2016年高考物理考点强化练3 牛顿运动定律的理解与应用
高考核动力2016届高考物理一轮复习 3.3牛顿运动定律的综
【答案】
M＋mg m
考点二 连接体问题的处理
[考点梳理] 所谓连接体是指用轻质细绳、杆或弹簧相连的物体， 或叠放在一起的两个或两个以上的物体，这些物体往往以共 同的加速度运动，处理连接体问题常常是灵活地应用整体法 和隔离法．
1．隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的 加速度不相同，或者求出系统内两物体之间的作用力时，就 需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求 解．
【答案】 D
2．下列实例属于超重现象的是( ) A．汽车驶过拱桥顶端时 B．火箭点火后加速升空时 C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时 D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
【解析】 发生超重现象时，物体的加速度方向竖直 向上．汽车驶过拱桥顶端时，其向心加速度竖直向下指向圆 心，汽车处于失重状态，A错误；火箭点火后加速升空，加 速度竖直向上，处于超重状态，B正确；跳水运动员离开跳 板向上运动时，只受重力，运动员处于完全失重状态，C错 误；体操运动员握住单杠在空中不动时，运动员处于平衡状 态，D错误．
【解题指导】 (1)P做匀加速运动，它受到的合外力一定 是恒力．P受到的外力共有3个：重力、向上的力F及Q对P的支 持力FN，其中重力Mg为恒力，FN为变力．题目中“0.2 s以 后，F为恒力”，说明t＝0.2 s时刻，正是P与Q开始脱离接触 的时刻，即临界点．
超重
失重 完全 失重
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
现象 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉
力
自身重力的现象
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉
力
自身重力的现象
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉
力
的现象
实质 系统具有竖直向上的加速度或加速度
2016年高考物理最新模拟题分类解析专题03牛顿运动定律(第01期)(解析版)概论
1．（2016河南开封一模）以初速度v竖直向上抛出一小球，小球所受空气阻力与速度的大小成正比，下列图象中，能正确反映小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是( )【参考答案】．A【命题意图】本题考查了受到空气阻力的抛体运动和速度图象等知识点。
【解题思路】由于小球所受空气阻力与速度的大小成正比，上升阶段，由牛顿第二定律有：mg+kv=ma，刚抛出时，速度最大，所受空气阻力最大，加速度最大，速度图象斜率最大。
随着小球上升，速度逐渐减小，所受空气阻力减小，加速度减小，速度图象斜率减小。
下降阶段，由牛顿第二定律有：mg-kv=ma，随着速度的增大，所受空气阻力增大，加速度减小，速度图象斜率减小。
根据上述分析可知，能正确反映小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是图象A。
2．(2016山东淄博模拟)如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的最大静摩擦力f m与滑动摩擦力大小相等，则A．0～t l时间内物块A的加速度逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t3时刻物块A的速度最大D．t2~t4时间内物块A一直做减速运动【参考答案】．BC【命题意图】本题考查了摩擦力、牛顿运动定律，力图象及其相关的知识点。
【解题思路】0～t l时间内物块A受到的静摩擦力逐渐增大，物块处于静止状态，选项A错误。
t2时刻物块A 受到的拉力F最大，物块A的加速度最大，选项B正确。
t3时刻物块A受到的拉力减小到等于滑动摩擦力，加速度减小到零，物块A的速度最大，选项C正确。
t2~t3时间内物块A做加速度逐渐减小的加速运动，t3~t4时间内物块A一直做减速运动，选项D错误。
3．（2016山东联考）如图（甲）所示，一根粗绳AB 的长度为l ，其质量均匀分布，在水平外力F 的作用下，沿水平面做匀加速直线运动．绳上距B 端x 处的张力T 与x 的关系如图（乙）所示．下列说法中正确的是( )A ．粗绳可能受到摩擦力作用B ．粗绳一定不受摩擦力作用C ．可以求出粗绳的质量D ．可以求出粗绳运动的加速度【参考答案】A4.（多选）如图所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上放一为Kg 5=乙m 的盒子乙，乙内放置一质量为kg 1=丙m 的滑块丙，跨过光滑的定滑轮用一质量不计的细绳拴接一质量为Kg 2=甲m 的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行。
(新课标)2016版高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律
分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和
必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
典例1 如图所示,光滑平面上有一小车B,其上放一物体A。水平拉力F施 于物体A上。已知物体及小车的质量分别为mA、mB,A、B之间最大静摩擦 力为fm。为使A与B不发生相对运动,求拉力F的最大值。
律得 mg-kx=ma x=
m( g a ) k 1 2 2 m( g a ) t= ak
2 m( g a ) ak
再由运动学公式x= at2得t= 。
答案
斜面)
解析
以小球为研究对象,分析小球受力情况如图所示,
在水平方向建立x坐标轴,在竖直方向建立y坐标轴,根据牛顿第二定律则有: T cos θ-N sin θ=ma T sin θ+N cos θ-mg=0 代入数据解得T=2.2 N,N=0.4 N。
答案
2.2 N
0.4 N
典例3 如图所示,A、B两个物体质量分别为m、M,静止在光滑水平面上, 恰好相互接触,有一向左的力水平作用在B上,求:A、B之间作用力的大小。
m mM
答案
m FLeabharlann M mmMmM
典例4 如图所示,托盘A托着质量为m的重物B,B挂在劲度系数为k的弹簧 下端,弹簧的上端悬于O点,开始时弹簧竖直且为原长,今让托盘A竖直向下 做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度为a,求经过多长时间,A与B开始
分离。
解析
开始分离时A与B之间无作用力,即N=0。对B,此时由牛顿第二定
2016届高考物理二轮复习专题课件：专题1+第2讲+直线运动规律和牛顿运动定律的应用(新人教版)
2.在风洞实验室中进行如图所示的实验． 在倾角为 37° 的固 定斜面上，有一个质量为 1 kg 的物块，在风洞施加的水平恒力 F 作用下，从 A 点由静止开始运动，经过 1.2 s 到达 B 点时立 即关闭风洞，撤去恒力 F，物块到达 C 点时速度变为零．通过 速度传感器测得这一过程中物块每隔 0.2 s 的瞬时速度， 下表给 出了部分数据：
平板车的速度为：v＝v0－at2④ 模型的速度为：v＝a1t2⑤ 对模型应用牛顿第二定律得：μmg＝ma1⑥ 1 2 平板车的位移为：x2＝v0t2－ at2⑦ 2 1 2 在这段时间内模型的位移为：x3＝ a1t2⑧ 2 联立④⑤⑥⑦⑧可得，在这段时间内模型相对车向后的位 移为：Δx1＝x2－x3＝3 m⑨ Δx1＜4 m 故不会滑下⑩
答案： C
2．(多选)a、b 两辆摩托车在一笔直的公路上同时由同一地 点开始同向行驶，两车的运动均可视为匀变速直线运动．由 t ＝0 时刻开始每间隔 Δt＝1 s 将测量的摩托车 a、b 的速度记录 在下表中．则由表中的数据分析可知( 时间 t/s vb/(m· s－ 1 ) 0 3.0 1 4.0 2 5.0 ) 3 6.0 4 7.0
t/s
0.0 0.2 0.4 0.6 „ 1.4 1.6 1.8 „
v/(m· s－1) 0.0 1.0 2.0 3.0 „ 4.0 2.0 0.2 „ 已知 sin 37° ＝0.6，cos 37° ＝0.8，g 取 10 m/s2.求： (1)A、C 两点间的距离； (2)水平恒力 F 的大小．
解析： (1)由匀变速直线运动规律可知 Δx＝x2－x1＝aT2， x2－x1 22.5－27.5 a＝ 2 ＝ m/s2＝－20 m/s2 2 T 0.5 1 2 由 x1＝v0T＋ aT 2 解得 v0＝60 m/s. (2)由 v＝v0＋at 可知战斗机减速到 0 所需的时间 0－60 t＝ s＝3 s＜4 s －20 所以着舰后 4 s 末战斗机的速度为 0 v0 着舰后 4 s 内战斗机的位移 x＝ t＝90 m. 2 答案： (1)60 m/s (2)90 m
2016年高考物理试题分类汇编：三、牛顿运动定律含考点详细解析解析
2016年高考物理试题分类汇编：三、牛顿运动定律一、选择题1. （全国新课标I卷，18）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【答案】BC【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点的合外力为该恒力①若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，故A错；②若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与运动方向夹角会发生变化，例如平抛运动，故B正确；③由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与其所受合外力方向相同；④根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，速率变化量不一定相同，故D错。
2. （全国新课标III卷，20）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则A. B. C. D.【答案】AC【解析】质点P下滑过程中，利用动能定理可得212fmgR W mv-=，在最低点由牛顿第二定律有2mvN mg maR-==,可得：2()32,f fmgR W mgR Wa NmR R--==,故B、D错误，A、C正确。
3.（上海卷，4）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（A ）OA 方向 （B ）OB 方向（C ）OC 方向 （D ）OD 方向 【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D 正确。
2016年高考物理最新模拟题分类解析(第03期)专题03 牛顿运动定律(解析版)含解析
一．选择题1．（2016吉林长春市二模)如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以N表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。
初始时，在竖直向上的力F 作用下系统处于静止，且弹簧处于自然状态(x=0）。
现改变力Fg的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度,空气的大小，使B以2阻力不计),此过程中N或F随x变化的图象正确的是【参考答案】．D【命题意图】本题考查了牛顿运动定律、力图象及其相关的知识点。
2. (2016江西南昌市一模）质量为m=2kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0。
5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动，经过一段时间后,物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，如图a所示,物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图b 所示，重力加速度g取l0m/ s2，则A．物块经过4s时间到出发点B．物块运动到第3s时改变水平拉力的方向C．3。
5s时刻水平力F的大小为4ND．4. 5s时刻水平力F的大小为16N【参考答案】CD【命题意图】本题考查了牛顿运动定律、摩擦力、速度图象及其相关的知识点。
二。
计算题1．（12分)（2016上海宝山期末）一架质量m＝2。
0×104kg的飞机,发动机提供的推力恒为F1，起飞速度为v M＝100m/s，在水平跑道上起飞时跑道至少长s1＝400m。
现要使该飞机能在s2＝100m的航母跑道上起飞，需用电磁弹射器辅助。
假设电磁弹射器对飞机施加恒定推力F 2,飞机在地面和航母跑道上运动时所受的阻力均为f ＝1。
0×104N ，求：（1）飞机发动机的推力F 1大小；（2）电磁弹射器的推力F 2大小；(3）电磁弹射器的平均输出功率P 。
【名师解析】（1）在地面上匀加速运动， 2121m/s 5.122==s v a M ……………………………………(2分） F 1＝1ma Ff +＝2。
专题：牛顿运动定律-2016年高考+联考模拟物理试题分项版解析解析版
一、选择题1．【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如下列图。
物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，那么A．F1<F2B．F2>F3 C．F1>F3D．F1=F3【答案】A【解析】由v–t图象可知，0~5 s内加速度a1=0.2 m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mg sin【学科网考点定位】v t 图像，牛顿第二定律【名师点睛】此题考察了牛顿第二定律和运动学公式的根本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，根底题。
2．【2016·上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD 方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，那么三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度一样，所以球的加速度也应该向右，应选项D正确。
【学科网考点定位】牛顿第二定律、整体法和隔离法【方法技巧】此题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度一样。
3．【2016·江苏卷】如下列图，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．假设鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，那么在上述过程中A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．假设猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．假设猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作【学科网考点定位】力与运动【方法技巧】此题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。
先在桌布上加速，后在桌面上减速。
2016届高考物理一轮复习 3.3牛顿第二定律的综合应用课时强化作业
课时强化作业十二 牛顿第二定律的综合应用一、选择题1、某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N 、他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内，弹簧秤的示数如图甲所示，电梯运行的v t 图(如图乙)可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )解析：t 0～t 1时间内为弹簧秤的示数小于人的体重，电梯处于失重状态，应向上做匀减速运动或向下做匀加速运动，故选项B 、C 错误；t 1～t 2时间内，弹簧秤的示数等于人的体重，电梯应静止或向上、向下做匀速运动；t 2～t 3内，弹簧秤的示数大于人的体重，电梯处于超重状态，应向上加速或向下减速，故选项A 、D 正确、答案：AD2、如图所示，车厢里悬挂两个质量不同的小球，上面球比下面球的质量大，当车厢向右做匀加速运动时，下列各图中正确的是( )解析：两个小球与车厢的加速度相同，设上面的线与竖直方向的夹角为α，以整体为研究对象，受力如图所示，又由牛顿第二定律有水平方向：F 1sin α＝(m 1＋m 2)a ，竖直方向： F 1cos α＝(m 1＋m 2)g ，联立解得tan α＝ag设下面的线与竖直方向夹角为β，以下面小球m 2为研究对象，受力如图所示、由牛顿第二定律有：水平方向F 2sin β＝m 2a .竖直方向F 2cos β＝m 2g ，联立解得tan β＝a g所以tan α＝tan β，故α＝β，选项B 正确、 答案：B3、(2013年安徽卷)如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行、在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为(重力加速度为g )( )A 、T ＝m (g sin θ＋a cos θ) F N ＝m (g cos θ－a sin θ)B 、T ＝m (g cos θ＋a sin θ) F N ＝m (g sin θ－a cos θ)C 、T ＝m (a cos θ－g sin θ) F N ＝m (g cos θ＋a sin θ)D 、T ＝m (a sin θ－g cos θ) F N ＝m (g sin θ＋a cos θ)解析：对小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律有在水平方向T cos θ－F N sin θ＝ma .竖直方向T sin θ＋F N cos θ＝mg ，联立解得T ＝m (g sin θ＋a cos θ)，F N ＝m (g cos θ－a sin θ)，故选项A 正确、答案：A4、(2014年北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入、例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出、对此现象分析正确的是( )A 、手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B 、手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C 、在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D 、在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度解析：受托的物体从静止开始向上运动，一定先做加速运动，受到手的支持力大于物体重力，处于超重状态，而后物体可能匀速上升，也可能减速上升，故选项A 、B 错误；物体离开手的瞬间物体只受重力，物体的加速度的重力加速度，要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体的加速度，即手的加速度大于重力加速度，故选项D 正确，选项C 错误、答案：D5、如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M ，水平面光滑、当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，物体A 的加速度为a 1，当在绳的B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为a 2，则a 1与a 2的大小关系是( )A 、a 1＝a 2B 、a 1>a 2C 、a 1<a 2D 、无法确定解析：当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，将它们看成一个系统，由牛顿第二定律有mg ＝(M ＋m )a 1得a 1＝mgM ＋m；而当用F ＝mg 的外力在B 端竖直向下拉绳时，由牛顿第二定律有mg ＝Ma 2得a 2＝mgM，故a 1<a 2，选项C 正确、答案：C6、如图所示，在水平面上有一个质量为M 的楔形木块A ，其斜面倾角为α，一质量为m 的木块B 放在A 的斜面上，现对A 施以水平推力F ，恰使B 与A 不发生相对滑动，忽略一切摩擦，则B 对A 的压力大小为( )A 、mg cos α B.mgcos αC.FM M ＋mαD.Fm M ＋mα解析：以A 、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律得A 、B 一起运动的加速度a ＝FM ＋m，隔离B ，受力分析如图所示、由牛顿第二定律有F N sin α＝ma 得F N ＝masin α＝mF M ＋m α，故选项D 正确，由于加速度水平向左，故B 物体受到的合外力水平向左，则有F N ＝mgcos α，故选项B 正确、答案：BD7、(2015届河北省正定中学月考)用一水平力F 拉静止在水平面上的物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，加速度a 随外力F 变化的图象如图所示，g ＝10 m/s 2，则可以计算出( )A 、物体与水平面间的最大静摩擦力B 、F 为14 N 时物体的速度C 、物体与水平面间的动摩擦因数D 、物体的质量解析：由a F 图象可知，拉力在等于7 N 之前物体的加速度为零，由平衡条件可知，在此过程中物体受到合外力为零，当拉力F ＝7 N 时物体受到的摩擦力为最大静摩擦力f max ＝7 N ，故选项A正确；物体从拉力为7 N到拉力为14 N过程中做变加速运动，但不清楚x与时间的对应关系、故不能求得F＝14 N时物体的速度，选项B错误；由图线可知，当F1＝7 N，物体的加速度a1＝0.5 m/s2，当F1＝14 N时，a2＝4 m/s2，由牛顿第二定律，有F1－μmg＝ma1，F2－μmg＝ma2，两式联立可求得动摩擦因数和物体的质量，故选项C、D正确、答案：ACD8、如图所示，质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上，A、B接触面光滑，倾角为θ.现分别以水平恒力F1、F2作用于A物块上，保持A、B相对静止共同运动，则下列说法中正确的是( )A、采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B、两种情况下获取的最大加速度相同C、两种情况下所加的最大推力相同D、采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力解析：保持A、B相对静止，整体具有最大加速度时，甲方式情况下，A恰好与地面无作用力；乙方式情况下，B恰好与地面无作用力、甲方式受力如图丙所示，乙方式受力如图丁所示，对甲方式由牛顿第二定律对A：F N1cosθ＝mg对B：F N1′sinθ＝ma1由牛顿第三定律可知F N1′＝F N1解得a1＝g tanθ对乙方式，F最大时，B刚要离开地面，对B有F N2cosθ＝mg，F N2sinθ＝ma2，解得a2＝g tanθ由以上解析可知F N1＝F N2，故选项A、D错误，选项B、C正确、答案：BC9、(2015届银川一中月考)如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态，现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )A、竖直挡板对球的弹力一定增大B、若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C、斜面对球的弹力保持不变D、斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma解析：以小球为研究对象分析受力情况如图所示、受重力mg、竖直挡板的作用力F1，斜面的支持力F2，设斜面运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有F1－F2sinθ＝ma，F2cosθ＝mg.由两式可知F2的大小不变与加速度无关，所以斜面的支持力F2不可能为零，选项B错误，选项C正确；由F1＝ma＋F2sinθ可知，F1增大，选项A正确；由牛顿第二定律可知小球受到的合外力等于ma，故选项D错误、答案：AC10、如图甲所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直、在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板、当升降机按如图乙所示的vt图象上行时，可知升降机天花板所受压力F1和地板所受压力F2随时间变化的定性图象可能正确的是( )解析：由题意可知弹簧长度不变，则对物体向上的弹力不变，则弹簧对地板的压力F2保持不变，选项C正确，选项D错误；对物块受力分析由牛顿第二定律有kx－mg－F N＝ma，其中F N ＝F1，由vt图象可知加速时F1＝F N＝kx－mg－ma，匀速时F1＝kx－mg，减速时，F1＝kx－mg＋ma，故选项A正确，选项B错误、答案：AC二、非选择题11、(2014年全国卷Ⅱ)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录、取重力加速度的大小g＝10 m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f ＝kv 2，其中v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关、已知该运动员在某段时间内高速下落的v t 图象如图所示、若该运动员和所带装备的总质量m ＝100 kg ，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数、(结果保留1位有效数字)解析：(1)设该运动员从开始下落到1.5 km 高度处经历的时间为t ，下落的距离为s ，在1.5 km 高度处的速度大小为v ，根据运动学公式有v ＝gt ，s ＝12gt 2.根据题意有s ＝3.9×104m －1.5×103m 联立解得t ＝87 s ，v ＝8.7×102m/s(2)由v t 图象可知物体下落过程中的最大速度v max ＝360 m/s. 物体有最大速度时，其加速度为0，由牛顿第二定律有mg ＝kv 2max ， 解得k ＝0.008 kg/m.答案：(1)87 s 8.7×102m/s (2)0.008 kg/m12、如图所示，一质量M ＝5 kg 的平板小车静止在水平地面上，小车与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，现在给小车施加一个水平向右的拉力F ＝15 N ，经t ＝3 s 后将一质量为m ＝2 kg 的货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上，货箱与小车间的动摩擦因数μ2＝0.4，货箱最后刚好未从小车上落下，求货箱刚放上小车时离车后端的距离(g 取10 m/s 2)、解析：开始时地面对小车的摩擦力为F f 1＝μ1Mg ＝5 N.由牛顿第二定律，有F －F f 1＝Ma 1 解得a 1＝2 m/s 2，t ＝3 s 末， 小车的速度v ＝a 1t ＝6 m/s.放上货箱后，地面对小车的滑动摩擦力为F f 2＝μ1(M ＋m )g ＝7 N.货箱对小车的摩擦力为F f 3＝μ2mg ＝8 N.由于F ＝F f 2＋F f 3，故此后小车做匀速运动，而货箱做匀加速运动，直到两物体运动速度相同后再一起做匀加速运动、货箱的加速度a 2＝μ2g ＝4 m/s 2. 当货箱加速到等于小车速度所用的时间为t ′＝va 2＝1.5 s.这段时间内小车的位移和货箱的位移分别为x 1、x 2x 1＝vt ′＝9 m ，x 2＝v2·t ′＝4.5 m则货箱刚放上小车时离车后端的距离为 Δx ＝x 1－x 2＝4.5 m. 答案：4.5 m13、如图(甲)所示，质量m ＝2 kg 的物体在水平面上向右做直线运动、过a 点时给物体作用一个水平向左的恒力F 并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v t 图象如图(乙)所示、取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)10 s 末物体离a 点的距离、解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a 1，则由v t 图得：a 1＝2 m/s 2①根据牛顿第二定律，有F ＋μmg ＝ma 1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a 2，则由v t 图得：a 2＝1 m/s 2③根据牛顿第二定律，有F －μmg ＝ma 2④ 由①②③④得：F ＝3 N ，μ＝0.05.(2)设10 s 末物体离a 点的距离为x ，x 应为v t 图象与横轴围成的面积，则x ＝12×4×8 m－12×6×6 m＝－2 m ，负号表示物体在a 点左侧、 答案：(1)3 N 0.05 (2)2 m 在a 点左侧14、如图所示，质量M ＝100 kg 的平板车静止在水平路面上，车身平板离地面的高度h ＝1.25 m 、质量m ＝50 kg 的小物块(可视为质点)置于车的平板上，到车尾的距离b ＝1.0 m ，物块与车板间、车与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.20.今对平板车施一水平恒力，使车向右行驶，结果物块从车板上滑落、物块刚离开车板的时刻，车向右行驶的距离s 0＝2.0 m.求：(1)物块在车板上滑行时间t ； (2)对平板车施加的水平恒力F ；(3)物块落地时，落地点到车尾的水平距离s .(取g ＝10 m/s 2)、 解析：(1)设小物块在车板上滑行时间为t 1，小物块受力分析如图：由牛顿第二定律有f 1＝μmg ＝ma 1 小物块的滑行距离为s 1，则有s 1＝s 0－b 由运动学公式s 1＝12a 1t 21联立解得t 1＝1 s.(2)以车为研究对象，受力如图：由牛顿第二定律有：F －μmg －μ(M ＋m )g ＝Ma 2.由运动学公式有s 0＝12a 2t 21联立解得F ＝800 N.(3)小物块从平板车上滑落时的速度v 1，平板车的速度v 2，v 1＝a 1t 1＝2 m/s ，v 2＝a 2t 2＝4 m/s物块从平板车做平抛运动到地面的时间t 2 则有h ＝12gt 22，t 2＝0.5 s小物块做平抛的水平位移s 1′＝v 1t 2＝1 m小物块滑落后平板车的加速度为a 2′，由牛顿第二定律有F －μMg ＝Ma 2′，s 2′＝v 2t ＋12a 2′t 22，水平距离s ＝s 2′－s 1′，联立解得s ＝1.75 m. 答案：(1)1 s (2)800 N (3)1.75 m。
2016年高考物理真题专题汇编 专题C：牛顿运动定律 含解析(1)
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1．［2016·全国卷Ⅰ］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,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Ⅱ] 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2．BD [解析］设f＝kR，则由牛顿第二定律得F合＝mg－f＝ma，而m＝错误!πR3·ρ，故a＝g－错误!，由m甲>m乙、ρ甲＝ρ乙可知a甲>a乙，故C错误；因甲、乙位移相同，由v2＝2ax可知,v甲〉v乙，B正确；由x＝错误!at2可知,t甲〈t乙,A错误；由功的定义可知，W克服＝f·x，又f甲〉f乙，则W甲克服〉W乙克服，D正确．3．［2016·全国卷Ⅱ］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∠ONM〈∠OMN〈错误!.在小球从M点运动到N点的过程中（）图1。
2016年高考物理备考优生：专题03牛顿运动规律：含解析
第一部分 名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律，且更加突出考查学生运用"力和运动的观点"分析解决问题的能力。
牛顿运动定律及其应用是每年高考考查的重点和热点，应用牛顿运动定律解题的关键是对研究对象进行受力分析和运动分析，特别是牛顿运动定律与曲线运动，万有引力定律以及电磁学等相结合的题目，牛顿定律中一般考查牛顿第二定律较多，一般涉及一下几个方面：一是牛顿第二定律的瞬时性，根据力求加速度或者根据加速度求力，二是动力学的两类问题，三是连接体问题，四是牛顿第二定律在生活生产和科技中的应用。
第二部分 精选试题1.【黑龙江省实验中学2016届高三10月月考物理试题】如图所示为粮袋的传送装置，已知AB 间长度为L ，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v ，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A 到B 的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）A ．粮袋到达B 点的速度与v 比较，可能大，也可能相等或小B ．粮袋开始运动的加速度为)cos (sin θμθ-g ，若L 足够大，则以后将以一定的速度v 做匀速运动C ．若μ≥tan θ，则粮袋从A 到B 一定一直是做加速运动D ．不论μ大小如何，粮袋从A 到B 一直匀加速运动，且a ≥g sin θ 【答案】A考点：本题考查牛顿第二定律；滑动摩擦力、匀变速直线运动的规律。
2.【河南省林州市第一中学2016届高三9月教学质量监测考试物理试题】如图所示，在倾角30θ=的光滑斜面上，物块A 、B 质量分别为m 和2m ，物块A 静止在轻弹簧上面，物块B 用细线与斜面顶端相连，A 、B 紧挨在一起，但A 、B 之间无弹力，已知重力加速度为g ，某时刻将细线剪断，则剪断细线的瞬间，下列说法错误的是（ ）A 、物体B 的加速度为2g B 、物块A 、B 之间的弹力为2mg C 、弹簧的弹力为3mg D 、物块A 的加速度为3g 【答案】A考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性3.【宁夏银川市第二中学2016届高三上学期统练（三）物理试题】如图所示，质量分别为1m 和2m 的木块之间用轻弹簧相连，在拉力F 的作用下，一起以加速度g 竖直向上做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，设此时1m 和2m 的加速度分别为A a 和B a ，规定竖直向上为正方向，则（ ）A.A a g =- 122B m a g m =-B. g a A = 2112B m m a g m +=- C.g a A = 1222B m m a g m +=- D. g m m m a A 211+= g m m m a B 212+= 【答案】C 【解析】试题分析：在拉力F 的作用下，一起以加速度g 竖直向上做匀加速直线运动，每个物体的加速度都为g ，对A 分析可得11T m g m g -=，解得1T ma m g =+①，当突然撤去外力F ，由于弹簧还来不及改变，所以A 的受力情况不变，故加速度仍为A a g =，而B 此时只受弹簧向下的弹力以及重力作用，根据牛顿第二定律可得()22B T m g m a -+=②，联立可得1222B m m a g m +=-，故C 正确考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性4.【河南省林州市第一中学2016届高三9月教学质量监测考试物理试题】如图所示，质量为M 的长木板位于光滑水平面上，质量为m 的物块静止在长木板上，两者之间的滑动摩擦因数为μ，现对物块m 施加水平向右的恒力F ，若恒力F 使长木板与物块出现相对滑动，则恒力F 的最小值为（重力加速度为g ，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力）、A 、mg μB 、Mg μC 、(1)m mg M μ+D 、(1)M mg mμ+ 【答案】C考点：考查了牛顿第二定律的应用5．【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】已知雨滴在空中运动时所受空气阻力22υkr f =，其中k 为比例系数，r 为雨滴半径，υ为其运动速率。
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2016年高考物理考点强化练3 牛顿运动定律的理解与应
用
一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)
1．(2015·河北衡水元月调研)如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物
体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。
斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是( )
A．在0～t1时间内，N增大，f减小
B．在0～t1时间内，N减小，f增大
C．在t1～t2时间内，N增大，f增大
D．在t1～t2时间内，N减小，f减小
答案：D
解析：在0～t1时间内，由图可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为
θ，对物体受力分析，在竖直方向上有Ncosθ＋fsinθ－mg＝ma
1
，在水平方向上有Nsinθ＝fcosθ，
因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小。在t1～t2时间内，由图可知，物体做减速运
动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg－(Ncosθ＋fsinθ)＝ma2，在水
平方向上有Nsinθ＝fcosθ，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小，故选D。
2．(2015·福建福州质检)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平
地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。
观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a
随时间t变化的图象中符合实际情况的是( )
答案：A
解析：小球先做自由落体运动，接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动，直至重力和
弹力相等，即mg＝kΔx，此时a＝0，小球速度达到最大值vmax，此后小球继续下降，小球
重力小于弹力，加速度方向向上，小球向下做加速度增大的减速运动直至最低点，小球速度
为0，加速度最大，A正确，B错误。设小球到达最低点时，弹簧的形变量为x，由能量关
系得mg(h＋x)＝12kx2，则2mg(h＋x)＝kx·x，由h＋x>x得kx>2mg，所以在最低点kx－mg＝
ma>mg，即a>g，C错误。弹簧形变量x与t不是线性关系，则a与t也不是线性关系，D
错误。
3．(2015·重庆理综)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从
开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历
时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人
的平均作用力大小为( )
A．m2ght＋mg B．m2ght－mg
C．mght＋mg D．mght－mg
答案：A
解析：对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律，则有F－mg＝ma，而a＝vt＝2ght，
解得F＝m2ght＋mg，故A正确。
4.(2015·河北唐山一模 )一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，
用水平推力F即可使物体做匀速直线运动，现保持F大小不变，方向改
为与水平方向成60°角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动，如图
所示。则木箱与水平地面间的动摩擦因数为( )
A．3 B．32
C．33 D．12
答案：C
解析：水平拉时：F＝μmg
斜向上拉时：Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)
解得：μ＝33
故选C。
5．(2015·重庆理综)若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物
受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )
答案：B
解析：由v－t图象可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：F
重：F
用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个
系统处于静止状态．现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S
2
相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间( )
A．a1＝3g B．a1＝0
C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2
答案：AC
解析：剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为T＝3mg。因在剪断瞬间，
弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间，对
a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg＝ma1得a1＝3g，A正确，B错误。由胡克
定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正确，D错误。
7．(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线
如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( )
A．t＝2 s时最大 B．t＝2 s时最小
C．t＝8.5 s时最大 D．t＝8.5 s时最小
答案：AD
解析：地板对人的支持力FN＝mg＋ma，t＝2s时，a有正的最大值，此时FN最大，由
牛顿第三定律可知，A正确，B错误；t＝8.5s时，a有负的最大值，此时FN最小，由牛顿
第三定律可知，C错误，D正确。
8．(2015·海南单科)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。
开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上
升时( )
A．物块与斜面间的摩擦力减小
B．物块与斜面间的正压力增大
C．物块相对于斜面减速下滑
D．物块相对于斜面匀速下滑
答案：BD
解析：当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mgsinθ＝μmgcosθ，则μ＝
tanθ(θ为斜面倾角)，当升降机加速上升时，设加速度为a；物块处于超重状态，超重ma。
物块“重力”变为G′＝mg＋ma，支持力变为N′＝(mg＋ma)cosθ>mgcosθ，B对。“重力”
沿斜面向下的分力G下′＝(mg＋ma)sinθ，沿斜面摩擦力变为f′＝μΝ′＝μ(mg＋
ma)cosθ>μmgcosθ，A错误。f′＝μ(mg＋ma)cosθ＝tanθ(mg＋ma)cosθ＝(mg＋ma)sinθ＝G下′，
所以物块仍沿斜面匀速运动，D对，C错误。
二、非选择题
9．如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA＝2.0kg，小车上放一个物体
B，其质量为mB＝1.0kg。如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，
A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示。要使A、B不相
对滑动，求F′的最大值Fm。
答案：6.0N
解析：根据图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值fm时，系统的加速度为a。根
据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝(mA＋mB)a，对A有fm＝mAa，代入数据解得fm＝2.0N。
根据图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律有：
fm＝mBa′，Fm＝(mA＋mB)a′，
代入数据解得Fm＝6.0N。
10.在托乒乓球跑步比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小
为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑
至终点，比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ，如图所示，设整个过程
中球一直保持在球拍中心不动，球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与
运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求：
(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k；
(2)在加速跑阶段球拍倾角θ的正切值随速度v变化的关系式。
答案：(1)mgtanθ0v0 (2)tanθ＝ag＋vv0tanθ0
解析：(1)在匀速运动阶段，有mgtanθ0＝kv0
解得k＝mgtanθ0v0
(2)加速阶段，设球拍对球的支持力为FN，有
FNsinθ－kv＝ma
FNcosθ＝mg
得tanθ＝ag＋vv0tanθ0
11．(2015·南昌模拟)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°
时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒
定的初速度为v0＝10m/s沿木板向上运动，随着θ的改变，小木块沿木板滑行的距离x将发
生变化，重力加速度g＝10m/s2。
(1)求小木块与木板间的动摩擦因数；
(2)当θ满足什么条件时，小木块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。
答案：(1)33 (2)60° 532m
解析：(1)当θ＝30°时，小木块匀速下滑，则
mgsinθ＝μFN
FN－mgcosθ＝0
解得动摩擦因数
μ＝tanθ＝tan30°＝
3
3
(2)当θ变化，小木块沿木板向上滑行时，设小木块的加速度为a，则
mgsinθ＋μmgcosθ＝ma
设木块的位移s，根据v20＝2as得
s＝v202gsinθ＋μcosθ
令tanα＝μ，则当α＋θ＝90°时s最小
解得θ＝60°
s最小值为smin＝v202gsin60°＋μcos60°＝3v204g＝532m