高考真题试题分类汇编牛顿运动定律

(6分)针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题，某同学利用同一木板，搭成不同倾角的斜面，将同一小车沿斜面匀速拉动，记录实验数据如下表。

实验

次数

斜面倾

斜程度

小车重

G／N

小车上升高度h／m

沿斜面拉力F/N

小车移动

距离S/m

有用功

W/J

总功W/J

机械

效率η

较缓

4.0

0.2

0.9

1.2

0.8

1. 08

74％

较陡

4.0

0.3

1.2

1.44

83％

最陡

4.0

0.4

1.5

1.2

1.6

(1)（2分）请你将该同学第三次的实验数据填入表格中.

正确答案：
1.80(或1.8) 89%

一建筑工人用50N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，小车受到的阻力为_________N．撤去推力，小车仍然能继续向前运动0．5m，这是由于小车具有_______．在上述小车前进15．5m的过程中，建筑工人对小车做的功为_______J．

正确答案：
50 惯性 750

在小车运行时,能排除可能落在小车轨道上的障碍物的安全装置是()。

A、高度限制器

B、小车行程限位

C、缓冲器

D、排障板

参考答案：D

②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）

（A）小车与轨道之间存在摩擦（B）导轨保持了水平状态

（C）所挂钩码的总质量太大（D）所用小车的质量太大

正确答案：C

如图3-10所示，一个物体A从高为h的光滑坡面上下滑，滑到最低点时进入一辆停放在光滑水平面上的小车上，小车在A的带动下开始运动，最后A相对静止在小车上．已知：A的质量m1=2 kg，小车的质量m2=8 kg，A与车之间的摩擦因数μ＝0．8，h=1．25 m．取g=10 m／s2，求：
（1）A相对于小车静止时，小车速度的大小；
（2）A相对于小车静止前，A在小车上运动的时间；
（3）A在小车上滑行时，相对于地面运动的路程．

答案：

解析：

（1）A从坡面上滑下时有

由此得A进入小车时的速度为

代人数值得ν0=5 m/s
由动量守恒知A与小车相对静止时，小车的速度为

代人数值得 ν=1 m/s
（2）对A用动量定理，有

（3）对A用动能定理，有

【解题指要】本题是一道综合性较强的力学计算题．它涵盖的知识点有：机械能守恒定律、
动量守恒定律、动量定理、动能定理．可见，本题几乎包含了力学部分的所有主要内容．
物体A从h高处沿光滑坡面下滑时，机械能守恒，由此可计算A进入小车前的速度，因为小车在光滑的水平面上运动，不受摩擦阻力作用，所以A进入小车后，小车和A作为一个系统动量守恒．用动量守恒定律可以计算A和小车整体运动的速度．A与小车之间有摩擦力，正是因为摩擦力的作用，A在小车上滑行一段距离后，相对小车静止，A与小车最后一起运动．A在小车上滑行时，A做匀减速直线运动，小车做匀加速直线运动．因为题意要求滑行时间和路程，所以分别用动量定理和动能定理解题最为直接方便．

学习好资料欢迎下载2012年高考物理试题分类汇编：牛顿运动定律1. （2012上海卷）.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（）答案：A2. （2012全国理综）.（11分）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 At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：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。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入祛码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中祛码的质量m。按住小车，改变小车中祛码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，没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。以祛码的质量 m为横坐标1为纵坐标，在坐标纸上做出 -m关系图线。若加速度与小aa1车和祛码的总质量成反比，则 1与m处应成关系（填“线性”或“非线性”）。a（2）完成下列填空：（i）本实验中，为了保证在改变小车中祛码的质量时，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。（ii）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、*。a可用S1、*和At表示为a=。图2为用米尺测量某一纸带上的 &、S3的情况，由图可读出 S1=mm , 2S3=。由此求得加速度的大小 a=m/S。欢迎下载学习好资料（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。【解析与答案（1）间距相等的点。（2）线性（2）远小于m(ii)as3 _ si2(5.：t)2s3 _ si50( . ：t)22所示a t图像，求电梯在5 =3.68 -1.25 = 2.43cm S3 = 12.00 -7.28 = 6.72cm_ _2S3 - Si(6.72 -2.43) 10a =7 = 7- =2.15m/s.2(5. t)22 (5 0.02)211 m 一一1 一(iii)设小车的质重为 m,则有F=(m+m)a,变形得 = m + ，所以-m图 a F F a TOC o 1-5 h z 入一一一，1一一一.11 一一,_，m _b象的斜率为，=k,所以作用力F：1,-m图象的截距为m = b,所以m = 。Fk aFk（2012广东卷）图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过 B是，下列表述正确的有（）A .N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小答案：BC（2012北京高考卷）.（18分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米.电梯的简化模型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，at图像如图2所示.电梯总质量 m=2.0M03kg.忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2.（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由厂t图像求位移的方第1s内的速度改变量 A q和第2s末的速率（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率对电梯所做的总功 W.*P;再求在0 11s时间内，拉力和重力法.请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图学习好资料欢迎下载（18 分）(1)由牛顿第二定律，有F-mg= ma由aT图像可知，Fi和F2对应的加速度分别是ai=1.0m/s 2, a2=-1.0m/s 2Fi= m(g+a1)=2.0 M03X(10+1.0)N=2.2 X104NF2= m(g+a2)=2.0 M03X(10-1.0)N=1.8 X104N(2)类比可得，所求速度变化量等于第1s内aT图线下的面积A m=0.50m/s同理可得，A L2= c2- w=1.5m/sud=0 ,第 2s 末的速率i2=1.5m/s(3)由aT图像可知，11s30s内速率最大，其值等于071s内aT图线下的面积,有im=10m/s此时电梯做匀速运动，拉力 F等于重力mg,所求功率P=F um=mg im=2.0 X103X10X10W=2.0 M05W由动能定理，总功W=Ek2-Ek1 = 1mum2-0= 1 X2.0 X103X102J=1.0 X105J 22(2012山东卷).将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-1图像如图所示。以下判断正确的是()A.前3s内货物处于超重状态B.最后2s内货物只受重力作用欢迎下载学习好资料C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D.第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒答案：AC（2012四川卷）.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，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了xo,此时物体静止。撤去 F后，物体开始向左运动，运动 TOC o 1-5 h z 的最大距离为4xo。物体与水平面间的动摩擦因数为11,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kx0,C.物体做匀减速运动的时间为B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为0-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答案：BD（2012全国新课标）.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答案AD解析惯性是物体本身的一种属性，是才K抗运动状态变化的性质。A正确C错误。没有力作用物体可能静止也可能匀速直线运动，B错D正确。（2012安徽卷）.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17C;解析：未加恒力 F时，由牛顿第二定律知 a = mg sin日一 Nmg cos日,而加上F后,a = (g +F)(mgsin 8 +mg cos-),即 aa , C正确。 m学习好资料欢迎下载（2012全国新课标）.（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为 m,拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数的重力加速度为g,某同、学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为&若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为入。已知存在一临界角讥若6b,则不管沿拖杆方向的推力多大，者B答案(1) F =-mg 了 (2) tansin n-cos?不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan%。a解析（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解,按平衡条件有 F cos日+ mg = NF sin日=f式中N与f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有f = NN联立式得 F

A.两玩具小车的速度大小相同
B.两玩具小车各运动20m，所用时间相同
C.两玩具小车在运动过程中，B小车受到的阻力小
D.两玩具小车在运动过程中所受到的各力的合力相等

答案：D

解析：

如图所示质量为m1的小车以速度v1在水平路面上缓慢行驶，若在小车上将一质量为m2的货物以相对于小车的速度v2水平抛出，不计地面阻力，则此时小车速度v的大小为（　　）。

答案：A

解析：

水平方向合外力为零，则系统在水平方向动量守恒，即（m1+m2）v1=m1v+m2（v-v2），从而可求得小车速度

实验材料：
斜面、小车、木块、砝码。
实验步骤：
（1）如图所示，让质量为m的小车从斜面的高度h处自由滑下，撞击水平面上的木块，测出木块被推动的距离。

（2）让小车从斜面上高度2h处自由滑下，撞击水平面上的木块，测出木块被推动的距离。
（3）在小车上放质量为m的砝码并固定，让小车从斜面上高度2h处自由滑下，撞击水平面上的木块，测出木块被推动的距离。
实验数据：

以下除哪项外，均可以从上述实验得出？

A.质量相同的物体，速度越快，具有的动能越大
B.速度相同的物体，质量越大，具有的动能越大
C.物体的质量越大，速度越快，具有的动能越大
D.物体所具有的动能，和物体的质量和速度成正比

答案：D

解析：

本题属于实验设计。
本题小车在一定高度上下滑，即为势能转化为动能；撞击木块后小车的动能转化为木块的动能，故木块运动距离越大，动能越大。
A项，由实验1、2的数据可知，质量相同，撞击速度越大，撞击后木块运动距离越长，故可得到结论：质量相同的物体，速度越快，具有的动能越大。故正确，排除；
B项，由实验2、3的数据可知，撞击速度相同（下滑高度相同，可将速度看做相同），质量大的小车撞击木块后，木块运动距离也较远，故可得到结论：速度相同的物体，质量越大，具有的动能越大。故正确，排除；
C项，综合A、B项，可得到结论：物体的质量越大，速度越快，具有的动能越大。故正确，排除；
D项，由实验数据可看出：动能随着物体的速度、质量的增大而增大。在理想条件（即忽略摩擦力、阻力等损耗动能等因素）下，物体所具有的动能和物体的质量和速度成正比；但是在现实生活中，通常情况下，速度越大，阻力越大，且还存在摩擦力，此时物体所具有的动能会出现损耗，所以不与物体的质量和速度成正比。故错误，当选。
因此，选择D选项。

下列哪个选项在驱动小车的时候不会出现（）。

A、小车起飞
B、小车前进
C、小车转弯
D、小车停止

正确答案:A

给小车一个匀速向前的力使小车在桌面上滑动，下列说法错误的是（）？

A、在手将要推动小车之前，小车与桌面之间存在静摩擦力
B、小车会在桌面上滑动一段距离后停下
C、小车行驶过程中受重力、滑动摩擦力
D、小车会一直在桌上保持匀速运动下去

正确答案:D

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