2020届高三高考物理大复习专项练习牛顿运动定律与直线运动.docx

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1、牛顿运动定律与直线运动牛顿运动定律与直线运动一、单选题一、单选题(共共 20 小题，每小题小题，每小题 3.0 分分,共共 60 分分) 1.我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力 F 从静止开始运动，如图，经时间 t 移动的位移为 S，则聂海胜的质量为( )A B C D2.如图，一水平传送带匀速运动，在 A 处把工作轻轻放到传送带上，经过一段时间工件便被送到 B 处，则下列说法正确的是( )A 工件在传送带上可能一直做匀速运动B 工件在传送带上可能一直匀加速运动C 提高传送带的运动速度，一定能缩短工件的运送时间D 不管传送带的速度为多大，工件的

2、运送时间是一样的3.对下列各图中蕴含信息的分析和理解，不正确的一项是 ( )A 图甲的重力质量图像说明同一地点的重力加速度保持不变B 图乙的位移时间图像表示该物体受力平衡C 图丙的动能时间图像表示该物体做匀减速直线运动D 图丁的速度时间图像表示该物体的合力随时间减小4.如图所示，三个物体质量分别为=1.0kg，=2.0kg，=3.0kg ，已知斜面上表面光滑，斜面倾角，和之间的动摩擦因数 =0.8。不计绳和滑轮的质量和摩擦。初始用外力使整个系统静止，当撤掉外力时，将（g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力）( )A 和一起沿斜面下滑B 和一起沿斜面上滑C 相对于下滑D 相对于上滑5.如图

3、所示，Pa，Pb，Pc 是竖直面内三根固定的光滑细杆，P，a，b，c 位于同一圆周上， 点 d 为圆周的最高点，c 点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 P 处释放（初速为 0），用t1，t2，t3依次表示各滑环到达 a，b，c 所用的时间，则（ ）At1t2t3Ct3t1t2，Dt1=t2=t36.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用)，则乘客（ ）A 处于超重状态B 不受摩擦力的作用C 受到向后（水平向左）的摩擦力作用D 所受

4、合力竖直向上7.如图所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯，为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段的运行，则扶梯在运送乘客上行过程中（ ）A 乘客始终受摩擦力作用B 乘客经历先超重再失重的两个过程C 电梯对乘客的作用力始终竖直向上D 电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上8.在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度。一小铁球质量为 m，用手将它完全放入水中后静止释放，最后铁球的收尾速度为 v，若铁球在水中所受浮力保持不变恒为 F，重力加速度为 g，关于小铁球，下列说法正确的是（ ）A 若测得小铁球从释放至

5、达到收尾速度所用时间为 ，则小铁球下落的位移为B 若测得小铁球下落时的加速度为 a，则小铁球此时的速度为C 若测得某时小铁球的加速度大小为 a，则小铁球此时受到的水的阻力为 m(a+g) -FD 若测得小铁球下落 t 时间，通过的位移为 y，则该过程的平均速度一定为9.奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳从距地面高度约 3.9 万米的高空跳下，并成功着陆假设他沿竖直方向下落，其 v-t 图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A 0t1时间内运动员及其装备机械能守恒Bt1t2时间内运动员处于失重状态Ct1t2时间内运动员的平均速度小于Dt2t4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功10.在

6、哈尔滨冰雕节上，工作人员将如图所示的小车和冰球推进 箱式吊车并运至大钢冰雕顶部安装，先后经历了向右匀 速向右匀减速 向上匀加速，向上匀减速育线运动四个过程。冰球与水平底板和右侧斜挡板始终保持接触但摩擦不计。冰球与斜押板面 间存在弹力的是（ ）A 向右匀速过程B 向右匀减速过稈C 向上匀加速过程D 向上匀减速过程11.我国蹦床队组建时间不长，但已经在国际大赛中取得了骄人的成绩，前不久又取得北京奥运会的金牌假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原的高度，其整个过程中的速度随时间的变化规律如图所示，其中 oa 段和 cd 段为直线，则根据此图象可知运动员( )A 在 t1t2时间内所受合力逐渐增

7、大B 在 t2时刻处于平衡位置C 在 t3时刻处于平衡状态D 在 t4时刻所受的弹力最大12.一个质点做直线运动的 vt 图像如图所示，下列判断正确的是( )A 质点在 05 s 内的位移大小为 10 mB 质点在 10s 末离出发点最远C 质点在整个 012 s 内的运动过程中，1012 s 内的加速度最大D 质点在 08 s 内的平均速度为 1 m/s13.下图 是物体做直线运动的 v-t 图象，由图可知，该物体( )A 第 1s 内和第 3s 内的运动方向相反B 第 3s 内和第 4s 内的加速度相同C 第 1s 内和第 4s 内的位移大小不相等D 0-2s 和 0-4s 内的平均速度大

8、小相等14.从同一地点先后开出 n 辆汽车组成车队在平直的公路上行驶，各车均由静止出发先做加速度为 a 的匀加速直线运动，达到同一速度 v 后改做匀速直线运动，欲使 n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为 s，则各辆车依次启动的时间间隔为（忽略汽车的大小） （ ）ABCD15.如图所示，直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b 的位置-时间（x-t）图线。由图可知 （ ）A 在 t1时刻，两车速度相等B 在 t2时刻，a，b 两车运动方向相同C 在 t1到 t2这段时间内，b 车的速率先减小后增大D 在 t1到 t2这段时间内，b 车的速率一直比 a 车大16.以不同初速度将两

9、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( )17.A，B 两质点在同一直线上运动，t=0 时刻，两质点从同一地点运动的图象如图所示，则下列说法正确的是( )AA 质点以 20m/s 的速度匀速运动BB 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C 经过 4s，B 质点的位移大于 A 质点的位移D 在图示的运动过程中，A，B 两质点之间的距离在 04s 内某一时刻达到最大18.一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度 v 和位移 x 的关系图

10、象中，能描述该过程的是（ ）19.A，B 两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的 v-t 图象如图所示在 t=0 时刻，B 在 A 的前面，两物体相距 7m，B 物体做减速运动的加速度大小为 2m/s2则 A 物体追上 B 物体所用时间是（ ）A 8sB 7sC 6.25sD 5s20.如图所示，甲，乙，丙，丁是以时间为轴的匀变速直线运动的图像，下列说法正确的是( )A 甲是 at 图像B 乙是 st 图像C 丙是 st 图像D 丁是 vt 图像二、计算题二、计算题(共共 4 小题，每小题小题，每小题 10.0 分分,共共 40 分分) 21.如图所示，A，B 是两个质量均为 m=1kg 的

11、小球，两球由长 L=4m 的轻杆相连组成系统，水平面上的 P，Q 两点间是一段长度为 4.5m 粗糙平面，其余部分表面光滑，球 A，B 分别静止在 p 点两侧，离 p 点的距离均为球可视为质点，不计轻杆质量，现对 B 球施加一水平向右 F=4N 的拉力，取 g=10m/s2，求：（1）A 球经过 p 点时系统的速度大小；（2）若当 A 球经过 p 点时立即撤去 F，最后 A，B 球静止，A 球静止时与 Q 点的距离22.如图所示，光滑斜面倾角为 30o，AB 物体与水平面间摩擦系数均为 =0.4，现将 A，B 两物体（可视为质点）同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端 O 的距离为LA=2.

12、5m，LB=10m。不考虑两物体在转折 O 处的能量损失,。（1）求两物体滑到 O 点的时间差。（2）B 从开始释放，需经过多长时间追上 A？23.如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度 g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测，研究。已知物体 A，B 的质量相等均为 M，物体 C 的质量为 m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果，求：（1）物体 B 从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间

13、的比值。（2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体 C 对 B 的拉力。24.一质量为 1kg 的物块置于水平地面上。现用一个水平恒力 F 拉物块，一段时间后撤去恒力 F，已知从物体开始运动到停止，经历的时间为 4s，运动的位移为m，物体与地面间的动摩擦因数为。（g=10m/s2）（1）求恒力 F 的大小（2）若力 F 的大小可调节，其与竖直方向的夹角为也可以调节，如图所示，其他条件不变，若在力 F 作用下物体匀速运动，求力 F 的最小值及此时的大小答案解析答案解析1.【答案】D【解析】聂海胜受到恒力 F 做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律，F=ma，则聂海胜的质量m=，选项 D 正确。2.

14、【答案】B【解析】工件初速度为零，工件在传送带上可能先做匀加速运动，当速度跟传送带速度相等时匀速，也可能一直做匀加速运动，A 错 B 对。如果工件一直做匀加速运动，那么提高传送带的运动速度，也不能缩短工件的运送时间，但是工件先加速后匀速，那么如果提高传送带的运动速度，一定能缩短工件的运送时间，C 错。D 错3.【答案】C【解析】物体重力，即重力大小与质量成正比，在同一地点，比值相同即重力加速度相同选项 A 对。位移时间图像斜率表示速度，图乙中斜率为负表示速度为负方向，而斜率大小不变，说明速度不变为匀速直线运动，受力平衡选项 B 对。匀减速直线运动的动能，动能与时间为二次函数关系，图像不是直线，

15、图丙不符合，选项 C 错。速度时间图像斜率表示加速度，图丁的斜率逐渐减小说明加速度变小，根据牛顿第二定律可得合外力随时间减小，选项 D 对。4.【答案】C【解析】假设 m1和 m2之间保持相对静止，对整体分析，整体的加速度隔离对 m2分析，根据牛顿第二定律得，f-m2gsin30=m2a 解得 f=m2gsin30+m2a最大静摩擦力 fm=m2gcos30=0.8210N=8N，可知 ffm，知道 m2的加速度小于 m1的加速度，m2相对于 m1下滑故 C 正确，A，B，D 错误5.【答案】B【解析】以 P 点为最高点，取合适的竖直直径 Pe 作等时圆，如图所示，显然 P 到 f，b，g 才

16、是等时的，比较图示位移 PaPf，PcPg，故推得 t1t2t3，故 B 正确，A，C，D 错误6.【答案】C【解析】当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故 A 错误对乘客进行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向后（水平向左）的摩擦力作用故 B 错误，C 正确由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下故 D 错误7.【答案】D【解析】匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力，没有摩擦力故 A 错误加速运动阶段，扶

17、梯对乘客的支持力大于重力，乘客处于超重状态；匀速运动阶段，扶梯对乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重故 B 错误加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力，扶梯对乘客的作用力指向左上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客的作用力竖直向上即电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上；故 C 错误，D 正确；8.【答案】D【解析】因小铁球做的是非匀变速运动，故平均速度不等于，所以下落的位移不等于，故 A 错误；小铁球下落的过程中加速度在变化，所以匀变速运动的规律不满足，所以 B 错误；当小铁球的加速度大小为 a 时，根据牛顿第二定律，得水的阻力，故 C 错误；若小铁球下落 t 时间

18、，通过的位移为 y，根据平均速度的定义可得，故 D 正确。9.【答案】C【解析】0-t1内图线的斜率在减小，运动员及其装备一定受到阻力作用，机械能不守恒，故 A 错误；t1秒末到 t2秒末斜率为负值，说明加速度方向向上，运动员处于超重状态，故 B 错误；而根据“面积”表示位移得知，此过程的位移小于匀减速运动的位移，故 C 正确；t2t4时间内重力做正功，阻力做负功，由于动能减小，根据动能定理得知，外力对运动员做的总功为负值，说明重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的功故 D 错误10.【答案】B【解析】由题意可知，当向右匀速，水平方向不受到任何力，只有重力与支持力； 当处于向上匀加速，向上匀

19、减速直线运动，根据牛顿第二定律，则有冰球受到重力与支持力；而当处于向右匀减速时，加速度与速度方向相反，则斜面对冰球有弹力，弹力的分力提供加速度，故 B 正确，ACD 错误；11.【答案】B【解析】在 t1-t2时间内，人受到的弹力小于人的重力，合力向下，人还是在向下加速运动，但是加速度的大小是在减小的，合力是在减小的，所以 A 错误在 t2时刻，弹力和人的重力相等，此时处于平衡位置，速度到达最大，所以 B 正确在 t3时刻，人的速度最小，此时弹力最大，具有向上的加速度，所以 C 错误在 t4时刻，人向上运动，速度达到最大，此时的合力为零，所以 D 错误12.【答案】C【解析】由图看出，物体在

20、05s 内沿正方向运动，速度图象的“面积”等于位移，所以位移大小为 x=25m=5m故 A 错误质点在 0-11s 内沿正方向运动，11s-13s 内沿负方向返回，所以点在 11s 末离出发点最远故 B 错误根据速度图象的斜率等于加速度，可以看出，质点在 10s12s 内图线的斜率大小最大，所以加速度最大故 C 正确由“面积”等于位移，则得质点在 08s 内的位移 x=11m，平均速度为故 D 错误13.【答案】B【解析】第 1s 内速度和第 3s 内速度都为正值，都与规定正方向相同，所以 A 错误;v-t 图像的斜率代表物体运动加速度，其中斜率的数值大小表物理加速度大小，斜率的正负代表加速度

21、的方向，第 3s 内和第 4s 内图像的斜率相同，所以第 3s 内加速度和第 4s 内加速度相同，所以 B 正确;物体的位移大小等于 v-t 图像的的图线与坐标轴围成的面积大小，所以 C 错误;物体的平均速度，位移是矢量，0-2s 和 0-4s 的位移相同，时间不同，所以它们的平均速度不相同，所以D 错误。14.【答案】D【解析】某辆车从静止开始做匀加速直线运动经过时间 t 速度恰好达到 v，其前面一辆车运动时间为 t+t，则 s1=at2，s1+s=at2+vt联立上述方程得各辆车依次启动的时间间隔，故 D 项正确15.【答案】C【解析】由图可知，在 t1时刻，两车位移相等，选项 A 错误；

22、因为 x-t 图线切线的斜率代表速度，在 t2时刻，a，b 切线的斜率符号相反，故 a，b 两车运动方向相反，选项 B 错误；在 t1到 t2这段时间内，b 切线的斜率先减小后增大，故 b 车的速率先减小后增大，选项 C 正确；在 t1到 t2这段时间内，比较 a，b 切线的斜率可知，开始 b 车速率大于 a，然后 b 车的速率逐渐减小，直到等于 a 车的速率；然后减小到零后由反向增加，故选项 D 错误。16.【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，v-t 图象是倾斜向下的直线，四个选项（虚线）均正确表示；有阻力Ff=kv的上抛运动，上升时：

23、，随着 v 减小，加速度减小，对应的 v-t 图线的斜率减小，A 错误；下落时：，随着 v 增大，加速度减小，故在最高点时v=0，a=g，对应的 v-t 图线与轴的交点，其斜率应该等于 g，即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线（虚线）平行，选项 D 正确。17.【答案】B【解析】图象的斜率大小表示质点运动速度的大小，正负表示速度的方向，由图象可知，A 质点沿正方向做匀速直线运动，其速度，A 错误；B 质点最初 4s 沿正方向做减速运动，后 4s 沿负方向做加速运动，B 正确；4s 末，A，B 两质点达到同一位置，两质点相遇，C 错误；A，B 间的距离先增大后减小，当两者速度相等时距离最大，但

24、相遇后 B 质点反向运动，两质点间的距离继续增大，D 错误。18.【答案】A【解析】匀加时根据速度位移关系变形可得，匀减时变形为，根据指数函数图像特点可知，A 项正确。19.【答案】A【解析】B 减速到零所需的时间为 5s，在 5s 内，A 的位移为：xA=vAt=45m=20m B 的位移为：xB=25m,此时两车相距：x=xB+7-xA=25+7-20=12m 所以 A 追上 B 所需的时间为：t=t+20.【答案】C【解析】本题考查了运动的图像。在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右

25、下方倾斜加速度为负；选项 A，B 中：只有当纵坐标表示速度时，在速度时间图象中，斜率表示加速度，图象中斜率不变即加速度为定值，所以 A，B 错误；匀变速直线运动位移时间关系式为 xv0t+at2，由表达式可知其位移时间图象如丙图所示，选项 C 正确；在丁图中，只有当纵坐标表示加速度时，其图象才表示匀加速直线运动，选项 D 错误。21.【答案】（1）2m/s （2）3m【解析】（1）系设统开始运动时加速度为 a1，由牛顿第二定律有Fmg=2ma1解得 a1=1m/s2设 A 球经过 p 点时速度为 v1，则v12=2a1(L/2)得 v1=2m/s(2)设 A，B 在 P，Q 间做匀减速运动时加

26、速度大小为 a2,则有，a2=g=2m/s2当 A 球经过 p 点时拉力 F 撤去，但系统将继续滑行，设当 B 到达 Q 时滑行的距离为 x1,速度为 v2，则有x1=xPQL=0.5m由 v22v12= 2a2x1解得 v2=m/s因为 v20，故知 B 球将通过 Q 点，做匀减速直线运动，此时加速度大小为 a3.则有a3=1m/s2设系统继续滑行 x2后静止，则有 0v22=2a3x2可得 x2=1m即 A 球静止时与 Q 点的距离x=xPQx1x2=3m22.【答案】(1)(2)2.34s【解析】（1）A 到达底端时间B 到达底端时间A B 到达底端时间差（2）A 到达底端速度经过分析

27、B 追上 A 前，A 已停止运动A 在水平面上运动的总位移B 在水平面上运动的总位移其中由SA=SB则 B 从释放到追上 A 用时23.【答案】（1）3（2），方向向下【解析】由 T-Mg=Ma 对 B，C 整体：（M+m）g-T=（M+m）a 解得 a=根据运动学公式得，hat2，h=gt02解得所以物体 B 从静止开始下落一段距离的时间是自由下落同样距离所用时间的 3 倍 （2）设 B，C 间的拉力为 F， 对 C 物体：mg-F=ma F=mg-ma=由牛顿第三定律知，C 对 B 的拉力为，方向向下24.【答案】(1)(2) 当时，N【解析】(1)由得匀减速阶段时间 t2=1.5s 则匀加速阶段的时间 t1=4-1.5=2.5s 则加速阶段由得N(2)由匀速可知得当时，N