2020年高考物理4-5月模拟试题汇编专题03 牛顿运动定律(word档含答案解析）.docx

专题03牛顿运动定律1（2020届东北三省四市高三一模）如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。t=0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v-t图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2。下列说法正确的是（）A0-6s内，m的加速度一直保持不变Bm相对M滑动的时间为3sC0-6s内，m相对M滑动的位移的大小为4mD0-6s内，m、M相对地面的位移大小之比为3：42（2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研）质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“ V”型槽B上，如图，=60，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是( )A当M= m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC当M=6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD当M=5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动3（2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研）如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是A在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为 B在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为 C剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为 D突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为 4（2020届广东省广州市广大附中高三模拟）如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为0.1m，重力加速度取10m/s2。则货物（ ）A总位移为0.2mB运动的总时间为0.2sC与传送带由摩擦而产生的热量为5JD获得的最大动能为5J5（2020届广东省顺德区高三第四次模拟）2020年1月7日23时20分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后，卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动，发射任务取得圆满成功，为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是（）A火箭发射瞬间，该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力B火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同C卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态，所受地球重力为零D由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小，该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速6（2020届广东省顺德区高三第四次模拟）倾斜传送带在底端与水平面平滑连接，传送带与水平方向夹角为，如图所示。一物体从水平面以初速度v0冲上传送带，与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带单边长为L，顺时针转动的速率为v，物体可视为质点，质量为m，重力加速度为g。则物体从底端传送到顶端的过程中（）A动能的变化可能为B因摩擦产生的热量一定为C因摩擦产生的热量可能为D物体的机械能可能增加mgLsin7（2020届河北省保定市高三第一次模拟）起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的vt图像如图所示，g=10m/s2，以下说法中正确的是（）A03s内货物处于失重状态B35s内货物的机械能守恒C57s内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍D货物上升的总高度为27m8（2020届河北省保定市高三第一次模拟）一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（）A0BCD9（2020届河北省石家庄巿第二中学高三教学质量检测）如图所示，倾角为的斜面体A置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知A、B的质量分别为M、m，它们之间的动摩擦因数为。现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F，使B沿斜面向下运动，A始终处于静止状态，则下列说法中不正确的是（）A无论F的大小如何，B一定加速下滑B物体A对水平面的压力CB运动的加速度大小为D水平面对A一定没有摩擦力10（2020届河南省郑州市高三第二次质量预测）如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端A点坐标为XA=8m，匀速运动的速度V0=5m/s，一质量m=1kg的小物块，轻轻放在传送带上OA的中点位置，小物块随传动带运动到A点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，斜面上M点为AN的中点，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）AN点纵坐标为yN=1.25mB小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5JC小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点D在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方11（2020届湖南省衡阳市高三一模）倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一“”形长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为。平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为m的光滑小球，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为。则下列说法正确的是（）A若，则B若，则C若，则D若，则12（2020届陕西省榆林市高三第一次模拟）如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.4工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（ ）A若传送带以4m/s顺时针转动，则vB=3m/sB若传送带逆时针匀速转动，则vB<3m/sC若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则vB=3m/sD若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB>3m/s13（2020届陕西省宝鸡市宝鸡中学高三二模）如图所示，一长的水平传送带以的恒定速率沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一质量的物块以的速率沿直线向左滑上传送带，经过一段时间后物块离开了传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，则以下判断正确的是（）A经过后物块从传送带的左端离开传送带B经过后物块从传送带的右端离开传送带C在t时间内传送带对物块做的功为-4JD在t时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为16J专题03牛顿运动定律1（2020届东北三省四市高三一模）如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。t=0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v-t图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2。下列说法正确的是（）A0-6s内，m的加速度一直保持不变Bm相对M滑动的时间为3sC0-6s内，m相对M滑动的位移的大小为4mD0-6s内，m、M相对地面的位移大小之比为3：4【答案】BD【解析】物块相对于平板车滑动时的加速度若其加速度一直不变，速度时间图像如图所示有图像可以算出t=3s时，速度相等，为6m/s。由于平板车减速阶段的加速度大小为故二者等速后相对静止，物块的加速度大小不变，方向改变。物块相对平板车滑动的时间为3s。故A错误，B正确；有图像可知，0-6s内，物块相对平板车滑动的位移的大小，故C错误； 0-6s内，有图像可知，物块相对地面的位移大小平板车相对地面的位移大小，二者之比为3：4，故D正确。故选BD。2（2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研）质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“ V”型槽B上，如图，=60，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是( )A当M= m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC当M=6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD当M=5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动【答案】B【解析】当A和B之间的恰好发生相对滑动时，对A受力分析如图根据牛顿运动定律有：解得B与C为绳子连接体，具有共同的运动情况，此时对于B和C有：所以，即解得选项D错误；当，A和B将发生相对滑动，选项C错误；当，A和B保持相对静止。若A和B保持相对静止，则有，解得，所以当M= m时，A和B保持相对静止，共同加速度为，选项A错误；当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为，选项B正确。故选B。3（2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研）如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是A在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为 B在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为 C剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为 D突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为 【答案】AC【解析】把ABC看成是一个整体进行受力分析，有，在轻绳被烧断的瞬间，AB之间的绳子拉力为零，对A，由牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；对于C，由牛顿第二定律得：弹。在轻绳被烧断的瞬间，对于B，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：弹。解得：，故B错误；剪断弹簧的瞬间，对于整体AB，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：，解得：。A的加速度大小：，故C正确；突然撤去外力F的瞬间，对于整体AB，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：弹解得：A的加速度大小：，故D错误。4（2020届广东省广州市广大附中高三模拟）如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为0.1m，重力加速度取10m/s2。则货物（ ）A总位移为0.2mB运动的总时间为0.2sC与传送带由摩擦而产生的热量为5JD获得的最大动能为5J【答案】ACD【解析】令传送带的速度为v，根据题意可知，货物在传送带上先加速后做减速运动，加速运动阶段，其加速度大小为，当货物加速到和传送带速度相等时，所用时间为，货物发生的位移为，传送带发生的位移为，减速运动过程中货物的加速度大小为a=a=5m/s2，当货物速度减为零，所用的时间为，货物发生的位移为。根据题意可知，货物在传送带上留下的划痕长为，所以传送带的速度为v=1m/s，货物发生的总位移为x=x1+x3=0.2m，运动的总时间为t=t1+t2=0.4s，与传送带由摩擦而产生的热量Q=mg（x2-x1+x3）=10J，货物获得的最大动能为Ekmv25J，故B错误，ACD正确。故选ACD。5（2020届广东省顺德区高三第四次模拟）2020年1月7日23时20分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后，卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动，发射任务取得圆满成功，为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是（）A火箭发射瞬间，该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力B火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同C卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态，所受地球重力为零D由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小，该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速【答案】A【解析】由牛顿第二定律可知，火箭发射瞬间，卫星加速度向上，则该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力，A正确；火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力大小相等，方向相反，B错误；卫星绕地运动过程中处于失重状态，所受地球重力不为零，C错误；卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要加速，D错误。故选A。6（2020届广东省顺德区高三第四次模拟）倾斜传送带在底端与水平面平滑连接，传送带与水平方向夹角为，如图所示。一物体从水平面以初速度v0冲上传送带，与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带单边长为L，顺时针转动的速率为v，物体可视为质点，质量为m，重力加速度为g。则物体从底端传送到顶端的过程中（）A动能的变化可能为B因摩擦产生的热量一定为C因摩擦产生的热量可能为D物体的机械能可能增加mgLsin【答案】ACD【解析】因为，则，分析物体的运动得分两种情况：第一种情况是，物体滑上传送带后先减速后匀速，最终速度为，由动能定理可知动能的变化为；相对运动过程中摩擦生热，增加的机械能为；第二种情况是，物体滑上传送带后一直做匀速直线运动，摩擦生热。增加的机械能，综上所述，选项B错误，ACD正确。故选ACD。7（2020届河北省保定市高三第一次模拟）起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的vt图像如图所示，g=10m/s2，以下说法中正确的是（）A03s内货物处于失重状态B35s内货物的机械能守恒C57s内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍D货物上升的总高度为27m【答案】D【解析】货物开始时竖直向上运动，由vt图像读出03s的斜率即加速度为正，表示加速度向上，则货物处于超重状态，故A错误；35s内货物做向上的匀速直线运动，一定有除重力以外的拉力对货物做正功，则货物的机械能增加，故B错误；57s内的加速度为。由牛顿第二定律有，可得，则有货物受到向上的拉力为重力的0.7倍，故C错误；vt图像的面积表示货物上升的总位移，则总高度为，故D正确。故选D。8（2020届河北省保定市高三第一次模拟）一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（）A0BCD【答案】B【解析】根据牛顿第二定律有，因，则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动，t时刻的速度为。根据功率的定义可知，故B正确，ACD错误。故选B。9（2020届河北省石家庄巿第二中学高三教学质量检测）如图所示，倾角为的斜面体A置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知A、B的质量分别为M、m，它们之间的动摩擦因数为。现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F，使B沿斜面向下运动，A始终处于静止状态，则下列说法中不正确的是（）A无论F的大小如何，B一定加速下滑B物体A对水平面的压力CB运动的加速度大小为D水平面对A一定没有摩擦力【答案】B【解析】因A、B间的动摩擦因数为，即则施加平行于斜面的力F后，由牛顿第二定律有联立可得，即无论F的大小如何，B一定加速下滑，故AC正确，不符题意；对斜面受力分析，如图所示由竖直方向的平衡有联立可得，故B错误，符合题意；对斜面在水平方向的力有关系式，故水平面无相对运动趋势，水平面对斜面无摩擦力，故D正确，不符题意。答案选B。10（2020届河南省郑州市高三第二次质量预测）如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端A点坐标为XA=8m，匀速运动的速度V0=5m/s，一质量m=1kg的小物块，轻轻放在传送带上OA的中点位置，小物块随传动带运动到A点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，斜面上M点为AN的中点，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）AN点纵坐标为yN=1.25mB小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5JC小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点D在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方【答案】AB【解析】小物块在传送带上匀加速运动的加速度a=g=5 m/s2 ，小物块与传送带共速时，所用的时间，运动的位移，故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5 m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑斜面到达N点，由机械能守恒定律得，解得yN=1.25 m，选项A正确；小物块与传送带速度相等时，传送带的位移x=v0t=51=5m，传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量Q=f（x-x）=mg（x-x）=0.5102.5=12.5J，选项B正确；物块从斜面上再次回到A点时的速度为5m/s，滑上传送带后加速度仍为5m/s2，经过2.5m后速度减为零，然后反向向右加速，回到A点时速度仍为5m/s，则仍可到达斜面上的N点，选项C错误；在x=2m位置释放小物块，则小滑块在传送带上仍滑动2.5m后与传送带相对静止，则到达A点时的速度等于5m/s，则小物块仍可以滑动到N点，选项D错误。故选AB。11（2020届湖南省衡阳市高三一模）倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一“”形长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为。平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为m的光滑小球，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为。则下列说法正确的是（）A若，则B若，则C若，则D若，则【答案】D【解析】当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有F1=mgsin，静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得，Mgsin=Ma，解得a=gsin。再以小球为研究对象，则有mgsin-F2=ma，解得F2=0，故AB错误；当木板沿斜面下滑时，若0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsin-gcos。隔离对小球分析有mgsin-F2=ma，解得F2=mgcos。则有F1：F2 = mgsin：mgcos =tan：解得，故C错误、D正确。故选D。12（2020届陕西省榆林市高三第一次模拟）如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.4工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（ ）A若传送带以4m/s顺时针转动，则vB=3m/sB若传送带逆时针匀速转动，则vB<3m/sC若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则vB=3m/sD若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB>3m/s【答案】C【解析】物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为a=g=4m/s2，若传送带以4m/s顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为4m/s时的位移为，然后物体随传送带匀速运动，故达到B端的瞬时速度为4m/s，故A 错误；若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B端时的速度为，故B错误；若传送带以2m/s顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由B选项可知因为到达B端的速度为vB=3m/s，故最后物体到达B端的速度为vB=3m/s，故C 正确；因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B端的速度为3m/s只有当传送带的速度大于3m/s时到达右端的速度才可能是vB>3m/s，故D 错误，故选C。13（2020届陕西省宝鸡市宝鸡中学高三二模）如图所示，一长的水平传送带以的恒定速率沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一质量的物块以的速率沿直线向左滑上传送带，经过一段时间后物块离开了传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，则以下判断正确的是（）A经过后物块从传送带的左端离开传送带B经过后物块从传送带的右端离开传送带C在t时间内传送带对物块做的功为-4JD在t时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为16J【答案】BD【解析】当物块滑上传送带后，受到传送带向右的摩擦力，根据牛顿第二定律有，代入数据可得物块加速度大小a=1m/s2，方向向右，设物块速度减为零的时间为t1，则有。代入数据解得t1=1s；物块向左运动的位移有，代入数据解得，故物块没有从传送带左端离开；当物块速度减为0后向右加速，根据运动的对称性可知再经过1s从右端离开传送带，离开时速度为1m/s，在传送带上运动的时间为t=2t1=2s，故A错误，B正确；在t=2s时间内，物块速度大小不变，即动能没有改变，根据动能定理可知传送带对物块做的功为0，故C错误；由前面分析可知物块在传送带上向左运动时，传送带的位移为，当物块在传送带上向右运动时，时间相同传送带的位移也等于x1，故整个过程传送带与物块间的相对位移为，在t时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为，故D正确。故选BD。