最新题库大全高考物理试题分项 专题04 牛顿定律及其应用.doc

2012年高考物理试题分类汇编：牛顿运动定律（2012广东卷）图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部b处安装一个压力传感器，其示数n表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过b是，下列表述正确的有a.n小于滑块重力b.n大于滑块重力c.n越大表明h越大d.n越大表明h越小答案：bc（2012北京高考卷）（18分） 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米电梯的简化模型如图1所示考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，at图像如图2所示电梯总质量m=2.0103kg忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力f1和最小拉力f2；（2）类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由t图像求位移的方法请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示at图像，求电梯在第1s内的速度改变量1和第2s末的速率2；图1电梯拉力a/ms-1 1.0 0 -1.0 1 2 10 11 30 31 30 41 图2t/s 32 （3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率p；再求在011s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功w（18分） （1）由牛顿第二定律，有 f-mg= ma 由at图像可知，f1和f2对应的加速度分别是a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2 f1= m(g+a1)=2.0103(10+1.0)n=2.2104n f2= m(g+a2)=2.0103(10-1.0)n=1.8104n （2）类比可得，所求速度变化量等于第1s内at图线下的面积 1=0.50m/s 同理可得， 2=2-0=1.5m/s 0=0，第2s末的速率 2=1.5m/s（3）由at图像可知，11s30s内速率最大，其值等于011s内at图线下的面积，有 m=10m/s 此时电梯做匀速运动，拉力f等于重力mg，所求功率 p=fm=mgm=2.01031010w=2.0105w 由动能定理，总功 w=ek2-ek1=mm2-0=2.0103102j=1.0105j（2012上海卷）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块a、b叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，a上表面水平。则在斜面上运动时，b受力的示意图为（）答案：a(2012全国理综).（11分）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，。求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。（）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和t表示为a=_。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=_mm，s3=_。由此求得加速度的大小a=_m/s2。（）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。【解析与答案】（1）间距相等的点。（2）线性（2）（i）远小于m(ii).(iii)设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以。（2012山东卷）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图像如图所示。以下判断正确的是a前3s内货物处于超重状态b最后2s内货物只受重力作用c前3s内与最后2s内货物的平均速度相同d第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒答案：ac（2012四川卷）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去f后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则 a撤去f后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 b撤去f后，物体刚运动时的加速度大小为 c物体做匀减速运动的时间为2 d物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为答案：bd(2012全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是a.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b.没有力作用，物体只能处于静止状态c.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动答案ad解析惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质。a正确c错误。没有力作用物体可能静止也可能匀速直线运动，b错d正确。fa（2012安徽卷）.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则 ( )a. 物块可能匀速下滑b. 物块仍以加速度匀加速下滑c. 物块将以大于的加速度匀加速下滑d. 物块将以小于的加速度匀加速下滑17c；解析：未加恒力f时，由牛顿第二定律知，而加上f后，即，c正确。(2012全国新课标).（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。（1） 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2） 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。答案（1）了 （2）解析（1）设该同学沿拖杆方向用大小为f的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解，按平衡条件有 式中n与f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有联立式得（2） 若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应用这时，式仍满足，联立式得现考察使上式成立的角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当f无限大时极限为零，有0使上式成立的角满足0，这里是题中所定义的临界角，即当0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切值为（2012上海卷）（10分）如图，将质量m0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q53的拉力f，使圆环以a4.4m/s2的加速度沿杆运动，求f的大小。（取sin530.8，cos530.6，g10m/s2）。解析：令fsin53mg，f1.25n，当f1.25n时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律fcosqmfnma，fnfsinqmg，解得f1n，当f1.25n时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律fcosqmfnma，fsinqmgfn，解得f9n，砂、砂桶图1小车、砝码、打点计时器接交流电源（2012安徽卷）.（18分）.（10分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。(1)试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是a. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。b. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。c. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。(2)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是（3）图2 是试验中得到的一条纸带，、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22 cm、=4.65 cm、=5.08 cm、=5.49 cm、=5.91 cm、=6.34 cm 。已知打点计时器的工作效率为50 hz,则小车的加速度= m/s2 （结果保留2位有效数字）。答案：（1）b；(2)c；（3）0.42要使砂和砂桶的重力mg近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足mm。而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（1）选b，（2）选c。（3）用逐差法，求得。oov(m/s)0.54t(s)（2012安徽卷）.（14分）质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为，取=10 m/s2, 求：（1）弹性球受到的空气阻力的大小；（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度。22. (1)0.2n；(2)0.375m解析：(1)由vt图像可知:小球下落作匀加速运动，由牛顿第二定律得：解得(2)由图知：球落地时速度，则反弹时速度设反弹的加速度大小为a，由动能定理得解得（2012江苏卷）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象，可能正确的是【解析】加速度，随着的减小，减小，但最后不等于0.加速度越小，速度减小得越慢，所以选c.【答案】c（2012江苏卷）如图所示，一夹子夹住木块，在力f作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、m，夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f，若木块不滑动，力f的最大值是a bc d【解析】整体法，隔离法，对木块，解得.【答案】a（2012重庆卷） （19分）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s，比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小a的加速度从静止开始做匀加速运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的倾角为0 ，如题25图所示。设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g空气阻力大小与球速大小的比例系数k求在加速跑阶段球拍倾角随球速v变化的关系式整个匀速跑阶段，若该同学速率仍为v0 ，而球拍的倾角比0大了并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求应满足的条件。25（19分）球不从球拍上掉落的条件 得(2012浙江卷)（16分）为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石腊做成两条质量均为m、形状不同的“a鱼”和“b鱼”，如图所示。在高出水面h处分别静止释放“a鱼”和“b鱼”，“a鱼”竖直下潜ha后速度减为零，“b鱼”竖直下潜hb后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和术的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求： (1)“a鱼”入水瞬间的速度va1； (2)“a鱼”在水中运动时所受阻力fa； (3)“a鱼”与“b鱼”在水中运动时所受阻力之比fa:fb。解答：（1）a鱼”入水前作自由落体运动va12-0=2ah2011年高考物理试题分类汇编：牛顿运动定律1.（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【解析】考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法，简单题。对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取a、b系统整体分析有，a=g，b与a具有共同的运动状态，取b为研究对象，由牛顿第二定律有：，物体b做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左。【答案】a2（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ag b2g c3g d4g答案：b解析：由题图可知：绳子拉力f的最大值为9f0/5，最终静止时绳子拉力为3f0/5=mg，根据牛顿第二定律得：9f0/53f0/5=ma，所以a=2g。b正确，a、c、d错误。3.（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主要原因是空气阻力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【答案】a【解析】在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。4.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2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a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（a）解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律。木块和木板相对运动时， 恒定不变，。所以正确答案是a。5（2011上海）受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如图所示，则(a)在秒内，外力大小不断增大(b)在时刻，外力为零(c)在秒内，外力大小可能不断减小(d)在秒内，外力大小可能先减小后增大【答案】cd. 【解析】秒内，加速运动，从图像斜率看，这段时间内的加速度减小，所以，秒内，不断减小，a错误；从图像斜率看在时刻，加速度为零，b错误；在秒内减速运动，若开始时的方向与一致，则，从图像斜率看加速度逐渐增大，因此不断减小，c正确，当减小到零，反向之后，当增大时，加速度逐渐增大，d正确6（2011福建）（19分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部ab是一长为2r的竖直细管，上半部bc是半径为r的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，ab管内有一原长为r、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5r后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口c时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：质量为m的鱼饵到达管口c时的速度大小v1;弹簧压缩到0.5r时的弹性势能ep;已知地面与水面相距1.5r，若使该投饵管绕ab管的中轴线oo在角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积s是多少？当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口c时速度大小为v2，由机械能守恒定律有ep=mg(1.5r+r)+(m) v22， 由式解得v2=2. 质量为2m/3的鱼饵落到水面上时，设离oo的水平距离为x2，则x2=v2t+r，由式解得x2=7r.鱼饵能够落到水面的最大面积s，s=(x22-x12)= r2（或8.25r2）。7（2011北京）（18分）利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域acdg(ac边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，a处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于ga边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到ga边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2)，电荷量均为q。加速电场的电势差为u，离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为b时，求两种离子在ga边落点的间距s；(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在ga边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，ga边长为定值l，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在a处。离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于ga边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在ga边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。解析：（1）动能定理 得 （2）由牛顿第二定律 ，利用式得离子在磁场中的轨道半径为别为 ， 两种离子在ga上落点的间距 （3）质量为m1的离子，在ga边上的落点都在其入射点左侧2r1处，由于狭缝的宽度为d，因此落点区域的宽度也是d。同理，质量为m2的离子在ga边上落点区域的宽度也是d。为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为 利用式，代入式得 r1的最大值满足 得 求得最大值 8（2011安徽）（16分）xyopb如图所示，在以坐标原点o为圆心、半径为r的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为b，磁场方向垂直于xoy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从o点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从p点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从o点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从o点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。解析：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为e。可判断 又有 得 （3）仅有磁场时，入射速度，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有 又 qe=ma 由式得 由几何关系 即 带电粒子在磁场中运动周期 则带电粒子在磁场中运动时间 所以 9（2011安徽）（20分）mmv0opl如图所示，质量m=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长l=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴o连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕o轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点p时对轻杆的作用力大小和方向。（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。解析：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v1。在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。则 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为f，方向向下，则 由式，得 f=2n 由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2n，方向竖直向上。（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为v2，此时滑块的速度为v。在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向，有 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 由式，得 v2=2m/s （3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1，滑块向左移动的距离为s2，任意时刻小球的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为v/。由系统水平方向的动量守恒，得 将式两边同乘以，得 因式对任意时刻附近的微小间隔都成立，累积相加后，有 又 由式得 10（2011北京）（16分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在o点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。（1）在水平拉力f的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力f的大小；olfm（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。11（2011上海）如图，质量的物体静止于水平地面的a处，a、b间距l=20m。用大小为30n，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至b处。(已知，。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数；(2)用大小为30n，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。【解析】 (1)物体做匀加速运动 由牛顿第二定律 (2)设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为，的加速度匀减速秒到达b处，速度恰为0，由牛顿定律 （1分）由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 （2）另解：设力作用的最短时间为t，相应的位移为s，物体到达b处速度恰为0，由动能定理 由牛顿定律 12（2011福建）（15分）反射式速调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从a点由静止开始，在电场力作用下沿直线在a、b两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是n/c和n/c，方向如图所示，带电微粒质量，带电量,a点距虚线的距离，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：（1）b点到虚线的距离；（2）带电微粒从a点运动到b点所经历的时间。解析：此题考查电场力、动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等知识点。d2=a2t22，t= t1+t2，联立解得 t=1.510-8s。2010年高考物理试题分类汇编牛顿运动定律（2010全国卷1）15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板上，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、。重力加速度大小为g。则有a， b，c， d，【答案】c【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，mg=f,a1=0. 对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力。（2010上海物理）11. 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解析：，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，d错误；根据，上升时间小于下落时间，c错误，b也错误，本题选a。本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度：中。（2010上海物理）32.（14分）如图，宽度l=0.5m的光滑金属框架mnpq固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小b=0.4t，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以p为坐标原点，pq方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从处以的初速度，沿x轴负方向做的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求：（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热q；（2）框架中anpb部分的电阻r随金属棒ab的位置x变化的函数关系；（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻r，然后代入q=求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。解析：（3）错误之处：因框架的电阻非均匀分布，所求是0.4s时回路内的电阻r，不是平均值。正确解法：因电流不变，所以。本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。难度：难。（2010江苏卷）15（16分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板a、b间的电压作周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为2r，如图乙所示。在t=0时，极板b附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板a，且不考虑重力作用。（1）若，电子在02r时间内不能到达极板a，求d应满足的条件；（2）若电子在02r时间未碰到极板b，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系；（3）若电子在第n个周期内的位移为零，求k的值。解析：（1）电子在0t时间内做匀加速运动加速度的大小 位移 在t-2t时间内先做匀减速运动，后反向作匀加速运动加速度的大小 初速度的大小 匀减速运动阶段的位移 依据题意 解得 （2）在2nt(2n+1)t,(n=0,1,2, ,99)时间内加速度的大小a2=速度增量v2=-a2t(a)当0t-2ntt时电子的运动速度v=nv1+nv2+a1(t-2nt)解得v=t-(k+1)nt ,(n=0,1,2, ,99)(b)当0t-(2n+1)tt时电子的运动速度v=(n+1) v1+nv2-a2t-(2n+1)t解得v=(n+1)(k+1)t-kl,(n=0,1,2, ,99)（3）电子在2(n-1)t(2n-1)t时间内的位移x2n-1=v2n-2t+a1t2电子在(2n-1)t2nt时间内的位移x2n=v2n-1t-a2t2由式可知v2n-2=(n-1)(1-k)t由式可知 v2n-1=(n-nk+k)t依据题意 x2n-1+ x2n=0解得本题考查牛顿运动定律、运动学公式应用和归纳法解题。难度：难。（2010福建卷）17、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力f随时间t变化的图像如图（乙）所示，则a.时刻小球动能最大b. 时刻小球动能最大c. 这段时间内，小球的动能先增加后减少d. 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】c【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0，即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速ks*5u运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧；t2时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t2-t3这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减小，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。【命题特点】本题考查牛顿第二定律和传感器的应用，重点在于考查考生对图像的理解。【启示】图像具有形象快捷的特点，考生应深入理解图像的含义并具备应用能力。（2010福建卷）22.（20分）如图所示，物体a放在足够长的木板b上，木板b静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力f拉木板b，使它做初速度为零，加速度ab=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知a的质量ma和b的质量mg均为2.0kg,a、b之间的动摩擦因数=0.05，b与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体a刚运动时的加速度aa（2）t=1.0s时，电动机的输出功率p；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为p=5w，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体a的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板b的位移为多少？解析：（1）物体a在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得代入数据解得 （2）t=1.0s，木板b的速度大小为木板b所受拉力f，由牛顿第二定律有解得：f=7n电动机输出功率p= fv=7w（3）电动机的输出功率调整为5w时，设细绳对木板b的拉力为，则解得 =5n木板b受力满足所以木板b将做匀速直线运动，而物体a则继续在b上做匀加速直线运动直到a、b速度相等。设这一过程时间为，有这段时间内的位移 a、b速度相同后，由于f且电动机输出功率恒定，a、b将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理有：由以上各式代入数学解得：木板b在t=1.0s到3.8s这段时间内的位移为：（2010四川卷）23(16分)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，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变。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。【答案】【解析】拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式 变形得 对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力t，根据牛顿第二定律 连立变形得 根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为 （3）闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为im。根据并联电路电压相等有：拖拉机对耙做功为 （2010安徽卷）22.（14分）质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图所示。取，求：(1)物体与水平面间的运动摩擦因数； (2)水平推力的大小；（3）内物体运动位移的大小。解析：（1）设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则 设物体所受的摩擦力为ff，根据牛顿第二定律，有 ff=ma2 ff=-mg 联立得 （2）设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则 根据牛顿第二定律，有f+ff=ma1 联立得 f=mg+ma1=6n （3）解法一：由匀变速直线运动位移公式，得 解法二：根据图象围成的面积，得2009年高考物理试题分类汇编牛顿运动定律（2009年全国卷）15. 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 a和0.30s b3和0.30s c和0.28s d3和0.28s答案：b解析：本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,b正确。（2009年上海卷）7图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在点，另一端和运动员相连。运动员从点自由下落，至点弹性绳自然伸直，经过合力为零的点到达最低点，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是 经过点时，运动员的速率最大 经过点时，运动员的速率最大 从点到点，运动员的加速度增大 从点到点，运动员的加速度不变a b c d答案：b（2009年上海卷）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 n,当车速为2s/m时，其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200w整车质量40kg额定电压48v最大载重120 kg额定电流4.5a答案：40：0.6（2009年宁夏卷）20.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为a.物块先向左运动，再向右运动b.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动c.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动d.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零答案：bc（2009年广东物理）8.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490n。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）答案：a解析：由图可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，a正确；bd不能实现人进入电梯由静止开始运动，c项t0-t1内超重，不符合题意。（2009年江苏物理）9.如图所示，两质量相等的物块a、b通过一轻质弹簧连接，b足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块a上施加一个水平恒力，a、b从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有a当a、b加速度相等时，系统的机械能最大b当a、b加速度相等时，a、b的速度差最大c当a、b的速度相等时，a的速度达到最大d当a、b的速度相等时，弹簧的弹性势能最大答案：bcd解析：处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。对a、b在水平方向受力分析如图，f1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对有，对有，得，在整个过程中的合力（加速度）一直减小而的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前a的合力（加速度）一直大于的合力（加速度），之后a的合力（加速度）一直小于的合力（加速度）。两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正