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2013届高三物理名校试题汇编A：专题03牛顿运动定律(解析版)
2013届高三物理名校试题汇编A：专题03牛顿运动定律(解析版)

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专题3 牛顿运动定律
一、单项选择题
1.(陕西省西工大附中2012届高三第六次适应性训练理综试题）在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是 （ ）
A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G
B．牛顿应用“理想斜面实验"推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
D．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
2。 （山东省潍坊市三县2012届高三联考）16世纪末,伽利略用实验推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。以下说法中,与亚里士多德观点相反的是（ ）
A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明物体受的力越大，速度就越大
B．运动的物体，如果不再受力,总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态"
C．两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落的快
D．物体维持匀速直线运动,不需要受力
3．(广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷)关于惯性，下列说法正确的是( ）
A．推动静止的物体比推动运动的该物体所需的力大,所以物体静止时惯性大
　　B．质量大的物体惯性大
　　C．正在行驶的相同的两辆汽车，行驶快的不易停下来,所以速度大的物体惯性大
　　D．自由落下的物体处于完全失重状态，物体的惯性消失
3.B 解析：物体的惯性大小与其运动状态（如处于静止状态还是运动状态,处于超重还是失重，速度的大小等)无关，质量才是衡量惯性大小的唯一量度,所以只有选项B正确。本题答案为B。
4．（湖北省荆门市2012届高三元月调研考试理综卷、湖北省黄冈市团风中学2012年高三下学期理科综合试题）小明同学为感受相互作用力的大小，他用手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，书对手的作用力最大的情况是（ ）
A．向下的匀加速运动 B．向上的匀减速运动 C．向左的匀速运动 D．向右的匀减速运动
5．(江西省重点中学协作体2012届高三第二次联考理综卷）手提一根不计质量、下端挂有物体的弹簧上端，竖直向上做加速运动。当手突然停止运动后的极短时间内，物体将( ）
A．立即处于静止状态 B．向上做加速运动 C．向上做匀速运动 D．向上做减速运动
5。B 解析：当手突然停止运动后的极短时间内，弹簧上的弹力不变，所以物体的受力也不变，物体仍向上做加速运动，只有选项B正确。本题答案为B。
6.（安徽省黄山市2012届高三“七校联考”试题）质量为m的人站在电梯里,如果电梯在运动过程中，人对电梯底部的压力为1.2mg。则下列说法正确的是（ )
A．电梯正在以1.2g的加速度减速上升 B．电梯正在以1。2g的加速度加速上升
C．电梯正在以0.2g的加速度减速下降 D．电梯正在以0.2g的加速度加速下降
7.（上海市浦东新区2012届高三第二学期4月质量抽测）竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后( ）

A.小球开始向下做匀加速运动 B.弹簧恢复原长时小球加速度为零
C。小球运动到最低点时加速度小于g D。小球运动过程中最大加速度大于g
8．（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s2．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩檫因数μ分别为 （ ）

A． m=0.5kg,μ=0.4 B．m=1。5kg,μ=0。4 C．m=0。5kg，μ=0.2 D．m=1kg，μ=0.2
9．（云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）如图所示,一物块m从某曲面上的Q点自由下滑，通过一粗糙的静止传送带后,落到地面P点。若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，传送带也随之运动,再把该物体放在Q点自由下滑,则

A．它仍落在P点　　　　 B．它将落在P点左方 C．它将落在P点右方　 D．无法确定落点
9．A 解析：物块沿逆时针方向转动的传送带滑下与沿静止传送带滑下时的受力情况完全一样，所以下落点的位置不变。本题答案为A。
10.（贵州省2012届高三年级五校第二次联考试卷）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示，取重力加速度g =10 m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ）

A．m=0.5 kg，μ=0.2 B．m=1.5 kg,μ= 0。2 C．m=0。5 kg,μ= 0.4 D．m=1。0 kg，μ=0。4
10.C 解析：根据题图可知，当F1=3N时，a1=2m/s2，当F2=2N时,a2=0，根据牛顿第二定律有F1—Ff=ma1，F2-Ff=ma2，其中Ff=μmg,联立各式并代入数据可得m=0.5 kg，μ= 0.4。选项C正确。
11。 (云南省部分名校2012届高三联考理综卷)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间变化如图所示.设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2,速度分别是v1和v2，则 ( ）

A．x2=2。5x1，v2=2v1 B。 x2=3.5x1，v2=1。5v1 C。 x2=3.5x1，v2=2v1 D．x2=2。5x1，v2=1.5v1
12．(福建省四地六校2012届高三联考物理试卷）如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回,而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中（ ）

A．地面对物体M的摩擦力先向左后向右 B．地面对物体M的摩擦力方向没有改变
C．地面对物体M的支持力总大于(M+m)g D．物块m上、下滑动时的加速度大小相同
12。B 解析：解法一（受力分析法）：选取物块m为研究对象，设物体M对物块m的作用力为FMm，则可以认为物块m上、下滑动的过程中只受到两个力的作用：竖直向下的重力Gm和物体M的作用力FMm,因为在这两个过程中这两个分力的合力F合方向均沿斜面向下，根据三角形定则，可作出力Gm、FMm和F合的示意图，如上图所示，据图可知，在这两个过程中，FMm都大致指向左上方，即都具有水平向左的分量，此外，因为F合具有竖直向下的分量，即在竖直方向上的合力竖直向下，所以FMm在竖直方向上的分量小于mg；同理，对物体M受力分析，如上图所示，其中FmM是FMm的反作用力,可见,在这两个过程中,物体M在水平方向上必受到地面水平向左的摩擦力,所以选项A错误，B正确；地面对物体M的支持力N等于Mg加上FmM沿竖直方向上的分量，该分量小于mg，所以N总小于（M+m）g，选项C错误；物块m上、下滑动时的加速度大小分别为gsinθ+μgcosθ和gsinθ-μgcosθ，可见，大小不同,选项D错误。本题答案为B。
13.（湖南省十二校2012届高三第一次联考）如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( ）

A.都等于g/2 B。g/2和0 C.和0 D。 0和
13。D 解析：选取A、B组成的系统为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件可知，绳子对B球的拉力大小为（mA+mB）gsin30°，在线被剪断瞬间，弹簧的形变不会突变,所以弹簧弹力不变,A球的受力也不变，所以A球的加速度为0，而B球的弹力会马上消失，B球受到的其他力都不变，其合力大小为（mA+mB）gsin30°，方向沿斜面向下，所以其加速度大小为。选项D正确。
14．（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连,在外力F1、F2作用下运动,且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为（ )
15．（河北衡水市2012届高三上学期期末教学质量监测物理试题）如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车的向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是（ ）

A．F1不变，F2变大 B．F1变大，F2不变 C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小
16．(福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）
17。（陕西省交大附中2012届高三第三次诊断试题）一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示,则 (　　）

A．t3时刻火箭距地面最远 B．t 2～t 3时间内，火箭在向下降落
C．t1～t 2时间内，火箭处于失重状态 D．0～t 3时间内，火箭始终处于失重状态
18．（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ）

A．小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上
B．小车静止时,F=mgcosθ，方向垂直杆向上
C．小车向右以加速度a运动时，一定有
D．小车向左以加速度a运动时,，方向左上方,与竖直方向的夹角为
19．（北京市顺义区2012届高三尖子生综合素质展示物理试卷)在工厂的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带,可将放在其上的小工件（可视为质点）运送到指定位置。某次将小工件放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止。则小工件被放到传送带上后相对于地面( ）
A．做匀减速直线运动直到停止 B．先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动
C．先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动 D．先做匀减速直线运动,然后做匀速直线运动
20．（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上，木板与物块间粗糙．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 （ )

A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向左运动，速度逐渐变小,直到为零
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
21．(福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查、陕西省宝鸡中学2012届高三第四次月考试题）在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是 （ )
二、多项选择题
22．（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷)关于牛顿第三定律，下列说法正确是（ ）
A．作用力大时,反作用力小
B．作用力和反作用力的方向总是相反的
C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也适用
22.BD 解析：作用力和反作用力始终是等大、反向，并且作用在同一直线上的，但它们一定作用在两个不同的物体上,所以选项AC错误，B正确；牛顿第三定律适用于相互作用的两个物体之间,物体可以处于非平衡状态，选项D正确.本题答案为BD.
23.(湖北省百所重点中学2012届高三联考）下列有关超重和失重的说法，正确的是（ )
A。无论物体处于超重还是失重状态,物体所受的重力总是不变的
B.做竖直上抛运动的物体处于完全失重状态
C.在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于上升过程
D.在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于下降过程
24.（湖北省百所重点中学2012届高三联考、广西柳铁一中2012届高三第四次月考理综卷）如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）

A。若撤去力F,物体B将沿斜面向下加速运动 B.若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左
C.若撤去力F,A所受地面的摩擦力可能为零 D。若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右
24.AB 解析：施加力F时，对物体B受力分析，如上图所示，根据平衡条件：N=Gcosθ+Fsinθ，Fcosθ+f=Gsinθ，又f=μN，所以Gsinθ=Fcosθ+μ(Gcosθ+Fsinθ）=μGcosθ+F（cosθ+μsinθ）；若撤去力F，因为Gsinθ=μGcosθ+F（cosθ+μsinθ）＞μGcosθ，所以物体B将沿斜面向下加速运动，选项A正确；假设地面光滑,系统在水平方向上动量守恒，撤去力F，物体B将沿斜面向下加速运动，即物体B在水平向左方向上的分速度逐渐变大,所以A将向右运动，若地面不光滑，A具有向右运动的趋势，所以A所受地面的摩擦力方向向左，选项B正确,CD错误.本题答案为AB。
25．（北师大附属实验中学2012届高三上学期期中试卷）质量为0.3kg的物体在水平面上运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度—时间图像，则下列说法中正确的是( )

A．物体不受水平拉力时的速度图像一定是b B．物体受水平拉力时的速度图像可能是a
C．摩擦力一定等于0。2N D．水平拉力一定等于0.1N
26.（四川省绵阳中学2012届高三月考理综卷）如图甲所示，在光滑的水平面上，物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动，其v—t图象如图乙所示，向右为正方向。下列判断正确的是（ ）

A.在0～1 s内，外力F不断增大 B.在1~2 s内，外力F大小不变
C。在1～2 s内，外力F方向向右 D.在2～3 s内,外力F方向向左
27．(广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2012届高三11月联考理综卷）如图所示,人重600 N，木板重400 N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为0。2，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则 （ ）

A．人拉绳的力是200N B．人拉绳的力是100N
C．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右 D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
28。（陕西省交大附中2012届高三第三次诊断试题)如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车，放在斜面上，系统静止不动。用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，稳定后，斜面仍保持静止,则( ）

A．系统静止时弹簧压缩 B．小车加速时弹簧伸长
C．小车加速时弹簧压缩 D．小车加速时可将弹簧换成细绳
29．（湖南省宁远一中、舜德学校2012届高三上学期第四次联考）如图所示，一根轻弹簧竖直固定在水平地面上，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩，从物块与弹簧接触开始到弹簧压缩到最大的过程中，下列说法正确的是（ )

A．加速度先减小后增大 B．加速度先增大后减小
C．速度先增大后减小到零 D．速度逐渐减小到零
30．（江西省师大附中2012届高三下学期开学考试物理试题、河南省洛阳市2012届高三上学期期中考试)如图所示，小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角,若θ〈α，则下列说法中正确的是（ ）

A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上
C．小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动 D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变
30. BD 解析：由于两小球加速度方向相同,所受弹力方向也应该相同，所以轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上，选项A错误,B正确；对细线悬挂的小铁球受力分析，并根据牛顿第二定律可得，其加速度大小为a=gtanα,方向水平向右,因为不知小车的运动方向，所以小车既可能正在做匀加速运动（当小车正在向右运动时)，也可能正在做匀减速运动(当小车正在向左运动时)，所以选项C错误；细绳对轻杆的拉力具有垂直轻杆方向的分力和平行于轻杆方向的分力，这两个分力的作用效果分别是使轻杆发生弯曲形变与拉伸形变,所以选项D正确.本题答案为BD。
说明:本题吸收了两道名校试题的“精华"。
31．（湖北省部分重点中学2012届高三联考试题)利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0。5m，最后停止,用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( ）

A．t1时刻消防员的速度最大 B．t2时刻消防员的速度最大
C．t3时刻消防员的速度最小 D．t4时刻消防员的速度最小
32．（河北省正定中学2012届高三上学期第二次月考）2008北京奥运会取得了举世瞩目的成功,某运动员(可看作质点）参加跳板跳水比赛,起跳过程中，将运动员离开跳板时做为计时起点,其v—t图象如图所示,则 ( ）

A．t1时刻开始进入水面 B．t2时刻开始进入水面
C．t3时刻已浮出水面 D．0～t2的时间内，运动员处于失重状态
33．（陕西省西工大附中2012届高三适应性测试理综卷）建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。如图所示为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象,下列判断正确的是（ ）

A．前5s的平均速度是0.5m/s B．整个过程上升高度是28m
C．30～36s材料处于超重状态 D．前10s钢索最容易发生断裂

三、非选择题
34。（甘肃省西北师大附中2012届高三下学期第一次模拟考试）一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图.求：（g取10m/s2)

（1）滑块冲上斜面过程中加速度大小；
(2）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（3）判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回，求出返回斜面底端时的动能;若不能返回，求出滑块停在什么位置.
35。（上海市复旦、交大、华师大附中等3校2012届高三下学期联考）如图所示，长方形木块A质量为10kg，滑块B(可视为质点）质量为2kg。用细绳一端系于滑块B，水平拉紧后另一端固定于墙上。A、B间和A与地面间的动摩擦因数都是0.2。今在木块A上施加水平恒力F，使木块A从静止开始做匀加速运动，当木块A与滑块B分离时立即撤去力F，木块A继续向前移动A木块本身长度两倍的距离后停止运动。求：

（1）撤去力F后A物体的加速度.
（2）撤去力F前A物体的加速度.
（3）木块A所受拉力F的大小。（g取10m/s2）
35.解析：（1)由μmAg=a2得a2=2m/s2。
(2）设木块A长度为l，则0—v2=—2 a2·2l，v2=2 a1 l,故a1=2 a2=4m/s2。
（3）F—μmBg—μ(mA+mB） g=mA a1，得F=68N。
36．（湖北省黄冈中学2012届高三下学期理综模拟测试)如图所示是游乐场中供小孩玩耍的滑梯简化图,斜面AC长10米，与水平面之间的夹角，斜面上AB、BC两部分等长，BC部分表面改用塑胶垫，一小孩从斜面顶端A无初速下滑,设他与斜面AB之间的动摩擦因数，与BC之间的动摩擦因数，取g=10m/s2，问：

（1)小孩从A点开始下滑到B点需要的时间以及通过B点时的速度大小；
（2)通过计算说明小孩能否滑到斜面的底端C处.
37。(湖北省八校2012届高三上学期第一次联考理综卷）如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接（可认为物体在连接处速率不变）。一个质量为m的小物体(可视为质点)，从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑。物体与水平地面间的动摩擦因数为0。5 ,重力加速度g=10m/s2,求：物体由静止开始下滑到停止需要多长时间？

37.解析：物体由静止沿斜面下滑，加速度为a1，经时间t1到达斜面底端速度为v1，由牛顿运动定律有
，可得a1=5m/s2；由,代入数据,可得,所以;
物体滑到地面做匀减速运动，加速度大小为a2，由牛顿运动定律有，可得a2=5m/s2,设再经时间t2减速到零,则；
所以，物体从斜面由静止下滑到停止需要时间t=t1+t2=3.2s。
38。 （江西省宜春市2012届高三上学期期末统考理综试卷)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2kg，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.
(1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所受阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h。
39.（江西省重点中学协作体2012届高三联考、河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试)如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求：

(1）拉力F的大小。
(2)t=4s时物体的速度v的大小.
39．（1）30N （2）2m/s
解析：（1）设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知,F-mgsinθ—μmgcosθ=ma1，撤去力后，由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2，根据图象可知:a1=20m/s2，a2=10m/s2，代入解得F=30N，μ=0.5。
（2)设撤去力后物体运动到最高点的时间为t2，v1=a2t2，解得t2=2s，则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s，设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ=ma3,有a 3=2 m/s2，t=4s时速度v=a3t3=2m/s.
40．（湖北省武汉市部分学校2012届高三11月联考)“引体向上”是一项体育健身运动，该运动的规范动作是:两手正握单杠，由身体悬垂开始。上提时，下颚超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放,重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。
如图所示，某同学质量为m=60kg，下放时下颚距单杠面的高度为H=0.4m，当他用F=720N的恒力将身体拉至某位置时，不再用力，以后依靠惯性继续向上运动。为保证此次引体向上动作合格,恒力F的作用时间至少为多少?不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2.