历年高考物理力学牛顿运动定律知识点名师总结(试题附答案)

（文末答案）历年高考物理力学牛顿运动定律知识点名师总结

单选题

1、如图甲所示，物块的质量R=lkg,初速度p0=10m/s,在一水平向左的恒力/作用下，从。点沿粗糙的水

平面向右运动，某时刻恒力/，突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象

如图乙所示（取g=10m/T）,则下列说法正确的是（）

A,0-5s内物块做匀减速运动

B.在Lis时刻恒力/反向

C.恒力户大小为10N

D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.4

2、如图所示，倾角为6=37°的传送带以速度匕=2m/s顺时针匀速转动。将一物块以吐=8m/s的速度从传送带

的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数〃=05传送带足够长，取sin37°=0.6,cos37°=0.8,

g=10m/s,下列说法正确的是（）

A,小物块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2

B.小物块向上运动的时间为1.2s

C.小物块向上滑行的最远距离为4m

D.小物块最终将随传送带一起向上匀速运动

3、物体质量为m=5Kg放在粗糙的水平面上，在力产的作用下做2m/s?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03则外力〃为（）

LX

A.20NB.15NC.25ND.ION

4、下列说法正确的是（）

A.伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量

8.根据表达式尸=&号可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

C.在由开普勒第三定律得出的表达式W=忆中，*是一个与中心天体有关的常量

D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

多选题

5、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）

A.物体只受重力的作用，是aq■的匀变速曲线运动

B.物休落地时的水平位移与抛出点的高度无关

C.平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同

D.初速度越大，物体在空中的飞行时间越长

6、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。小球某时刻正处于如图所示状态。

设斜面对小球的支持力为尻细绳对小球的拉力为后关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）

2

左右

A.若小车向左运动，片可能为零B.若小车向左运动，a可能为零

C.若小车向右运动，“不可能为零D.若小车向右运动，片不可能为零

7、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向

相反的空气阻力的作用。距地面高度才在3m以内时，物体上升、下落过程中动能反随力的变化如图所示。重

力加速度取lOm/s?,则（）

A.该物体的质量为2kgB.空气阻力大小为2N

C.全过程所用的时间为等SD.物体运动过程中机械能减小了24J

8、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力,

运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中&0、so为已知量,斜面与水平面的夹角。的正弦值

sin9=0.6,下列说法正确的是（）

3

11.判断正误：（1）物体加速度的方向一定与合外力方向相同。：）

（2）质量越大的物体，加速度越小。（）

（3）物体的质量与加速度成反比。（）

（4）物体受到外力作用，立即产生加速度。（）

12、小明同学学习了牛顿运动定律后，自制了一个简易加速度计。如图，在轻杆的上端装有转轴，固定于竖直

放置的标有角度的木板上的。点，轻杆下端固定一个小球，杆可在竖直面内自由转动。他利用这个加速度计来

测量校车的加速度，测量时他应让板面竖直且与校车的运动方向（选填“垂直"或“平行”），已知

重力加速度大小为g当轻杆与竖直方向的夹角为6时，校车的加速度大小为。

解答题

13、如图所示，质量勿=3kg的物体（视为质点）在平行斜面向下尸;9N的推力作用下，由静止开始下滑。在

斜面某处撤掉推力后，又在水平面上运动1.2m后停在C点。已知斜面长度/=4m,倾角8=30。，物体与

斜面间和水平面间的动摩擦因数分别为〃1=今、求：

（1）外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度；

（2）物体运动到/，处的速度；

（3）推力作用的距离及时间。

5

A

/777777777777777.

BC

14、如图所示，水平地面上固定一倾角为37。的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的挡板，一质量为1kg

的物体，从离挡板距离为0.8m处的力点，以初速度lm/s沿斜面下滑，物体与挡板相撞1.0x1(T3s后，沿着斜

面上滑，设物体与斜面间的动摩擦因数〃=08与挡板碰撞无机械能损失。sin37°=0.6,cos370=0.8,g=

10m/s2,求:

(1)物体与挡板碰撞前的速度大小；

(2)碰撞中，挡板对物体的平均作用力大小；

(3)物体与挡板碰撞后，沿斜面运动的时间。

15、如图所示，水平地面上固定一倾角为37。的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的挡板，一质量为1kg

的物体，从离挡板距离为0.8m处的/点，以初速度lm/s沿斜面下滑，物体与挡板相撞1.0x10-3$后，沿着斜

面上滑，设物体与斜面间的动摩擦因数〃=08与挡板碰撞无机械能损失。sin37°=0.6,cos370=0.8,g=

10m/s2,求：

(1)物体与挡板碰撞前的速度大小；

(2)碰撞中，挡板对物体的平均作用力大小；

(3)物体与挡板碰撞后，沿斜面运动的时间。

6

A

37°

16、如图甲所示,在粗糙的水平地面卜有一足够长的木板A木板的最左端有一个小物块及小物块力受一个

外力的作用，两个物体开始运动，已知物块力和木板8的质量都为1千克，物块力和木板8之间的动摩擦因数

为〃1=0.4,8与地面的动摩擦因数为〃2=0L设物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块月运动的户-

x函数关系如图乙所示，重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)根据图象得出物块4在2米前后加速度力和%分别为多大？

(2)当外力晶至少为多少可以使物块力相对于木板〃运动？

(3)物块力在运动前2米的过程中所加的外力F】为多少？运动了2米之后，作用于物块力上的外力尸2又为多

少？

A

甲

实验题

17、在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学将两个力传感器按如图甲方式对拉，其中一只系在墙

上，另一只握在手中，在计算机屏上显示出力，如图乙所示。

7

⑴横坐标代表的物理量是

⑵由图可得到的实验结论是_______（填字母）。

A.两力传感器间的作用力与反作用力大小相等

B.两力传感器间的作用力与反作用力方向相反

C.两力传感器间的作用力与反作用力同时变化

D.两力传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上

18、2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采

用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启

发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已无|5访53。=0.8、cos53°=0.6,sin37°=

0.6.cos37°=0.8,实验步骤如下：

图1

a如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为53。；

8

〃在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间£；

。.改变释放位置，得到多组“、£数据，作出;一£图像，据此求得小物块下滑的加速度为4.90m/s2；

“调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤“

回答下列问题：

⑴当长木板的倾角为37。时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度Q=m/s2；（保留3位

小数）

⑵小物块与长木板之间的动摩擦因数〃=；

⑶依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度9=m/s2；（保留3位有效数字j

⑷某同学认为图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间£内的位移大小。该观点是否正确？

（）

A.正确B.错误C.无法判断

19、某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。

把一杈轻弹簧上端固定，下端悬吊90g重物时，弹簧下端的指针指在木板刻度为。的位置，现把悬吊100g重

物时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量

仪”。若当地重力加速度g=10m/s2,测得0和C点的距离为lcc,则该弹簧的劲度系数为N/mo

某时刻观察到该100g重物下降1cm,则此时电梯加速度方向为（填"竖直向上”或“竖直向下”）

大小为m/s2o

9

o

G

20、某实验小组利用图示装置来测定滑块与桌面间的动摩擦因数，具体实验步骤如下

光电门

①首先用游标卡尺测量出遮光片宽度为孔然后将遮光片固定在滑块上；

②如图所示，将滑块置于桌面上左端力处，与桌面平行的细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静

止，测量重物离地面的高度力；

③在距滑块力处固定一个光电门，滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的。点（未与滑轮碰撞），记

下数字毫秒计测出遮光片经过光电门所用的时间；并用毫米刻度尺测量出。、A间的距离s；（已知重力加速度

为g）。请完成以下问题：

⑴若游标卡尺读数如图所示，则遮光片宽度d=cm；

（2）某次实验中数字毫秒计的示数为则滑块和桌面的动摩擦因数为（用aS,h,2、g表示）

⑶本实验在获得小车通过光电门的瞬时速度时存在误差，测量的速度值（填“大于”"等于"或"小

10

于”）遮光片中心通过光电门时的瞬时速度的真实值。

11

（文末答案）历年高考物理力学牛顿运动定律_032参考答案

1、答案：B

解析

AB.由匀变速直线运动规律可得

v2-VQ=2ax

整理得

v2=2a-x+Vo

对比图线可知，斜率为

1002

2al=--m/s2

解得物块做匀减速直线运动的加速度大小为

sj=10m/s

减速到零的时间为

Qi

故0~1s内物块做匀减速运动，在f=ls时刻恒力/反向，A错误，B正确；

CD.物块减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小满足

642

2a2=7^-Fm/s

解得

az=4m/s

两过程据牛顿第二定律分别可得

12

F+f-mai

F-f=ma2

联立两式解得

A=7N.f=3N

则动摩擦因数为

H=—=0.3

mg

CD错误。

故选Bo

2、答案：C

解析

ABD.由于物块的速度大于传送带的速度,所以物块相对传送带向上运动，物块受重力和沿斜面向下的滑动摩

擦力，沿斜面方向有根据牛顿第二定律

峻in8+/j/nffcos0-mat

代入数据解得

a尸10m/s

方向沿斜面向下。

设物体减速到传送带速度需要的时间为"有

巧一W“

----------=0.6s

一为

由十物体所受重力沿斜面方向的分力大十滑动摩擦力，因此物体相对传送带向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜

13

面向上，沿斜面方向根据牛顿第二定律有

侬sin9-fjmgcQs0=ma-

代入数据解得：

a^=2m/sJ

方向沿斜面向下；最后减速到速度为零的时间为

Vi

t2=^=1S

故小物块向上运动的时间为1.6s。故ABD错误。

C.小物块向上滑行的最远距离为

v4-vVi2+82

x=-r--2ti+歹功=^―x0.6+-x1m=4m

乙乙乙乙

故C正确。

故选C。

3、答案：C

解析

根据牛顿第二定律得

F合

a=—

m

则有

F-47ng=ma

F=0.3x5xl0+2x5=25N

14

故选c。

4、答案：C

解析

A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量GA错误；

8.万有引力表达式尸=6誓，只适用于质点之间的相互作用，当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，B

错误：

C.在由开普勒第三定律得出的表达式今=上中，々是一个与中心天体有关的常量，C正确；

D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力，D错误。

故选C。

5、答案：AC

解析

A.物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g,A正确；

B.由水平位移公式

x=vot

竖直方向的位移为

h=^-at2

联立可得

15

故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B错误；

C.由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻

的速度沿水平方向上的分量都相同，C正确；

D.由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D错误。

故选AC。

6、答案：AB

解析

A.若小车向左减速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则N

为零，A正确；

B.若小车向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则

拉力7为零，B正确；

C.若小车向右加速，加速度方向向右，若小球所受的拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则

此时N为零，C错误；

D.若小车向右减速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则

拉力T为零，D错误。

故选AB。

7、答案：BCD

解析

16

AB,根据动能定理

△Fk=尸合＞

故图像的斜率代表了物体受到的合力，有

mg+f=12

mg-f=8

解得

m=lkg,/=2N

A选项错误，B选项正确；

D.根据图像可知初动能为72J,回到起点的动能为48J,损失的机械能即为24J,D正确；

C.设初速度为物则

1

-mv29=E=72J

乙0k

代入得到

v0=12m/s

设上升加速度为刈时间为。，上升位移为X则

Tn%=12

v0=

1.2

%=”也

解得

口=Is,x=6m

17

设下降加速度为效时间为以则

ma2=8

1

x=^at

乙22

解得

瓜

12=VS

所以总时间t有

2+V6

t=匕+=--2----S

C正确；

故选BCDo

8、答案：BD

解析

A.根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为S。时动能为部0,位移为时恒力/撤去，此时动能为

之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为Us。时动能减为瓦。，可得滑块上升过程

中的最大位移为磊So,则滑块上升的最大高度为

2781

H=-sosin0=-so

故A错误；

B.从撤去恒力至滑块上升到最高点的过程由动能定理有

SSS

~mg（/2而7s0~可90卜\me-png（/2丁70­丁90）\cos0=O--9Fk0

18

滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有

272727Fk0

—mgsosinO--nmgsocos0=

联立解得

1

故B正确；

C.根据a-s图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有

27310

mgsinO-nmgcosO=-^7-•rz—

ZDZ/SQ

受恒力〃沿斜面上滑过程有

EQ

V-mgsind-^mgcosO=——

so

联立解得

昨汹

So

故C错误；

D.整个过程中因摩擦产生的热量为

27108Fk0

Q=2〃mgcos6x-s=

X.v0O

故D正确。

故选BDo

9、答案：0.62

解析

19

⑴力E的表达式

Fi=20-20t

A、B分离时二者没有相互作用力，但二者加速度大小相等，根据加速度相等可得

旦=包

师一如

联立并代入数值可得

t=0.6s

⑵当E=0.6s时

吊=20-20t=8N

二者一起加速运动，取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得

&+Fz=5A+如）。

代入数值可得

a=2m/s2

10s答案：2088

解析

[1]物块和铁箱保持静止，则一起向右匀加速，设加速度为W铁箱对物块的支持力为此对物块受力分析，竖

直方向根据平衡条件

gN=mg

水平方向，根据牛顿第二定律

N=ma

联立解得

20

Q=20m/s2,N=20N

根据牛顿第三定律可知，物块对铁箱压力的大小为20N。

[2]把物块和铁箱看成整体，水平方向，根据牛顿第二定律

产一〃i(M+m)g=(M+rn)a

代入数据解得

F=88N

11、答案：正确错误错误正确

解析

(1)[1]由牛顿第二定律

F=ma

可知物体加速度的方向一定与合外力方向相同，故正确；

(2)[2]只有当合外力一定时，质量越大的物体，加速度越小，故错误；

(3)[3]只有当合外力一定时，物体的质量与加速度成反比，故错误；

(4)[4]由牛顿第二定律知：物体受到外力作用，立即产生加速度。

12、答案：平行gtanO

解析

⑴⑵由加速度原理知，小车加速度在水平方向，则板面与校车运动方向平行，当轻杆与竖直方向的夹角为e时,

受力分析如图

21

o

由平衡条件知，小球不上下移动，即竖直方向合力为0,则有

F，

----=tan。

mg

由牛顿第二定律知

F'=ma

解得

a=gtan。

13、答案：⑴3m/s2,方向沿斜面向下；(2)2V3m/s；(3)2m,%s

J

解析

(1)外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度大小为班根据牛顿第二定律可得

F+zngsin30°-417ngeos30°=max

解得

%=3m/s2

方向沿斜面向下；

(2)物体在水平面上运动的加速度大小为

N2mg

a=------=5m/s2

2m

根据速度-位移关系可得

22

vj=2a2x

解得

vR=2V3m/s

(3)物体在斜面上运动时，重力沿斜面向下的分力

mgsin300-1.5N

摩擦力大小为

f=〃imgcos300=1.5N

所以云掉推力以后物体匀速运动，则撤去推力时物体的速度大小为

v=vB=2V3m/s

推力作用的距离为

V2

s=--=2m

2al

经过的时间为

v2V3

t=—=—T—S

Q13

14、答案：⑴Vi=0.6m/s；(2)F=1206N；(3)

解析

(1)设物体沿斜面下滑的加速度大小为由,碰撞挡板前的速度为内,根据牛顿第二定律有

mgs\n37°-〃mgcos37°=mav

得

23

=—0.4m/s2

根据运动学公式有

vl-VQ=2a^x

解得

%=0.6m/s

(2)设物体反弹后的速度方向为正方向，挡板对小球的平均作用力大小为夕根据动量定理有

Ft—mgsin37°t=mv1—(一m%)

解得

F=1206N

(3)分析可知，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设物体沿斜面上滑的加速度大小为。2,运动的时间为匕

由牛顿第二定律有

〃77igcos37°+mgsin37°=ma2

2

a2=12.4m/s

根据运动学公式

0=%-a2t'

解得

小船

由〃。＞mgs\n37°,物体沿斜面运动的时间为

mgcos37oZ

15、答案：⑴%=0.6m/s；(2)F=1206N；(3)

24

解析

(1)设物体沿斜面下滑的加速度大小为由,碰撞挡板前的速度为根据牛顿第二定律有

mgsin37°-〃mgcos37°=max

得

2

ar=-0.4m/s

根据运动学公式有

vf—VQ=2axx

解得

巧=0.6m/s

(2)设物体反弹后的速度方向为正方向，挡板对小球的平均作用力大小为E根据动量定理有

Ft-zngsin37°t=机巧-(一机巧)

解得

F=1206N

(3)分析可知，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设物体沿斜面上滑的加速度大小为生，运动的时间为匕

由牛顿第二定律有

〃mgcos37°+mgsin37°=ma2

2

a2=12.4m/s

根据运动学公式

0=Vi-a2t'

解得

25

八一

由卬?igcos37。＞mgs\n37°,物体沿斜面运动的时间为^s.

oZ

16、答案：⑴lm/s2；4m/s2；(2)6N；(3)4N；8N

解析

(1)由图像可知：前2m内对力有

2

v=2axx

得出

«i=lm/s2

2m后，对力有

2

%2-%=2azx

2

a2=4m/s

(2)对8受力分析有

417ng-〃22mg=maG

外力尸使A在8上的临界加速度为

2

a0=2m/s

外力F对/〃整体有

F。一4•2mg=2ma0

FQ=6N

*A]»F

26

(3)运动前2m

2

%=lm/s<cz0

可知然一起匀加速运动

对/国整体有

&-422mg—2ma1

F[=4N

运动2m后对月有

2

a2=4m/s>a0

则2m后被两个物体开始相对运动

对力有

F2—Nimg=ma2

F2—8N

17、答案：时间ABC

解析

考查牛顿第三定律探究实验。

(1)[1]由题可知，图乙表示的是力传感器上的作用力随时间变化的美系，所以横坐标代表的物理量是时间，

纵坐标代表的物理量是力；

(2)[2]从图乙可以看出作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时产生，同时变化，且作用在不同的物体

上，故A、B、C正确，D错误。故选ABC。

18、答案：1.958m/s20.5或0.509.79m/s2B

27

解析

小物块在斜面上做匀加速直线运动有