专题03 牛顿运动定律 2006-2011高考物理真题分类汇编 精校版 共17个专题

A B C DF2F 专题三 牛顿运动定律2011年高考题组1．（2011 全国课标）如图，在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt （k 是常数），木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2，下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是（ ）2．（2011 天津）如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力（ ）A ．方向向左，大小不变B ．方向向左，逐渐减小C ．方向向右，大小不变D ．方向向右，逐渐减小3．（2011 天津）如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是（ ）A ．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B ．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C ．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D ．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 4．（2011 北京）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g ．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 A ．g B ．2g C ．3g D ．4g5．（2011 上海单科）如图，质量m =2 kg 的物体静止于水平地面的A 处，A 、B 间距L =20 m ．用大小为30 N ，沿水平方向的外力拉此物体，经t 0=2 s 拉至B 处．(已知cos37°=0. 8，sin37°=0. 6．取g =10 m/s 2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30 N ，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，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 ．A B缓冲火箭6. （2011 四川）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（ ）A ．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B ．返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力C ．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D ．返回舱在喷气过程中处于失重状态 7．（2011 江苏单科）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总是相等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 8．（2011 福建）如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为m 1和m 2的物体A 和B ．若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的磨擦．设细绳对A 和B 的拉力大小分别为T 1和T 2，已知下列四个关于T 1的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（ ） A ．21112(2)2()m m m g T m m m +=++ B. 12112(2)4()m m m gT m m m +=++C. 21112(4)2()m m m g T m m m +=++ D. 12112(4)4()m m m gT m m m +=++9．（2011 四川）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显．分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命．一货车严重超载后的总质量为49 t ，以54 km/h 的速率匀速行驶．发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为 2. 5 m/s 2（不超载时则为5 m/s 2）．（1）若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？（2）若超载货车刹车时正前方25m 处停着质量为1t 的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1s 后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？10. （2011 山东）如图所示，在高出水平地面h =1. 8 m 的光滑平台上放置一质量M =2 kg 、由两种不同材料连接成一体的薄板A ，其右段长度l 1=0. 2 m 且表面光滑，左段表面粗糙．在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质量m =1 kg ．B 与A 左段间动摩擦因数μ=0. 4．开始时二者均静止，现对A 施加F =20 N 水平向右的恒力，待B 脱离A （A 尚未露出平台）后，将A 取走．B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x =1. 2 m ．（取g =9. 8 m/s 2）求：（1）B 离开平台时的速度v B ．（2）B 从开始运动到刚脱离A 时，B 运动的时间t B 和位移x B （3）A 左端的长度l 2M2006—2010年高考题组1．（2010全国Ⅰ）如右图，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2，重力加速度大小为g ．则有（ ）A ．a 1=0，a 2=gB ．a 1=g ，a 2=gC ．a 1=0，g M Mm a +=2 D ．a 1=g ，g MMm a +=2 2．（2010 福建）质量为2 kg 的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0. 2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t =0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用，F 随时间t 的变化规律如图所示．重力加速度g 取10 m/s 2，则物体在t =0到t =12 s 这段时间内的位移大小为（ ）A ．18 mB ．54 mC ．72 mD ．198 m 3．（2010 安徽）伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的N 点．如果在E 或F 处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M 点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ）A ．只与斜面的倾角有关B ．只与斜面的长度有关C ．只与下滑的高度有关D ．只与物体的质量有关左右θ4．（2008全国Ⅰ）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ ）A ．向右做加速运动B ．向右做减速运动C ．向左做加速运动D ．向左做减速运动5．（2009 北京）如图所示，将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g ，则（ ）A ．将滑块由静止释放，如果μ＞tan θ，滑块将下滑B ．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tan θ，滑块将减速下滑C ．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tan θ，拉力大小应是2mg sin θD ．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tan θ，拉力大小应是mg sin θ 6．（2006 北京）木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0. 25．夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2 crn ，弹簧的劲度系数为400 N/m ．系统置于水平地面上静止不动．现用F =1 N 的水平拉力作用在木块B 上，如图所示．力F 作用后（ ）A ．木块A 所受摩擦力大小是12. 5 NB ．木块A 所受摩擦力大小是11. 5 NC ．木块B 所受摩擦力大小是9 ND ．木块B 所受摩擦力大小是7 N7．（2008 全国Ⅱ）如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 和b ．a 球质量为m ，静置于地面；b 球质量为3m ， 用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b 后，a 可能达到的最大高度为A ．hB ．l .5hC ．2hD ．2.5h 8．（2007 江苏单科）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg ．现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为（ ）t/st/st/st/s甲乙乙丙A ．5mg 3μ B ．4mg 3μ C ．2mg3μ D ．mg 3μ 9．（2008 宁夏）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是A ．若小车向左运动，N 可能为零B ．若小车向左运动，T 可能为零C ．若小车向右运动，N 不可能为零D ．若小车向右运动，T 不可能为零 10．（2008 海南）如图，水平地面上有一楔形物体b ，b 的斜面上有一小物块a ；a 与b之间、b与地面之间均存在摩擦．已知楔形物体b 静止时，a 静止在b 的斜面上．现给a 和b 一个共同的向左的初速度，与a 和b A ．a 与b 之间的压力减少，且a 相对b 向下滑动B ．a 与b 之间的压力增大，且a 相对b 向上滑动C ．a 与b 之间的压力增大，且a 相对b 静止不动D ．b 与地面之间的压力不变，且a 相对b 向上滑动 11．（2007 全国Ⅰ）如图所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m 的物体，它受到沿斜面方向的力F 的作用．力F 可按图甲、乙、丙、丁所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F 与mg 的比值，为沿斜面向上为正）已知此物体在t ＝0时速度为零，若用v 1、v 2、v 3、v 4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ ）A ．v 1B ．v 2C ．v 3D ．v 412．（2010 安徽）质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v -t 图像如图所示．g 取10 m/s 2，求：（1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ； （2）水平推力F 的大小；（3）0~10 s 内物体运动位移的大小．A BC D图甲图乙13. （2010 浙江）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．下列说法正确的是A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力14．（2010 上海单科）将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体（）A．刚抛出时的速度最大B．在最高点的加速度为零C．上升时间大于下落时间D．上升时的加速度等于下落时的加速度15．（2009 全国Ⅱ）以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（）A．22(1vfgmg+和v B．22(1)vfgmg+和vC．222(1vfgmg+和v D．222(1)vfgmg+和v16．（2008 江苏单科）如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2 m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有（）A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动C．绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D．系统在运动中机械能均守恒17．（2010 山东）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图乙中正确的是（C）vvA B C D图甲图乙-18．（2009 山东）某物体做直线运动的v-t 图象如图甲所示，据此判断图乙（F 表示物体所受合力，x 表示物体的位移）四个选项中正确的是（ B ）19．（2008 山东）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是A ．箱内物体对箱子底部始终没有压力B ．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C ．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D ．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 20．（2008 天津）一个静止的质点，在0～4 s 时间内受到力F 的作用，力的方向始终在同一直线上，力F 随时间t 的变化如图所示，则质点在（ ）A .第2 s 末速度改变方向B .第2 s 末位移改变方向C .第4 s 末回到原出发点D .第4 s 末运动速度为零21．（2008 北京）有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：如图所示．质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上．把质量为m 的滑块B 放在A 的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B 相对地面的加速度a =2sin sin M mg M m θθ++，式中g 为重力加速度． 对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”．但是，其中有一项是错误．．的．请你指出该项． A ．当θ=0°时，该解给出a =0，这符合常识，说明该解可能是对的 B ．当θ＝90°时，该解给出a =g ，这符合实验结论，说明该解可能是对的5.θC ．当M ≥m 时，该解给出a =g sin θ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D ．当m ≥M 时，该解给出a =sin Bθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 22．（2010 四川）质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t 内前进的距离为s ．耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F ，受到地面的阻力为自重的k 倍，把所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变．求：（1）拖拉机的加速度大小． （2）拖拉机对连接杆的拉力大小． （3）时间t 内拖拉机对耙做的功．23．（2007 上海）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2．求：（1）小环的质量m ； （2）细杆与地面间的倾角α．24．（2007 宁夏）倾斜雪道的长为25 m ，顶端高为15 m ，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示．一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v 0＝8 m/s 飞出．在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起．除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略．设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ＝0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g ＝10 m/s 2）25．（2009 宁夏）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O ．为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004．在某次比赛中，运动员使冰壶C 在投掷线中点处以2 m/s 的速度沿虚线滑出．为使冰壶C 能够沿虚线恰好到达圆心O 点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g 取10 m/s 2）26．（2009 安徽）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65 kg ，吊椅的质量为15 kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g =10 m/s 2．当运动员与吊椅一起正以加速度a =1 m/s 2上升时．试求： （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力．27．（2009 海南）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v 0=12 m/s 的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关．某时刻，车厢脱落，并以大小为a =2 m/s 2的加速度减速滑行．在车厢脱落t =3 s 后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍．假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离．28．（2009 江苏）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2 kg，动力系统提供的恒定升力F =28 N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H= 64 m．求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2= 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3．29．（2008 上海）总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下，经过2 s 拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图像求：（g取10 m/s2）（1）t＝1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小．（2）估算14 s内运动员下落的高度及克服阻力做的功．（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．30. （2005 全国Ⅲ）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B．它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d．重力加速度为g．ABθ31．（2007 上海）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2秒钟通过速度传感专题3—牛顿定律 第 11 页（共11页）甲 乙5αBCA器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（重力加速度g ＝10m/s 2）求：（1）斜面的倾角α；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ； （3）t ＝0.6 s 时的瞬时速度v ．32．（2009 上海）如图甲所示，质量m ＝1 kg 的物体沿倾角θ＝37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v 成正比，比例系数用k 表示，物体加速度a 与风速v 的关系如图乙所示．求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =10 m /s 2）（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ； （2）比例系数k ．33．（2006 全国）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ．起始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动，当其速度达到v 0后，便以此速度匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动．求此黑色痕迹的长度．。