全国卷物理近十考题分类汇编牛顿运动定律

1、2015年高考物理真题分类汇编：牛顿运动定律一、滑板类模型1、 (2015新课标I-25)（20分）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，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（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。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（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。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。2、【2015新课标II-

2、25】25.（20分）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=37°（sin37°=）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1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，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=10m/s

3、2。求：（1）在02s时间内A和B加速度的大小（2）A在B上总的运动时间3. （2013全国新课标理综II第25题）（18分）一长木板在水平面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图象如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数。（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。4. （2011新课标卷）如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其

4、上叠放一质量为m2的木块。现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），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是5.（2004全国理综4）如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（ ）AgsinBgsinCgsinD2 gsin.6.（2004全国理综1）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知

5、盘与桌布间的动摩擦因数为1 ，盘与桌面间的动摩擦因数为2 。现突然以恒定的加速度a 将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a 满足的条件是什么？（以g 表示重力加速度）7（2006全国理综1）一水平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素为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到V0后，便以此速度做匀速运动。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。二、 斜面模型1、(2015新课标I-20). 如图（a），一物块在t=0时

6、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（ ）多选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Hv2（2014 大纲）一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为Atan 和 Btan 和Ctan 和 Dtan 和3.(2004全国理综卷2)如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上， a点为圆周的最

7、高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3 依次表示各滑环到达d所用的时间，则At1 <t2 <t3 Bt1、>、t2、>t3 Ct3 > t1、>t2、 Dt1=、t2、=t3 FP4 . （2005·全国理综2）如所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变，使其减小，则加速度A一定变小B一定变大C一定不变 D可能变小，可能变大，也可能不变F5（2005·全国理综3）如图所示，一物块位于光滑

8、水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则 A . a 变大 B .不变 Ca变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势三、竖直面内的运动1（2014 全国）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2（2014 全国）2012年10月，奥地利极限运动员203040

9、50607080901001502002503003504000t/sv/m·s-1菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10 m/s2（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图

10、所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量m=100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）。3. （2013全国新课标理综II第14题）一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图象是 C4.2006全国卷.24（19分）一质量为m=40kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m

11、/s2。5、（2005·全国理综1）一质量为的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为,为重力加速度。人对电梯底部的压力为A B C D四、弹簧模型CAB1. ( 2005全国理综3）如图所示，在倾角为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mA、mB，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。2（2010全国理综1）如图，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放

12、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a1、a2重力加速度大小为g。则有 Aa1=0， a2=g Ba1=g，a2=g Ca1=0， a2=g Da1=g ，a2=g 五、综合类1、【2015新课标II-20】20. 在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩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

13、数可能为（ ）多选A. 8 B.10 C.15 D.182015年高考物理真题分类汇编：牛顿运动定律一、滑板类模型1、 (2015新课标I-25)（20分）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，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（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。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（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。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；（

14、3）木板右端离墙壁的最终距离。【答案】 （1）1 = 0.1 1 = 0.1 （2）木板的最小长度应为6.0m （3）最终距离为6.5m 【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数；牛顿运动定律；匀变速直线运动及其公式【解析】(1) (7分) 规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有： -1 (m+M)g = (m+M)a1 ······· (1分)由图可知。木板与墙壁碰前瞬间的速度v1= 4m/s ,由运动学公式得： V1 = v0 + a1

15、t1 ······ (1分) S0 = v0t1 +12 a1t12········ (1分)式中t1=1s , s0 = 4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度。 联立式和题给条件得：1 = 0.1······· (1分) 在木板与墙壁碰撞后，木板以-v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2 ,由牛顿第二定律有：

16、-2mg = ma2········ (1分)由图可得：a2 = v2- v1t2- t1 ······· (1分)式中t2 = 2s , v2 = 0 ,联立式和题给条件得：2 = 0.4 ······ (1分)（2）(8分)设碰撞后木板的加速度为a3 ,经过时间t ,木板和小物块刚好具有共同速度v3 ,由牛顿第二定律及运动学公式得： 2mg +1 (m+M)g = (m+M)a1 =

17、 Ma3······ (1分) V3 = - v1 + a3t ······· (1分) V3 = v1 + a2t······ (1分) 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为： s1 = -v1+ v32t······ (1分)小物块运动的位移为： s2 = v1+ v32t····

18、;·· (1分) 小物块相对木板的位移为：s = s2 s1 ····· (1分)联立式，并代入数值得：s = 6.0m ····· (2分)因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0m。(3) (5分)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直到停止，高加速度为a4 ,此过程中小物块和木板运动的位移为s3 ,由牛顿第二定律及运动学公式得： 1 (m+M)g = (m+M)a4······

19、;·(1分) 0 v32 = 2a4s3 ······(1分)磁碰后木板运动的位移为： s = s1 + s3 ·······(1分)联立式，并代入数值得： S = -6.5m ·······(2分) 木板右端离墙壁的最终距离为6.5m 。2、【2015新课标II-25】25.（20分）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=37°（sin37°

20、;=）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1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，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=10m/s2。求：（1）在02s时间内A和B加速度的大小（2）A在B上总的运动时间【答案】（1）a1=3m/s2； a2 =1m/s2

21、；（2）4s联立以上各式可得a1=3m/s2 (利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分)考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动；3. （2013全国新课标理综II第25题）（18分）一长木板在水平面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图象如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数。（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。4. （20

22、11新课标卷）如图4，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。现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），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是【点评】此题考查叠加体、整体法隔离法受力方向、加速度图象等知识点。5.（2004全国理综4）如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（ ）AgsinBgsinCg

23、sinD2 gsin.6.（2004全国理综1）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1 ，盘与桌面间的动摩擦因数为2 。现突然以恒定的加速度a 将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a 满足的条件是什么？（以g 表示重力加速度）7（2006全国理综1）一水平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素为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到V0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段

24、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。二、 斜面模型1、(2015新课标I-20). 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】 A、C、D【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数；力的合成和分解；牛顿运动定律；匀变速直线运动及其公式、图像【解析】向上滑动到最高点过程为匀变速直线运动，由受力和牛顿第二定律可得：-mgsin mgcos = ma1 ,根据图b可得：a1 = -v0/t1 ,

25、由运动学公式得沿斜面向上滑行的最远距离x = v02t1 和几何关系sin = H/x ; 从上往下滑过程也为匀变速直线运动，有：mgsin mgcos = ma2 ，v1 = a2(2t1- t1) .解以上各式可得：斜面的倾角=arcsinv1+v02gt1 ,物块与斜面间的动摩擦因数=v0-v12gt1cos ， 选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出物块沿斜面向上滑行的最大高度H = Xsin = v0（v1+v0）4g ,故选项D正确；仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错。Hv2（2014 大纲）一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所

26、示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为Atan 和 Btan 和Ctan 和 Dtan 和3.(2004全国理综卷2)如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上， a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3 依次表示各滑环到达d所用的时间，则At1 <t2 <t3 Bt1、>、t2、>t3 Ct3 > t1、>t2、 Dt1=、t2、=t3 AFP4 . （2

27、005·全国理综2）如所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变，使其减小，则加速度A一定变小B一定变大C一定不变 D可能变小，可能变大，也可能不变F5（2005·全国理综3）如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则 A . a 变大 B .不变 Ca变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势三、竖直面内的运动1（2014 全国）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止

28、开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2（2014 全国）2012年10月，奥地利极限运动员20304050607080901001502002503003504000t/sv/m·s-1菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10 m/s2（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量m=100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）。3. （2013全国新课标理综II第14题）一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物