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1、高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1如下图，质量M=04kg的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=05m，某时刻另一质量m=01kg的小滑块(可视为质点)以v0=2ms的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞经过无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数=02，重力加速度g=10ms2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开场，经多长时间长木板与竖直挡板相碰；(2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。【答案】11
2、.65m20.928m【解析】【详解】解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒：解得：对长木板：得长木板的加速度：自小滑块刚滑上长木板至两者达一样速度：解得：长木板位移：解得：两者达一样速度时长木板还没有碰竖直挡板解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒：最终两者的共同速度：小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离：2某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型，如下图。水平面左端A处有一固定挡板，连接一轻弹簧，右端B处与一倾角37o=的传送带平滑衔接。传送带BC间距0.8Lm=，以01/vms=顺时针运转。两个转动轮O1、O2的半径均为0.
3、08rm=，半径上一页下一页O1B、O2C均与传送带上外表垂直。用力将一个质量为1mkg=的小滑块可视为质点向左压弹簧至位置K，撤去外力由静止释放滑块，最终使滑块恰好能从C点抛出即滑块在C点所受弹力恰为零。已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75=，释放滑块时弹簧的弹性势能为1J，重力加速度g取210/ms，cos370.8=o，sin370.6=o，不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。求：1滑块到达B时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间2滑块在水平面上克制摩擦所做的功【答案】11s20.68J【解析】【详解】解：(1)滑块恰能从C点抛出，在C点处所受弹力为零，可得：2vmgcosmr=
4、解得：v0.8m/s=对滑块在传送带上的分析可知：mgsinmgcos=故滑块在传送带上做匀速直线运动，故滑块到达B时的速度为：v0.8m/s=滑块在传送带上运动时间：Ltv=解得：t1s=(2)滑块从K至B的经过，由动能定理可知：2f1WWmv2-=弹根据功能关系有：pWE=弹解得：fW0.68J=3如下图，传送带的倾角=37，上、下两个轮子间的距离L=3m，传送带以v0=2m/s的速度沿顺时针方向匀速运动一质量m=2kg的小物块从传送带中点处以v1=1m/s的初速度沿传送带向下滑动已知小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数=0.8，小物块在传送带上滑动会留下滑痕，传送带两个轮子的大小忽略
5、不计，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2求上一页下一页 (1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度(2)小物块离开传送带时的速度大小【答案】11.25m;6m255/5ms【解析】【分析】【详解】1由题意可知0.8tan370.75=o，即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin37mgo，在传送带方向，对小物块根据牛顿第二定律有：cos37sin37mgmgma-=oo解得：20.4/ams=小物块沿传送带向下做匀减速直线运动，速度为0时运动到最远距离1x，假设小物块速度为0时没有滑落，根据运动公式有：2112vx
6、a=解得：11.25xm=，12Lx上一页下一页当前位置：文档视界高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)()1求货物从小车右端滑出时的速度；()2若已知OA段距离足够长，导致小车在碰到A之前已经与货物到达共同速度，则小车的长度是多少？【答案】(1)3m/s；(2)6.7m【解析】【详解】()1设货物从小车右端滑出时的速度为xv，滑出之后做平抛运动，在竖直方向上：212hgt=，水平方向：ABxlvt=解得：3/xvms=()2在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：()0m
7、vmMv=+共，解得：4/vms=共，由能量守恒定律得：()2202022QmgsmvmMv=-+共相对，解得：6sm=相对，当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出经过，对货物，由动能定理得：221122xmgsmvmv共-=-，解得：0.7sm=，车的最小长度：故L6.7ssm=+=相对；6如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为=37的足够长的固定斜面上，t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去该拉力，整个经过中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示，不计空气阻力，g=10ms2，sin37=0.6，cos37=0.8求： (1)物体与斜面间的动摩擦
8、因数(2)拉力F的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s上一页下一页【答案】(1)=0.5(2)F=15N(3)s=7.5m【解析】【分析】由速度的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后经过列式，可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为根据v-t图象面积求解位移.【详解】1由图象可知，物体向上匀减速时加速度大小为：2210510/10.5ams-=-此经过有：mgsin+mgcos=ma2代入数据解得：=0.52由图象可知，物体向上匀加速时加速度大小为：a1=210/0.5ms=20m/s2此经过有：F-mgsin-mgcos=ma1代入数据解得：F=60N3由图象可知，物体向上滑行时
9、间1.5s，向上滑行经过位移为：s12101.57.5m【点睛】此题首先挖掘速度图象的物理意义，由斜率求出加速度，其次求得加速度后，由牛顿第二定律求解物体的受力情况7如图甲所示，在平台上推动物体压缩轻质弹簧至P点并锁定解除锁定，物体释放，物体离开平台后水平抛出，落在水平地面上以P点为位移起点，向右为正方向，物体在平台上运动的加速度a与位移x的关系如图乙所示已知物体质量为2kg，物体离开平台后下落0.8m的经过中，水平方向也运动了0.8m，g取10m/s2，空气阻力不计求： (1)物体与平台间的动摩擦因数及弹簧的劲度系数;(2)物体离开平台时的速度大小及弹簧的最大弹性势能【答案】(1)0.2=，
10、400/kNm=(2)2/vms=，6.48pEJ=【解析】【详解】1由图象知，弹簧最大压缩量为0.18xm?=，物体开场运动时加速度2134/ams=，离开弹簧后加速度大小为222/ams=.由牛顿第二定律1kxmgma?-=，上一页下一页2mgma=联立式，代入数据解得0.2=400/kNm=2物体离开平台后，由平抛运动规律得：212hgt=dvt=物体沿平台运动经过由能量守恒定律得：212pEmgxmv-=联立式，代入数据得2/vms=6.48pEJ=8在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面
11、间的动摩擦因数为，此时调节外力，使平板车仍做速度为v0的匀速直线运动 (1)若滑块最终停在小车上，滑块和车之间由于摩擦产生的内能为多少？结果用m，v0表示(2)已知滑块与车面间动摩擦因数=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向一样的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该知足什么条件？【答案】12012mv26FN【解析】解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度mgagm=滑块相对车滑动的时间：0vta=滑块相对车滑动的距离2002vsvtg=-滑块与车摩擦产生的内能Qmgs=由上
12、述各式解得2012Qmv=与动摩擦因数无关的定值2设恒力F取最小值为1F，滑块加速度为1a，此时滑块恰好到达车的左端，则：滑块运动到车左端的时间011vta=上一页下一页由几何关系有：010122vtLvt-=由牛顿定律有：11Fmgma+=联立能够得到：10.5st=，16FN=则恒力F大小应该知足条件是：6FN9光滑水平桌面上有一个静止的物体，其质量为7kg，在14N的水平恒力作用下向右做匀加速直线运动，求:5s末物体的速度的大小？5s内通过的位移是多少？【答案】x=25m【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据速度时间公式和位移时间公式求出5s末的速度和5s内的位移【详解】
13、1根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：2214/2/7Famsmsm=；5s末的速度为：v=at=25m/s=10m/s.25s内的位移为：x=12at212252m25m【点睛】此题考察了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联络力学和运动学的桥梁10如下图，固定的凹槽水平外表光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=045m的1/4圆弧面A和D分别是圆弧的端点，BC段外表粗糙，其余段外表光滑小滑块P1和P2的质量均为m滑板的质量M=4m，P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为1=010和2=020，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力开场时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v
14、0=40m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续运动，到达D点时速度为零P1与P2视为质点，取g=10m/s2问：1P1和P2碰撞后霎时P1、P2的速度分别为多大？2P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？3N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？【答案】110v=、25m/sv=2220.4m/sa=3S=147m【解析】上一页下一页试题分析：1P1滑到最低点速度为v1，由机械能守恒定律有：22020122mvmgRmv+=解得：v1=5m/sP1、P2碰撞，知足动量守恒，机
15、械能守恒定律，设碰后速度分别为1v、2v则由动量守恒和机械能守恒可得：112mvmvmv=+222112111222mvmvmv=+解得：10v=、25m/sv=2P2向右滑动时，假设P1保持不动，对P2有：f2=2mg=2m向左设P1、M的加速度为a2；对P1、M有：f=m+Ma22220.4m/s5fmamMm=+此时对P1有：f1=ma2=04mfm=10m，所以假设成立故滑块的加速度为04m/s2；3P2滑到C点速度为2v，由2212mgRmv=得23m/sv=P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，由动量守恒定律得：22()mvmMvmv=+解得：v=040m/s对P1、P2、M为系统：222211()22fLmvmMv=+代入数值得：L=38m滑板碰后，P1向右滑行距离：2110.08m2vsa=P2向左滑行距离：22222.25m2vsa=所以P1、P2静止后距离：S=L-S1-S2=147m考点：考察动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；机械能守恒定律【名师点睛】此题为动量守恒定律及能量关系结合的综合题目，难度较大；要求学生能正确分析经过，并能灵敏应用功能关系；合理地选择研究对象及经过；对学生要求较高上一页下一页