三年高考20152017高中物理試題分項(xiàng)版解析專(zhuān)題03牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、專(zhuān)題03 牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、選擇題1【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度時(shí)間圖線(xiàn)如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在05 s、510 s、1015 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則AF1<F2BF2>F3CF1>F3DF1=F3【答案】A【考點(diǎn)定位】圖像，牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題。2【2016·上海卷】如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車(chē)上，當(dāng)小車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球所受合外力的方向沿圖中的AOA方向

2、BOB方向 COC方向 DOD方向【答案】D【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律、整體法和隔離法【方法技巧】本題通過(guò)整體法和隔離法可以判斷出做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體局部加速度和整體加速度相同。3【2016·江蘇卷】如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~(yú)缸下拉出，魚(yú)缸最終沒(méi)有滑出桌面若魚(yú)缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過(guò)程中A桌布對(duì)魚(yú)缸摩擦力的方向向左B魚(yú)缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C若貓?jiān)龃罄?，魚(yú)缸受到的摩擦力將增大D若貓減小拉力，魚(yú)缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由題圖知在拉動(dòng)桌布的過(guò)程中魚(yú)缸相對(duì)桌布向左運(yùn)動(dòng)，故魚(yú)缸受到桌布對(duì)其向右的摩擦力作用，所以A錯(cuò)誤；因魚(yú)缸、

3、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，魚(yú)缸在桌布上與在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，魚(yú)缸先在桌布上加速，然后在桌面上減速到停止，所以根據(jù)v=at知魚(yú)缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等，所以B正確；若貓?jiān)龃罄?，魚(yú)缸受到的摩擦力將不變，所以C錯(cuò)誤；若貓減小拉力，桌布的加速度減小，魚(yú)缸與桌布可能相對(duì)滑動(dòng)也可能相對(duì)靜止，魚(yú)缸在桌面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都會(huì)變長(zhǎng)，所以魚(yú)缸可能滑出桌面，所以D正確【考點(diǎn)定位】力與運(yùn)動(dòng)【方法技巧】本題重在分析清楚魚(yú)缸的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況。先在桌布上加速，后在桌面上減速。魚(yú)缸受桌布的滑動(dòng)摩擦力與貓拉力的大小無(wú)關(guān)。4【2016·全國(guó)新課標(biāo)卷】一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線(xiàn)

4、運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則A質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】本題主要考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。特別注意以前我們碰到的問(wèn)題經(jīng)常是去掉一個(gè)恒力，本題增加了一個(gè)恒力，從牛頓運(yùn)動(dòng)定律角度來(lái)看沒(méi)有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度的可能大小，根據(jù)合力與速度方向間的關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。要特別注意的是，質(zhì)點(diǎn)有可能做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。5【2015·上海·3】如圖，鳥(niǎo)沿虛線(xiàn)斜向上加速飛行，空氣

5、對(duì)其作用力可能是A B C D【答案】B【解析】小鳥(niǎo)沿虛線(xiàn)斜向上加速飛行，說(shuō)明合外力方向沿虛線(xiàn)斜向上，小鳥(niǎo)受兩個(gè)力的作用，空氣的作用力和重力，如下圖所示：【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題以實(shí)際情境為命題背景，考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、合力與分力的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生對(duì)物理基本規(guī)律的理解能力和靈活運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本題的要點(diǎn)是理解合力和分力的關(guān)系，對(duì)小鳥(niǎo)進(jìn)行受力分析可以較快解決問(wèn)題。6【2015·江蘇·6】一人乘電梯上樓，在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示，以豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力（）At=2s時(shí)最大 Bt=2s時(shí)最小 C

6、t=8.5s時(shí)最大 Dt=8.5s時(shí)最小【答案】AD【考點(diǎn)】本題考查牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題主要是識(shí)圖能力，利用加速度與時(shí)間的關(guān)系，結(jié)合牛頓第二定律F=ma，由運(yùn)動(dòng)分析物體的受力情況。7【2015·全國(guó)新課標(biāo)·20】在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車(chē)廂。當(dāng)機(jī)車(chē)在東邊拉著這列車(chē)廂一大小為a的加速度向東行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車(chē)廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車(chē)在西邊拉著這列車(chē)廂一大小為a的加速度向東行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車(chē)廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車(chē)廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，則這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)可能為A8 B10 C15 D18【答案】

7、BC【解析】由設(shè)這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤東邊有m節(jié)車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知：，解得：，k是正整數(shù)，n只能是5的倍數(shù)，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題主要是整體法和隔離法，以及牛頓第二定律的應(yīng)用。8【2015·全國(guó)新課標(biāo)·20】如圖（a），一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的vt圖線(xiàn)如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的、均為已知量，則可求出A斜面的傾角B物塊的質(zhì)量C物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】速度時(shí)間圖像的斜率找到不同階段的加速度，結(jié)合

8、受力分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律是解答此類(lèi)題目的不二法門(mén)。9【2015·重慶·3】高空作業(yè)須系安全帶.如果質(zhì)量為的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）.此后經(jīng)歷時(shí)間安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為A B C D【答案】A【解析】人下落h高度為自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可知；緩沖過(guò)程（取向上為正）由動(dòng)量定理得，解得：，故選A?！究键c(diǎn)定位】運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)量定理。【名師點(diǎn)睛】涉及運(yùn)動(dòng)中的位移問(wèn)題，優(yōu)先選擇動(dòng)能定理；涉及運(yùn)動(dòng)的時(shí)間問(wèn)題，優(yōu)選選擇動(dòng)量定理；涉及運(yùn)動(dòng)的加速度和勻變

9、速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選擇牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。10【2015·重慶·5】若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的圖像如題5圖所示（豎直向上為正），則貨物受到升降機(jī)的支持力與時(shí)間關(guān)系的圖像可能是【答案】B【考點(diǎn)定位】圖像、超重與失重、牛頓第二定律?！久麕燑c(diǎn)睛】圖象從六個(gè)方面認(rèn)識(shí)：一看軸，二看線(xiàn)，三看斜率，四看面，五看截距，六看點(diǎn)。超重和失重、平衡狀態(tài)是由豎直方向的加速度決定。11【2015·海南·8】如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過(guò)系在a上的細(xì)線(xiàn)懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1

10、，S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為l1和l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間Aa1=3g Ba1=0 Cl1=2l2 Dl1=l2【答案】AC【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的瞬時(shí)性【名師點(diǎn)睛】做本類(lèi)型題目時(shí)，需要知道剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間，彈簧來(lái)不及發(fā)生變化，即細(xì)線(xiàn)的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力吧不變，然后根?jù)整體和隔離法分析。12【2015·海南·9】如圖所示，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開(kāi)始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)A物塊與斜面間的摩擦力減小B物塊與斜面間的正壓力增大C物塊相對(duì)于斜面減速下滑D物塊相對(duì)于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上

11、升時(shí)，物體有豎直向上的加速度，則物塊與斜面間的正壓力增大，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大，物體與斜面間的摩擦力增大，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有，即，假設(shè)物體以加速度a向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，因?yàn)?，所以，故物體仍做勻速下滑運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確?！究键c(diǎn)定位】牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】做本題的關(guān)鍵是受力分析，知道變化前后，力的變化，然后根據(jù)力的分解和牛頓第二定律進(jìn)行解題。13【2015·上海·19】一顆子彈以水平速度穿透一塊在光滑水平面上迎面滑來(lái)的木塊后，二者運(yùn)動(dòng)感方向均不變。設(shè)子彈與木塊間相互作用力恒定，木塊最后速度為v，則A越大，v越大

12、B越小，v越大C子彈質(zhì)量越大，v越大D木塊質(zhì)量越小，v越大【答案】AC子彈位移也越大，木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故A正確，B錯(cuò)誤；子彈的質(zhì)量越大，加速度越小，初速度一定，位移越大，如下圖所示木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故C正確；木塊的質(zhì)量越小，加速度越大，初速度不變，末速度越小，如下圖所示，故D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】 v-t圖象；【名師點(diǎn)睛】本題考查了對(duì)v-t圖象的理解和應(yīng)用，本題很容易誤用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律來(lái)求解，用這個(gè)方法來(lái)解決問(wèn)題很繁雜。二、非選擇題14【2016·全國(guó)新課標(biāo)卷】（10分）某物理課

13、外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小滑車(chē)相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車(chē)中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車(chē)（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余Nn個(gè)鉤碼仍留在小車(chē)內(nèi)；用手按住小車(chē)并使輕繩與木板平行。釋放小車(chē)，同時(shí)用傳感器記錄小車(chē)在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a

14、。（3）對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見(jiàn)下表。n=2時(shí)的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車(chē)的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n123450.200.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用an圖像求得小車(chē)（空載）的質(zhì)量為_(kāi)kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8 m·s2）。（6）若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟（1），下列說(shuō)法正確的是_（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）Aan圖線(xiàn)不再是直線(xiàn)Ban圖線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但該直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)Can圖線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但該直線(xiàn)

15、的斜率變大【答案】（3）0.39（4）如圖所示（5）0.45（6）BC【解析】（3）因?yàn)樾≤?chē)做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故將（2，0.78）代入可得。（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線(xiàn)【考點(diǎn)定位】驗(yàn)證牛頓第二定律的應(yīng)用【方法技巧】對(duì)于高中實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，認(rèn)真分析各步驟，從而明確實(shí)驗(yàn)方法；同時(shí)注意掌握?qǐng)D象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象進(jìn)行分析，明確對(duì)應(yīng)規(guī)律的正確應(yīng)用。15【2017·新課標(biāo)卷】（12分）為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線(xiàn)距離s0和s1（s1<s0）處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線(xiàn)上，教練員將冰球以初速度v0擊

16、出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線(xiàn)的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線(xiàn)從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求（1）冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）滿(mǎn)足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【名師點(diǎn)睛】此題主要考查勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的應(yīng)用；分析物理過(guò)程，找到運(yùn)動(dòng)員和冰球之間的關(guān)聯(lián)，并能靈活選取運(yùn)動(dòng)公式；難度中等。16【2015·全國(guó)新課標(biāo)·25】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。時(shí)刻開(kāi)始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至?xí)r木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線(xiàn)如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長(zhǎng)度；