高考物理模拟题分类训练(03期)专题03牛顿运动定律(教师版含解析).docx

专题03 牛顿运动定律1(2021届广东省汕头市高三一模)为检测某公路湿沥青混凝土路面与汽车轮胎的动摩擦因数，测试人员让汽车在该公路水平直道行驶，当汽车速度表显示时紧急刹车(车轮抱死)，车上人员用手机测得汽车滑行后停下来，g取，则测得约为()A0.2B0.3C0.4D0.5【答案】B【解析】汽车滑行时做减速运动，则加速度大小为根据牛顿第二定律和动摩擦因数表达式，故选B。2(2021届福建省福州八中高三质检)有一个质量为2kg的物体在x-y平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别为甲、乙所示，则下列说法正确的是( )A物体做匀变速曲线运动B物体所受合外力大小为12NCt=2s时的物体速度大小为8m/sDt=0时物体的速度大小为3m/s【答案】A【解析】A由图可知在x方向，质点的匀加直线运动，速度均匀增加，在y方向上，位移均匀变化，做匀速直线运动，故加速度方向沿x方向，加速度与速度方向不在一条直线上，所以质点做匀变速曲线运动，故A正确；B由v-t图知物体的加速度，根据牛顿第二定律有，故B错误；C由v-t图知，2s末在x方向上速度为vx=6m/s，由x-t图知，在y方向上速度为，根据运动的合成，则质点此时速度的大小为，故C错误；D由v-t图知，在x方向上做初速度为vx=3m/s，由x-t图知，在y方向上初速度为，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为，故D错误。故选A。3(2021届福建省福州一中高三模拟)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是()ABCD【答案】D【解析】竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，图象时倾斜向下的直线，四个选项均正确表示；考虑阻力的上抛运动，上升中，随着减小，减小，对应图象的斜率减小，选项A错误下降中，随着随着增大，继续减小而在最高点时，对应图与轴的交点，其斜率应该等于(此时与竖直上抛的最高点相同的加速度)，即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行，只有D选项满足故选D。4(2021届福建省名校联盟高三大联考)直升机应急救援能更快速到达作业现场，实施搜索救援工作。如图所示，救援人员利用绳索吊起伤员之后，和伤员保持相对静止，他们在竖直方向上的速度、水平方向上的位移x随时间t的变化图像分别如图甲、乙所示，忽略空气阻力，则在此过程中()A吊绳始终保持竖直状态B伤员先处于超重状态，后处于失重状态C绳子的拉力对救援人员和伤员先做正功，后不做功D从地面上观察，伤员的运动轨迹为一条倾斜的直线【答案】A【解析】A由乙图可知，伤员在水平方向做匀速直线运动，水平方向合力为零，故吊绳始终保持竖直状态，A正确；B由乙图可知，伤员在竖直方向先加速上升后匀速上升，故伤员先处于超重状态，后处于平衡状态，B错误；C由于救援人员和伤员始终在上升，故绳子的拉力一直做正功，C错误；D由于伤员在竖直方向先加速后匀速，故从地面上观察，伤员的运动轨迹刚开始是一条抛物线，后为一条倾斜的直线，D错误。故选A。5(2021届福建省厦门市高三质检)滑雪是人们喜爱的运动之一。某同学在水平雪场上滑雪时的照片如图所示，0时刻该同学的速度大小为，此后他不再用滑雪杖撑地，若滑雪板与雪地间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，则该同学在内的位移大小为()ABCD【答案】B【解析】该同学不再用滑雪杖撑地后，在摩擦力的作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得，可得该同学做匀减速运动的加速度大小为，则该同学减速到停止所需的时间为，则该同学在内的位移大小为，故选B。6(2021届广东省江门市高三一模)如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像(竖直向上为正方向)，根据图像下列判断正确的是()A时材料离地面的距离最大B前重力的冲量为零C在钢索最容易发生断裂D材料处于失重状态【答案】D【解析】A36s时材料离地面的距离最大，36s后材料开始向下运动，所以A错误；B前合外力的冲量为零，重力的冲量为mgt，所以B错误；C在过程，材料做匀减速运动，此时钢索的拉力小于材料的重力，所以钢索不容易发生断裂，则C错误；D材料向下做匀加速运动，加速度向下，则材料处于失重状态，所以D正确；故选D。7(2021届广东省梅州市高三质检)一个小男孩从楼上窗台突然坠落。幸运的是，楼下老伯高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为h=10m，老伯接男孩的整个过程时间约为0.2s，则(忽略空气阻力，g取10m/s2)()A男孩自由下落时间约为2sB男孩接触老伯手臂时的速度大小约为14m/sC老伯接男孩的整个过程，男孩处于失重状态D老伯手臂受到的平均冲力约等于男孩体重的7倍【答案】B【解析】A由自由落体运动公式，可得男孩自由下落时间约为，故A错误；B男孩接触老伯手臂时的速度大小约为，故B正确；CD设老伯手臂受到的平均作用力是F，则老伯对男孩的平均作用力大小也为F，则根据动量定理得，解得，由于老伯接男童的整个过程F=8mg，男孩处于超重状态，故CD错误。故选B。8(2021届广东省汕头市高三一模)古代人们常用夯锤(如图甲)将地砸实，打夯时四个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手，一个人喊号，号声一响，四人同时用相同的力将地上质量为90kg的夯锤竖直向上提起；号音一落，四人同时松手，夯锤落下将地面砸实。以竖直向上为正方向，若某次打夯过程松手前夯锤运动的图像如图乙所示。不计空气阻力，g取，则()A松手后，夯锤立刻落下做自由落体运动B松手前，夯锤竖直向上做加速度匀加速直线运动C每个人对夯锤施加的力大小为D夯锤离地的最大高度为【答案】BC【解析】A松手后，因为惯性，夯锤要继续向上运动一段后，再自由下落。A错误；B图像的斜率表示加速度，松手前，夯锤竖直向上做加速度匀加速直线运动。B正确；C对夯锤松手前，受力分析有，解得，C正确；D松手前，夯锤离地的高度为，之后，夯锤做竖直上抛运动，所以夯锤离地的最大高度大于。D错误。故选BC。9(2021届广东省湛江市高三模拟)一质量为m的乘客站在倾角为的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以大小为的加速度加速上行，如图所示。重力加速度大小为g。该过程中，乘客对踏板的压力大小为()A BC D【答案】C【解析】该过程中，乘客在竖直向上方向的加速度大小设踏板对乘客的支持力大小为F，在竖直方向上，由牛顿第二定律有解得，由牛顿第三定律可得，乘客对踏板的压力大小，所以C正确；ABD错误；故选C。10(2021届广东省执信中学高三模拟)如图示，轻质弹簧左端固定在墙上的A点，右端与一质量为m的物块相连，O点是弹簧处于原长时的位置，物块与水平面之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力F把物体缓慢拉至B点，在此过程中克服弹力做功为W。现撤去外力F，物块将向左运动，从撤去外力F开始，关于物块的说法正确的是()A在整个运动过程中，物块向左运动一定能通过O点B在整个运动过程中，速度最大的位置一定在之间某一点C物块由B点向O点运动的过程中，速度一定一直在增大D物块最终停止时，运动的总路程一定为【答案】B【解析】BC由题意知，撤去外力时弹力大于滑动摩擦力，物块向左加速运动，由牛顿第二定律得，随着物块向左运动，弹簧的伸长量x减小，物块的加速度a减小，故物块做加速度减小的加速运动。当弹力与摩擦力大小相等、方向相反时弹簧处于伸长状态，此时；之后，弹簧的弹力小于滑动摩擦力，物块开始做减速运动，故时，速度最大，速度最大的位置在之间某一点，故B正确，C错误；AD如果物块最终恰好停在O点，对整个过程，由动能定理得，可得物块运动的总路程为，但也有可能物块最终停在其他位置，弹簧还具有一定的弹性势能，故AD错误。11(2021届河北省张家口高三一模)如图所示，一长度为R的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角的光滑斜面上O点，小球在斜面上绕O点做半径为R的圆周运动，A、B分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点，若小球通过B点时轻绳拉力大小等于，重力加速度为g，则小球通过A点时，轻绳拉力大小为( )ABCD【答案】B【解析】在B点，根据牛顿第二定律得从B点到A点，根据动能定理得在A点，根据牛顿第二定律得，解得，故选B。12(2021届湖北省九师联盟高三联考)一个质量为m的球在水面下足够深处由静止释放，若球向上运动过程中，受到的浮力恒定，受到的阻力是速度的k倍。当球的速度大小为v时，加速度大小为a。已知重力加速度大小为g，则小球运动速度的最大值为()Av+kmaBv+km(a+g)CD【答案】D【解析】由牛顿第二定律可知，当小球运动到最大速度时有a=0，则满足解得，D正确。故选D。13(2021届湖北省武汉市高三质检)2020年8月18日，武汉“东湖之眼”摩天轮对外开放。它面朝东湖，背靠磨山，是武汉的新地标之一。如图所示。假设“东湖之眼”悬挂的座舱及舱内乘客在竖直平面内做匀速圆周运动(乘客总是保持头上脚下的姿态)，则下列说法正确的是()A乘客所受的合外力始终不变B乘客所受重力的功率始终不变C乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之差与摩天轮转动速度无关D乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之和与摩天轮转动速度无关【答案】D【解析】A由于乘客做匀速圆周运动，所受的合外力始终指向圆心，方向不断改变，因此合外力为变力，A错误；B由于重力的功率，可知在最高点和最低点重力的功率为零，而在与圆心等高位置，重力的功率最大，B错误；CD设乘客做圆周运动的速度为，在最低点根据牛顿第二定律，而在最高点，因此在最低点与最高点对水平座椅的压力之差，在最低点与最高点对水平座椅的压力之和，C错误，D正确。故选D。14(2021届湖南省永州市高三二模)小芳放学后乘电梯上楼回家，她记录了电梯运行的时间，作出该电梯的v-t图像如图所示。则()A小芳家所在楼层离地高度为26mB电梯上升过程中小芳一直处于超重状态C电梯加速运动与减速运动的平均速度相同D电梯加速运动的加速度与减速运动的加速度相同【答案】C【解析】图像面积表示电梯运动的位移，即小芳家所在楼层离地高度为，A错误；电梯加速上升时，小芳处于超重状态，匀速上升时，处于平衡状态，减速上升时，处于失重状态，B错误；根据平均速度公式可得，电梯加速运动与减速运动的平均速度均为1m/s，方向向上，C正确；电梯加速运动的加速度与减速运动的加速度方向相反，大小相等。D错误。故选C。15(2021届辽宁省大连市高三模拟)如图所示，倾角为30°的斜面上，一质量为 4m 的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为 m 的小球相连。现将小球从水平位置由静止开始释放，初状态细绳上的拉力为零，小球由水平位置第一次运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止，则在此过程中() A细绳的拉力先增大后减小B物块所受摩擦力先减小后增大C地面对斜面的支持力先减小后增大D地面对斜面的摩擦力先增大后减小【答案】B【解析】A小球向下摆动的过程中，设细绳与竖直方向的夹角为，则有得，由于夹角减小，速度增大，则对小球的拉力一直增大，故A错误；B开始摩擦力沿斜面向上，由平衡可得，设滑轮到小球的距离为L，当物块在最低点时，根据动能定理可得，根据牛顿第二定律可得，解得最低点绳子拉力为，此时物块的摩擦力大小为，方向沿斜面向下，所以斜面对物块的摩擦力先减小后增大，故B正确；CD对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。故选B。16(2021届辽宁省铁岭市六校高三一模)在煤矿安全生产过程中，用传送带运输煤块，大大提高了劳动效率，节省了人力，生产线简化如图所示，浅色传送带与水平面夹角为，传送带以的恒定速率沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速度地轻放上一个质量为的煤块(可视为质点)，煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25，已知传送带A到B的长度为。取。则在物块从A运动到B的过程中()A物块从A运动到B的时间为B物块到B的速度为C煤块在传送带上留下的划痕长度D因物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为【答案】AD【解析】A物体放上传送带，滑动摩擦力的方向先沿斜面向下。由牛顿第二定律得：则速度从零加速到传送带的速度所需的时间为：，经过的位移为：，由于mgsin37°mgcos37°，可知物体与传送带不能保持相对静止，继续做匀加速运动。速度相等后，物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上。根据牛顿第二定律得：根据，解得：t2=1s，则t=t1+t2=2s，故A正确。B物块到B的速度为，故B错误；C煤块在传送带上第一个加速阶段留下的划痕长度，第二个加速阶段，故总划痕长度，故C错误；D因物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为，故D正确。故选AD。