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专题06力学实验2—验证牛顿第二定律及动摩擦因数的求解（2012-2021）目录题型一、摩擦因数的求解 (1)题型二、验证牛顿第二定律及其拓展类问题 (5)题型三、实验器材的读数及验证牛顿第二定律 (7)题型一、摩擦因数的求解1.（2021全国甲）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面（已知sinα=0.34，cosα=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。
该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离s i（i=1，2，3，4，5），如下表所示。
s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。
（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】(1).0.43(2).0.32【解析】（1）根据逐差法有()()()2254212222(12.7411.02)10(7.58 5.87)10m/s 0.43m/s 60.206s s s s a T --+-++⨯-+⨯==≈⨯∆（2）对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有sin cos mg mg maαμα-=代入数据解得0.32μ≈2.（2020年北京）.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。
实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。
水平向左拉木板，传感器记录的F t -图像如图乙所示。
下列说法正确的是（）A .实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【解析】AB ．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB 错误；C ．由图可知，最大静摩擦力约为10N ，滑动摩擦力约为7N ，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C 正确；D ．结合滑动摩擦力的公式：f N F F μ=，N F mg=可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D 错误。
近三年高考真题1. (2016全国卷Ⅱ，19) (多选) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。
若它们下落相同的距离，则 ( )A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD【解析】小球的质量m ＝ρ·43πr 3，由题意知m 甲>m 乙，ρ甲＝ρ乙，则r 甲>r 乙。
空气阻力f ＝kr ，对小球由牛顿第二定律得，mg －f ＝ma ，则a ＝mg －f m ＝g －krρ·43πr 3＝g－3k 4πgr 2，可得a 甲>a 乙，由h ＝12at 2知，t 甲<t 乙，选项A 、C 错误；由v ＝2ah 知，v 甲>v 乙，故选项B 正确；因f 甲>f 乙，由球克服阻力做功W f ＝f h 知，甲球克服阻力做功较大，选项D 正确。
2. (2016江苏单科，9) (多选) 如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )A ．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B ．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C ．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D ．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 【答案】BD3．(2015海南单科，8) (多选) 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S1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．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g.在剪断的瞬间()A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2【答案】AC3．(2015新课标全国Ⅰ，20)(多选)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【答案】ACD【解析】由v-t图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a＝v0 t1，根据牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma，即g sin θ＋μg cos θ＝v0t1.同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v1t1，两式联立得sin θ＝v0＋v12gt1，μ＝v0－v12gt1cos θ.可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项A、C正确；物块滑上斜面时的初速度v0已知，向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为v0 2，所以沿斜面向上滑行的最远距离为x＝v02t1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ＝v02t1×v0＋v12gt1＝v0（v0＋v1）4g，选项D正确；仅根据v-t图象无法求出物块的质量，选项B错误．4．(2015江苏单科，6)(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a 随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小【答案】AD5．(2014山东理综，15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v 随时间t变化的图象如图．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A．t1B．t2C．t3D．t4【答案】AC【解析】v-t图象中，纵轴表示各时刻的速度，t1、t2时刻速度为正，t3、t4时刻速度为负，图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度，t1、t4时刻加速度为正，t2、t3时刻加速度为负，根据牛顿第二定律，加速度与合外力方向相同，故t1时刻合外力与速度均为正，t3时刻合外力与速度均为负，A、C正确，B、D 错误．6．(2014北京理综，18)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。
2018年高考全国二卷理综物理试题及答案(word)14.XXX所示，一个同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿着粗糙的水平路面运动，直到达到某一速度。
问木箱获得的动能是否一定小于拉力所做的功、等于拉力所做的功、等于克服摩擦力所做的功还是大于克服摩擦力所做的功。
15.高空坠物很容易对行人造成伤害。
如果一个50g的鸡蛋从25层楼高处坠落，与地面的撞击时间约为2ms，那么鸡蛋对地面产生的冲击力约为多少？16.2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期为5.19ms。
假设这个星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10^-11 N·m^2/kg^2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为多少？17.用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10^-19 J。
已知真空中的光速为3.00×10^8m/s，能使锌产生光电效应，求普朗克常量的值。
单色光的最低频率约为多少？18.如图所示，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为3l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是什么样子？19.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t=2s时并排行驶，下列说法正确的是哪一个？20.如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a点，L2的正下方有b点，它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
已知a、b两点的磁感应强度大小分别为11B和32B，方向也垂直于纸面向外。
求流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小。
2018年高考真题全国卷II理综物理试题解析(解析版)详细答案本文没有明显的格式错误，但是有一些排版不规范的问题。
在第一题的解析中，CD错误应该换行，单独成为一句话，并且需要加上标点符号。
在第二题的解析中，最后一句话应该换行，单独成为一段。
在第三题的解析中，密度公式后面应该加上标点符号。
同时，每段话的语言表达也可以更加简洁明了。
例如，第一题的解析可以改为：“木箱在运动过程中受到拉力和摩擦力的作用，根据动能定理可知，动能等于力做功的大小。
因此，动能小于拉力所做的功，选项A正确。
”1014Hz和1015Hz是指频率的单位，108m·s-1是指光速的大小。
根据光电效应方程，只有当光的频率大于某个最小值时，才能产生光电效应。
根据公式f=Φ/h，其中Φ为金属的逸出功，h为普朗克常量，可以求出锌产生光电效应的最低频率为1015Hz。
在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是D。
在移动过程中，左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同，因此电流恒定且方向为顺时针。
从第二个矩形区域到第三个矩形区域，左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零。
从第三个矩形区域到第四个矩形区域，左边切割产生的电流方向逆时针，右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针。
当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，因此D是正确的选项。
甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是BD。
2017年高考物理试题分类汇编及解析专题01. 直线运动力和运动专题02. 曲线运动万有引力与航天专题03. 机械能和动量专题04. 电场专题05. 磁场专题06. 电磁感应专题07. 电流和电路专题08. 选修3-3专题09. 选修3-4专题10. 波粒二象性、原子结构和原子核专题11. 力学实验专题12. 电学实验专题13. 力与运动计算题专题14. 电与磁计算题专题01. 直线运动力和运动1．【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。
将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A．86 cm B． 92 cm C． 98 cm D． 104 cm 【答案】B【考点定位】胡克定律、物体的平衡【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。
前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。
2．【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是A ．绳的右端上移到b '，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 【答案】AB【解析】设两杆间距离为d ，绳长为l ，Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ，则b a l l l +=，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。
一、选择题：1. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。
木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，mv2−0，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与根据动能定理可知即：W F−W f=12摩擦力做功的大小，CD错误。
故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。
2. 高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【答案】C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。
学#科网设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知：mgℎ=12mv2，解得：v=√2gℎ=√2×10×3×25=10√15m/s落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知：(N−mg)t=0−(−mv)，解得：N≈1000N，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3. 2018年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10−11 N⋅m2/kg2。
2018年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题：本题共8个小题，每题6分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对不全的得3分，有选错的得0分。
1．（6分）1934年，约里奥﹣居里夫妇用α粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：α+Al→n+X．X的原子序数和质量数分别为（）A．15和28B．15和30C．16和30D．17和31 2．（6分）为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q 的周期之比约为（）A．2：1B．4：1C．8：1D．16：13．（6分）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q．该电阻上电压的正峰值均为u0，周期均为T，如图所示。
则Q方：Q正等于（）A．1：B．：1C．1：2D．2：14．（6分）在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍5．（6分）甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。
甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。
下列说法正确的是（）A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等6．（6分）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次和第②次提升过程，（）A．矿车上升所用的时间之比为4：5B．电机的最大牵引力之比为2：1C．电机输出的最大功率之比为2：1D．电机所做的功之比为4：57．（6分）如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。
2018年高考试题分项版解析物理专题（2018·安徽）22.（14分）质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下v 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落过程对应的t3/4。
该球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10 m/s2, 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。
（2018·大纲版全国卷）23.（11分）（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1，s2，…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m 为横坐标，a 1为纵坐标，在坐标纸上做出a1--m 关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则a 1与m 处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。
（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。
设图中直线的斜率为k ，在纵轴上的截距为b ，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。
6. （2018·物理）如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。
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一、选择题：1。
如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定( )A. 小于拉力所做的功B。
等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可.木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功，摩擦力做负功,根据动能定理可知即： ,所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。
2. 高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A。
10 N B. 102 N C。
103 N D. 104 N【答案】C【解析】试题分析:本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m,可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。
学＃科网设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知：，解得:落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知:，解得：，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3。
专题45〔非选择题〕选修3-31．【2013·重庆卷】汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为v0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp。
假设轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。
【答案】【解析】设装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量为ΔV，胎内气体做等温变化，根据玻意耳定律，，解得。
【考点定位】气体状态变化，玻意耳定律。
2．【2015·江苏·12A〔3〕】给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。
将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L。
请通过计算判断该包装袋是否漏气。
【答案】漏气【解析】假设不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得：，代入数据得V1=0.5L因为0.45L<0.5L，故包装袋漏气【考点定位】考查理想气体状态方程3．【2015·重庆·10〔2〕】北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.假设刚吹出时肥皂泡内气体温度为，压强为，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.【答案】【考点定位】理想气体状态方程。
4．【2011·某某卷】如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为。
缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积和温度。
【答案】，【解析】设初态压强为，膨胀后A，B压强相等B中气体始末状态温度相等∴A局部气体满足∴【考点定位】理想气体状态方程5．【2012··海南卷】如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S 的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。
一、单项选择题1．【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s 、5~10 s 、10~15 s 内F 的大小分别为F 1、F 2和F 3，则（）A ．F 1<F 2B ．F 2>F 3C ．F 1>F 3D ．F 1=F 3【答案】A【考点定位】v t -图像，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题。
2．【2013·浙江卷】如图所示，水平板上有质量m =1.0kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小。
取重力加速度g =10m/s 2。
下列判断正确的是（）A ．5s 内拉力对物块做功为零B ．4s 末物块所受合力大小为4.0NC ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D ．6s-9s 内物块的加速度的大小为2.0m/s 2【答案】D【解析】根据图像，最大静摩擦力为4N 。
4s 后，物体受到拉力F 大于4N ，开始运动，所以5s 内拉力做功不为零，A 错误；4s 末，物体所受合力为零，B 错误；物体所说滑动摩擦力为f F =3N ，质量m=1.0kg ，根据滑动摩擦力公式求出块与长木板间的动摩擦因数f-=mF F μ=0.3，C 选项错误；6-9s 内，物体的加速度f 5-3a==m/s=2.0m/s m 1F F -，D 正确。
【考点定位】力的图像、静摩擦力、滑动摩擦力，牛顿第二定律。
3．【2013·重庆卷】图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。
分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y 随θ变化的图像分别对应题4图2中的（）A ．①、②和③ B．③、②和① C．②、③和① D．③、①和② 【答案】B【考点定位】伽利略的斜面实验、牛顿第二定律、图象分析。
4．【2014·重庆卷】以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v t -图像可能正确的是（）【答案】D【解析】竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，v t -图象时倾斜向下的直线，四个选项均正确表示；考虑阻力f kv =的上抛运动，上升中=mg kva m+上，随着v 减小，a 上减小，对应v t -图象的斜率减小，选项A 错误。
下降中=mg kva m-下，随着随着v 增大，a 下继续减小。
而在最高点时0v =，a g =，对应v t -图与t 轴的交点，其斜率应该等于g （此时与竖直上抛的最高点相同的加速度），即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行，只有D 选项满足。
故选D 。
【考点定位】本题考查了牛顿第二定律、v t -图象的特点、竖直上抛运动状态的判断。
5．【2014·安徽卷】如右图，滑块以初速度v 0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，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（）【答案】B【考点定位】本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律【方法技巧】对运动图像的判断，关键是得出两物理量的函数关系，这个关系式的得出以及牛顿第二定律或匀变速直线运动的规律。
6．【2012·江苏卷】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（）【答案】C【解析】由f kv =， 0v v at =-，ma f mg =+得到0/a kv mg m kt =++（）（），所以C 正确解析改为：皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：mg +f =ma 根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：f =kv ；联立解得：kva g m=+由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g ，不为零，故BD 均错误； 根据kv a g m =+，有 a v t t ∝V V V V ，由于加速度减小，故 v t V V 也减小，故 atV V 也减小，故a-t 图象的斜率不断减小，故A 错误，C 正确；【考点定位】本题考查加速度、牛顿运动定律及其相关知识7．【2015·重庆·5】若货物随升降机运动的v t -图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图像可能是（）【答案】B【考点定位】v t -图像、超重与失重、牛顿第二定律。
8．【2011·福建卷】如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行．初速度大小为2v 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t 图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知21v v ＞，则（ ）A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0~ t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0~ t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 【答案】B【解析】当小物块速度为零时，小物块离A 处的距离达到最大，为t 1时刻，选项A 错误；t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大，选项B 正确；0~ t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右，选项C 错误；0~ t 2时间内，小物块始终受到大小不变的滑动摩擦力作用，t 2~ t 2时间内，由于小物块与传送带速度相同，二者相对静止，小物块不受摩擦力作用，选项D 错误。
【考点定位】传送带、摩擦力、牛顿运动定律、速度图象9．【2011·新课标全国卷】如图，在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2的木块。
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），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）【答案】A【考点定位】牛顿第二定律与图像.10．【2012·海南卷】如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b 时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。
在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是（）【答案】C【解析】设物块上滑与下滑的加速度大小分别为1a 和2a ．根据牛顿第二定律得：12mgsin mgcos ma mgsin mgcos ma αμαβμβ+=-=，，【考点定位】本题考查牛顿第二定律、速度图像及其相关知识. 二、多项选择题11．【2011·上海卷】受水平外力F 作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v t -图线如图所示，则（）A ．在10t 秒内，外力F 大小不断增大B ．在1t 时刻，外力F 为零C ．在12t t 秒内，外力F 大小可能不断减小D ．在12t t 秒内，外力F 大小可能先减小后增大 【答案】CD【解析】根据加速度可以用v-t 图线的斜率表示，所以在0～1t 秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度F mga mμ-=，所以外力F 大小不断减小，A 错误；在1t 时刻，加速度为零，所以外力F 等于摩擦力，不为零，B 错误；在12t t ～秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小mg Fa mμ-=，外力F 大小可能不断减小，C 正确；如果在F 先减小一段时间后的某个时刻，F 的方向突然反向，根据加速度的大小mg Fa mμ+=，F 后增大，因为v-t 图线后一段的斜率比前一段大，所以外力F 大小先减小后增大是可能的，故D 正确．【考点定位】牛顿第二定律12．【2012·天津卷】如图甲所示，静止在水平地面的物块A ，受到水平向右的拉力F 作用，F 与时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m 与滑动摩擦力大小相等，则（）A ．0～t 1时间内F 的功率逐渐增大B ．t 2时刻物块A 的加速度最大C ．t 2时刻后物块A 做反向运动D ．t 3时刻物块A 的动能最大 【答案】BD【考点定位】本题考查牛顿第二定律，力和运动关系及其相关知识.13．【2013·新课标全国卷Ⅰ）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
图（a ）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。
飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t =0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b ）所示。
假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m 。
已知航母始终静止，重力加速度的大小为g 。
则（）A ．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C ．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 【答案】AC【解析】由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为7031052m m ⨯=，而无阻拦索的位移为1000m ，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110，故A 正确；在0.4s ～2.5s 时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力是变化的，故B 错误；在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小为221065/26.2/ 2.52.50.4v a m s m s g t -- ＝＝＝＞，故C 正确；在0.4s ～2.5s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=F V ，虽然F 不变，但V 是渐渐变小，所以其变化的，故D 错误；故选AC 。
