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1、1 历年高考物理力学牛顿运动定律考点大全笔记 单选题 1、2022 年北京冬奥会自由式滑雪空中技巧项目在张家口云顶滑雪公园华行。奥运冠军徐梦桃(无滑雪杖)从助滑坡滑下,从圆弧形跳台起跳,在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆,最后以旋转刹车方式急停在停止区,关于运动员在圆孤形跳台上的运动,下列说法正确的是()A在此阶段运动员受重力、支持力和向心力 B在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态 C在此阶段运动员的滑行速率保持不变 D在圆弧形跳台最低点时运动员处于超重状态 答案:D 解析:A运动员在圆弧形跳台上的运动过程中,受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用,没有受到向心力作用,向心力是按效果命名
2、的,不是物体实际所受的力,选项 A 错误;BD在圆弧形跳台最低点时,因为进入圆周运动状态,需要向心力,方向向上,所以合力向上,处于超重状态,选项 B 错误,D 正确;C随着运动员在圆弧型跳台上高度的升高,受向下的重力和雪地的摩擦阻力作用,速率逐渐减小,选项 C 错误。故选 D。2 2、图为一种新型弹跳鞋。当人穿着鞋从高处跳下压缩弹簧后,人就会向上弹起,进而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且人始终在竖直方向上运动,不计空气阻力,下列说法正确的是()A人向上弹起的过程中,始终处于超重状态 B人向上弹起的过程中,鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力 C弹簧压缩到最低点时
3、,鞋对人的作用力与人所受的重力是一对平衡力 D从最高点下落至最低点的过程,人先做匀加速运动后做匀减速运动 答案:B 解析:A人向上弹起的过程中,先超重后失重,A 错误;B人向上弹起的过程中,鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力,B 正确;C弹簧压缩到最低点时,鞋对人的作用力大于人所受的重力,不是一对平衡力,C 错误;D从最高点下落至最低点的过程,先是自由落体运动,刚开始压缩弹簧时人受到的重力大于弹力向下做变加速运动,当弹力大于重力时向下做减速运动,D 错误。故选 B。3、如图甲所示,倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上,质量为m=1kg 的小木块以初速度为v0=10m/s 沿斜面上滑,若
4、从此时开始计时,整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示,则下列判断3 正确的是()A在t=5s 时刻,摩擦力方向发生变化 B0 13s 内小木块做匀变速直线运动 C斜面倾角=30 D小木块与斜面间的动摩擦因数为 0.5 答案:D 解析:Ax在 05m 内,由匀变速直线运动的速度位移公式 v2v02=2ax 结合图象看出在 05m a=022=010025m/s2=10m/s2 由图示图象可知v02=100(m/s)2得,v0=10m/s,则小木块匀减速运动的时间 t=00=01010s=1s 1s 后物体反向做匀加速运动,t=1s 时摩擦力反向,A 错误;B由图示图象可知,物
5、体反向加速运动时的加速度=22=322 8m/s2=2m/s2 4 结合 A 选项可知,在 01s 内物体向上做匀减速运动,1s 后物体反向做匀加速运动,整个过程加速度a发生变化,所以整个过程不是匀变速直线运动,B 错误;CD由牛顿第二定律得,小木块上滑有 mgsin+mgcos=ma 下滑有 mgsinmgcos=ma 代入数据解得 =0.5,=37 C 错误、D 正确。故选 D。4、如图所示,质量为的滑块沿质量为的斜面下滑,、接触面光滑,斜面静止在水平面上,已知重力加速度为g,则在滑块下滑的过程中()A滑块重力将减小 B滑块处于超重状态 C水平面对斜面没有摩擦力 D水平面对斜面的支持力小于
6、(+)答案:D 5 解析:A滑块的重力 =与滑块的运动状态无关,故 A 错误;B滑块沿斜面加速下滑,加速度为 =sin 有向下的分加速度,所以滑块处于失重状态,故 B 错误;C对整体在水平方向,根据牛顿第二定律可得 =0+cos 得 =sincos 受到的摩擦力向左,故 C 错误;D对整体在竖直方向,根据牛顿第二定律可得 +N=0+sin 解得 N=(+)sin2 故 D 正确。故选 D。多选题 5、如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是()6 A在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变 B在AC被突然剪断的瞬间,小
7、球的加速度大小为gsin C在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为cos D在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsin 答案:BC 解析:AB设小球静止时BC绳的拉力为F,AC 橡皮筋的拉力为T,由平衡条件可得 Fcos=mg,Fsin=T 解得 F=cos,T=mgtan 在AC被突然剪断的瞬间,BC上的拉力F发生了突变,小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下,大小为 a=gsin B 正确,A 错误;CD在BC被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC的拉力不变,小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC方向斜向下,故加速度 a=cos C 正确,D 错误。故选 BC。7 6
8、、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是()A亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去 C笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向 D牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案:BCD 解析:A亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,选项 A 错误;BCD牛顿根据选项 B 中伽利略的正确观点和选项 C 中笛卡儿的正确观点,得出了选项 D 的正确观点,
9、选项 B、C、D 正确。故选 BCD。7、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是()A亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去 C笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向 D牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案:BCD 解析:A亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,选项 A 错误;8 BCD牛顿根据选项 B 中伽利略的正确观点和选项 C 中笛
10、卡儿的正确观点,得出了选项 D 的正确观点,选项 B、C、D 正确。故选 BCD。8、一物块沿光滑水平面做直线运动,运动过程中受到一水平拉力F作用,如图所示是其速度-位移图像,则物块运动到位移为x1的过程中,下列关于力F的说法正确的是()A力F是恒力 B相等位移内力F冲量相等 C力F逐渐减小 D相等时间内力F做功相等 答案:BC 解析:AC根据v-x图像可知,在相等的位移中,速度的变化量相等,由速度与位移的关系可得 22 12=2 即(2 1)(2+1)=2 因x相同时(2 1)相同,而(2+1)逐渐减小,可知物体的加速度逐渐减小,由牛顿第二定律可知 =所以力F逐渐减小,故 A 错误、C 正确
11、;9 B由题图可知,在相等的位移中,速度的变化量相等,则动量的变化量相等,由动量定理可知,力F的冲量相等,故 B 正确;D物体在相等时间内的位移逐渐减小,F逐渐减小,则相等时间内力F做功逐渐减小,故 D 错误。故选 BC。填空题 9、(1)钢球由静止开始做自由落体运动,落地时的速度为 40m/s,g=10m/s2。则它在最后 1s 内下落的高度为_m;(2)动车车厢内悬吊着一个质量为m的小球,动车匀加速行驶时,悬线偏离竖直方向的角度为并相对车厢保持静止,重力加速度为g。则动车的加速度大小为_;(3)如图所示,光滑斜面上有一个重力为 70N 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹
12、角为 45,斜面倾角为 37,整个装置处于静止状态。sin37=0.6,cos37=0.8。则斜面对小球支持力的大小为_N。答案:35 tan 50 解析:(1)1 因为钢球由静止开始做自由落体运动,落地时的速度为 40m/s,则钢球落地前最后一秒初的速度为 1=(40 10 1)m s=30m s 所以落地前最后一秒的平均速度为 =1+2=35m s 10 所以落地前最后一秒的位移为 =35m(2)2对小球受力分析,由牛顿第二定律得 tan=故 =tan(3)3对小球受力分析如图,将拉力和支持力沿水平方向和竖直方向分解得 sin45=sin37 cos45+cos37=联立解得=50 10、
13、牛顿第二定律确定了物体_和力的关系:加速度的大小与物体_的大小成正比,与物体的_成反比;加速度的方向与物体_的方向相同。答案:加速度 所受合力 质量 受到的合力 解析:略 11 11、如图,光滑固定斜面的倾角为 30,A、B 两物体的质量之比为 41。B 用不可伸长的轻绳分别与 A 和地面相连,开始时 A、B 离地高度相同。此时 B 物体上、下两绳拉力之比为_,在 C 处剪断轻绳,当 B 落地前瞬间,A、B 的速度大小之比为_。答案:2:1 1:2 解析:1设AB的质量分别为 4m和m,对 A 分析可知,绳子的拉力 1=4sin30=2 对 B 物体 1=+2 解得下边绳子的拉力为 2=则 B
14、 物体上、下两绳拉力之比为 2:1;2设开始时 AB 距离地面的高度分别为h,则 B 落地时间 =2 B 落地速度=2 此时 A 的速度=gsin30=122 12 即当 B 落地前瞬间,A、B 的速度大小之比为 1:2。12、一对作用力和反作用力_是同一种类的力,而一对相互平衡的力_是同一种类的力。(均选填“一定”或“不一定”)答案:一定 不一定 解析:略 解答题 13、如图所示,质量为 3kg 的物体在与水平面成 37角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数13,求作用力F的大小。(g10m/s2
15、)答案:9.4N 解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图 13 由 vt2v022ax 20220.420.6220.5m/s20.2m/s2 负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。y轴方向 FN+Fsin30mg F(mg-Fsin30)x轴方向,由牛顿第二定律得 Fcos30Fma 即 Fcos30(mgFsin30)ma 解得 F9.4N 14、如图所示,用F=5N 的水平恒力把质量为 0.5kg 的物块(可视为质点)压在竖直挡板上,物块离地面高度为H=8m,物块由静止开始向下做匀加速运动,经 2s 到达地面。(1)求物块下落的加速度大小;14 (2)求物块与挡板间的动摩擦因数
16、;(3)若将挡板做成一个倾角为 37的斜面(如图),要使物块沿斜面匀速向上运动,求水平推力的大小。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)答案:(1)a=4m/s2;(2)=0.6;(3)F=13511N 解析:(1)由=122 可得 =22=4m/s2(2)水平方向 N=5N 竖直方向 N=联立得 =0.6(3)受力分析如图 15 正交分解,由平衡条件可得,x 轴上有 cos37 sin37 =0 y 轴上有 N sin37 cos37=0 又有 =N 联立方程,解得 =13511N 15、如图所示,质量为m1=1kg 的小物块 A,以v1=4.0m/s 的初速度水平向右
17、滑上质量为m2=1.0kg、初速度大小为v2=5.0m/s 向左运动的长木板B,已知 A、B 之间的动摩擦因数1=0.20,B 与地面之间的动摩擦因数2=0.40,整个过程中小物块并未从长木板上滑下,g取 10 m/s2。则:(1)求小物块 A 刚滑上长木板 B 时,小物块与长木板的加速度大小和方向。(2)求从小物块 A 刚滑上长木板 B 到二者刚好相对静止时小物块的位移大小。答案:(1)10m/s2,方向水平向右;(2)4m 解析:16 (1)以 A 为研究对象,根据牛顿第二定律有 11=11 解得加速度 1=1=2m/s2 方向水平向左;以 B 为研究对象,根据牛顿第二定律有 11+2(1
18、+2)=22 解得加速度 2=10m/s2 方向水平向右(2)AB 都做匀减速运动,当 B 的速度减为零时,所需的时间为 =22=0.5s 此时 A 的速度=1 1=3m/s 方向水平向右;此后,由于 11=22(1+2)=8N 所以 B 静止,A 继续向右匀减速运动,直到停止。对 A 由匀变速运动推导公式 12=21 解得物块的位移大小为=4m 16、如图所示,水平地面上固定一倾角为 37的粗糙斜面,斜面某位置固定一垂直斜面的挡板,一质量为 1kg17 的物体,从离挡板距离为 0.8m 处的A点,以初速度 1m/s 沿斜面下滑,物体与挡板相撞1.0 103s后,沿着斜面上滑,设物体与斜面间的
19、动摩擦因数=0.8,与挡板碰撞无机械能损失。sin37=0.6,cos37=0.8,=10m/s2,求:(1)物体与挡板碰撞前的速度大小;(2)碰撞中,挡板对物体的平均作用力大小;(3)物体与挡板碰撞后,沿斜面运动的时间。答案:(1)1=0.6m/s;(2)=1206N;(3)362s 解析:(1)设物体沿斜面下滑的加速度大小为1,碰撞挡板前的速度为1,根据牛顿第二定律有 sin37cos37=1 得 1=0.4 m/s2 根据运动学公式有 1202=21 解得 1=0.6m/s(2)设物体反弹后的速度方向为正方向,挡板对小球的平均作用力大小为F,根据动量定理有 18 sin37=1(1)解得
20、 =1206N(3)分析可知,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设物体沿斜面上滑的加速度大小为2,运动的时间为,由牛顿第二定律有 cos37+sin37=2 2=12.4m/s2 根据运动学公式 0=1 2 解得=362s 由cos37 sin37,物体沿斜面运动的时间为362s.实验题 17、某同学利用气垫导轨测量当地的重力加速度的装置如图甲所示。数字计时器可以测出遮光条经过光电门 1和光电门 2 的挡光时间。(1)实验前,利用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=_mm;19 (2)调节气垫导轨水平后,挂上槽码,连接滑块与槽码的细线与气垫导轨平行,开动气泵,释放槽码和滑块,数字计时器
21、记录遮光条经过光电门 1、2 的挡光时间为t1、t2,测出光电门 1 和 2 之间的距离为s,则滑块运动的加速度a=_。(用d、t1、t2、s表示);(3)若测得滑块和遮光条的质量为M,槽码的质量为m,则当地重力加速度g=_。(用m、M、a表示)答案:3.04 22(122112)(+)解析:(1)1游标卡尺的读数为 0.3cm+2 0.02mm=3.04mm(2)2滑块运动到光电门 2 时的速度大小为 2=2 运动到光电门 1 时的速度大小为 1=1 根据匀变速直线运动的速度公式可知 =22 122=22(122112)(3)3根据牛顿第二定律有=(+)得到 =(+)18、图甲为测量滑块与木
22、板间的动摩擦因数的实验装置示意图。木板固定在水平桌面上,打点计时器连接的电源的频率为 50Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列20 点:(1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,相邻两计数点间还有一个计时点未标出。用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示,则打点计时器打计数点C时纸带的速度大小v=_m/s;打该纸带的过程中滑块的加速度大小a=_m/s2;(结果均保留两位有效数字)(2)若已知滑块的质量为m1,木板的质量为m2,托盘和砝码的总质量为m3,重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数=_。(用相应的字母符号表示)答案:0.58 4.7 =3
23、(1+3)1 解析:(1)12相邻两计数点间还有一个计时点未标出,则T=0.04s;=2=(5.85 1.20)1020.08m/s=0.58m/s =42=(9.303.153.15)10240.042m/s2=4.7m/s2 (2)3根据牛顿第二定律可得 31=(1+3)解得 =3(1+3)1 19、某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度,使其拖动纸带滑行,打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之21 间还有 4 个打出的点未画出,经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为=1.20,=6.19,
24、=11.21,=16.23。在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是_点,在打出D点时物块的速度大小为_m/s(保留 3 位有效数字);橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为_(保留 1 位有效数字,g取 9.8 m/s2)。答案:E 1.37 0.5 解析:1橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动,速度越来越小,在相等的时间内,两计数点间的距离越来越小,所以打点计时器最先打出的是E点;2由题知,每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出,所以两个相邻计数点的时间为:T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,则打出D点时物块的速度大小为=2=+2 代入数据解得:vD
25、=1.37m/s;3根据匀变速直线运动的推论公式 x=aT2 可以求出加速度的大小,得:=+42 代入数据解得:a=-5m/s2 对橡胶滑块,根据牛顿第二定律有:=22 解得:=0.5 20、如图所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计,粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴,固定于竖直纸板上的O点,轻杆下端固定一小球,杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上,当物体向右加速(减速)运动时,杆便向左(向右)摆动。为了制作加速度计的刻度盘,同学们进行了如下操作:(1)让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带,在纸带上
26、取 7 个计数点,相邻两个计数点间的时间间隔为 0.02s。根据数据求出重力加速度g=_m/s2(保留三位有效数字)。(2)测量当地重力加速度后还应测量的物理量是_(填入所选物理量前的字母)A小球的质量m B轻杆的长度L C小球的直径d D轻杆与竖直方向的夹角(3)写出加速度与被测物理量之间的关系式_(用被测物理量的字母表示)。答案:9.72 D a=gtan 解析:(1)1由逐差法得 =6+5+4(3+2+1)92 9.72m/s2 23 (2)(3)23假设小球由于加减速发生了偏转,由牛顿的定律得 tan=解得 =tan 可知,为了在表盘上标上对应的加速度,还需要测量轻杆与竖直方向的夹角。故选 D。