历年高考物理力学牛顿运动定律重点知识归纳

单选题1、在梯井中，由钢索悬挂竖直电梯C，顶部用绳子悬挂了球A，A下方焊接一个弹簧，弹簧下端悬挂球B，整个装置处于静止状态，简化示意图如图所示。已知绳子、弹簧的质量远小于两球质量，两球质量又远小于电梯质量。若悬挂电梯的钢索突然断裂，在电梯下落瞬间，球A、球B、电梯C各自加速度约为（）A．9.8m/s2，9.8m/s2，0B．19.6m/s2，0，9.8m/s2C．0，9.8m/s2，9.8m/s2D．9.8m/s2，0，9.8m/s2答案：D解析：假设球A与电梯之间的绳子无弹力，则钢索突然断裂的瞬间，电梯只受重力其加速度为g，而A受到弹簧向下的拉力其加速度大于g，则假设不成立，可知球A与电梯之间的绳子有弹力，可得电梯与球A的加速度相同，因为电梯质量远大于两球质量，钢索断裂后，电梯可视为在自身重力下运动，因此加速度大小为g=9.8m/s2，弹簧形变量在瞬间不会发生突变，因此球B受力不变，其加速度为0。故选D。2、物体质量为m＝5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a＝2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（

）A．20NB．15NC．25ND．10N答案：C解析：根据牛顿第二定律得则有故选C。3、科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是（）A．氢气球和铅球都处于超重状态B．氢气球将加速上升，铅球加速下落C．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D．氢气球和铅球都将下落，且同时落地答案：D解析：由于在月球表面没有空气，没有磁场，物体在月球表面只受重力作用，物体由静止释放，将做自由落体运动，位移h相同，运动的加速度g相同，运动的时间也一定相同，应该同时落地。自由落体运动处于完全失重状态。故选D。4、一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为（）A．5m/s2B．4m/s2C．8m/s2D．10m/s2答案：C解析：对物块分析，根据牛顿第二定律有代入数据解得故ABD错误C正确。故选C。多选题5、如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝2m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4．工件滑上A端瞬时速度vA＝5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（）A．若传送带以4m/s顺时针转动，则vB＝4m/sB．若传送带逆时针匀速转动，则vB＜3m/sC．若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则vB＝3m/sD．若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB＞3m/s答案：AC解析：A．物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为若传送带以4m/s顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为4m/s时的位移为然后物体随传送带匀速运动，故达到B端的瞬时速度为4m/s，A正确；B．若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B端时的速度为B错误；C．若传送带以2m/s顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由B选项可知因为到达B端的速度为，故最后物体到达B端的速度为，C正确；D．因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B端的速度为3m/s，只有当传送带的速度大于3m/s时到达右端的速度才可能是，D错误。故选AC。6、如图所示，甲为履带式电梯，乙为台阶式电梯，它们倾角相同，没有顾客乘坐时低速转动，有顾客乘坐时会匀加速启动，启动时两个电梯的加速度大小相同。质量相同的小红和小明两个乘客分别乘坐甲、乙电梯上楼，在电梯启动阶段两位乘客受到的摩擦力大小分别为f甲、f乙，则（）A．小明和小红受到电梯的作用力大小不相同B．f甲>f乙C．小明受到电梯的作用力方向竖直向上D．f甲与f乙大小关系与倾角大小无关答案：BD解析：A．小明和小红具有相同的加速度，由牛顿第二定律可知他们的合力相同，他们受到电梯的作用力及重力的作用，重力相同的情况下，电梯对他们的作用力大小相等、方向相同，A错误；B．设电梯倾角，由牛顿第二定律，对甲有对乙有对比可得B正确；C．由于小明的加速度沿电梯向上，由牛顿第二定律可知，小明受到电梯的作用力方向不可能竖直向上，C错误；D．结合B解析可知，f甲大于f乙的关系与倾角大小无关，D正确。故选BD。7、如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则（）A．水平面对C的摩擦力方向一定向左B．B受到C的摩擦力一定为零C．水平面对C的支持力一定小于B、C的总重力D．A的质量一定大于B的质量答案：AC解析：AC．对B、C整体受力分析，如图所示根据平衡条件，水平面对C的摩擦力为方向水平向左，水平面对C的支持力大小为一定小于B、C的总重力，AC正确；BD．当B所受重力沿斜面向下的分力等于绳的拉力时，B不受摩擦力，当B所受重力沿斜面向下的分力不等于绳的拉力时，B受摩擦力，且A与B的质量大小无法比较，BD错误。故选AC。8、如图所示，在水平上运动的箱子内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为2kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在箱子沿水平匀变速运动过程中，为保持重物悬挂点O位置相对箱子不动（重力加速度为g），则箱子运动的最大加速度为（）A．B．C．D．答案：BD解析：当箱子加速度向左时，当加速度完全由绳的拉力提供时，水平方向竖直方向联立解得最大加速度当箱子加速度向右时，当加速度完全由绳拉力提供时，竖直方向水平方向联立解得最大加速度故BD正确，AC错误。故选BD。填空题9、如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，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10m/s2。图（b）中图线与纵坐标交点a0为_______，图（b）中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为_______。答案：

6m/s2

静止状态解析：[1][2]当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在和之间时，物块处于静止状态。时，木板水平放置，由牛顿第二定律又联立解得由图可知，当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在和之间时，物块处于静止状态。10、牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持_______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）意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有___，因此牛顿第一定律又叫___定律；②揭示了力与运动的关系：力不是___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_____的原因．答案：

匀速直线运动

惯性

惯性

维持

加速度解析：（1）[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）[2][3]意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；②[4][5]揭示了力与运动的关系：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．11、一辆高速行驶的F1赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是___________，你判断时依据的物理规律是________，请写出你判断的逻辑过程：______。答案：

航天飞机

牛顿第二定律

见解析解析：[1]两者运动状态较难改变的是航天飞机[2][3]根据牛二定律物体质量m越大，同样力F产生的加速度a越小，即在相同时间内，速度变化越小，速度是描述运动状态的物理量，越小说明运动状态改变越小，运动状态越难改变12、质量为m=1kg的物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面做匀变速直线运动，动摩擦因数μ=0.1，其位移随时间变化的关系式为x=2t-t2（m），则物体的初速度大小是_____m/s，水平拉力的大小为______N。答案：

2

1解析：根据匀变速直线运动位移与时间变化的关系式与x=2t-t2对照可得v0=2m/s，a=-2m/s2假设F方向向前，由牛顿第二定律带入可得F=-1N说明F方向向后，大小为1N。解答题13、如图所示，竖直平面内一倾角的粗糙倾斜直轨道与光滑圆弧轨道相切于点，长度可忽略，且与传送带水平段平滑连接于点。一质量的小滑块从点静止释放，经点最后从点水平滑上传送带。已知点离地高度，长，滑块与间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，长度，圆弧轨道半径。若滑块可视为质点，不计空气阻力，，，。求：（1）小滑块经过点时对轨道的压力；（2）当传送带以顺时针方向的速度转动时，小滑块从水平传送带右端点水平抛出后，落地点到点的水平距离。答案：（1）；（2）解析：（1）根据题意，滑块由A运动B的过程，应用动能定理代入数据解得由于长度可忽略，则滑块在C点，受轨道的支持力和本身重力，根据牛顿第二定律代入数据解得根据牛顿第三定律，小滑块经过点时对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力。（2）假设滑块划上传送带之后全程加速，根据牛顿第二定律代入数据解得设滑块到达传送带右端的速度为，根据公式代入数据解得则滑块未达到传送带右端就和传送带共速，则滑块以传送带的速度从D点水平抛出，竖直方向，由于长度可忽略，则代入数据解得水平方向，落地点到点的水平距离14、2022年2月8日，我国选手谷爱凌在第24届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军．参赛滑道简图如图所示，为同一竖直平面内的滑雪比赛滑道，运动员从a点自静止出发，沿滑道滑至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作．其中段和段的倾角均为，段长，水平段长，坡高．设滑板与滑道之间的动摩擦因数为，不考虑转弯b和c处的能量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量．忽略空气阻力，g取．（1）运动员从a到b所用的时间；（2）运动员到达c点时的速度大小；答案：（1）8.9s；（2）23m/s解析：（1）在ab段的加速度为根据运动公式解得a=2.8m/s2t=8.9s（2）到达b点时的速度从b到c由动能定理解得vc=23m/s15、如图所示，质量为3kg的物体在与水平面成37°角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）答案：9.4N解析：对物体受力分析，建立直角坐标系如图由vt2－v02＝2ax负号表示加速度方向与速度方向相反，即方向向左。y轴方向FN+Fsin30°＝mgFμ＝μ（mg-Fsin30°）x轴方向，由牛顿第二定律得Fcos30°－Fμ＝ma即Fcos30°－μ（mg－Fsin30°）＝ma解得F＝9.4N16、如图所示，一根足够长的水平杆固定不动，一个质量m＝2kg的圆环套在杆上，圆环的直径略大于杆的截面直径，圆环与杆间的动摩擦因数μ＝0.75。对圆环施加一个与水平方向成θ＝53°角斜向上、大小为F＝25N的拉力，使圆环由静止开始做匀加速直线运动（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2）。求：（1）圆环对杆的弹力大小；（2）圆环加速度的大小；答案：（1）0；（2）7.5m/s2解析：（1）分析圆环的受力情况如图甲所示将拉力F正交分解因与F2大小相等，故圆环对杆的弹力为0。（2）由（1）可知，在拉力F作用下，环不受摩擦力，由牛顿第二定律可知代入数据得实验题17、某兴趣小组欲测量滑块与水平木板间的动摩擦因数，他们设计了一个实验，实验装置如图1所示。该小组同学首先将一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，连接好其他装置，然后挂上重物，使滑块做匀加速运动，打点计时器在纸带上打出一系列点.（1）图2是实验中获取的一条纸带的一部分，相邻两计数点间的距离如图所示，已知电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，根据图中数据计算的加速度a=___________.（结果保留两位有效数字）（2）为测定动摩擦因数，该小组同学事先用弹簧测力计测出滑块与重物的重力分别如图3、4所示，则图3对应的示数为_____________N,图4对应的示数为_______________N；（3）重力加速度g取，滑块与木板间的动摩擦因数______________（结果保留两位有效数字）。答案：

0.50

2.00

1.00

0.43解析：（1）[1]．相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则T=0.1s；根据结合逐差法可知：（2）[2][3]．则图3对应的示数为2.00N；图4对应的示数为1.00N；（3）[4]．对滑块以及重物的整体：mg-μMg=(M+m)a其中mg=1.00N，Mg=2N，解得μ=0.4318、某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。用天平测出A、B两物块的质量mA=300g、mB=100g，mA从高处由静止开始下落，mB拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可测定重力加速度。图中给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点没有画出，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器计时周期为T=0.02s，则：(1)根据纸带求出物体经过5号计数点时的瞬时速度v=________m/s，物体运动的加速度a=________m/s2；（结果保留二位有效数字）(2)用h表示物块A下落的高度，v表示物块A下落h时的速度，若某同学作出图象如图所示，利用此图象可求出当地的重力加速度g=________m/s2。答案：

2.4

4.8

9.7解析：(1)[1]根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打点计时器计时周期为T=0.02s，每相邻两计数点间还有4个点没有画出，则打下计数点5时物体的瞬时速度代入数据解得2.4m/s[2]物体运动的加速度代入数据解得4.8m/s2(2)[3]对A、B组成的系统，根据牛顿第二定律有解得加速度根据速度位移公式有解得可知斜率由题中所给的图象，可得斜率联立解得9.7m/s219、其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动摩擦因数的大小”，简要步骤如下：（1）找来学校球馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固定电磁打点计时器；（2）用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量M。接着把鞋子放在长木板上，把一轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过小滑轮，细线另一端拴一小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时器，纸带保持水平。（3）释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所示分别为cm、cm、cm、cm、cm、cm，打点计时器所接交流电频率为Hz，可算出运动的加速度_________（保留两位有效数字）；用天平测出小桶的质量为m，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式为_________；（用M、m、g、a表示）（4）在测量过程中，下列说法正确的