牛顿定律近三年高考题真题赏析教师版

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1、牛顿定律近三年高考题真题赏析（2015全国卷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V。、旳、h均为己知量，则可求出（）图Cb)A.斜而的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜血向上滑行的最大高度答案:ACD.解析：图b可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速度；图象与时间轴围成的而积为物体经过的位移，故可出物体在斜而上的位移；图象的斜率表示加速度，上升过程及下降过程加速度均可求，上升过程有：mgsin0+ymgcos0=ma】；下降过程有：mgsin6-mmgcos6=ma2;两式联立可求得斜面倾角及

2、动摩擦因数；但由于m均消去，故无法求得质量；因已知上升位移及夹角，则可求得上升的最大高度；（2015全国卷1）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块；在木板右方冇一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图（a）所示，t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=ls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Is吋间内小物块的v・t图线如图（b）所示，木板的质虽是小物块质量的15倍，重力加速度人小g取10m/s2o求：（1）木板与地面间的动摩擦因数Mi及小物块与木板间的动摩擦因数M2

3、（2）木块的戢小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离.解析：（1）设向右为正方向，木板与墙壁相碰******#》*#####X前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，加速度图图（b）设为a【，小物块和木板的质量分别为ni和M,由牛顿第二定律有：-p1（m+M）g=（m+M）a（由图可知，木板与墙壁碰前瞬时速度Vi=4m/s;由运动学公式可得：v】=vo+aitit12,Sn—Vot】+—flit］；2式中ti=ls,sft=4.5m是木板碰间有的位移，Vo是小物块和木板开始运动时的速度.联立以上各式解得：m.=0.1.在木板与墙壁碰撞后，木板以・vl的初速度向左做匀变速运动，小物块以vl的初速

4、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：-m2n）g=ma2由图可得：v2"V1t2=2s,v2=0;代入以上两式可得:M2=0.4;(2)设碰撞后木板的加速度为a、，经过时间木板和小物块刚好具有共同速度力，由牛顿第二定律及运动学公式得：Manig+mi(M+m)g=Ma^v5=-Vi+a5AtV3=Vi+a?At碰撞后至木板和小物块达到共同速度的过程中，木板运动的位移为：小物块的位移为:vl+v3S;=~—At小物块相对于木板的位移为:△S=S2-S1由以上各式解得：△s=6.0m;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)在小物块和木

5、板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为乩，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可得；M1(m+M)g=(m+M)a40-v=2a4s}碰后木板运动的位移为S=S〔+S・；解得：s=-6.5m;答：(1)木板与地面间的动摩擦因数卩】为0.1;小物块与木板间的动摩擦因数卩2为0.4;(2)木块的最小长度为6.0m(3)木板右端离墙壁的最终距离为6.5m(2015全国卷11)20.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车车厢以大小为G的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在四

6、边拉着车厢以大小为彳“的加速度向西行驶时，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.1OC.15D.18答案:BC解析：本题主要考查牛顿第二定律；设P的西侧有x个车厢，东侧有y个车厢，因不计摩擦，则向东拉时有F*向西拉时有则，车厢总数必须可以分成5的整数倍，故选项BC正确。(2015全国卷11)25.下暴雨时，冇时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地冇一倾角为^=37°(sin37°=2)的山坡C,上面有一质量为刃的石板B,其上下表面与斜坡平行：B上有一5碎石堆力(含有大量泥土)，力和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨屮，M浸

7、透遇水示总质量也为加(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A.B间的动摩擦因数“］减少3为JB、C间的动摩擦因数旳减少为0.5,A.3开始运动，此时刻为计时起点；在2s末,OB的上表面突然变光滑，“2保持不变。已知A开始运动时，A离3下边缘的距离/=27m,C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10nVs2.求：⑴在0〜2s时间内/和〃加速度的大小;(2)/在3上总的运动时间。答案：见