【三维设计】2022年高考物理一轮复习四川专版第三章牛顿运动定律高考真题备选题库.pdf

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1、第三章 牛顿运动定律 第 1 节 牛顿第确定律 牛顿第三定律 1(2022上海高考)牛顿第确定律表明，力是物体_发生变化的缘由；该定律引出的一个重要概念是_。解析：力的作用效果是转变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第确定律通过试验总结出了力是转变物体运动状态的缘由；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。答案：运动状态 惯性 2(2021新课标全国)下图是伽利略 1604 年做斜面试验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中其次列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析试验数据时添加的。依据表中的数据，伽利略可以得出的结论是()1 1 32 4 2

2、130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1 192 49 7 1 600 64 8 2 104 A物体具有惯性 B斜面倾角确定时，加速度与质量无关 C物体运动的距离与时间的平方成正比 D物体运动的加速度与重力加速度成正比 解析：选 C 本题考查物理学史及物理方法，意在考查考生对争辩物理问题常用方法的理解和推理力气。由表可以看出其次列数据与第一列为二次方关系，而第三列数据与第一列在误差范围内成正比，说明物体沿斜面通过的距离与时间的二次方成正比，故选项 C 正确。3(2022新课标)伽俐略依据小球在斜面上运动的试验和抱负试验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础

3、。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A物体抵制运动状态变化的性质是惯性 B没有力的作用，物体只能处于静止状态 C行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D运动物体假如没有受到力的作用，将连续以同一速度沿同始终线运动 解析：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，故 A 对；依据惯性定律可知没有力的作用，物体将保持原来的状态，即静止状态或者匀速直线运动状态，故 B 错；行星在圆轨道上的运动是变速运动，是在万有引力作用下的运动，所以 C 错；运动物体假如不受力作用，将保持原来的运动状态，即连续以同一速度沿着同始终线运动，D 对。答案：AD 第 2 节 牛顿其次定律 两类动力学问题

4、1.(2022上海高考)如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为 的固定斜面，斜面上放一质量为 m 的光滑球。静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开头向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为 a 的匀减速运动直至静止，经过的总路程为 s，运动过程中的最大速度为 v。(1)求箱子加速阶段的加速度大小 a。(2)若 agtan ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。解析：(1)设加速过程中加速度为 a，由匀变速运动公式 s1v22a s2v22a ss1s2v22av22a 解得 aav22asv2(2)设球不受车厢作用，应满足 Nsin ma，Ncos mg 解得 agtan 减速时加速

5、度由斜面支持力 N 与左壁支持力 P 共同打算，当 agtan 时，P0 球受力如图。由牛顿定律 Nsin ma，Ncos Qmg 解得 Qm(acot g)答案：(1)av22asv2(2)0 m(acot g)2(2022全国卷)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开头向左加速，加速度从零开头渐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()A确定上升 B确定降低 C保持不变 D上升或降低由橡皮筋的劲度系数打算 解析：选 A 设橡皮筋的原长为 L，开头时系统处于平衡状态，小球受到

6、的合力为零，橡皮筋处于竖直方向，橡皮筋悬点 O 距小球的高度 L1Lmgk；当小车向左加速，稳定时，橡皮筋与竖直方向的夹角为，对小球受力分析，由图可知：橡皮筋上的弹力kxmgcos，橡皮筋悬点 O 距小球的高度 L2Lmgkcos cos Lcos mgk。可见，L1L2，A 正确，B、C、D错误。3(2022全国卷)某同学利用图(a)所示试验装置及数字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量 m的对应关系图，如图(b)所示。试验中小车(含放射器)的质量为 200 g，试验时选择了不行伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：(1)依据该同学的

7、结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系。(2)由图(b)可知，a-m 图线不经过原点，可能的缘由是_。(3)若利用本试验装置来验证“在小车质量不变的状况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力，则试验中应实行的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_。解析：(1)依据题图(b)坐标系中给出的数据，连线，小车的加速度与钩码的质量成非线性关系。(2)依据题图(b)中数据，小车受到钩码的拉力的作用，但没有加速度，故未平衡摩擦力或倾角过小，没有完全平衡摩擦力。(3)在试验中要求“直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力”需

8、要满足两个条件：平衡摩擦力；钩码的质量远小于小车(含放射器)的质量。答案：(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调整轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量 4(2022全国卷)大路上行驶的两汽车之间应保持确定的平安距离。当前车突然停止时，后车司机可以实行刹车措施，使汽车在平安距离内停下而不会与前车相碰。通常状况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为 1 s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以 108 km/h 的速度匀速行驶时，平安距离为 120 m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的 2/5。若要求平安距离仍为 120 m，求汽车在雨天平安行驶的最大速度。解析：设路面干燥时，汽

9、车与地面间的动摩擦因数为 0，刹车时汽车的加速度大小为 a0，平安距离为 s，反应时间为 t0，由牛顿其次定律和运动学公式得 0mgma0 sv0t0v202a0 式中，m 和 v0分别为汽车的质量和刹车前的速度。设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为，依题意有 250 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为 a，平安行驶的最大速度为 v，由牛顿其次定律和运动学公式得 mgma svt0v22a 联立式并代入题给数据得 v20 m/s(或 72 km/h)答案：20 m/s(或 72 km/h)5(2022全国卷)2022 年 10 月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约 39

10、km 的高空后跳下，经过 4 分 20 秒到达距地面约 1.5 km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小 g10 m/s2。(1)若忽视空气阻力，求该运动员从静止开头下落至 1.5 km 高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 fkv2，其中 v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的外形、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的 v-t 图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量 m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。

11、(结果保留 1 位有效数字)解析：依据自由落体运动的规律和平衡条件解题。(1)设该运动员从开头自由下落至 1.5 km 高度处的时间为 t，下落距离为 s，在 1.5 km 高度处的速度大小为 v。依据运动学公式有 vgt s12gt2 依据题意有 s3.9104 m1.5103 m3.75104 m 联立式得 t87 s v8.7102 m/s (2)该运动员达到最大速度 vmax时，加速度为零，依据平衡条件有 mgkv2max 由所给的 v-t 图像可读出 vmax360 m/s 由式得 k0.008 kg/m 答案：(1)87 s 8.7102 m/s(2)0.008 kg/m 6(20

12、22大纲卷)一物块沿倾角为 的斜坡向上滑动。当物块的初速度为 v 时，上升的最大高度为 H，如图所示；当物块的初速度为v2时，上升的最大高度记为 h。重力加速度大小为 g。物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为()Atan 和H2 B.v22gH1 tan 和H2 Ctan 和H4 D.v22gH1 tan 和H4 解析：选 D 物块沿斜坡向上运动过程中，对其受力分析，如图所示，依据牛顿其次定律可得 Nmgcos，Nmgsin ma，可得 agcos gsin。由图中几何关系和运动学公式可得 v22aHsin，v24 2ahsin，可得 hH4，v22gH1tan，选项 D正确，选项 A、B、

13、C 错误。7(2022大纲卷)现用频闪照相方法来争辩物块的变速运动。在一小物块沿斜面对下运动的过程中，用频闪相机拍摄 的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是 10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的 5个连续影像间的距离依次为 x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度 h 和斜面的长度 s。数据如下表所示。重力加速度大小 g9.80 m/s2。单位：cm x1 x2 x3 x4 h s 10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 依据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度 a_m/s2(保留 3 位有效数字)。(2)由于_，可知斜面是粗糙的。解析：(1

14、)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，利用逐差法求物块的加速度 ax3x4x1x24t24.30 m/s2。(2)若物块沿光滑斜面下滑，对其受力分析，由牛顿其次定律可得：aghs5.88 m/s2，由物块加速度 a小于物块沿光滑斜面下滑的加速度 a，可知斜面是粗糙的。答案：(1)4.30(2)物块加速度小于 ghs5.88 m/s2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)8(2022北京高考)应用物理学问分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加好玩和深化。例如平伸手掌托起物体，由静止开头竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状

15、态 B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 解析：选 D 手托物体由静止开头向上运动，确定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项 A、B 错误。在物体离开手的瞬间，二者分别，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度确定等于重力加速度；要使手和物体分别，手向下的加速度确定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项 C 错误，D 正确。9(2022山东高考)某试验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。试验步骤：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作 G；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在 A 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作 F；