2019年高考物理实验真题分类汇编解析专题03牛顿运动定律(解析版)

1、十年高考（2010-2019年）之高三物理真题精选分类汇编专题03牛顿运动定律题型一、板块模型综合应用1. （2019全国3） 7.如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉g=10m/s2。由题给数据可以得出（力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取A.木板的质量为1kgB. 2s4s内，力F的大小为0.4NC. 02s内，力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为

2、0.2【答案】A、B【考点】运动学图像、牛二定律摩擦力【解析】结合图c可知0-2s木板未发生运动，所以在 AB之间产生的摩擦力为静摩擦力，结合图 b可得外力F在不断增大，故 C选项错误；结合图c,可知在4s5s之间木板的加速度大小为0.2m/s2此时木板只受木块给的滑动摩擦力大小为0.2N ,结合牛尔定律可求得木板的质量为1kg;故A选项正确；结合图c可知2s-4s物体的加速度大小为 0.2m/s2,对木板受力分析：F-f=Ma;代入参数可得：F=0.4N ,故B错误；f=umg,在本题中物块的质量未知故无法求得u的大小；故D错误；2. （2017全国3）如图，两个滑块 A和B的质量分别为 m

3、A=1 kg和mB=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图=0.5；木板的质量为 m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为隆=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为Vo=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/s2。求B |一A 一q777777777777777777777777777(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。【考向】牛二定律、受力分析、运动分析、板块模型【答案】1m/s、1.9m【解析】滑块 A和B在木板上滑动时，木

4、板也在地面上滑动。设 A、B和木板所受的摩擦力大小分别为3f2和f3, A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为由。在物块B与木板达到共同速度前有fi = NmAgf 2 = kimBgf 3=2(m + mA+mB)g由牛顿第二定律得f 1 FaHaf 2 FIbHbf 2_f i_f 3=mai设在ti时刻，B与木板达到共同速度，其大小为vi。由运动学公式有vi =vo-aBtivi =at联立式，代入已知数据得vi =im/s (2)在ti时间间隔内，B相对于地面移动的距离为_ I 2Sb -vt i -2 aBti设在B与木板达到共同速度fi f 3=

5、(mB m)a2iiivi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13由式知，aA = aB；再由式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为 w,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vi变到V2所用时间为t2,则由运动学公式，对木板有V2 ;V1 a2t2对A有V2=-V#aAt2e在t2时间间隔内，B （以及木板）相对地面移动的距离为12Si =Vlt2-2a2t 2在（ti+t2）时间间隔内，A相对地面移动的距离为19SA = %（3+匕）-2 aA（t 1+t2）A和B相遇时，A与木板的速度也

6、恰好相同。因此 A和B开始运动时，两者之间的距离为S0=Sa+Si+Sb联立以上各式，并代入数据得s0=1.9m 也（也可用如图的速度-时间图线求解）. 一 33. （2015全国2）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 0=37 （sin37 =-）5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），3在极短时间内，A、B间的动摩擦因数 内减小为一，B、C间的动摩擦因数 应减小为0.5, A、B开始运动，8此时刻为计

7、时起点；在第 2s末，B的上表面突然变为光滑，你保持不变。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2 qg=10m/s 。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【考向】牛二定律、板块模型、受力分析、运动分析【答案】3m/s2 1m/s2 4s【解析】选择0-2S作为研究过程对物体进行受力分析对金进行受力分析:sin & -& = ma1Q)对B进行受力分析：mg sin & +cos 0 一裁 12mg cos & = ma ,(2)ax - 3m/s1 .a2 = m/，选择0-23作为研究过

8、程对物体进行运动分析 对AB两个物体进行运动分析：设以末A的速度大小为vi，B的速度大小为力，在 该时间里A走的位移大小为修，H走的位移大小为何嶙二6加5v2 =2脚心演=6憎% = 2桁 =白七(4)匕=即(5)工尸;二;叼陵(7)AA=/一.=4m选择2s”作为研究过程对物体进行受力分析:对受力分析:咏Win= 叼(9)对H受力分析:mg sin0-u22mg cos 9 =0)/二 6皿/U口4 =-2m/s2选择25-作为研窕过程财物体进行运动分析对AB两个物体进行运动分析！设经过时间t, E物体停止，此时A的速度大小为 啊，在该时间里A走的位移大小为也，B走的位移大小为刈I = 15

9、.K = 12m/ 占对小%=Vj +。小一(11)对E: 0 = v2十4J-Q2)对X；再=；当/13)对出七=/14)AA =马一4,；.(15)选择3s -作为栅究过程设剜余位移的长度为阳 走完剩余长度所施娈的时则为I】对/：十;产(16)AXm =J-AA；-AA7 (17)/ =15故J包上运动的总时间为：，二 2 +十，=4$ (18)4.(2015新课标1)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

10、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。012 JF/sffi n：）国 【考向】牛顿运动定律；受力分析、运动分析【答案】(1) 1 = 0.1 岗=0.1 木板的最小长度应为 6.0m (3)最终距离为6.5m【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al,小物块和木板的质量分别为m和M,由牛顿第二定律有:-国（m+M）g

11、= （m+M）a 1（1 分）由图可知。木板与墙壁碰前瞬间的速度vi= 4m/s ,由运动学公式得：V i = vo + aiti （1 分）1 . 2So = vot1 + a1t1 （1 分）2式中t1=1s , so = 4.5m是木板碰前的位移，vo是小物块和木板开始运动时的速度。联立式和题给条件得：田=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曲牛顿第二定律有：-图mg = ma2（1 分）圾- 七由图可得：a2=七一、（1分）式中t2 = 2s , V2 = 0，联立56式和题给条件得：（

12、J2 = 0.4“（1分）（2） （8分）设碰撞后木板白加速度为 83，经过时间A t木板和小物块刚好具有共同速度V3油牛顿第二定律及运动学公式得：2mg + 以（m+M）g = （m+M）a 1 = Ma 3 （1 分）V 3 = - V1 + 83 At ,（1 分）,V 3 = V1 + 82 At ,（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 = At （1 分）小物块运动的位移为：S2 =2 A t （1分）小物块相对木板的位移为：As = - S1 （1分）联立。11漉0式，并代入数值得：As = 6.0m O（2分）因为运动过程中小物

13、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84,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：因（m+M）g = （m+M）a 4（1 分）0 - v32 = 284s3 些（1 分）磁碰后木板运动的位移为:s = si + S3的(1分)联立。110冬的式，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 。5. (2013年全国2) 一长木板在水平地面上运动，在t =0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上, 以后木板运动的速度一时间图像如图所示

14、。己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靡攘.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2g=10 m/ s 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【考向】牛二定律、受力分析、运动分析【答案】0.2 0.30.75(1)从t=0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.由图可知，在t=0.5 s时，物块和木板的速度相同.设t=0到t=t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则有：a1

15、 =v1t1a2 =Vo 一2t1式中V0=5 m/s、V1=1 m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小.设物块和木板的质量均为m ,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为曲、%由牛顿第二定律得 四 1mg=ma1 一(R1+2%) mg=ma23联立式得:M-1 =0.20 % =0.30(2) 0.5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=ag由于物块的最大静摩擦力pimgv(,2mg,所以物块与木板不能相对静止.根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2 =Emg = N1g = 2m/ s2m0.5s后物块对木板的滑动

16、摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为：/ 2.2mg - Lmg2a1 =二4m / sm则木板速度减为零需要的时间为：t2 =9) = 0.25sai则有：t=0.5+0.25=0.75s,即木板在t=0.75s时停止运动.6. (2013年江苏)如图所示，将小祛码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，祛码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若祛码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为b。重力加速度为go(1)当纸板相对祛码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对祛码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m1=0。5

17、kg,m2=0。1kg ,N =0。2,祛码与纸板左端的距离d=0。1m,取g=10 m/s2。若祛码移动的距离超过1=0。 002m,人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?【考向】牛二定律、受力分析、运动分析【答案】(1) f =N(2m1+m2)g (2) F 2(m1 +m2)g (3) 22.4(1)祛码对纸板的摩擦力f1 = Rm1g 桌面对纸板的摩擦力f2=N(m1 + m)gf = f1 + f2解得 f = N(2m1 +m2)g(2)设祛码的加速度为 a纸板的加速度为 a2,则f1 =m1alF-f-f=ma 发生相对运动a2 a1解得 F2(m1 m2) g

18、1 1 2,一 一12(3)纸板抽出前，祛码运动的距离 x1 = a L纸板运动的距离d十% = a2t1221 c纸板抽出后，祛码在桌面上运动的距离x2 = a3 t2l =x)+x22d由题息知a1 = a3 a1t于 a3t 解得 F =2Nm1+(1+p)m2g代入数据得 F =22.4N题型二、弹簧模型弹力的不可突变性7. (2010年全国1).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a1、a2通力加速度大小为 go则有()

19、m Ma2 二 M1依然平衡,C. a1 二 0, a2=【考向】牛二定律、弹簧弹力不可突变的特点所以a1 =0,对木块2受力分析，静止时Mg+F弹=Fn , mg = F弹，撤掉木板瞬间Fn = 0 ,木块只受重【解析】对木块1受力分析静止时mg = F弹，撤掉下面的木板瞬间弹簧弹力大小不变，故木块力和弹簧弹力，Mg+mg=Ma2, a2=m-M-g;故C正确M8. （2015年海南卷）8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 Si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,；现将细绳剪断，将物块 a的加速度记为a1, S1和。相对

20、原长的伸长分别为和小？，重力加速度大小为g,在剪断瞬间（）A. ai=3gB.ai=0C. li=2Al2D. Ali=Al233【考向】牛二定律、弹簧弹力不可突变的特点【解析】本题考查的重点是弹簧弹力不可突变的特征，剪断前、后弹簧弹力的大小不变；弹簧的伸长量也不变；剪断前将 b、c当作整体进行研究，可知弹簧Si的伸长量：=驷kx剪断前对c进行研究，可知弹簧 S2的伸长量：A|2=m9 kx剪断前对A进行受力分析： mg +kAli =T =3mg ；剪断瞬间T=0 , A只受重力与弹簧的弹力，对 A受力分析得：3mg =ma , a = 3g ；题型三、整体法与隔离法的综合使用9. （20i

21、3福建）质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端 A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳, 绳上套着一质量为 m的小铁环。已知重力加速度为 g,不计空气影响。若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。求此状态下杆的加速度大小 a;为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力方向如何?【答案】（1）a杆=2环=g 3（2） F =2i3（m+M）g 与轻杆成 60 角【解析】因为圆环、轻杆整体无相对运动具有共同大小的加速度，所以只要求得圆环的加速度大小即可,圆环受力比轻杆简单，如图所示，对圆环受力分析，结合正交分解找到相应参数之间的关系

22、:nigmg水平:T.cos30 =ma环；竖直：T.sin 30 T =mg（2）;3a环=g 3选择轻杆和圆环整体分析：整体之所以能够维持现有的运动状态，需要施加一个斜向右上方的外力F,假设该力与轻杆之间的夹角为，如图所示，对整体受力分析，结合矢量三角形法，将物体所受的外力与合外力放在一个封闭的三角形中，利用矢量三角法即可求得：(M+m) g(m M )a tan(m M)g=60;sin60 =(m M)g .2 3F =231m M)g10. （2017年海南）如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为 m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为因用大小为F的水平外力

23、推动物块 P,记R和Q之间相互作用力与 Q与P之间相互作用力大小之比为 k。下列判断正确的是（）P Q R/V/7/. 一 3B.右产0,则k =54一 3D.右=0,则 k =54一 5A .右产Q则k=-6一 4一 1C.右（.=0,则 k =2【考向】整体法与隔离法的综合使用【答案】BD【解析】将PQR看成两部分，PQ为一部分，R为一部分，结合结论：3QR之间的力F1 = F65将QR看成一部分，P看成一部分PQ之间的F2 = 5 F力：6生,3故k = , B正确，又因为PQR与水平面间的摩擦因数相同，故 D也正确； 511. （2015全国2）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用

24、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 二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，则这列车厢的节数可能为D.18n, P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为 m,由牛顿第二定律可A. 8B.10C.15【考向】隔离法的应用【答案】BC【解析】由设这列车厢的节数为 F 2 F知：=,解得:km 3 (n - k)m2k=n, k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错反512. （2014江苏卷

25、） 如图所示，A、B两物块的质量分别为 2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动1 一 .一.摩擦因数为 丛B与地面间的动摩擦因数为11d最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则（）A.当Fv2pmg时，A、B都相对地面静止_ 51B.当F = 2mg寸，A的加速度为3dgC.当F 3 w mg寸，A相对B滑动1D.无论F为何值，B的加速度不会超过2dg【考向】叠加体的临界值、整体法、隔离法【答案】BCD【解析】 设B对A的摩擦力为 力，A对B的摩擦力为f2,地面对B的摩擦力为f3,由牛顿第三定律可知 fi33与f2大小相等，方向相反，fi和f2的取大值均为2

26、mg f3的取大值为-mg当0F3科mg寸，A相对5于B滑动.由以上分析可知 A错误，C正确.当F = 5mg寸，A、B以共同的加速度开始运动，将 A、B看作整体，由牛顿第二定律有 F 3dmg3ma,解得a=*? B正确.对B来说，其所受合力的最大值 Fm=2mg23311 一，-2mg2（img即B的加速度不会超过 2D正确.题型四、两类动力学问题的综合应用13.（2016四川理综，10,17分）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，制动坡床视为与水平面夹角为。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/

27、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 0 =1,sin 0 =0.1,g=102m/求：避暨军道ifTZf 500 mTifl指物防府改搬 制动坡床（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。【考向】牛二定律、受力分析、运动分析【答案】（1）5 m/s2方向沿制动坡床向下（2）98 m【解析】

28、（1）设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数科=0.4受摩擦力大小为f,加速度大小为ai,则f+mg sin 0 =通f=mg co暗联立式并代入数据得a1=5 m/s2a1的方向沿制动坡床向下。（2）设货车的质量为 M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s。货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端So=38 m的过程中，用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为si,在车厢内滑动的距离s=4 m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44，货车长度1o=1 2 m,制动坡床

29、的长度为l,则Mg sin 0 +FMa 2F=k（m+M）g ,1.2-s1=vt-a1t 2s2=vt- ；a2t2S=SiT2 l=l o+S0+S2联立并代入数据得l=98 m14.（2015新课标1）.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【考向】受力分析、运动分析、牛顿运动定律；v-t图像的理解【答案】 A、C、D【解析】向上滑动到最高点过程为匀变速直线运动，受力分析结合牛顿第二定律可得

30、:-mg sin 二-mg cos【-ma1（1）结合v-t图像的斜率代表物体的加速度大小，可得上滑过程，ai = -vo/ti，图线与x轴所围的面积代表物体的位1移，故上滑的最大距离为x =1v0t1.（2）2物体下滑过程也为匀变速直线运动，结合牛二定律得：有：mg sin日-Nmg cosB = ma2.（3）结合v-t图像t1-t2段的斜率可求得a2, 1、3式联立可求得：日、R。物体的质量在任一表达式中均被约掉，故不可求；结合1、2、3式可确定本题中 ACD选项正确；15. （2014新课标全国卷 1）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

31、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120m.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,若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨5天安全行驶的最大速度.【考向】受力分析、运动分析、牛二定律【答案】2 m/s（或72 km/h）【解析】 设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为，刹车时汽车的加速度大小为a,安全距离为s,反应时间为t,由牛顿第二定律和运动学公式得（_0mg= ma。2s= v0t0+ 2a0式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度

32、.设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为山依题意有设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得mg ma2,v -s= vt0 + 丁2a联立式并代入题给数据得v=20 m/s (72 km/h) . (616. (2015海南)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时(A.物块与斜面间的摩擦力减小C.物块相对于斜面减速下滑【考向】受力分析B.物块与斜面间的正压力增大D.物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD【解析】当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力

33、增大，根据滑动摩擦力公式Ff =Fn可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A错误B正确；设斜面的倾角为日，物体的质量为 m,当匀速运动时有 mgsin 8 = NmgcosH , IP sin9 =Ncos8，假设物体以加速度 a 向上运动时，有 N=m (g+a) cosB , f = R m (g + a) cos ,因为 sin=Nco 毯，所以 m(g +a) sin日=m(g +a) cos8 ,故物体仍做匀速下滑运动，C错误D正确；17. (2014新课标2卷)2012年10月，奥地利极限运动员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

34、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.重力加速度的大小g取10 m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需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的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为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图像如图所示.若该运动员和所带装备的总质量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）皿物 , 25D - 30013d0 j

35、 一黄鱼一益4.林 4施 乐【考向】：受力分析、运动分析、牛二定律、 v-t图像的理解【答案】（1）87 s 8.7 M02 m/s（2）0.008 kg/m【解析】（1）设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5 km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有v= gt 根据题意有s=3.9 104 m- 1.5 103 m 联立式得t=87 s 2v= 8.7 10 m/s（2）该运动员达到最大速度 Vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有 mg = kvmax 由所给的v-t图像可读出Vmax= 360 m/s）由式得 k= 0.008 kg/m 18.

36、 （2014山东卷）研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中 反应过程”所用时间）t=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m,减速过程中汽车位移 s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g取10 m/s2.求：能理而正开蛤.酸速汽车停止/Vx zy? / / X . . / / . , XdfZZZZV 7z zZ - Z ., .卜浣3程小iniM乙图甲(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比

37、一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【考向】受力分析、运动分析、【答案】(1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s (3) 41 5【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为位移s= 25 m,由运动学公式得a,所用时间为t,由题可得初速度 vo =20 m/s,末速度 vt= 0,联立式，代入数据得v2= 2as a = 8 m/s2 区t= 2.5 s (2)设志愿者反应时间为t,反应时间的增加量为困，由运动学公式得L = vot+ s At=t- to联立式，代入数据得At=0.3 s (3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作

38、用力的大小为Fo,志愿者质量为得m,由牛顿第二定律由平行四边形定则得联立式，代入数据得F2= F2+(mg)2 Fo 41 公一二丁mg 519. （2014北京卷）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【考向】受力分析、牛二定律、超重、失重【答案】D【解析】本题考查牛顿第二定律的动力学分

39、析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重，手托物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离的过程中，可以匀速也可以减速，因此可能失重，也可能既不超重也不失重，A、B错误.手与物体分离时的力学条件为：手与物体之间的压力N = 0,分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为g,手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于g, C错误，D正确.20. （2014北京卷）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

40、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O点等高的位置为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【考向】本题考查伽利略理想实验.【解析】本题选项之间有一定的逻辑性，题目中给出斜面上铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料，小球的位置逐渐升高，不难想象，当斜面绝对光滑时，小球在余面上运动没有能量损失，可以上升到与。点等高的位置，这是可以得到的直接结论，A正确，B、C、D尽管也正确，但不是本实验

41、得到的直接结论，故错误.21. （2014福建卷）如下图所示，滑块以初速度vo沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用 h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是（）ABCD【考向】图像的理解与应用、牛二定律、受力分析、运动分析【答案】B【解析】 设滑块与斜面间的动摩擦因数为斜面倾角为 依滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动，加速度不变，其加速度的大小为 a=cos 9- gsin。，故D项错误；由速度公式v= v0at可知,1v-t图像应为一条倾斜的直线，故C项错误；由位移

42、公式s=vot2at2可知，B项正确；由位移公式及几何关系可得 h = ssin 0= vot 2at2 sin 0,故 A 项错误.22. （2014四川卷）如图所示，水平传送带以速度vi匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度 v2, P与定滑轮间的绳水平，t=to时刻P离开传送带.不计 定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是 （）ABCD【考向】受力分析、运动分析、传送带模型【答案】BC【解析】若P在传送带左端时的速度 V2小于V1,则P受到向右的摩擦力，当 P受到的摩擦力大于绳的拉力时，P做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第二种是先做加速度运动，当速度达到V1后做匀速运动，所以 B正确；当P受到的摩擦力小