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1、备战备战 20132013 高考物理高考物理 6 6 年高考母题精解精析年高考母题精解精析专题专题 0303 牛顿定律及其应用牛顿定律及其应用【2012【2012 高考高考】（2012安徽）22.（14 分）质量为 0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的tv 图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10 m/s2, 求：（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。（2012大纲版全国卷）23.（11 分） （注意：在试题卷上作答无效）图 1 为验证牛顿第二定律的实验装置
2、示意图。图中打点计时器的电源为 50Hz 的交流电源，打点的时间间隔用 t 表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系” 。（1）完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量 m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，每 5 个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，。求
3、出与不同 m 相对应的加速度 a。以砝码的质量 m 为横坐标，a1为纵坐标，在坐标纸上做出a1-m 关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则a1与 m 处应成_关系（填“线性”或“非线性” ） 。（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。（）设纸带上三个相邻计数点的间距为 s1、s2、s3。a 可用 s1、s3和 t 表示为a=_。图 2 为用米尺测量某一纸带上的 s1、s3的情况，由图可读出s1=_mm，s3=_mm。由此求得加速度的大小 a=_m/s2。（）图 3 为所得实验图线的示意图。
4、设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。6. （2012物理） 如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上，ab 面和bc 面与地面的夹角分别为 和 ，且 .一初速度为 v0的小物块沿斜面 ab 向上运动，经时间 t0后到达顶点 b 时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面 bc 下滑。在小物块从 a 运动到 c 的过程中，可能正确描述其速度大小 v 与时间 t 的关系的图像是（2012物理）根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是A 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B 物体所受合力必须达到一定值时，
5、才能使物体产生加速度C 物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比D 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比（2012四川）21如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接） ，弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为 2D物体开始向左运动
6、到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg（x0）（2012全国新课标卷）14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动（2012全国新课标卷）25.（18 分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面） 。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形区域，在
7、圆上的 b 点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心 O 到直线的距离为R53。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a 点射入柱形区域，也在 b 点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。【考点定位】本考点主要考查带电粒子在磁场中的匀速圆周运动、电场中的类平抛运动、牛顿定律。（2012北京）23.(18 分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如 1 所示。考虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t = 0 时由静止开始上升，a - t图像如图 2 所示。电梯总质最m = 2.
8、0kg。忽略一切阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度的和速度的定义，根据图 2 所示a - t图像，求电梯在第 1s 内的速度改变量v1和第 2s 末的速率v2;（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率p：再求在 011s 时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。（2012四川）24 （19 分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角 = 370，半径r = 2.5
9、m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E = 2105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m = 510-2kg、电荷量q =+110-6C 的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s 冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s 以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。（1）求弹簧枪对小物体所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。（2012福建）21、 【原题】如
10、图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为 P，小船的质量为 m，小船受到的阻力大小恒为f，经过 A 点时的速度大小为0v，小船从 A 点沿直线加速运动到 B 点经历时间为 t1，A、B两点间距离为 d,缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从 A 点运动到 B 点的全过程克服阻力做的功fw；（2）小船经过 B 点时的速度大小1v；（3）小船经过 B 点时的加速度大小 a。【考点定位】：动能定理，牛顿第二定律及运动得合成与分解，功等15. （2012海南）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道，BCD 是圆心为
11、O、半径为 R 的3/4圆弧轨道，两轨道相切于 B 点。在外力作用下，一小球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B 点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，重力加速度为 g。求：联立解得：t=(5-3)R g。【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。（2012广东）36.（18 分）图 18（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于 2r） 。随后，连杆以角速度匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度-时
12、间图像如图 18（b）所示。A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。（1）求A脱离滑杆时的速度uo，及A与B碰撞过程的机械能损失E。（2）如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求得取值范围，及t1与的关系式。（3）如果AB能与弹簧相碰，但不能返回道P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求的取值范围，及Ep与的关系式（弹簧始终在弹性限度内） 。欲使 AB 不能与弹簧相碰，则滑块在 PQ 段的位移有Lx 而avx22 解得：rgL20(3) 若 AB 能与弹簧相碰，则rgL21 若 AB 压缩弹簧后恰能返回到 P 点，由动能定理得
13、2221022mvLmg 解得：rgL42的取值范围是：rgL rgL42 从 AB 滑上 PQ 到弹簧具有最大弹性势能的过程中，由能量守恒定律得：mgLmvEP22212 解得：mgLrmEP24122 【考点定位】牛顿定律、功和能 【2011【2011 高考高考】1.（天津）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力2 （北京） “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为
14、g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为3.（四川）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.如图，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F=kt（k
15、是常数） ，木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2，下列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是（A）5 （上海）受水平外力 F 作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如图所vt示，则(A)在秒内，外力大小不断增大10t:F(B)在时刻，外力为零1tF(C)在秒内，外力大小可能不断减小12tt:F(D)在秒内，外力大小可能先减小后增大12tt:F率看加速度逐渐增大，因此不断减小，C 正确，当减小到零，反向之后，当增大时，加速度逐渐增大，D 正确maFf6 （福建） （19 分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部 AB是一长为 2R 的竖直细管，上半部 BC 是半径为 R 的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB 管内有一原长为 R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到 0.5R 后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为 g。求：1.质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时的速度大小v1;2.弹簧压缩到 0.5R 时的弹性势能 Ep;已知地面与水
