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2004-2013 十年高考物理大全分类解析专题03牛顿运动定律一. 2013 年高考题
1.( 2013 高考上海物理第 6 题)秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的
时候是秋千
(A) 在下摆过程中(B) 在上摆过程中
(C) 摆到最高点时(D) 摆到最低点时
2.( 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3.(2013 高考浙江理综第19 题)如图所示,总质量为460kg 的热气球,从地面刚开始
竖直上升时的加速度为0.5m/s 2,当热气球上升到180m时,以 5m/s 的速度向上匀速运
动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加
速度 g=10m/s 2。关于热气球,下列说法正确的是
A.所受浮力大小为4830N
B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C.从地面开始上升10s 后的速度大小为5m/s
D.以 5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230N
4.( 2013 高考安徽理综第14 题)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定
在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉
力 T 和斜面的支持力为F N分别为(重力加速度为g)
A.T=m (gsin θ + acos θ ) ,F N= m(gcos θ - asinθ )
B.T=m(gsin θ + acos θ ),F N= m(gsinθ- acosθ)
C.T=m(acosθ - gsinθ ),F N= m(gcosθ+ asinθ)
D.T=m(asin θ - gcos θ ),F N= m(gsinθ+ acosθ)
5. ( 15 分)(2013 高考山东理综第22 题)如图所示,一质量 m=0.4kg 的小物块,以 v0 =2m/s
的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s 的时
间物块由 A 点运动到
o
B 点, A、B 之间的距离 L=10m。已知斜面倾角θ =30 ,物块与斜面之间
的动摩擦因数
3
。重力加速度 g 取 10 m/s 2. 3
(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小。
(2)拉力 F 与斜面的夹角多大时,拉力 F 最小?拉力 F 的最小值是多少?
6. ( 19 分)( 2013 高考福建理综第21 题)质量为M、长为 3 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。
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小:
(2)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。
①求此状态下杆的加速度大小a;
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?
7.( 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/s 2,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。
8.( 2013 高考上海物理第31 题) (12 分 ) 如图,质量为M、长为 L、高为 h 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m 的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
9。 (2013 高考江苏物理第14 题 ) ( 16 分)如图所示,将小砝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,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性
演示实验。若砝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μ。重力加速度为
g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力
的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)本实验中,m1 =0.5kg ,m2 =0.1kg ,μ =0.2 ,
砝码与纸板左端的距离 d=0.1m,取 g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l =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?
10. (2013 高考天津理综物理第10 题) (16 分)质量为m=4kg 的小物块静止于水平地面上的 A 点,现用 F=10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在 B 点, A、
2
(l )物块在力 F 作用过程发生位移x l的大小:
(2 )撤去力 F 后物块继续滑动的时间t 。
二. 2012 年高考题
1.(2012 ·新课标理综)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概
念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是
A. . 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B. . 没有力作用,物体只能处于静止状态
C. . 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D. . 运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
2.(2012·安徽理综)如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度 a 沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F,则
A.物块可能匀速下滑
B.物块仍以加速度 a 匀加速下滑
C.物块将以大于 a 的加速度匀加速下滑
D.物块将以小于 a 的加速度匀加速下滑
3.( 2012·海南物理)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质
量成反比
4.( 2012·江苏物理)将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度
的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与时间 t 关系的图象,可能正确
的是
5.( 2012·四川理综)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于
水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力 F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去 F 后,物体开始向左运动,运动的
最大距离为 4 x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为 g。则A.撤去 F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速
运
动
B.撤去 F 后,物体刚运动时的加速度大小为kx0 - μg
m
C.物体做匀减速运动的时间为
x0 2
g
D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μ mg(x0-μ mg/k)
6.( 2012·上海物理)如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、 B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平。则在斜面上运动时, B 受力的示意图为
()
7. . ( 2012·江苏物理)如图所示,一夹子夹住木块,在力的质量分别为 m和 M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为大值是F 作用下向上提升。夹子和木块
f 。若木块不滑动,力 F 的最
2 f M m A.
M
2 f M m B.
m
C.2 f
M m -()
M m+Mg
2 f M m
D.+( m+M)g
m
8( 2012·上海物理)如图,将质量于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0. 1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大μ =0.8 。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆
夹角θ =53°的拉力F,使圆环
以a=4.4m/s 2 的加速度沿杆运动,
求
F 的大小。
9( 2012·安徽理综第
下落过程对应的v-t
22 题)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的
3/4 。该球受到的空气阻力大小恒为 f ,取g =10 m/s 2,求:(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
10(2012 ·浙江理综)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条
质量均为 m、形状不同的“ A 鱼”和“ B鱼”,如图所示。在高出水面H 处分别静止释放“ A 鱼”和“ B鱼”,“ A鱼”竖直下潜h A后速度减小为零,“B鱼”竖直下潜h B后速度减小为零。“鱼” 在水中运动时,除受重力外,还受到浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力
是其重力的10/9 倍,重力加速度为g, “鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设
“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求:
(1)“A鱼”入水瞬间的速度v A;
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力 f A;
(3)“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比 f A∶ f B。
三. 2011 年高考题
1.( 2011 浙江理综卷)如图所示,甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,
冰面可看成光滑,则下列说法正确的是
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用
力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜
利
D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛
的胜利
2. ( 2011 安徽理综卷)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ 的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大
3.( 2011 北京理综卷第 18 题)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,
从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力 F 的上部随时间 t 变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加
速度为 g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为
A.g
B.2g
C.3g
D.4g
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
a 1 和 a 2。下列反映 a 1 和 a 2 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。 四. 2010 年高考题
1.( 2010 全国理综 1)如图,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 a 1 、 a 2 重力加速
度大小为 g 。则有
A . a =0, a =g
B . a =g , a =g
1
2
1
2
C . a 1=0,a 2=
m M
g
D
. a 1=g , a 2=
m M
g
M
M
2( 2010 新课标卷)如图 1 所示,一物块置于水平地面上 . 。当用与水平方向成 60°角的力 1 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成 30°角的力 2推物块时,物块仍
F
F
做匀速直线运动 . 若 F 和 F 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为
1
2
A . 3 1
B . 2 3
C . 3 1 . 1- 3
D
2
2
2
3( 2010 山东理综)如图 2 所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力
作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面, m2在空中),力 F 与水平方向成m1所受支持力 N 和摩擦力 f 正确的是
F 的角,则
A.N= m1g+ m2g-
F
sin
B.N= m1g+ m2g-
F
cos
C.f=F cos
D.f=F sin
4.( 2010 上海物理)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体
A.刚抛出时的速度最大
B.在最高点的加速度为零
C.上升时间大于下落时间
D.上升时的加速度等于下落时的加速度
5.( 2010 福建理综)质量为 2kg 的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为 0.2 ,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为
相等。从t=0 时刻开始,物体受到方向不变、大
小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用, F 随时间 t
2
则物体在t=0 到 t=12s 这段时间内的位移大小为
A.18m
B.54m
C.72m
D.198m
6.(2010 海南物理 ) 在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一
段时间 t 后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ .则小物块上滑到最高位置所需时间与t 之比为
1
A. 2 B.C.D.
1 1
2 2 2
7.( 2010 高考海南物理)如图 5,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块,木箱静
止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上. 若在某一段时间内, 物块对箱顶刚好无压力, 则在此段时间内,木箱的运动状态可能为
A .加速下降
B .加速上升
C .减速上升
D .减速下降
8. ( 2010 浙江理综) 如图 4 所示, A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空 气阻力)。下列说法正确的是 ( )
A. 在上升和下降过程中
A 对
B 的压力一定为零
A B. 上升过程中 A 对
B 的压力大于 A 对物体受到的重力 v
C. 下降过程中 A 对 B 的压力大于 A 物体受到的重力 B
D. 在上升和下降过程中
A 对
B 的压力等于 A 物体受到的重力
图 4
9.(2010 海南物理 ) 如图 6,水平地面上有一楔形物块
a ,其斜面上有一
b 右
小物块 b ,b 与平行 于斜面的细绳的一端相连, 细绳的另一端固定在斜面 左
a
θ
上.a 与 b 之间光滑, a 和 b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动. 当
它们刚运行至轨道的粗糙段时
图 6
A .绳的张力减小, b 对 a 的正压力减小
B .绳的张力增加,斜面对 b 的支持力增加
C .绳的张力 减小,地面对 a 的支持力增加
D .绳的张力增加.地面对
a 的支持力减小
10. ( 2010 上海物理)倾角 =37°,质量 M=5kg 的粗糙斜面位于水平地面上,质量 m=2kg 的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经
t=2s 到达底端,运动路程 L=4m ,在此过程中斜面保持静止
2
( 1)地面对斜面的摩擦力大小与方向。
( 2)地面对斜面的支持力大小。
11.(2010 安徽理综 ) 质量为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面
做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v—t 图象如图 1 所示。 g
v/ m·s -1
取 10 m/s 2,求:8
(1) 物体与水平面间的运动摩擦系数μ; 6
(2) 水平推力F的大小;
4
(3) 0~10s 内物体运动位移的大小。
2
2 4 6 8 10 t/ s
12.( 2010 高考海南物理)图3-1 中,质量为m的物块叠放在质量
为
2m的足够长的木板上
方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=
0.2
.在木板上
施加一水平向右的拉力 F,在 0~3s 内 F 的变化如图 3-2 所示,图中 F 以 mg为单位,重力加速度
g=10m/s2.整个系统开始时
静止.
(1)求 1s 、1.5s 、 2s、 3s 末木板
的速度以及 2s、3s 末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出 0~3s 内木
板和物块的 v—t 图象,据此求
0~3s 内物块相对于木板滑过的距
离。
⑦
五. 2009 年高考题
1( 2009 年广东)建筑工人用
2 所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg 的工人图
站在地面上,通过定滑轮将20.0kg 的建筑材料以0.500m/s 2的加速度拉升,
忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g
取 10m/s 2。 )A. 510
N B. 490 N
C. 890
N
D. 910
N