2015年高考物理真题分类汇编：牛顿运动定律

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1、2015年高考物理真题分类汇编：牛顿运动定律(2015新课标I-20).如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图（b）所示，若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】A、C、D【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数；力的合成和分解；牛顿运动定律；匀变速直线运动及其公式、图像【解析】向上滑动到最高点过程为匀变速直线运动，由受力和牛顿第二定律可得：-mgsinθ–μmgcosθ=ma1

2、,根据图b可得：a1=-v0/t1,由运动学公式得沿斜面向上滑行的最远距离x=和几何关系sinθ=H/x;从上往下滑过程也为匀变速直线运动，有：mgsinθ–μmgcosθ=ma2，v1=a2(2t1-t1).解以上各式可得：斜面的倾角θ=arcsin,物块与斜面间的动摩擦因数μ=，选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出物块沿斜面向上滑行的最大高度H=Xsinθ=,故选项D正确；仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错。(2015新课标I-25)（20分）．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物

3、块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。【答案】（1）μ1=0.1μ1=0.1（2）木板的最小长度应为6.0m（3）最终距离为

4、6.5m【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数；牛顿运动定律；匀变速直线运动及其公式【解析】(1)(7分)规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有：-μ1(m+M)g=(m+M)a1·······(1分)由图可知。木板与墙壁碰前瞬间的速度v1=4m/s,由运动学公式得：V1=v0+a1t1······(1分)S0=v0t1+a1t12········(1分)式中t1=1s,s0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开

5、始运动时的速度。联立式和题给条件得：μ1=0.1·······(1分)在木板与墙壁碰撞后，木板以-v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有：-μ2mg=ma2········(1分)由图可得：a2=·······(1分)式中t2=2s,v2=0,联立式和题给条件得：μ2=0.4······(1分)（2）(8分)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间Δt,木板和小物块刚好具有共同速度v3,由牛顿第二定律及运动学公式得：μ2mg+μ1(m+M)g=

6、(m+M)a1=Ma3······(1分)V3=-v1+a3Δt·······(1分)V3=v1+a2Δt······(1分)碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为：s1=Δt······(1分)小物块运动的位移为：s2=Δt······(1分)小物块相对木板的位移为：Δs=s2–s1·····(1分)联立式，并代入数值得：Δs=6.0m·····(2分)因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0m。(3)(5分)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直

7、到停止，高加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为s3,由牛顿第二定律及运动学公式得：μ1(m+M)g=(m+M)a4·······(1分)0–v32=2a4s3······(1分)磁碰后木板运动的位移为：s=s1+s3·······(1分)联立式，并代入数值得：S=-6.5m·······(2分)木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。【2015新课标II-20】20.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和

8、Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为A.8B.10C.15D.18【答案】BC【解析】试题分析：由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得：，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错误考