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1、2009 年各地名校物理高考模拟试题分类及详解 三、牛顿运动定律 互动：“牛顿运动定律是高中物理的核心内容之一，是动力学的“基石”，也是整个经典力学的理论基础，是历年高考的必考内容其考查的重点有：准确理解牛顿第一定律；熟练掌握牛顿第二定律及其应用，尤其是物体的受力分析方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型，易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系，还可以力、电综合题形式出现从方法上，重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题；运用正交分解法处理受力较复杂的问题，运用图象法处理力与运动的关系问题.从能力角度来
2、看，重点考查思维(抽象、形象、直觉思维)能力、分析和解决问题的能力 2009 牛顿定律是必考点，也是分值重的考点，预测2009 年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现，尤其的理综考题的第 23 题，主要以力学的基本知识和方法为考查内容，多数以牛顿运动定律与匀变速直线运动的综合除了考查整体法与隔离法、图象法外，力与运动的关系问题仍然会出现在计算题中，特别是由力与运动的关系运用已知的力学规律,对物体的运动参量作出明确的预见的问题要引起重视这是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等.1(2008 年 9 月广东佛山禅城实验高中高级中
3、学高三第一次月考试卷物理 17)如图 9所示，平板车长为 L=6m，质量为 M=10kg，上表面距离水平地面高为 h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B 是其左右两个端点某时刻小车速度为 v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力 F=50N，与此同时，将一个质量 m=1kg为小球轻放在平板车上的 P 点（小球可视为质点，放在 P 点时相对于地面的速度为零），3LPB，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面车与地面的动摩擦因数为 0.2，其他摩擦均不计取g=10m/s2求：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；（2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的
4、时间；图 9（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小 2（广东中山一中 20082009 学年第一学期高三第一次统测卷物理 18）受到的空气A B C 阻力与雨点的横截面积 S 成正比，与雨点下落的速度 v 的平方成正比，即2kSvf（其中k 为比例系数）雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为 g若把雨点看做球形，其半径为 r,球的体积为334r，设雨点的密度为，求：(1)每个雨点最终的运动速度mv（用、r、g、k 表示）；(2)雨点的速度达到mv21时，雨点的加速度 a 为多大？3（2009 届湖南郴州高中毕业生调研题物理。17)在农村人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如
5、图 10 所示，打夯共有 5 人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为 80kg，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为 250N，力的持续时间为 0.6s，然后松手。夯锤落地时将地面砸出 2cm深的一个凹痕。求：（1）夯锤能够上升的最大高度？（2）夯锤落地时对地面的平均作用力为多大？（g=10m/s2）4(安徽合肥一中 2009 届高三教学质量检测物理18)如图11 所示，倾角 =37 的固定斜面上放一块质量 M=1 kg，长度 L=3 m的薄平板
6、AB。平板的上表面光滑，其下端 B与斜面底端 C的距离为7m。在平板的上端 A处放一质量 m=0.6kg 的滑块，开始时使平板和滑块都静止，图 11 之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为 =0.5，求滑块、平板下端 B 到达斜面底端 C 的时间差是多少？（sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2）5（山东省潍坊市普通高中2009 届高三上学期阶段性评估卷物理 16）如图 12 所示，一滑块以01m/sV 的速度从A点开始进入轨道ABC 已知 AB段斜面倾角为 53，BC段斜面倾角为 37，滑块与 AB斜面的动摩擦因数为10.5，滑块与 BC段
7、动摩擦因数为20.75，A点离 B点所在水平面的高度1.2mh，滑块运动中始终未脱离轨道，不计在B 点的机械能损 失，最 大 静摩擦力 等于滑 动 摩擦力（取图 10 二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识210m/sg，sin37=0.6，cos37=0.8）求：图 12（1）求滑块到达 B点时速度大小（2）从滑块到达 B点时起
8、，1 秒内发生的位移 6（山东省烟台市 20082009 学年度高三第一学期学段检测 卷物理13）某物体静止在水平面上，现用平行于水平面的 力 F拉该物体，得到加速度 a 和拉力 F的关系图象如图 13 所 示。试求：（取 g=10m/s2）（1）该物体的质量。（2）该物体与水平面之间的动摩擦因数。图 13 7（山东淄博市 20082009 学年度第一学期期中考试卷物理。14）图 14 为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A，B 两端相距 3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角，C,D 两端相距 4.45m，B,C 相距很近。水平传送以5m/s 的速度沿顺时针
9、方向转动，现将质量为 10kg 的一袋大米无初速度地放在 A段，它随传送带到达 B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋 与两传送带间的动摩擦因数均为 0.5，g 取 10m/s2，sin37?=0.6，cos37?=0.8 图 14 (1)若 CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在 CD上所能上升的最大距离；(2)若倾斜部分 CD以 4m s 的速率顺时针方向转动，求米袋从 C运动到 D所用的时 间。8(广东省廉江中学 20082009 学年高三级第二次月考卷物理16)如图 15 所示，一块质量为 M、长为 l 的匀质板放在很长的水平桌面上，板的左端有一质量为 m的物块，物块上连接一根
10、很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行，某人以恒定的速度 v 向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远 求：（1）若板与桌面间光滑，物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移 （2）若板与桌面间有摩擦，为使物块能到达板右二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识500 600 400
11、 0 1 2 3 2 3t体重计示数/N 端，板与桌面的动摩擦因数的范围 图 15 9（江苏启东市 2009 届高三第一次调研测试卷物理13）为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：一质量为 m=50kg 的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图 16 所示的图像，已知 t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共 19 层求：（1）电梯启动和制动时的加速度大小（2）该大楼的层高 图 16 10（江苏省苏州中学2008-2009 学年度第一学期月考
12、卷物理17）一同学家住在 23 层高楼的顶楼他想研究一下电梯上升的运动过程某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为 5kg 的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上电梯从第 1 层开始启动，一直运动到第 23 层停止在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示。根据表格中的数据，求：（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；（2）电梯在中间阶段上升的速度大小；（3）该楼房平均每层楼的高度 答案：1【解析】（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 （2）小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为 小车向右运动的距离为 mavx6.32.722.7221201 1x小
13、于 4m，所以小球不会从车的左端掉下小车向右运动的时间为 savt12.72.7101 小车向左运动的加速度为 时间/s 台秤示数/N 电梯启动前 50.0 03.0 58.0 3.0 13.0 50.0 13.0 19.0 46.0 19.0 以后 50.0 二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识 小车向左运动的距离为 mmLx
14、x6.526.3312 小车向左运动的时间为saxt28.26.522222 （3）小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为 小球离开车子后，车的加速度为 23/3smMMgFa 车子向左运动的距离为 mtatvx175.35.03215.06.5212233323 从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小X=x1+x2+x3=5.175m 【答案】5.175m 2【解析】(1)当 f=mg 时，雨点达到最终速度mv，则 得krgvm34 (2）由牛顿第二定律得mafmg，则mavkSmgm2)2(解得makSvmgm24，即ga43。【答案】ga43 3【解析】21000800
15、2.5/80Fmgam sm 落地时速度2222 100.562511.25(/)vghm s 231()02mgF hmv 【答案】42.3 10FN 4【解析】对薄板由于 Mgsin370(M+m)gcos370故滑块在薄板上滑动时，薄板静止不动.对滑块：在薄板上滑行时加速度 a1=gsin370=6m/s2，至 B点时速度 V=La12=6m/s。滑块由 B 至 C 时的加速度 a2=gsin370-gcos370=2 m/s2,滑块由 B 至 C 用时 t,由LBC=Vt+21a2t2即 t2+6t-7=0 解得 t=1s 对薄板：滑块滑离后才开始运动，加速度a=gsin370-gco
16、s370=2 m/s2，滑至 C 端用时二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识t=aLBC2=7s 故滑块、平板下端 B到达斜面底端 C的时间差是t=t-t=7-1=1.65s【答案】1.65s 5【解析】（1）A到B由动能定理 解得4/Bvm s （2）滑块沿 BC段向上运动的加速度大小21(sin 37cos37)12/agm
17、 s 滑块做减速运动，速度为0 时所用的时间 1Bvat 141123ts 对滑块受力分析：2cos37sin37mgmg 1113tsS 所以113ts后滑块静止在斜面上 由222Bvvas 得20.673Smm 【答案】20.673Smm 6【解析】（1）由图像可知：物体所受摩擦力 f=3N 由牛顿第二定律 F-f=ma；可得kgafFm1 （2）N=mg=10N,3.0Nf 【答案】1kg 3.0 7【解析】(1)米袋在AB上加速时的加速度20/5smmmga 米袋的速度达到0v=5m s 时，滑行的距离mABmavs35.220200，因此米加速 一段后与传送带一起匀速运动到达B 点，
18、到达 C 点时速度 v0=5m s，设米袋在CD上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得 mamgmgcossin 代人数据得 a=10ms2 所以，它能上滑的最大距离mavs25.1220 (2顺斜部分传送带沿顺时针方向转动时，米袋速度减为4ms 之前的加速度为 二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识 21/10)cos(sin
19、smga 速度减为 4m/s时上滑位移为mavvs45.02120211 米袋速度等于 4m s 时，滑动摩擦力方向改变，由于amgamgsincos，故米继续向上减速运动 米袋速度小于4m s 减为零前的加速度为-22/2)cos(sinsmga 速度减到 0 时上滑位移为mavs4202212 可见，米袋速度减速到 0 时，恰好运行到 D点。米袋从 C运动到 D所用的时间savavvttt1.22110121【答案】m25.1s1.2 8【解析】（1）板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同，此时物块刚到达板的中点，设木板加速度为a1，运动时间为t1，对木板有 1mg=Ma、v=
20、a1t1 t1=Mv 1mg 设在此过程中物块前进位移为s1，板前进位移为s2，则 s1=vt1、s2=v2 t1 又因为s1 s2=l2，-由以上几式可得 物块与板间的动摩擦因数 1=Mv2mgl、板的位移s2=l2（2）设板与桌面间的动摩擦因数为 2，物块在板上滑行的时间为t2，木板的加速度为a2，对板有 1mg 2(m+M)g =Ma2，且v=a2t2 解得t2=gMmmgMv)(21 又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3，则 二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接
21、体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识vt3 v2t3=l，t3=2lv -为了使物块能到达板的右端，必须满足 t2 t3 即vlgMmmgMv2)(21，则 2 glMmMv)(22-所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数 2 glMmMv)(22-【答案】glMmMv)(22 9【解析】对于启动状态有：11mamgF 得21/2sma 对于制动状态有：33maFmg 得23/2sma （2）电梯匀速运动的速度smtav/21211 从图中读得，电梯匀速上升的时间t2=2
22、6s，电梯运动的总时间 t=28s 所以总位移mttvs54)2826(221)(212 层高msh3185418 【答案】m3 10【解析】(1)电梯在最初加速阶段 03.0S 内加速度为1a，重物受到的支持力为1N，根据牛顿第二定律，得：最后减速阶段13.0 19.0s内，重物加速度大小为2a，重物受到的支持力为2N，根据牛顿第二定律，得：(2)在三秒末重物的速度：11 14.8va t (3)设在全程内电梯的位移为H，电梯加速、匀速、减速运动所用的时间为1t、2t、3t,得：代入数据得：69.6H 则平均每层楼高为69.622h=3。16 【答案】（1）11.6a 2m/s20.8a 2m/s （2）14.8v（3）3。16 二定律及其应用尤其是物体的受力分析方法理解牛顿第三定律理解和掌握运动和力的关系理解超重和失重本章内容的从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体题运用正交分解法处理受力较复杂的题运用图象法点也是分值重的考点预测年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现尤其的理综考题的第题主要以力学的基本知识