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1 (文末附答案)2022 年高考中物理牛顿运动定律重难点归纳 单选题 1、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动 C物体最终只能停止在O点 D物体停止运动后所受的摩擦力为mg 2、在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块 A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1F2。以 A、B 为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉 A、B 两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推 A、B 两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（）Al1=l2，a1=a2Bl1l2，a1=a2 Cl1=l2，a1a2Dl1l2，a1a2 2 3、如图，质量相等的小球 A 和小球 B 通过轻弹簧相连，A 通过轻质绳系于天花板上，系统静止，重力加速度为g。则当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（）A小球 B 的加速度大小为gB小球 B 的加速度大小为g C小球 A 的加速度大小为gD小球 A 的加速度大小为 2g 4、如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上，现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态。己知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是（）A木块受到的摩擦力大小为1(m1m2)g B长木板受到的摩擦力大小为2(m1m2)g C若改变F的大小，当F1(m1m2)g时，长木板将开始运动 D若将F作用于长木板，长木板与木块有可能会相对滑动 多选题 5、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动 B物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 3 C平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同 D初速度越大，物体在空中的飞行时间越长 6、如图所示，质量为m2的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体 1，与物体 1 相连接的绳与竖直方向成角，则（物体 1 和物体 2 相对车厢静止，重力加速度大小为g）（）A车厢的加速度大小为gtan B绳对物体 1 的拉力大小为1cos C底板对物体 2 的支持力大小为(2 1)D物体 2 所受底板的摩擦力大小为2sin 7、如图甲所示，倾斜传送带的倾角=37，传送带以一定速度匀速转动，将一个物块轻放在传送带的上端A，物块沿传送带向下运动，从A端运动到B端的v-t图像如图乙所示，重力加速度取=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计物块大小，则（）A传送带一定沿顺时针方向转动 4 B传送带转动的速度大小为 5m/s C传送带A、B两端间的距离为 12m D物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5 8、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力，运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中k0、0为已知量，斜面与水平面的夹角的正弦值sin=0.6，下列说法正确的是（）A滑块上升的最大高度为27100 B滑块与斜面间的动摩擦因数为12 C恒力F的大小等于2k00 D滑块与斜面间因摩擦产生的热量为108k025 填空题 9、如图（a），商场半空中悬挂的轻绳上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过绳传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，轻绳的形状如图（b），其左侧与水平夹角为=37，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹与轻绳之间的摩擦，则铁夹的加速度方向_（填水平向右或水平向左），大小为_。（sin37=0.6，cos37=0.8）5 10、质量为m=1kg 的物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面做匀变速直线运动，动摩擦因数=0.1，其位移随时间变化的关系式为x=2t-t2（m），则物体的初速度大小是 _m/s，水平拉力的大小为_ N。11、如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的_，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出_。12、判断正误：（1）物体加速度的方向一定与合外力方向相同。()（2）质量越大的物体，加速度越小。()（3）物体的质量与加速度成反比。()（4）物体受到外力作用，立即产生加速度。()解答题 13、如图所示，质量为 3m的小球甲用长为=1.8m 的不可伸长的轻绳悬挂在O点正下方。在光滑水平地面上有一质量为 2m的长木板丙，在长木板的最左端有一质量为m的小滑块乙，乙和丙一起向左匀速运动，小球甲刚好和小滑块乙在同一水平线上。在运动过程中，甲与乙只发生一次弹性碰撞，且碰撞前乙的速度为0=12m/s。已知小滑块乙与长木板丙间的动摩擦因数=0.6，重力加速度=10m/s2，甲、乙均可视为质点。（1）求甲与乙发生弹性碰撞后，小球甲上升的最大高度；（2）求木板长度为多少时，乙不会从木板上掉落；（3）若木板最右端有一弹性挡板，木板与地面间的动摩擦因数为 0.2，请判断是否存在合适的木板长度使乙与挡板碰后瞬间丙的速度变为零，若存在，请求出木板的长度，若不存在，请说明理由。（其余条件不变）6 14、游乐场中滑滑梯是儿童喜欢的游乐项目，如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角为的平直斜面。可以观察到有些小朋友能从滑梯上端加速下滑，有些小朋友却一直无法滑下来。已知当地的重力加速度为，忽略滑滑梯侧壁对小朋友下滑的摩擦力。（1）若小朋友下滑过程与滑面间的动摩擦因数为，求下滑加速度大小；（2）找出小朋友坐在滑面上却无法滑下的物理原因。15、如图所示，水平地面上固定一倾角为 37的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的挡板，一质量为 1kg的物体，从离挡板距离为 0.8m 处的A点，以初速度 1m/s 沿斜面下滑，物体与挡板相撞1.0 103s后，沿着斜面上滑，设物体与斜面间的动摩擦因数=0.8，与挡板碰撞无机械能损失。sin37=0.6，cos37=0.8，=10m/s2，求：（1）物体与挡板碰撞前的速度大小；（2）碰撞中，挡板对物体的平均作用力大小；（3）物体与挡板碰撞后，沿斜面运动的时间。7 16、如图所示，倾角=30的光滑斜面固定在地面上。一质量m=1.0kg 的物体在沿斜面向上的力F作用下由静止开始从斜面底部向上运动。已知在物体运动的第 1s 内力F的大小为 8.0N，在随后 2s 时间力F的大小变为4.0N，物体运动 3s 后撤去力F。设斜面足够长，重力加速度g取 10m/s2，求物体向上运动的最大位移s及整个过程中力F对物体所做的功WF。实验题 17、其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动摩擦因数的大小”，简要步骤如下：（1）找来学校球馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固定电磁打点计时器；（2）用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量M。接着把鞋子放在长木板上，把一轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过小滑轮，细线另一端拴一小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时器，纸带保持水平。（3）释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所示分别为1=1.81cm、2=2.10cm、3=2.40cm、4=2.70cm、5=3.01cm、6=3.30cm，打点计时器所接交流电频率为=50Hz，8 可算出运动的加速度=_m s2（保留两位有效数字）；用天平测出小桶的质量为m，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式为=_；（用M、m、g、a表示）（4）在测量过程中，下列说法正确的是()A细线要与长木板保持平行 B应将长木板垫高以平衡摩擦力 C应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动 D实验需要m远小于M才行 18、某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出，经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为=1.20，=6.19，=11.21，=16.23。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是_点，在打出D点时物块的速度大小为_m/s（保留 3 位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为_（保留 1 位有效数字，g取 9.8 m/s2）。19、2020 年 12 月 8 日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为 8848.86 米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知sin53=0.8、cos53=0.6、sin37=0.6、cos37=0.8，实验步骤如下：9 a.如图 1 所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为53；b.在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离和小物块在长木板上的运动时间；c.改变释放位置，得到多组、数据，作出 图像，据此求得小物块下滑的加速度为4.90m/s2；d.调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。回答下列问题：(1)当长木板的倾角为37时，作出的图像如图 2 所示，则此时小物块下滑的加速度=_m s2；（保留 3 位小数）(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数=_；(3)依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度=_m s2；（保留 3 位有效数字）(4)某同学认为：图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间内的位移大小。该观点是否正确？()A 正确 B错误 C无法判断 20、大家知道，质量可以用天平来测量。但是在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量，那么应该如何测量呢？北京时间 2013 年 6 月 20 日上午 10 时，我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的。由牛顿第二定律F=ma可知，如果给物休施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。10 这就是动力学测量质量的方法。（1）如图，假如航天员在 A、B 两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给 B 物块一个恒力F，此时压力传感器示数为N1.将 A、B 对换位置，给 A 施加相同的恒力F，压力传感器示数为N2.据此可知 A、B两物块的质量之比mA：mB=_。（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=_（用x、t表示）。这样，我们就能够计算出 A 物体的质量mA=_（用F、N1、N2、x、t表示）。11 (文末附答案)2022 年高考中物理牛顿运动定律_013 参考答案 1、答案：B 解析：A物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A 错误；B物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B 正确；CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为，CD 错误。故选 B。2、答案：A 解析：A、B 完全相同，设它们的质量都是m，对图甲所示情况的整体有 1 2=21 对图甲中的 A 有 1 1=1 对图乙所示情况的整体有 1 2=22 对图乙中的 A 有 1 2=2 联立以上各式，有 1=2，1=2 12 故选 A。3、答案：D 解析：剪断轻绳的瞬间，弹簧长度不会发生突变，故 B 所受合外力仍为零，故 B 的加速度为零；剪断轻绳的瞬间 A 所受的合力大小与剪断之前绳子拉力大小一致，由共点力平衡可知剪断绳子前，绳子的拉力为 2mg，剪断轻绳的瞬间，由牛顿第二定律可知，A 的瞬时加速度大小为 2g。故选 D。4、答案：D 解析：AB先对木块受力分析，受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力，滑动摩擦力为 1=11 根据牛顿第三定律，木块对长木板有向前的滑动摩擦力，长木板还受到重力、压力、支持力和地面对其向后的静摩擦力，根据平衡条件，则木板受到的摩擦力的合力大小为 0，故 AB 错误；C若改变F的大小，当 1(1+2)时，滑块加速，但滑块与长木板的滑动摩擦力不变，故长木板与地面间的静摩擦力也不变，故木板不会运动，故 C 错误；D若将力F作用在长木板上时，滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力，当整体的加速度大于g时，木块一定会发生相对木板的滑动，故 D 正确。故选 D。13 5、答案：AC 解析：A物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g，A 正确；B由水平位移公式 =0 竖直方向的位移为 =122 联立可得 =02 故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B 错误；C由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同，C 正确；D由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D 错误。故选 AC。6、答案：AB 解析：AB对物体 1 进行受力分析，且把拉力FT沿水平方向、竖直方向分解，有 14 Tcos=1 Tsin=1 得 T=1cos =tan 所以 AB 正确；CD对物体 2 进行受力分析有 N+T=2 f静=2 且有 T=T 15 解得 N=2 1cos f静=2tan 故 CD 错误。故选 AB。7、答案：BD 解析：A若传送带沿顺时针方向转动，则物块沿传送带向下做加速度恒定的匀加速运动，A 错误；B当物块的速度与传送带的速度相等时，物块的加速度会发生变化，由此判断，传送带的速度为 5m/s，B 正确；C 图像所围的面积为传送带A、B两端间的距离，即为 =12 5 0.5m+12(5+8)1.5m=11m C 错误；D00.5s，1.5s2s 由图可知两段加速度大小分别为 10m/s2和 2m/s2，由牛顿第二定律可得 sin+cos=10 sin cos=2 解得 =0.5 D 正确。16 故选 BD。8、答案：BD 解析：A根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为0时动能为k0，位移为950时恒力F撤去，此时动能为95k0，之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为1150时动能减为k0，可得滑块上升过程中的最大位移为27100，则滑块上升的最大高度为 =27100sin=81500 故 A 错误；B从撤去恒力至滑块上升到最高点的过程由动能定理有(27010905)sin (27010905)cos=09k05 滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有 27100sin 27100cos=27k025 联立解得 =12 故 B 正确；C根据k 图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有 sin cos=27k02510270 受恒力F沿斜面上滑过程有 17 sin cos=k00 联立解得 =3k00 故 C 错误；D整个过程中因摩擦产生的热量为 =2cos 27100=108k025 故 D 正确。故选 BD。9、答案：水平向右 103m/s2 解析：12对此时节点处的钢丝进行受力分析，如图所示 y轴方向，根据平衡条件有 sin=x轴方向，根据牛顿第二定律有 cos=18 联立解得 =103m/s2 方向水平向右 10、答案：2 1 解析：根据匀变速直线运动位移与时间变化的关系式 =0+122 与x=2t-t2对照可得 v0=2m/s，a=-2m/s2 假设 F 方向向前，由牛顿第二定律 =带入可得 F=-1N 说明 F 方向向后，大小为 1N。11、答案：加速度 力 解析：略 12、答案：正确 错误 错误 正确 解析：19 （1）1由牛顿第二定律 =可知物体加速度的方向一定与合外力方向相同，故正确；（2）2只有当合外力一定时，质量越大的物体，加速度越小，故错误；（3）3 只有当合外力一定时，物体的质量与加速度成反比，故错误；（4）4 由牛顿第二定律知：物体受到外力作用，立即产生加速度。13、答案：（1）1.8m；（2）18m；（3）不存在 解析：（1）以向左为正方向，甲与乙发生弹性碰撞，二者组成的系统水平方向动量守恒，设碰撞后瞬间甲、乙的速度分别为1、2，则根据动量守恒定律和机械能守恒定律得 0=2+31 1202=1222+12 312 解得 1=6m/s，2=6m/s 对小球根据机械能守恒定律有 3=3122 解得 =1.8m=（2）对于滑块和长木板，设满足条件的长木板的最小长度为1，最终二者共同速度为3，则根据动量守恒定 20 律和能量守恒定律得 20+2=(2+)3 1=12 202+122212(2+)32 解得 3=6m/s，1=18m 即木板长度大于 18m 时，乙不会从木板上掉落。（3）设木板的长度为2，则甲、乙碰后到乙与挡板碰前，对二者受力分析结合牛顿第二定律，对乙有 乙 1=6m/s2 对丙有 丙 1=6m/s2 设乙与挡板碰前瞬间乙的速度为4，丙的速度为5，碰后瞬间乙速度为6，丙速度为7，碰撞过程有 4+25=6+27 1242+12 252=1262+12 272 解得 6=(2)4+45+2=4+453 7=(2 )5+24+2=5+243 若要7=0，可得 5+24=0 21 即(12 6)m/s+2(6+6)m/s=0 解得 =0 故不存在木板长度使碰后瞬间木板速度变为零。14、答案：（1）(sin cos)；（2）见解析 解析：（1）设小朋友的质量为，由牛顿第二定律 sin =cos=0 由滑动摩擦力公式 =解方程组得 =(sin cos)（2）把小朋友的重力分解，如图示 =sin 重力沿斜面向下的分力最大静摩擦力（m）时，小朋友坐在滑面上无法滑下 22 15、答案：（1）1=0.6m/s；（2）=1206N；（3）362s 解析：（1）设物体沿斜面下滑的加速度大小为1，碰撞挡板前的速度为1，根据牛顿第二定律有 sin37 cos37=1 得 1=0.4m/s2 根据运动学公式有 12 02=21 解得 1=0.6m/s（2）设物体反弹后的速度方向为正方向，挡板对小球的平均作用力大小为F，根据动量定理有 sin37=1(1)解得 =1206N（3）分析可知，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设物体沿斜面上滑的加速度大小为2，运动的时间为，由牛顿第二定律有 cos37+sin37=2 2=12.4m/s2 根据运动学公式 0=1 2 23 解得=362s 由cos37 sin37，物体沿斜面运动的时间为362s.16、答案：5.6m；28J 解析：对物体受力分析，由牛顿第二定律得第 1s 内物体加速度为 1=1 sin=3m s2 位移为 1=12112=1.5m 速度为 1=11=3m s 2s3s 内，加速度为 2=2 sin=1m s2 速度为 2=1+22=1m s 位移为 2=1+222=4m 撤去F后，加速度为 24 3=sin=5m s2 位移为 3=0 2223=0.1m 所以整个过程位移为 =1+2+3=5.6m 整个过程中力F对物体所做的功为 F=11+22=28J 17、答案：0.30 (+)AC 解析：(3)1根据逐差法 =(4+5+6)(1+2+3)(3)2=(2.70+3.01+3.30)(1.81+2.10+2.40)102(3 0.1)2 解得 =(9.01 6.31)1020.09=0.30m/s2 2根据牛顿第二定律 =(+)解得 =(+)(4)3 25 A在测量中，拉力要与长木板平行，即细线要与长木板保持平行，A 正确；B此实验目的就是为了测量摩擦因数，所以不应该平衡摩擦力。C如果先使鞋子开始运动再接通电源，有可能纸带已经被拉走，打不上点。所以应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动，C 正确；D此实验利用牛顿第二定律分析 =(+)不要求m远小于M，D 错误。故选 AC。18、答案：E 1.37 0.5 解析：1橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E点；2由题知，每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出，所以两个相邻计数点的时间为：T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则打出D点时物块的速度大小为=2=+2 代入数据解得：vD=1.37m/s；3根据匀变速直线运动的推论公式 x=aT2 可以求出加速度的大小，得：26 =+42 代入数据解得：a=-5m/s2 对橡胶滑块，根据牛顿第二定律有：=解得：=0.5 19、答案：1.958m/s2 0.5或0.50 9.79m/s2 B 解析：(1)1小物块在斜面上做匀加速直线运动有 =122 变形为=12 故 图像的斜率 =2 由图 2 可知 =0.979 故此时的加速度 =2=1.958m/s2(2)(3)23长木板倾角为53时有 27 53 53=1 长木板倾角为37时有 37 37=2 联立可解得 =0.5，=9.79m/s2(4)4 图像中的面积微元=，无物理意义，故选 B。20、答案：1:2 22 212(1+2)解析：（1）1 让舱壁支架给 B 物块一个恒力F，此时压力传感器示数为N1 =(+)，1=将 A、B 对换位置，给 A 施加相同的恒力F，压力传感器示数为N2 =(+)，2=A、B 两物块的质量之比:=1:2（2）23物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度 =122，=22 A物体的质量=212(1+2)