十年（2011-2020）高考真题物理分项详解03 牛顿运动定律【原卷版】

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十年高考分类汇编专题03牛顿运动定律

（2011—2020）

题型一、板块模型及其拓展问题的综合应用....................................................................................1

题型二、弹簧模型弹力的不可突变性................................................................................................5

题型三、整体法与隔离法的综合使用................................................................................................5

题型四、两类动力学问题的综合应用................................................................................................7

题型一、板块模型及其拓展问题的综合应用

1.（2020 全国 2）.如图，一竖直圆管质量为 M，下端距水平地面的高度为 H，顶端塞有一质量为 m的小

球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保

持竖直。已知 M =4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为 4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力。

（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；

（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；

（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。

2.（2019 全国 3）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上

的力传感器相连，细绳水平。t=0 时，木板开始受到水平外力 F的作用，在 t=4s 时撤去外力。细绳对物块

的拉力 f随时间 t变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v与时间 t的关系如图（c）所示。木板与实验台

之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 g=10m/s2。由题给数据可以得出

A. 木板的质量为 1kg

B. 2s~4s 内，力 F的大小为 0.4N

C. 0~2s 内，力 F的大小保持不变

D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2

3.（2019江苏）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B地面间的动摩

擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得

水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：

（1）A被敲击后获得的初速度大小 vA；

（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小 aB、aB'；

（3）B被敲击后获得的初速度大小 vB．

4.（2015 全国 2）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为

=37°（si

n37°= ）的山坡

，上面有一质量为

的石板

，其上下表面与斜坡平行；

上有一碎石堆

（含有大量

泥土），

和

均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，

浸透雨水后总质量也为

（可视为质量不

变的滑块），在极短时间内，

、

间的动摩擦因数

1减小为，

、

间的动摩擦因数

2减小为

0.5，

、

开始运动，此时刻为计时起点；在第 2s 末，

的上表面突然变为光滑，

2保持不变。已知

开

始运动时，

离

下边缘的距离

=27m，

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=10m/s2。求：

（1）在 0~2s 时间内

和

加速度的大小

（2）

在

上总的运动时间

5.(2015 新课标 1)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。

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