《高考物理真题专题汇编专题C牛顿运动定律含解析中学教育高考_中学教育-高考.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理真题专题汇编专题C牛顿运动定律含解析中学教育高考_中学教育-高考.pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料 欢迎下载 牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 C2 牛顿第二定律 单位制 12016 全国卷一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D质点单位时间内速率的变化量总是不变 解析BC 由牛顿第二定律，质点的加速度总是与该恒力方向相同，且加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但速率的变化量可能不同，选项 C 正确，选项 D 错误；当恒力与速度方向不在同一直线上时，质点做匀变速曲线运动，速度方向与恒力方向不相同
2、，但速度方向不可能总与该恒力方向垂直，选项 B 正确；只有当恒力与速度同向，做匀加速直线运动时，速度方向才与该恒力方向相同，选项 A 错误 2 2016 全国卷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 2BD解析设 fkR，则由牛顿第二定律得 F合mgfma，而 m43 R3 ，故 agk43 R2，由m甲m乙、甲乙可知 a甲a乙
3、，故 C 错误；因甲、乙位移相同，由 v22ax 可知，v甲v乙，B 正确；由 x12at2可知，t甲f乙，则 W甲克服W乙克服，D 正确 3 2016 全国卷如图 1-，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与小球相连 现将小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了 N 点已知在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN2.在小球从 M 点运动到 N 点的过程中()图 1-A弹力对小球先做正功后做负功 B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差 学习好
4、资料 欢迎下载 3BCD 解析小球在 M 点时弹簧处于压缩状态，在 N 点时弹簧处于伸长状态，则在由 M 到 N 过程中有一点弹簧处于原长状态，设该点为 B 点，另设小球在 A 点时对应的弹簧最短，如图所示从 M 点到 A点，弹簧压缩量变大，弹力做负功，从 A点到 B 点弹簧从压缩逐渐恢复至原长，弹力做正功，从 B 点到 N点弹簧从原长逐渐伸长，弹力做负功，选项 A 错误小球在 A点时，水平方向上弹簧的弹力与杆的弹力相平衡，小球受到的合外力 F合mg，故加速度 ag；小球在 B 点时，弹簧处于原长，杆对小球没有作用力，小球受到的合外力 F合mg，故加速度 ag，B 正确在 A点时，弹簧的弹力
5、F弹垂直于杆，小球的速度沿杆向下，则 P弹F弹vcos 0，C 正确从 M 点到 N 点，小球与弹簧所组成的系统机械能守恒，则 Ek增Ep 减，即 EkN0Ep 重 MEp 重 NEp 弹 MEp 弹 N，由于在 M、N 两点弹簧弹力大小相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则弹性势能 Ep 弹 NEp 弹 M，故 EkNEp 重 MEp 重 N，D 正确 4 2016 全国卷如图 1-所示，在竖直平面内有由14圆弧 AB 和12圆弧 BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点 B 平滑连接AB 弧的半径为 R，BC 弧的半径为R2.一小球在 A 点正上方与 A 相距R4处由静止开始自由下落，经
6、A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在 B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到 C 点 图 1-4答案(1)5(2)能 解析(1)设小球的质量为 m，小球在 A点的动能为 EkA，由机械能守恒得 EkAmgR4 设小球在 B 点的动能为 EkB，同理有 EkBmg5R4 由式得EkBEkA5(2)若小球能沿轨道运动到 C 点，小球在 C 点所受轨道的正压力 N 应满足 N0 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可
7、能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载 设小球在 C 点的速度大小为 vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有 Nmgmv2CR2 由式得，vC应满足 mgm2v2CR 由机械能守恒有 mgR412mv2C 由式可知，小
8、球恰好可以沿轨道运动到 C 点 5 2016 天津卷我国将于 2022 年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图 1-所示，质量 m60kg 的运动员从长直助滑道 AB 的 A处由静止开始以加速度 a3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端 B 时速度 vB24m/s，A 与 B 的竖直高度差 H48m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点 C 处附近是一段以 O 为圆心的圆弧助滑道末端 B 与滑道最低点 C 的高度差 h5m，运动员在 B、C 间运动时阻力做功 W1530J，g 取 10m/s2.图 1-(1)求运动员在 AB 段下滑时受到阻
9、力 Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的 6 倍，则 C 点所在圆弧的半径 R至少应为多大？答案(1)144N (2)12.5m 解析(1)运动员在 AB 上做初速度为零的匀加速运动，设 AB的长度为 x，则有 v2B2ax 由牛顿第二定律有 mgHxFfma 联立式，代入数据解得 Ff144N(2)设运动员到达 C 点时的速度为 vC，在由 B 到达 C 的过程中，由动能定理有 mghW12mv2C12mv2B 设运动员在 C 点所受的支持力为 FN，由牛顿第二定律有 FNmgmv2CR 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的 6 倍，联立式，代入数据解得 R12.5
10、m 6 2016 四川卷避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图 竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为 的斜面一辆长 12m 的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为 23m/s 时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了 4m 时，车头距制动坡床顶端 38m，再过一段时间，货车停止已知货车质量是货物质量现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选
11、项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载 的 4 倍，货物与车厢间的动摩擦因数为 0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的 0.44 倍货物与货车分别视为小滑块和平板，取 cos1，sin0.1，g10m
12、/s2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度 图 1-答案(1)5m/s2，方向沿制动坡床向下(2)98m 解析(1)设货物的质量为 m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数 0.4，受摩擦力大小为 f，加速度大小为 a1，则 fmgsin ma1 fmg cos 联立以上二式并代入数据得 a15m/s2 a1的方向沿制动坡床向下(2)设货车的质量为 M，车尾位于制动坡床底端时的车速为 v23m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端 s038m 的过程中，用时为 t，货物相对制动坡床的运动距离为 s2.货车受到制动坡床的阻力大小为 F，F 是
13、货车和货物总重的 k倍，k0.44，货车长度 l012m，制动坡床的长度为 l，则 Mgsin FfMa2 Fk(mM)g s1vt12a1t2 s2vt12a2t2 ss1s2 ll0s0s2 联立并代入数据得 l98m.C3 超重和失重 C4 实验：验证牛顿定律 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方
14、向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载 7 2016 全国卷某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系 图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码本实验中可用的钩码共有 N5 个，每个质量均为 0.010kg.实验步骤如下：(1)将 5 个
15、钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑 图 1-(2)将 n(依次取 n1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余 Nn 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行释放小车，同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s，绘制s-t 图像，经数据处理后可得到相应的加速度 a.(3)对应于不同的 n 的 a 值见下表n2 时的 s-t 图像如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留 2 位有效数字)，将结果填入下表 n 1 2 3 4 5 a/(ms2)0.20 0.58 0.78 1.00(4)利用表中的数据
16、在图(c)中补齐数据点，并作出 a-n 图像从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比 图 1-(5)利用 a-n 图像求得小车(空载)的质量为_kg(保留 2 位有效数字，重力加速度 g 取 9.8m/s2)(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是_(填入正确选项前的标号)Aa n 图线不再是直线 Ba n 图线仍是直线，但该直线不过原点 Ca n 图线仍是直线，但该直线的斜率变大 答案(3)0.39(0.37 0.49 均可)(4)a-n 图线如图所示 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速
17、度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载(5)0.45(0.43 0.47 均可)(6)BC 解析(3)系
18、统做匀加速直线运动，s12at2，由图(b)可知，当 t2s 时，s0.78m，代入解得 a0.39m/s2.(4)由题意知描点法作图所得的必须是一条直线(5)对于挂在下面的 n 个钩码，有 nmgFnma；对于小车(含剩下的钩码)，有 FM(Nn)ma；两式相加得 nmg(MNm)a；解得 anmgMNm0.098M0.05n，可见 a-n 图像的斜率表示0.098M0.05，由 a-n 图可知斜率 k0.196，所以0.098M0.050.196，解得 M0.45kg.(6)木板水平时要考虑摩擦力的影响，对于挂在下面的 n 个钩码，有 nmgF nma；对于小车(含剩下的钩码)，有 F M
19、(Nn)mgM(Nn)ma；两式相加得 nmg M(Nn)mg(MNm)a，去中括号得 n(mgmg)(MNm)g(MNm)a，移项化简得 n(mgmg)(MNm)(ag)，解得 amgmgMNm ng 0.0980.098M0.05 n9.8，可见 a-n 图像仍是一条直线，但其斜率要变大，且不过坐标原点 C5 牛顿运动定律综合 8 2016 全国卷某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有 20Hz、30Hz 和 40Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方
20、向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载 图 1-该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需要
21、用实验数据和其他题给条件进行推算(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为_，打出 C 点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_(2)已测得 s18.89cm，s29.50cm，s310.10cm；当地重力加速度大小为 9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%.由此推算出 f 为_Hz.答案(1)12(s1s2)f12(s2s3)f12(s3s1)f2(2)40 解析(1)B 点对应的速度 vBs1s22Tf（s1s2）2，C 点对应的速度 vCs2s32Tf（s2s
22、3）2，加速度 avCvBTf2（s3s1）2.(2)由牛顿第二定律得 mg(11%)ma，则频率 f2（11%）gs3s140Hz.9 2016 全国卷小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图 1-所示将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()图 1-AP 球的速度一定大于 Q 球的速度 BP 球的动能一定小于 Q 球的动能 CP 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力 DP 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度 C解析从释放到最低点过程中，由动能定理得 mgl12mv2
23、0，可得 v 2gL，因 lPlQ，则 vPmQ，故两球动能大小无法比较，选项 B 错误；在最低点对两球进行受力分析，根据牛顿第二定律及向心力公式可知 Tmgmv2lman，得 T3mg，an2g，则 TPTQ，aPaQ，C 正确，D 错误 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与
24、速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功学习好资料 欢迎下载 10 2016 天津卷我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由 8 节车厢组成，其中第 1、5 节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()图 1-A启动时
25、乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B做匀加速运动时，第 5、6 节与第 6、7 节车厢间的作用力之比为 32 C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D与改为 4 节动车带 4 节拖车的动车组最大速度之比为 12 BD解析列车启动时，乘客随着车厢加速运动，乘客受到的合力方向与车运动的方向一致，而乘客受到车厢的作用力和重力，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向成一锐角，A 错误；动车组运动的加速度 a2F8kmg8mF4mkg，则对第 6、7、8 节车厢的整体有 f563ma3kmg0.75F，对第 7、8 节车厢的整体有 f672ma2kmg0.5
26、F，故第 5、6 节车厢与第 6、7 节车厢间的作用力之比为 32，B正确；根据动能定理得12Mv2kMgs，解得 sv22kg，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的二次方成正比，C 错误；8 节车厢有 2 节动车时的最大速度为 vm12P8kmgP4kmg，8 节车厢有 4 节动车的最大速度为 vm24P8kmgP2kmg，则vm1vm212，D 正确 现对其施加一恒力且原来作用在质点上的力不发生改变则质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点单位时间内速率的变化量总是不变解量可能不同选项正确选项错误当恒力与速度方向不在同一直线上时质点做匀变速曲线运动速度方向与恒力方向不相同但速度方向不可能总与该恒力方向垂直选项正确只有当恒力与速度同向做匀加速直线运动时速度方向才与该恒力方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甲球用的时间比乙球甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功