三年高考两年模拟2017版高考物理专题汇编专题三牛顿运动定律
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
2017年高考物理 母题题源系列 专题03 牛顿运动定律(含解析)
专题03 牛顿运动定律【母题来源一】 2017年全国卷三【母题原题】如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m =4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求（1）B 与木板相对静止时，木板的速度； （2）A 、B 开始运动时，两者之间的距离。
【答案】（1）1 m/s （2）1.9 m由牛顿第二定律得1A A f m a =④ 2B B f m a =⑤ 2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻，B 与木板达到共同速度，设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦ 111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得1 1 m/s v =⑨在t 2时间间隔内，B （以及木板）相对地面移动的距离为21122212s v t a t =-⑭ 在(t 1+t 2)时间间隔内，A 相对地面移动的距离为2012121()()2A A s v t t a t t =+-+ ⑮A 和B 相遇时，A 与木板的速度也恰好相同。
因此A 和B 开始运动时，两者之间的距离为01A B s s s s =++⑯联立以上各式，并代入数据得0 1.9 m s =⑰ （也可用如图的速度–时间图线求解）【名师点睛】本题主要考查多过程问题，要特别注意运动过程中摩擦力的变化情况，A 、B 相对木板静止的运动时间不相等，应分阶段分析，前一阶段的末状态即后一阶段的初状态。
【母题来源二】 2017年江苏卷【母题原题】如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g ．则此下降过程中（A ）A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mg （B ）A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mg （C ）弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下（D mgL 【答案】AB【名师点睛】本题的重点是当A 球的动能最大时，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为零，选择整体为研究对象，分析AB 两个选项；弹性势能最大对应A 球下降至最低点，根据能量守恒定律，可求最大的弹性势能．【命题意图】 本题属于连接体模型，涉及的知识点有相对运动和牛顿运动定律的应用，需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题，意在考查考生的综合分析能力。
2017年高考物理(热点+题型全突破)专题3.1 牛顿运动定律(含解析)
专题3.1 牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一，是动力学的基石，也是整个经典力学的理论基础，是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步，因此在历年的高考中，每年都要考查到本章知识，有时还会多题考查。
出题的形式多样，有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求牛顿运动定律的应用二、常见题型展示1. 牛顿第一、第二与第三定律的理解与应用2. 超重与失重的理解与应用3. 牛顿第二定律的瞬时、临界与极值问题4. 动力学中的两大类基本问题5. 动力学中的图像问题6. 动力学中的三类模型：连接体模型—叠加体模型—传送带模型7. 整体法与隔离法在连接体与叠加体模型中的应用8. 实验：探究加速度与力、质量之间的关系本章考试题型归纳与分析：考试核心考点与题型：（1）选择题：连接体或者叠加体组系统的受力分析、动力学中的图像问题（2）解答题：单独考察多物体系统的运动或者动力学中的三类模型（3）实验题：考察匀变速直线运动与牛顿定律的综合题三、近几年高考在本章中的考查特点1. 轻弹簧模型与瞬时性问题(2015·海南单科，8，5分) (多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b，b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g.在剪断的瞬间( )A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2【答案】AC2. 超重、失重与加速度方向判断（1）（2016全国新课标Ⅰ卷）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点所受的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。
2017版《三年高考两年模拟》物理汇编专题：专题三 牛顿运动定律
A组三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·全国卷Ⅱ，19，6分)(难度★★★)(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。
若它们下落相同的距离，则()A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功2.(2016·江苏单科，9，4分)(难度★★★)(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面3．(2015·安徽理综，15，6分)(难度★★)由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为F＝k q1q2r2，式中k为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为()A．kg·A2·m3B．kg·A-2·m3·s-4C．kg·m2·C-2D．N·m2·A-24．(2015·海南单科，8，5分)(难度★★★)(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b，b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g.在剪断的瞬间()A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl25．(2015·新课标全国Ⅱ，20，6分)(难度★★★)(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为23a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为()A．8 B．10 C．15 D．186．(2015·新课标全国Ⅰ，20，6分)(难度★★★)(多选)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度7. (2015·海南单科，9，5分)(难度★★★)(多选)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时()A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑8．(2015·重庆理综，5，6分)(难度★★★)若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()9．(2015·江苏单科，6，4分)(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t 变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小10. (2014·北京理综，19，6分)(难度★★)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小11．(2014·山东理综，15，6分)(难度★★)(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A．t1B．t2C．t3D．t412．(2014·北京理综，18，6分)(难度★★)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是()A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度13．(2016·四川理综，10，17分)(难度★★★★)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。
【三年高考两年模拟】2017年高考物理新课标一轮复第三章 牛顿运动定律 第3讲 牛顿运动定律的综合应用(一)
考点三
临界极值问题
1.动力学中的临界极值问题 在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体 有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚 好”等词语时,往往会有临界值出现。 2.产生临界问题的条件 (1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0。
典例6 (2015课标Ⅰ,20,6分)(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜
面,其运动的v-t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已
知量,则可求出 ( )
A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
答案 ACD 设物块的质量为m、斜面的倾角为θ,物块与斜面间的动摩 擦因数为μ,物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2,根据牛顿 第二定律有:mg sin θ+μmg cos θ=ma1,mg sin θ-μmg cos θ=ma2。再结合v-t图线斜
板和人进行受力分析如图丙、丁,则:
对木板:Mg sin θ+f2'=Ma木 对人:mg sin θ=f2 f2=f2' 解得a木=
M m g sin θ,方向沿斜面向下,即人相对木板向上加速跑动,而木板 M
沿斜面向下滑动,此时人相对斜面静止不动。
(2)对某些加速度不同的连接体问题,也可以运用“类整体法”列方程求解 设系统内有几个物体,这几个物体的质量分别为m1、m2、m3、…,加速度分 别为a1、a2、a3、…,这个系统的合外力为F合,则这个系统的牛顿第二定律 的表达式为F合=m1a1+m2a2+m3a3+…,其正交分解表达式为
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三年高考(2015-2017)高考物理试题分项版解析 专题03 牛顿运动定律
专题03 牛顿运动定律一、选择题1．【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则A．F1<F2B．F2>F3 C．F1>F3D．F1=F3【答案】A【考点定位】v t 图像，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题。
2．【2016·上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的A．OA方向B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向【答案】D【考点定位】牛顿第二定律、整体法和隔离法【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。
3．【2016·江苏卷】如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作用，所以A错误；因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸在桌布上与在桌面上运动时所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，鱼缸先在桌布上加速，然后在桌面上减速到停止，所以根据v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，所以B正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，所以C错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间都会变长，所以鱼缸可能滑出桌面，所以D正确．【考点定位】力与运动【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。
三年高考两年模拟高考物理新课标一轮复习习题：第3章第4讲牛顿运动定律的综合应用(二)含答案
第4讲牛顿运动定律的综合应用(二)A组基础题组1.如图所示,传送带保持1 m/s的速度顺时针转动。
现将一质量m=0.5 kg的物体轻轻地放在传送带的a点上,设物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2.5 m,则物体从a点运动到b点所经历的时间为 (g取10 m/s2)( )A. sB.(-1)sC.3 sD.2.5 s2.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。
现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包将会在传送带上留下一段黑色的径迹。
下列说法中正确的是( )A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短3.(多选)如图所示,表面粗糙的传送带静止时,物块由传送带顶端A从静止开始滑到传送带底端B用的时间是t,则( )A.当传送带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB.当传送带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tC.当传送带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tD.当传送带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t4.(2015江西六校联考)(多选)如图所示,质量为m1的足够长的木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块。
t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F,分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图中可能符合运动情况的是( )5.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。
其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行。
旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2 m,g 取10 m/s2。
若乘客把行李放到传送带上的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )A.乘客与行李同时到达B处B.乘客提前0.5 s到达B处C.行李提前0.5 s到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处6.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放置着静止的小物块A。
高考物理三轮提分训练专题三牛顿运动定律(含答案)
专题三牛顿运动定律一、选择题1．(仿2012新课标全国高考，14T)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础．它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一．下列说法中正确的是()．A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B．牛顿第二定律在非惯性系中不成立C．两物体之间的作用力和反作用力是一对平衡力D．为纪念牛顿，人们把“力”定义为基本物理量，其基本单位是“牛顿”解析牛顿第一定律是独立的物理学定律，并不是牛顿第二定律的一种特例，A错误；牛顿第二定律成立的条件是宏观、低速、惯性系，在非惯性系中不成立，B正确；两物体之间的作用力与反作用力是分别作用在两个物体上，并不是一对平衡力，C错误；为纪念牛顿，人们把“力”的单位规定为“牛顿”，力不是基本物理量，D错误．答案 B2．(仿2013新课标全国高考Ⅰ，21T)如图3所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图4所示，g＝10 m/s2.下列选项中正确的是()．图3图4A．2 s～3 s内物块做匀减速运动B．在t＝1 s时刻，恒力F反向C．恒力F大小为10 ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析由运动学公式v2－v20＝2ax可知，v2-x图象中前5 m图线的斜率为2a，所以在前5 m内，物块以10 m/s2的加速度做减速运动，减速时间为1 s．5 m～13 m的运动过程中，物块以4 m/s2的加速度做加速运动，加速时间为2 s，即物块在1 s～3 s内做加速运动，A错误，B正确．根据牛顿第二定律可知，在减速的过程中，F＋μmg＝ma1，加速过程中F－μmg＝ma2，代入数据可解得F＝7 N，μ＝0.3，所以C错误，D正确．答案BD3．(仿2013新课标全国高考Ⅱ，14T)如图5所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端点O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，物块加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是下图中的()．图5解析物块从接触弹簧到弹簧被压缩到最短，物块受到弹力和重力两个力的作用，物块到达平衡位置之前，合外力向下，由牛顿第二定律得：mg－kx＝ma1，得：a1＝g－km x物块到达平衡位置之后，合外力向上，由牛顿第二定律得：kx－mg＝ma2，得：a2＝km x－g可见，物块到达平衡位置前后，a-x图象均为直线，且斜率的绝对值相等，物块刚接触弹簧时加速度为重力加速度．由于物块从弹簧上端落下来，故到其速度减为零时，加速度大于重力加速度．设物块到达平衡位置时弹簧压缩了x1，物块速度减为零时弹簧压缩了x0，这时有：x1＝mgk，a2＝km x0－g>g，x0>2mgk，所以x1<12x0，图象D正确．答案 D4．(仿2013安徽高考，14T)质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图6所示，则()．图6A．小球对圆槽的压力为MF M＋mB．小球对圆槽的压力为mFM＋mC．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小解析由整体法可求得系统的加速度a＝FM＋m，小球对圆槽的压力F N＝m g2＋a2＝m g2＋F2(M＋m)2，当F增大后，F N增大，只有选项C正确．答案 C二、计算题5．(仿2013·新课标全国高考Ⅱ，18T)如图7a所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向A 端、大小为F＝8 N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系．已知物块的质量m＝1 kg，通过DIS实验，得到如图b所示的加速度与斜面倾角的关系图线．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.试问：图7(1)图b中图线与纵坐标交点a0是多大？(2)图b中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，当斜面倾角处于这两个角度时摩擦力指向何方？说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态．(3)如果木板长L＝2 m，倾角为37°，物块在F的作用下由O点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力F 最多作用多长时间？(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析 (1)当木板水平放置时，物块的加速度为a 0，此时滑动摩擦力f ＝μmg ＝0.2×1×10 N ＝2 Na 0＝F －f m ＝6 m/s 2.(2)当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下；当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上．当θ1≤θ≤θ2时物块处于静止状态．(3)力F 作用时的加速度a 1＝F －mg sin 37°－μmg cos 37°m＝0.4 m/s 2 撤去力F 后的加速度大小a 2＝mg sin 37°＋μmg cos 37°m＝7.6 m/s 2 设物块不冲出木板顶端，力F 最长作用时间为t ，则撤去力F 时的速度v ＝a 1t ，位移x 1＝12a 1t 2撤去力F 后运动的距离x 2＝v 22a 2由题意得L ＝x 1＋x 2，代入数值解得t ≈3.1 s.答案 (1)6 m/s 2 (2)见解析 (3)3.1 s6．(仿2013安徽高考，22T)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，力F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图8所示．重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图8(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小；(2)物块在3～6 s中的加速度大小；(3)物块与地面间的动摩擦因数．解析(1)由v-t图象可知，物块在6～9 s内做匀速运动，则F f＝F3由F-t图象知，6～9 s的推力F3＝4 N，故F f＝4 N.(2)由v-t图象可知，3～6 s内做匀加速运动，由a＝v t－v0t得a＝2 m/s2.(3)在3～6 s内，由牛顿第二定律有F2－F f＝ma得m＝1 kg，且F f＝μF N＝μmg.则μ＝F fmg＝0.4.答案(1)4 N(2)2 m/s2(3)0.4。
2017版《大高考》高考物理总复习模拟创新题：专题三牛顿运动定律解析
专题三牛顿运动定律一、选择题*1．如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。
下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则斜面倾角θ为()A．30°B．45°C．60°D．75°解析结合公式v2＝2ax得x＝12a v2，由x－v2图象可知小物块的加速度a＝5 m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度a＝g sin θ，所以θ＝30°，A正确，B、C、D错误。
2．如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上。
一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速直线运动。
若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是()A．可能静止不动B．向右做匀速运动C．一定向右减速运动D．一定向右加速运动解析工件受力的侧视图如图，由平衡条件得：2F N cos θ＝G，木棍的间距稍微减小时，θ减小，cos θ增大，则木棍对工件的支持力F N减小，工件与木棍间的摩擦力F f减小，用同样大小的水平推力F向右推该工件，由牛顿第二定律F－F f＝ma知工件向右做加速度更大的加速直线运动，故D正确，A、B、C错误。
*3．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态。
现用一个水平力F拉斜面体，使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动，若忽略一切摩擦，与球静止时相比()A．竖直挡板对球的弹力不一定增大B．斜面对球的弹力保持不变C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零解析球受重力和两个弹力作用，斜面对球的弹力的竖直分力等于球的重力，故斜面对球的弹力不变，B项正确，D项错误；挡板对球的弹力与斜面对球的弹力的水平分力之差等于ma，当整体匀加速运动时，竖直挡板对球的弹力随加速度的增大而增大，A项错误；两弹力的合力的水平分力等于ma，竖直方向分力等于mg，所以C项错误。
2017年高三模拟物理试题专项汇编之牛顿运动定律含解析
2017年高三模拟物理试题专项汇编之牛顿运动定律含解析2017.07一、单选题(本大题共20小题，共80.0分)1.如图所示，一同学用双手（手未画出）水平对称地用力将两长方体课本夹紧，且同时以加速度a竖直向上匀加速捧起．已知课本A质量为m，课本B质量为2m，手的作用力大小为F，书本A、B之间动摩擦因数为μ．用整体法与隔离法可分析出此过程中，书A受到书B施加的摩擦力大小为（）A.μFB.2μFC.m（g+a）D.m（g+a）2.如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F=8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30°角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，则（）A.物体对地面的压力为24NB.物体所受的摩擦力为12NC.物体加速度为6m/s2D.物体将向右匀速运动3.书本放在水平课桌面上保持静止，则下列说法中正确的是（）A.书本对桌面的压力就是书本受的重力，施力物体是书本B.书本对桌面的压力在数值上等于书本受到的重力C.桌面对书本的压力是弹力，是由于书本发生形变而产生的D.桌面对书本的支持力与书本对桌面压力是一对平衡力4.如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（）A.两物块所受摩擦力的大小不一定相等B.两物块不可能同时相对绸带静止C.M不可能相对绸带发生滑动D.m不可能相对斜面向上滑动5.某同学从6楼乘电梯到1楼，电梯刚刚起动时（）A.他受的重力增大B.他受的重力减小C.他对电梯地板的压力增大D.他对电梯地板的压力减小6.在有空气阻力的情况下，竖直上抛一个球，上升阶段的加速度是a1；下落阶段的加速度是a2．那么（）A.a1=a2B.a1＜a21C.a1＞a2D.无法判断7.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界值为v，当小球以v的速度经过最高点时，对轨道的压力为（）A.0B.2mgC.8mgD.10mg8.一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度大小是（g=10m/s2）（）A.5m/s2B.7.5m/s2C.10m/s2D.2.5m/s29.已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲，m乙等于（）A.1：3B.2：3C.1：1D.3：210.一名学生为了体验超重和失重的感觉，从一楼乘电梯到十五楼，又从十五楼下到一楼，他的感觉是（）A.上楼时先超重，然后正常B.上楼时先失重，然后正常，最后超重C.下楼时先失重，然后正常D.下楼时先失重，然后正常，最后超重11.汽车拉着拖车在公路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力大小相等C.汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力大小相等D.汽车受到的阻力一定小于拖车受到的阻力12.一物体质量为10kg，放在水平地面上，当用水平力F1=30N推它时，其加速度为1m/s2；当水平推力增为F2=45N时，其加速度为（）A.1.5m/s2B.2.5m/s2C.3.5m/s2D.4.5m/s213.一个物体静止地放在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体的重力，这是因为（）A.它们是一对平衡力B.它们是一对作用力和反作用力C.它们既是平衡力又是相互作用力D.以上说法都不对14.下列说法中正确的有（）A.物体相互作用时，作用力和反作用力作用在不同物体上，可以是不同性质的力B.速度越大的物体越不易停止，说明速度越大的物体其惯性也就越大C.伽利略的理想实验说明了力是改变物体运动状态的原因D.放在水平桌面上静止的书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力15.太阳帆航天器是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，如图所示．在没有空气的宇宙中，太阳光光子会连续撞击太阳帆，使太阳帆获得的动量逐渐增加，从而产生加速度．太阳帆飞船无需燃料，只要有阳光，就会不断获得动力加速飞行．有人设想在探测器上安装有面积极大、反射功率极高的太阳帆，并让它正对太阳．已知太阳光照射太阳帆时每平方米面积上的辐射功率为P0，探测器和太阳帆的总质量为m，太阳帆的面积为s，此时探测器的加速度大小为（）A. B. C. D.16.游泳时，手向后划水，人体向前运动．下列说法正确的是（）A.手对水的作用力大于水对手的作用力B.手对水的作用力小于水对手的作用力C.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是一对平衡力D.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是作用力与反作用力17.关于惯性的说法，正确的是（）A.物体的质量越大，惯性越大B.人走路时没有惯性，被绊倒时也没有惯性C.物体没有受外力时有惯性，受外力作用后愤性就被克服了D.运动员百米赛跑到达终点不能立即停下是由于有惯性，停下就没有惯性了18.下列各组单位中，属于国际单位制基本单位的是（）A.m、N、sB.m、kg、AC.m、J、ND.W、m/s、s19.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为（）A.（M-m）g-maB.（M+m）g-maC.（M+m）g+maD.M g-ma20.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判断（）A.电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2B.电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2C.乘客处于超重状态D.乘客对电梯地板的压力为625 N二、实验题探究题(本大题共6小题，共54.0分)21.在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力F和木块所受到的摩擦力F f，并用计算机绘制出摩擦力F f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量m=0.78kg．（1）求木块与长木板间的最大静摩擦力F fm和木块与长木板间的动摩擦因数µ；（2）如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1作用下，以a=2m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动，如图丙所示．拉力F1大小应为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（3）木块在（2）问中的恒定拉力F1作用下，从A点由静止开始运动一段时间后，撤去拉力F1，木块继续沿直线运动到B点，已知AB间长度x=6m，求拉力F1作用的最短时间t0．22.某学习小组利用圆锥摆实验测量当地的重力加速度，装置如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上，将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心．用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（小球贴近纸面但不接触）．①用刻度尺测出摆线的长度L及圆周运动的半径r，用秒表记录钢球运动n圈的时间t，这样就能算出当地的重力加速度g= ______（用给出的字母表示）；②本次实验中测量结果如下：线长L=0.5m，r=0.3m，测的小球转动10圈所有时间为12.7s，取（π2=9.86），则当地重力加速度g= ______ m/s2（结果保留三位有效数字）．23.物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量．如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹______ ，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0．（2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是______A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变（3）为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有______A．物块A的质量M B．物块B的质量mC．物块A与木板间的动摩擦因数μD．两物块最终的速度v（4）用重力加速度g，磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______ ．24.在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时撤掉F，物体在水平面上滑行直到停止，物体的速度图象如图所示，则在撤掉F前的加速度a1和撤掉F前后的加速度a2后的比为a1：a2= ______ ，物体在水平面上的摩擦力为f，则F：f= ______ ．25.一质量m=2kg的物体，放在倾角θ=30°的光滑斜面上，从静止开始下滑，下滑过程中加速度大小为______m/s2；如果物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，则下滑的加速度大小为______ m/s2；如果物体沿斜面向上运动，加速度大小为0.5m/s2，且物体与斜面的动摩擦因数不变（μ=0.1），则需要用与斜面平行的拉力F作用，则F= ______ N．26.如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内匀速转动，圆盘半径为R．甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线始终沿半径方向．要使轻绳刚好被拉直，则圆盘旋转的角速度为______ ；要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过______ ．（两物体均可看作质点，重力加速度为g）三、计算题(本大题共10小题，共100.0分)27.如图所示，两个相同的物块A、B用轻绳相连接并放在水平地面上，在方向与水平面成θ=37°角斜向下、大小为100N的恒定拉力F作用下，以大小为v=4m/s的速度向右做匀速直线运动．已知A、B质量均为5kg（g取10m/s2）试求：（1）物块与地面之间的动摩擦因数；（2）剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的时间；（3）已知轻绳长度L=0.5m，剪断轻绳后，物块A恰好滑至停止时A、B的距离．28.质量为2kg的物体放在粗糙的水平面上，摩擦系数为0.2，在与水平成37度角斜向上的力F=5N作用下，从静止开始做匀加速直线运动，问（1）物体所受滑动摩擦力是多大？（2）物体的加速度多大？（3）5秒后物体的位移是多少？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）29.某物体在水平面上沿直线运动，受到大小恒为2N的摩擦阻力作用，当对它施加4N的水平拉力时，物体的加速度大小为2m/s2，当水平拉力变为10N时，求：（1）物体的加速度多大？（2）物体的质量多大？30.如图所示，一质量M=0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，另一质量m=0.2kg的小滑块，以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板．已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，（g=10m/s2）问：①经过多少时间小滑块与长木板速度相等？②从小滑块滑上长木板，到小滑块与长木板相对静止，小滑块运动的距离为多少？（滑块始终没有滑离长木板）31.如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N．当小车向右运动的速度达到6m/s时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块．小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长．g取10m/s2，则：（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t=5s小车通过的位移大小为多少？32.一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4（g=10m/s2）．求推力F的大小．33.如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B．MM′和NN′是它的两条边界．现有质量为m，电量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不从边界NN′射出，粒子入射速率的最大值可能是多少？34.如图，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r=240m的圆周运动，如果飞行员的体重（质量）m=72kg．飞机经过最低点P时的速度v=360km/h（g取10m/s2），求这时座位对飞行员的支持力．35.如图所示，位于粗糙斜面上的物体P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连．已知物体P和Q以及P与斜面之间的动摩擦因数都是μ，斜面的倾角为θ，两物体P、Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一沿斜面向下的力F拉P，使其匀速下滑，试求：（1）连接两物体的轻绳的拉力F T的大小．（2）拉力F的大小．36.如图所示一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接．质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因素均为μ=0.5．现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）．则：（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？（2）物体到达B点时的速度是多大？（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？四、作图题(本大题共1小题，共5.0分)37.一质量m=50kg的人站在升降电梯的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计的示数F变化如图1所示，取g=10m/s2．（1）请在图2中作出0到6s内电梯运动的v-t图象；（2）计算0到6s内电梯上升的高度．五、简答题(本大题共10小题，共80.0分)38.如图所示，传送带与地面倾角θ=30°，从A到B长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m=1kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2．求：（1）刚放上时，物块对传送带的压力及物块受到的摩擦力（2）物体从A运动到B所需的时间是多少？39.如图所示，水平面与倾角为θ=37°的斜面在B处平滑连接（图中未画出），斜面足够长，一质量为m=1kg的小物块在水平面上从A处以初速度v0=20m/s水平向右运动，AB间距离d=30m．己知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速变g=10m/s2，sin37°=06，cos37°=0.8．求：（1）物块在斜面上运动离B点的最大距离；（2）物块最终静止位置与A点距离．40.某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当速度达到36m/s时关闭发动机，经过10s停下来．设汽车受到的阻力保持不变，汽车刹车后保持匀减速直线运动．求：（1）汽车从刹车到停止通过的位移；（2）汽车刹车过程中受到的阻力大小．41.如图所示，质量均为M的两个梯形木块A、B在水平力F的作用下，一起沿光滑的水平面运动，A与B的接触面光滑，且与水平面的夹角为37°，已知重力加速度为g，则要使A与B保持相对静止一起运动，水平力F最大为多少？42.如图所示，倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=1.8m，质量M=3kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m=1kg的小物块，对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动．当F=30N时，小物块刚要相对木板滑动．设小物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．若F=37.5N，求出小物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．43.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）44.如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面的顶端与平台的高度差h=0.8m（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？（3）若斜面顶端高H=1.2m，则小球从斜面顶端滑至斜面底端的时间为多少？45.如图，甲图中左侧光滑平台上，有一物块A以初速度v0滑到放置在粗糙水平地面上的足够长的木板B上，木板的上、下表面均粗糙，并且与光滑平台的台面处于同一水平面上，乙图为从物块A滑上木板B后开始计时，物块A和木板B运动的v-t图象，已知物块A的质量M1=2m，木板B的质量M2=m，物块A 可看作质点，重力加速度g取10m/s2．（1）请你根据图象，求出物块A与木板B之间的动摩擦因数μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2；（2）请求出从物块A开始滑上木板B，到木板B停止运动过程中，木板B总共运动的时间．46.如图所示，m A=1kg，m B=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑．用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？47.如图所示，一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．（1）求推力F的大小；（2）若此人不改变推力F的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，则箱子做匀加速直线运动，推力作用时间t1=4s后撤去，撤去后箱子做匀减速直线运动，加速度大小均为a=5m/s2，求箱子滑行的总位移为多大？六、综合题(本大题共10小题，共120.0分)48.一足够长的粗细均匀的杆被一细绳吊于高处，杆下端离地面高H，上端套一个细环，如图所示．断开轻绳，杆和环自由下落，假设杆与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损失，杆立即获得等大反向的速度．已知杆和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（重力加速度为g，k＞1）．杆在整个过程中始终保持竖直，空气阻力不计．求：（1）杆第一次与地面碰撞弹起上升的过程中，环的加速度（2）杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度（3）从断开轻绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功．49.如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4，当用水平力F向右匀速拉动物体A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向．（3）求拉力F的大小．50.如图，光滑水平面上一质量为1kg的物体在大小为10N、方向与水平成60°角的恒定拉力作用下，由静止开始运动，则2s末物体的速度为______ m/s，2s内物体的位移为______ m．51.如图所示，一质量为m的小物块放在斜面上．在物块上施加一力F，且F=mg．已知斜面的倾角θ=30°，小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．（1）若力F的方向平行于斜面向下，求小物块的加速度大小；（2）当力F与斜面的夹角多大时，小物块的加速度最大？并求出最大加速度．52.如图所示，一质量为m B=2kg，长为L=6m的薄木板B固定在水平面上，质量为m A=2kg的物体A（可视为质点）在一电动机拉动下从木板左端以v0=5m/s的速度向右匀速运动，此时牵引物体的轻绳的拉力F=8N．已知各接触面间的动摩擦因数恒定，重力加速度g取10m/s2，则：（1）A物体与木板B之间的动摩擦因数μ1为多少？（2）若释放木板B，则木板B在物体A带动下以a=2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，经多长时间物体A滑离木板？（3）木板与水平面间的动摩擦因数μ2为多少？53.一个质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，t=6S时刚好停止运动，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示．试求：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2．54.如图甲所示，有一倾角θ=37°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板，开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上，若撤去水平恒力F，滑块沿斜面加速下滑，最终滑上木板，若滑块从斜面滑上木板时速率不变，此后滑块和木板在水平面上运动的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2．求：（1）水平恒力F的大小；（2）滑块开始下滑时的高度h；（3）木板质量M的大小．55.质量m=1kg的物体静止在粗糙水平面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，现对物体施加F=5N的水平恒力，作用4s后撤去该恒力，g取10m/s2．求：（1）物体4s末的速度多大？（2）恒力撤去后物体多长时间停止？（3）整个运动过程中物体的总位移多大？56.山地越野式摩托车加速非常强劲，从静止加速到72km/h仅需2.0秒，此时加速度为8m/s2．在一次摩托车飞越式表演中，摩托车从静止开始加速沿水平面飞奔，达飞越点时速度已达115.2km/h，历时4s，此时加速度为4m/s2，g=10m/s2试分析：（1）他能否飞越宽20m落差2.45m的壕沟？（2）若摩托车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小，那么加速阶段的最大加速度是多少？（3）试讨论摩托车从起动点到飞越点有72m的加速距离是否够？57.如图所示．对用细绳悬挂与静止车厢内的小球（质量为m）施加一个水平向右的力F，使细绳偏离竖直方向37°处小球静止，重力加速度大小为g．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）求：（1）F的大小；（2）撤去F，使车向左做匀加速直线运动，要使悬挂的小球对车厢静止时细绳仍偏离竖直方向37°．则车的加速度是多大？。
专题03 牛顿运动规律-2017年高考物理备考艺体生系列 含解析 精品
第一部分牛顿运动规律特点描述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律，且更加突出考查学生运用"力和运动的观点"分析解决问题的能力。
牛顿运动定律及其应用是每年高考考查的重点和热点，应用牛顿运动定律解题的关键是对研究对象进行受力分析和运动分析，特别是牛顿运动定律与曲线运动，万有引力定律以及电磁学等相结合的题目，牛顿定律中一般考查牛顿第二定律较多，一般涉及一下几个方面：一是牛顿第二定律的瞬时性，根据力求加速度或者根据加速度求力，二是动力学的两类问题，三是连接体问题，四是牛顿第二定律在生活生产和科技中的应用。
第一部分知识背一背1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。
②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
(3)惯性①定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.②量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小.③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。
2.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比。
(2)表达式：F＝ma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg•m/s2＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.3单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.(2)国际单位制中的基本物理量和基本单位(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.(3)物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.5.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同： (1) 大小相同(2) 方向在同一直线上(3) 性质相同(4) 出现、存在、消失的时间相同三不同：(1) 方向不同(2) 作用对象不同(3) 作用效果不同6.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.②视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较第二部分技能+方法一、如何理解牛顿第一定律1.建立惯性的概念，即一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性.是物体固有的一种属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关.2.对力的概念更加明确.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因.3.牛顿第一定律不是实验定律，即不能由实验直接加以验证，它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较1.力不是维持物体运动的原因，牛顿第一定律指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”.因此物体在不受力时仍可以匀速运动，并不需要力来维持，力是改变这种状态的原因，也就是力是产生加速度的原因.2.惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用.因此惯性不是一种力，力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运动状态，阻碍物体运动状态发生改变的内部因素.3.惯性的表现：物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来，物体不受外力时，惯性表现在维持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在外力一定时，质量越大的物体运动状态越难改变，加速度越小.4.牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的，是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量实验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动的关系：F＝ma.【例1】某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，下列说法正确的是：（）A．这桶水处于超重状态，所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力B．这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力C．人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力D．这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力【答案】B【解析】这桶水加速上升，说明加速度的方向是向上的，桶处于超重状态，所以桶受到的合外力的方向向上，即桶受到的向上的力大于桶的重力，所以选项B正确；A中绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力，这是作用力与反作用力，大小相等，选项A错误；C中人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是一对作用力与反作用力，选项C错误；D中这桶水能加速上升，不是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力，而是桶受到的拉力大于重力，所以选项D错误。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4kg 的长木板，在长木板右端有一质量m=1kg 的小物块，长木板与小物块间的动擦因数μ=0.2，开始时长木板与小物块均静止．现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板，经时间t=1s 撤去水平恒力F ，g=10m/s 2．求(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时，小物块加速度a 的大小； (2)刚撤去F 时，小物块离长木板右端的距离s ； (3)撒去F 后，系统能损失的最大机械能△E ． 【答案】（1）2m/s 2（2）0.5m （3）0.4J 【解析】 【分析】（1）对木块受力分析，根据牛顿第二定律求出木块的加速度；（2）先根据牛顿第二定律求出木板的加速度，然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出长木板和小物块的位移，二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离；（3）撤去F 后，先求解小物块和木板的速度，然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损失的最大机械能△E ． 【详解】（1）小物块在长木板上发生相对滑动时，小物块受到向右的滑动摩擦力，则：µmg=ma 1， 解得a 1=µg=2m/s 2（2）对木板，受拉力和摩擦力作用， 由牛顿第二定律得，F-µmg=Ma 2， 解得：a 2= 3m/s 2． 小物块运动的位移：x 1=12a 1t 2=12×2×12m=1m ， 长木板运动的位移：x 2=12a 2t 2=12×3×12m=1.5m ， 则小物块相对于长木板的位移：△x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m ．（3）撤去F 后，小物块和木板的速度分别为：v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s 小物块和木板系统所受的合外力为0，动量守恒：()m mv Mv M m v +=+' 解得 2.8/v m s ='从撤去F 到物体与木块保持相对静止，由能量守恒定律：222111()222m mv Mv E M m v +=∆'++ 解得∆E=0.4J 【点睛】该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系；涉及到相对运动的过程，要认真分析物体的受力情况和运动情况，并能熟练地运用匀变速直线运动的公式．2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数；（2）水平推力F的大小；（3）s内物体运动位移的大小．【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总：牛顿运动定律的应用
三年高考（2017-2019）各地高考物理真题分类牛顿运动定律的应用 本文档中含有大量公式，在网页显示可能会出现位置错误的情况，下载后均能正常显示，欢迎下载！选择题1.(2019•海南卷•T5)如图，两物块P 、Q 置于水平地面上，其质量分别为m 、2m ，两者之间用水平轻绳连接。
两物块与地面之间的动摩擦因数均为µ，重力加速度大小为g ，现对Q 施加一水平向右的拉力F ，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为A.B. C. D. 【答案】D【解析】 根据牛顿第二定律，对PQ 的整体:F －µ·3mg ＝3ma ；对物体P:T －µmg ＝ma ；解得，故选D. 2.(2018·新课标I 卷)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P ，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加速直线运动，以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是【答案】A【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。
由牛顿运动定律，F -mg+F 弹=ma ，F 弹=k(x 0-x),kx 0=mg ，联立解得F=ma+ kx ，对比题给的四个图象，可能正确的是A 。
非选择题：3.(2019•江苏卷•T22)如图所示，质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上，左边缘对齐.A 2F mg μ-13F mg μ+13F mg μ-13F 13T F=与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ。
先敲击A ，A 立即获得水平向右的初速度，在B 上滑动距离L 后停下。
接着敲击B ，B 立即获得水平向右的初速度，A 、B 都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .求：(1)A 被敲击后获得的初速度大小v A ；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B 运动加速度的大小a B 、a B '；(3)B 被敲击后获得的初速度大小v B .【答案】(1)(2)a B =3μg ，a B ′=μg；(3)【解析】(1)由牛顿运动定律知，A 加速度的大小a A=μg匀变速直线运动2a A L =v A 2解得(2)设A 、B 的质量均为m对齐前，B 所受合外力大小F =3μmg由牛顿运动定律F =ma B ，得a B =3μg对齐后，A 、B 所受合外力大小F ′=2μmg由牛顿运动定律F ′=2ma B ′，得a B ′=μg(3)经过时间t ，A 、B 达到共同速度v ，位移分别为x A 、x B ，A 加速度的大小等于a A 则v =a A t ，v =v B –a B t且x B –x A =L解得。
高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析
高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0＝2m/s ，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v 1＝4m/s 的速度从右侧滑上木板，经过1s 两者速度恰好相同，速度大小为v 2＝1m/s ，方向向左。
重力加速度g ＝10m/s 2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1 （2）木板与地面间的动摩擦因数μ2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。
【答案】（1）0.3（2）120（3）2.75m 【解析】 【分析】（1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解； （2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可； （3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移； 【详解】（1）对小滑块分析：其加速度为：2221114/3/1v v a m s m s t --===-，方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有：11mg ma μ-=，可以得到：10.3μ=；（2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到：2120μ=，10.5s t =，20.5t s =； （3）在10.5s t=时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：1100.52v x t m +=⋅=，方向向右； 在20.5t s =时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：22200.252v x t m +=⋅=，方向向左； 在整个1t s =时间内，小滑块向左减速运动，其位移为：122.52v v x t m +=⋅=，方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为：12 2.75x x x x m ∆=+-=。
2017年全国各地高考物理真题汇编-C单元 牛顿运动定律
C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律C2 牛顿第二定律 单位制25．C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v 0.在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B 点．重力加速度大小为g .(1)求油滴运动到B 点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t 1和v 0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍．25．[答案] (1)v 0－2gt 1 (2)略[解析] (1)设油滴质量和电荷量分别为m 和q ，油滴速度方向向上为正．油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上．在t ＝0时，电场强度突然从E 1增加至E 2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a 1满足qE 2－mg ＝ma 1 ①油滴在时刻t 1的速度为v 1＝v 0＋a 1t 1 ②电场强度在时刻t 1突然反向，油滴做匀变速运动，加速度方向向下，大小a 2满足 qE 2＋mg ＝ma 2 ③油滴在时刻t 2＝2t 1的速度为v 2＝v 1－a 2t 1 ④由①②③④式得v 2＝v 0－2gt 1 ⑤(2)由题意，在t ＝0时刻前有qE 1＝mg ⑥油滴从t ＝0到时刻t 1的位移为s 1＝v 0t 1＋12a 1t 21⑦ 油滴在从时刻t 1到时刻t 2＝2t 1的时间间隔内的位移为s 2＝v 1t 1－12a 2t 21⑧ 由题给条件有v 20＝2g (2h ) ⑨式中h 是B 、A 两点之间的距离．若B 点在A 点之上，依题意有s 1＋s 2＝h ○10 由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E 2＝⎣⎡⎦⎤2－2v 0gt 1＋14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑪ 为使E 2>E 1，应有2－2v 0gt 1＋14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑫即当0<t 1<⎝⎛⎭⎫1－32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1＋32v 0g⑭ 才是可能的；条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形．若B 点在A 点之下，依题意有s 1＋s 2＝－h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E 2＝⎣⎡⎦⎤2－2v 0gt 1－14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑯ 为使E 2>E 1，应有2－2v 0gt 1－14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑰ 即t 1>⎝⎛⎭⎫52＋1v 0g⑱ 另一解为负，不合题意，已舍去．C3 超重和失重9．C3、E3(多选)[2017·江苏卷] 如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L .B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g .则此下降过程中( )图1 A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mg B ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mg C ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL 9．AB [解析] A 球由静止下降经过先加速达到速度最大、再减速至速度为零的过程．当A 动能达到最大，即速度最大时，其所受合力为零，此时以A 、B 、C 整体为研究对象，整体的加速度为零，故地面对整体的支持力等于整体的重力，B 受到地面的支持力等于32mg ，选项B 正确；在A 下降加速达到最大速度之前，A 处于失重状态，以A 、B 、C 整体为研究对象，地面对整体的支持力小于整体的重力，故B 受到地面的支持力小于32mg ，选项A 正确；当弹簧的弹性势能最大时，弹簧长度最大，此时，A处于最低点，之后A竖直向上先加速再减速，回到原位置，以后周期性运动，选项C错误；对整个系统由机械能守恒定律得，E pmax＝mg(L cos 30°－L cos 60°)＝3－12mgL，选项D错误．C4 实验：验证牛顿定律C5 牛顿运动定律综合25．C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0.在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．25．[答案] (1)v0－2gt1(2)略[解析] (1)设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正．油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上．在t＝0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足qE2－mg＝ma1①油滴在时刻t1的速度为v1＝v0＋a1t1②电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速运动，加速度方向向下，大小a2满足qE2＋mg＝ma2③油滴在时刻t2＝2t1的速度为v2＝v1－a2t1④由①②③④式得v2＝v0－2gt1⑤(2)由题意，在t＝0时刻前有qE1＝mg⑥油滴从t＝0到时刻t1的位移为s1＝v0t1＋12a1t21⑦油滴在从时刻t1到时刻t2＝2t1的时间间隔内的位移为s2＝v1t1－12a2t21⑧由题给条件有v20＝2g(2h)⑨式中h是B、A两点之间的距离．若B点在A点之上，依题意有s1＋s2＝h○10由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E 2＝⎣⎡⎦⎤2－2v 0gt 1＋14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑪ 为使E 2>E 1，应有2－2v 0gt 1＋14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑫ 即当0<t 1<⎝⎛⎫1－32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1＋32v 0g⑭ 才是可能的；条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形．若B 点在A 点之下，依题意有s 1＋s 2＝－h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E 2＝⎣⎡⎦⎤2－2v 0gt 1－14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑯ 为使E 2>E 1，应有2－2v 0gt 1－14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑰ 即t 1>⎝⎛⎭⎫52＋1v 0g⑱ 另一解为负，不合题意，已舍去．25．A8、C5、F4[2017·全国卷Ⅲ] 如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0＝3 m/s.A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2.求：图1(1)B 与木板相对静止时，木板的速度；(2)A 、B 开始运动时，两者之间的距离．25．[答案] (1)1 m/s (2)1.9 m[解析] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动．设A 、B 所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3，A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ，木板相对于地面的加速度大小为a 1.在滑块B 与木板达到共同速度前有f 1＝μ1m Ag ①f 2＝μ1m Bg ②f 3＝μ2(m ＋m A ＋m B )g ③由牛顿第二定律得f 1＝m A a A ④f 2＝m B a B ⑤f 2－f 1－f 3＝ma 1 ⑥设在t 1时刻，B 与木板达到共同速度，其大小为v 1.由运动学公式有v 1＝v 0－a B t 1 ⑦v1＝a1t1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得v1＝1 m/s⑨(2)在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为s B＝v0t1－12a B t21⑩设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有f1＋f3＝(m B＋m)a2⑪由①②④⑤式知，a A＝a B；再由⑦⑧式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反．由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2，则由运动学公式，对木板有v2＝v1－a2t2⑫对A有v2＝－v1＋a A t2⑬在t2时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为s1＝v1t2－12a2t22⑭在(t1＋t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为s A＝v0(t1＋t2)－12a A(t1＋t2)2⑮A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同．因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0＝s A＋s1＋s B⑯联立以上各式，并代入数据得s0＝1.9 m⑰(也可用如图的速度—时间图线求解)。
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专题三 牛顿运动定律A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·全国卷Ⅱ，19，6分)(难度★★★)(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。
若它们下落相同的距离，则( ) A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功2.(2016·江苏单科，9，4分)(难度★★★)(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )A ．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B ．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C ．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D ．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面3．(2015·安徽理综，15，6分)(难度★★)由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为 ( ) A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A -2·m 3·s -4C ．kg·m 2·C -2D ．N·m 2·A -24．(2015·海南单科，8，5分)(难度★★★)(多选)如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b ，b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ，整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长 的伸长分别记为Δl 1和Δl 2，重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )A ．a 1＝3gB ．a 1＝0C ．Δl 1＝2Δl 2D ．Δl 1＝Δl 25．(2015·新课标全国Ⅱ，20，6分)(难度★★★)(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时， 连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量 相同，则这列车厢的节数可能为( ) A ．8 B ．10 C ．15 D ．186．(2015·新课标全国Ⅰ，20，6分)(难度★★★)(多选)如图(a)，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t 图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则 可求出( )A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度7. (2015·海南单科，9，5分)(难度★★★)(多选)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时( )A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑8．(2015·重庆理综，5，6分)(难度★★★)若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )9．(2015·江苏单科，6，4分)(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( )A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小10. (2014·北京理综，19，6分)(难度★★)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小11．(2014·山东理综，15，6分)(难度★★)(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A．t1B．t2C．t3D．t412．(2014·北京理综，18，6分)(难度★★)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度13．(2016·四川理综，10，17分)(难度★★★★)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。
一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。
已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。
货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos θ＝1，sin θ＝0.1，g＝10 m/s2。
求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度。
14．(2015·新课标全国Ⅰ，25，20分)(难度★★★★)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 cm，如图(a)所示．T ＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； (2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．15．(2015·新课标全国Ⅱ，25，20分)(难度★★★★)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝35)的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A (含有大量泥土)，A 和B 均处于静止状态，如图 所示．假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块)，在极短时间 内，A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38，B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A 、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s 末，B 的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离l ＝27 m ，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加 速度大小g ＝10 m/s 2.求：(1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间．16．(2014·新课标全国Ⅰ，24，12分)(难度★★★★)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．B组两年模拟精选(2016～2015年)1．(2016·山东省潍坊市高三统考)如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。
下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则斜面倾角θ为( )A．30° B．45° C．60° D．75°2．[2016·湖南省四县(市)高三联考]如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上。
一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速直线运动。
若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是( )A．可能静止不动B．向右做匀速运动C．一定向右减速运动D．一定向右加速运动3．(2016·贵州省贵阳市高三监测)如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态。
现用一个水平力F拉斜面体，使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动，若忽略一切摩擦，与球静止时相比( )A．竖直挡板对球的弹力不一定增大B．斜面对球的弹力保持不变C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零4．(2016·山东枣庄测试)(多选)如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则( )A ．速度可以向左，加速度可以小于μgB ．加速度一定向右，不能超过(1＋μ)gC ．加速度一定向左，不能超过μgD ．加速度一定向左，不能超过(1＋μ)g5．(2016·河南省郑州市高三质量预测)甲、乙两球质量分别为m 1、m 2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。
两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即f ＝kv (k 为正的常量)。