2023届高考物理一轮复习能力进阶加时练 ：牛顿运动定律（word版含答案）.doc

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1、（3）牛顿运动定律2023届高考物理一轮复习力与运动能力进阶加时练1.高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示.下列说法正确的是( )A.人向上弹起过程中，一直处于超重状态B.人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力2.如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37，当载人车厢沿索道运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重力的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )A.载人车厢一定沿斜索道

2、向上运动B.人对厢底的摩擦力方向水平向右C.车厢运动的加速度大小为D.车厢对人的摩擦力大小为3.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当小球运动到最低点，加速度为a时，框架对地面的压力为( )A.B.C.D.4.如图所示，三个质量相等的物块组合在一起，A带有定滑轮且放在光滑的水平面上，跨过定滑轮的轻质细线连接,A与B之间的动摩擦因数为0.7，滑轮与细线、轮轴之间以及之间的摩擦和定滑轮的质量忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平推力F作用在A上，为了使三个物块相对静止，则F的最大值与最小值之比为( )

3、A.3:1B.17:3C.16:3D.6:15.如图所示为水平匀速转动的传送带，一个物块以某一速度从左边冲上传送带，则小物块运动的图像不可能是( )A.B.C.D.6.如图甲所示，小物块A静止在足够长的木板B左端，若A与B间动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为，假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起A受到（其中t的单位为s，F的单位为N）的水平向右的外力作用，测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示，重力加速度取，则下列判断正确的是( )A.两物体的质量分别为1 kg和2 kgB.当时，发生相对滑动C.当时，A的加速度大小为D.B物体运动过程中最大加速度大小为7.质量为m的

4、光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑V形槽B上，如图所示，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.若A相对B未发生滑动，则三者加速度相同B.当时，A和B共同运动的加速度大小为gC.当时，A和B之间的正压力刚好为零D.当时，A刚好相对B发生滑动8.如图所示，在以的加速度匀加速下降的电梯水平地板上放有质量为m的物体，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在电梯壁上，另一端与物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了l，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为。物体与电梯地板间的

5、动摩擦因数为，重力加速度为g。则撤去F后，在水平方向上( )A.物体与弹簧分离前加速度越来越大B.物体与弹簧分离前加速度越来越小C.弹簧的压缩量为时，物体速度最大D.物体在水平方向做匀减速运动的时间为9.水平地面上有一固定的斜面体，一木块从粗糙斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑动后又沿斜面加速下滑到底端.则木块( )A.上滑的加速度大小等于下滑的加速度大小B.上滑时间等于下滑时间C.上滑过程速度的减小量大于下滑过程速度的增加量D.上滑过程与下滑过程克服摩擦力做功相同10.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为的小球从弹簧上端某高度处自由下落.从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始

6、终在弹性限度内），其速度和弹簧压缩量的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最髙点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，重力加速度g取，则下列说法中不正确的是( )A.该弹簧的劲度系数为20 N/mB.当时，小球处于超重状态C.小球刚接触弹簧时速度最大D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中小球的加速度先减小后增大11.21世纪新能源环保汽车在设计阶段要对其各项性能进行测试，某次新能源汽车性能测试中，如图甲所示是牵引力传感器传回的实时数据随时间变化的关系，但由于机械故障，速度传感器只传回了第20 s以后的数据，如图乙所示。已知汽车质量为1500 kg，若测试平台是水平的，且汽车由静止开始沿直线运动，设汽

7、车所受阻力恒定，由分析可得( )A.由图甲可得汽车所受阻力为1000 NB.20 s末汽车的速度为26 m/sC.由图乙可得20 s后汽车才开始匀速运动D.前20 s内汽车的位移为426 m12.某实验小组测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，他们采用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可以忽略）、砝码一套（总质量）、细线、米尺、秒表。他们根据已学过的物理知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图像并根据图像的斜率和截距求出沙袋的质量。操作如下：（1）实验装置如图所示，设沙袋的质量分别为；（2）从整套砝码中取出质量为的砝码放在左边的沙袋A中，剩余砝码都放在

8、右边沙袋B中，发现A下降、B上升；（3）用米尺测出沙袋A从静止下降的距离h，用秒表测出沙袋A下降h所用的时间t，则可知沙袋的加速度大小为_；（4）改变，测量相应的加速度a，得到多组及a的数据，作出_（填“”或“”）图线；（5）若求得图线的斜率，截距，重力加速度g取，则沙袋的质量_kg，_kg。13.如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，遮光条的宽度为d，滑块与遮光条的总质量为M，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，钩码的质量为m，每次滑块都从A处由静止释放.（1）实验时，接通气源，将滑块从A位置由

9、静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，已知A位置到光电门的距离为L，用表示滑块运动的加速度_.（2）下列不必要的一项实验要求是_.A.应使滑块与遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调节水平D.应使细线与气垫导轨平行（3）改变钩码的质量，记录对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出_（填“”“”或“”）图像，则图线的斜率为_（用表示）.（4）该同学想测得在断开气源的情况下，滑块与导轨之间的动摩擦因数，他调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道

10、上运动的加速度为，此时钩码的质量为，不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为，用表示滑块与导轨间的动摩擦因数_.14.滑雪运动中，当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气压出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而减少雪地对滑雪板的摩擦，然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度不超过4 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数为，滑雪者的速度超过4 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数会突变为，之后保持不变。如图所示，一滑雪者从倾角，坡长的雪坡顶端A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B后又滑上一段水平雪地。不计空气

11、阻力，取重力加速度。求：（1）滑雪者从开始下滑到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度大小。15.水平地面上固定一个倾角为30的斜面，斜面上有一个质量为的箱子，一细绳上端固定在箱子的上的O点，另一端连接一个质量为的小球。某时刻起，箱子在沿斜面向下的力F作用下，沿斜面向下运动，稳定后，小球相对箱子静止且细绳与竖直方向成60角，已知箱子与斜面的动摩擦因数为，重力加速度为。求：（1）稳定时，细绳上的拉力的大小和小球的加速度a；（2）作用在箱子上的力F的大小。答案以及解析1.答案：C解析：人向上弹起的过程中人所受的合力方向先向上后向下，由牛顿第二定律知，人的加速度方向先向上后

12、向下，故人先处于超重状态后处于失重状态，A错误；由牛顿第三定律知，踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对相互作用力、大小相等，B错误；弹簧压缩到最低点后，人会被弹起，可知此时高跷对人的作用力大于人的重力，C正确；弹簧压缩到最低点时，人有向上的加速度，人处于超重状态，故高跷对地的压力大于人和高跷的总重力，D错误.2.答案：D解析：人对厢底的压力为人重力的1.25倍，由牛顿第三定律知，厢底对人的支持力为人重力的1.25倍，对人受力分析，竖直方向上，由牛顿第二定律得，解得，载人车厢与人相对静止，且载人车厢加速度方向沿索道方向，故载人车厢的加速度方向沿索道向上，其运动方向可能沿斜索道向上，也可能沿斜

13、索道向下，A错误；水平方向上人的加速度方向水平向右，由牛顿第二定律知，厢底对人的摩擦力方向水平向右，由牛顿第三定律知，人对厢底的摩擦力方向水平向左，B错误；车厢的加速度即人的加速度，则，C错误；由牛顿第二定律得车厢对人的摩擦力大小为，D正确.3.答案：C解析：设弹簧对小球的拉力大小为F，则弹簧对框架的拉力大小也为F，小球运动到最低点时，对小球，由牛顿第二定律得，对框架，由平衡条件得，由以上两式解得，由牛顿第三定律知，框架对地面的压力为,C正确，A、B、D错误.4.答案：B解析：本题考查牛顿第二定律的应用，整体法和隔离法。三个物块相对静止，可看成整体，设三个物块的质量均为m，共同的加速度为a，由

14、牛顿第二定律有，对C受力分析，竖直方向由二力平衡，可得绳的拉力，对B受力分析，设A对B的静摩擦力为f，由牛顿第二定律有，解得对B的支持力，结合可得，A对B的最大静摩擦力，取水平向右为摩擦力f的正方向，当时，水平推力F取最大值，当时，水平推力F取最小值，可得，B正确。5.答案：D解析：本题通过传送带考查牛顿第二定律的应用和图像问题。如果物块初速度比传送带速度小，物块将一直加速，或先加速后匀速，故A正确；如果物块初速度与传送带速度相等，物块一直做匀速直线运动，故B正确；如果物块的初速度大于传送带的速度，物块可以一直减速，也可以到达B点前和传送带共速，之后一起匀速运动，但是速度不能减到零，故C正确，

15、D错误。本题选择不可能的，故选D。6.答案：C解析：本题考查根据力的图像分析运动情况。设两物体的质量分别为，根据A与B间摩擦力f随外力F的变化关系可得A与B间滑动摩擦力为6 N，B与地面的滑动摩擦力为3 N，则有，联立解得，A错误；发生相对滑动时，对A有，对B有，联立可得，即，B错误；由B选项分析可知，当时，相对静止，一起做匀加速运动，此时外力大小为，则有，代入数据可得，C正确；B物体运动过程中的最大加速度为，代入数据可得，D错误。7.答案：D解析：本题考查牛顿第二定律在连接体问题中的应用。若A相对B未发生滑动，则可看成整体，加速度相同，C的运动方向向下，加速度方向与不同，故A错误；若A和B共

16、同运动的加速度大小为g，则C的加速度大小也为g，对C隔离分析可知C不可能做自由落体运动，因此不论M等于多少，共同运动的加速度不可能是g，故B错误；若A和B之间的正压力刚好为零，此时A刚好相对B发生滑动，设此时加速度为a，对A受力分析可得，解得，对整体运用牛顿第二定律可得，解得，故C错误，D正确。8.答案：C解析：本题考查根据受力情况分析运动情况。当弹簧恢复原长时，物体与弹簧分离，在弹簧恢复原长的过程中，物体在水平方向受向左的弹力和向右的摩擦力，当时，由牛顿第二定律得减小，a减小，当时，由牛顿第二定律得减小，a增大，故物体与弹簧分离前加速度先减小后增大，选项A、B错误；物体在竖直方向做匀加速运动

17、，由牛顿第二定律得，物体受到的摩擦力，由以上两式解得，物体速度最大时，物体水平方向上所受的合力为零，则，解得，选项C正确；物体离开弹簧后在水平方向做匀减速运动，运动的距离为l，由牛顿第二定律得，由匀变速直线运动规律得，由以上两式解得，选项D错误。9.答案：CD解析：根据牛顿第二定律可求出木块上滑的加速度，下滑的加速度，可知上滑的加速度大小大于下滑的加速度大小，A错误；因上滑、下滑位移大小相等，根据可知，上滑时间小于下滑时间，B错误；根据可知，上滑过程速度的减小量大于下滑过程速度的增加量，C正确；因在上滑、下滑的过程中滑动摩擦力大小相等，位移大小相等，故木块克服摩擦力做功相同，D正确.10.答案

18、：C解析：由题图乙可知，当时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，合力为零，小球的加速度为零，速度达到最大，则，解得,A正确，C错误；由题图乙知，时，小球的速度减小，加速度方向向上，小球处于超重状态，B正确；由题图乙知，小球刚接触弹簧时，小球的重力大于弹簧对它的弹力，小球做加速度减小的加速运动，当时，小球的速度最大，加速度为零，然后小球做加速度增大的减速运动，D正确.故C符合题意.11.答案：B解析：本题结合图像考查牛顿运动定律。由题图乙可知，在20 s后汽车做匀速直线运动，则由题图甲可知，汽车所受阻力，故A错误；在06 s内，设汽车所受牵引力为，加速度为，由牛顿第二定律得，解得，第6 s末汽车的速

19、度，在618 s内，设汽车所受牵引力为，加速度为，由牛顿第二定律得，解得，第18 s末汽车的速度，由题图甲知18 s后汽车所受牵引力等于阻力，即汽车做匀速直线运动，所以20 s末汽车的速度，故B正确，C错误；汽车在06 s内的位移，汽车在618 s内的位移，汽车在1820 s内的位移，汽车在前20 s内的位移，故D错误。12.答案：（3）（4）（5）3；1.5解析：本题考查设计实验测连接体的质量。（3）沙袋A匀加速下降有，可得。（4）对两沙袋和砝码整体，根据牛顿第二定律有，化简得，要使作出的图像为直线，应该作出图像。（5）由上述分析知，斜率，截距，代入数据解得。13.答案：（1）（2）A（3）

20、（4）解析：（1）由题意可知，滑块做匀加速直线运动，根据速度位移关系式有，又，解得.（2）细线的拉力是直接通过传感器测量的，与滑块质量和钩码质量的大小无关，A不必要，符合题意；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，B必要，不符合题意；应将气垫导轨调节水平，细线的拉力才等于滑块所受合力，C必要，不符合题意；要保持细线与气垫导轨平面平行，拉力才等于合力，D必要，不符合题意.（3）根据牛顿第二定律得，结合,解得，所以处理数据时应作图像，图线的横轴为F，纵轴为，斜率为.（4）由牛顿第二定律可得，断开气源，接通气源，联立解得.14.答案：（1）1 s（2）16 m/s解析：本题以滑雪运动为

21、背景考查牛顿第二定律的简单应用和匀变速直线运动规律。（1）设滑雪者和滑雪板的总质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度期间，由牛顿第二定律有，解得，故由静止开始到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间为。（2）设滑雪者运动到速度为4 m/s之前的位移为，从速度为4 m/s时到运动到B点时的位移为，则根据牛顿第二定律和运动学公式有，代入数据解得滑雪者到达B处的速度大小。15.答案：（1），方向沿斜面向下（2）20 N解析：本题考查牛顿第二定律的应用、力的分解和匀变速直线运动规律。（1）对小球进行受力分析，并沿斜面和垂直于斜面方向建立坐标系，如图甲所示，在垂直于斜面方向上，小球所受合力为零，可得，解得，在沿斜面方向上，由牛顿第二定律得，解得，方向沿斜面向下；（2）箱子和小球相对静止，可以将箱子和小球看成一个整体，对整体进行受力分析，并沿斜面和垂直于斜面方向建立坐标系，如图乙所示，整体加速度，摩擦力，整体在垂直于斜面方向上合力为零，可得，在沿斜面方向上，由牛顿第二定律得，联立得。