高考物理模拟题分类训练(01期)专题03牛顿运动定律(学生版).docx

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1、模拟测试31如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则( )A当F3mg时，A相对B滑动D无论F为何值，B的加速度不会超过2在2012年伦敦奥运会上有一个体操技术动作“单臂大回环”。运动员用一只手握住单杠绕杠转一周，一个质量为m的运动员要完成单臂大回环，他的一个胳膊至少要承受的作用力约为(忽略空气阻力)()A3mgB4mgC5mgD6mg3如图所示，小明将叠放在一起的AB两本书抛给小强，已知A的质量为m，重力加速度为g，两本书在空中不翻转，不计空气阻力

2、，则A、B在空中运动时( )AA的加速度等于gBB的加速度大于gCA对B的压力等于mgDA对B的压力大于mg4如图所示，静止的长方体铁箱内用细绳a、b系着小球，绳a倾斜向上、绳b水平，用传感器测得两绳的拉力分别为Fa、Fb。若观测到Fa不变、Fb变小，小球相对铁箱的位置保持不变，则铁箱的运动情况可能是()A向左加速B向右加速C向上加速D向下加速5在奥运比赛项目中，10m跳台跳水是我国运动员的强项某次训练中，质量为60kg的跳水运动员从跳台自由下落10m后入水，在水中竖直向下减速运动设空中下落时空气阻力不计，水对他的阻力大小恒为2400N那么在他入水后下降2.5m的过程中，下列说法正确的是(取g

3、10m/s2)A他的加速度大小为30m/s2B他的动量减少了300kgm/sC他的动能减少了4500JD他的机械能减少了4500J6如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三个木块开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，三个木块组成的系统仍做加速运动，且三个木块始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是()A无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度一定减小B若橡皮泥粘在a木块上面，则绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C若橡皮泥粘在b木块上面，则绳的张力和a、b间摩擦力一定都不变D若橡皮

4、泥粘在c木块上面，则绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大7如图所示，有质量为2m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上P、Q间通过饺链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，=30时，弹簧处于原长当=30时，P由静止释放，下降到最低点时变为60，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g则P下降过程中AP、Q组成的系统机械能守恒B当=45时，P、Q的速度相同C弹簧弹性势能最大值为(1)mgLDP下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg8有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为53，杆上

5、套着一个质量为2kg的滑块A(可视为质点)，用不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为M=2.7kg的物块B通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂B而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度，P点与滑轮的连线同直杆垂直(如图所示)，现将滑块A从图中O点由静止释放，(整个运动过程中B不会触地，)，下列说法正确的是( )A滑块A运动到P点时加速度为零B滑块A由O点运动到P点的过程中，物块B机械能增加C滑块A经过P点的速度大小为D滑块A经过P点的速度大小为9如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止

6、释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x(x表示小球的位置坐标)的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大B小球动能的最大值为C当时，小球的速度大小为D小球在最低点的加速度大小等于g10如图所示，半径为R=0.4m的圆形光滑轨道固定在竖直平面内，圆形轨道与光滑固定的水平轨道相切可视为质点的质量均为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆轨道上，小球甲与圆心O点等高，小球乙位于圆心O的正下方某时刻将两小球由静止释放，最终它们

7、在水平面上运动g=10m/s2.则( )A两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/sB甲小球下滑到圆形轨道最低点时重力的功率为10WC甲小球下滑到圆形轨道最低点时对轨道压力的大小为5ND整个过程中轻杆对乙做的功为1J11如图甲所示，长木板B放在光滑的水平面上，质量为m=4kg的小物块A可视为质点，以水平速度v0=3m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B间存在摩擦，导致A、B的速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是AA、B之间的滑动摩擦因数为0.1B物块A克服摩擦力做功为16JC木板B获得的最大动能为2JDA、B系统产生的热量为12J12如图所示，倾角为

8、370的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方向，g= 10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8则下列说法正确的是 ( ) A物体与传送带间的动摩擦因数为0. 75B08 s内物体位移的大小为14 mC08 s内物体机械能的增量为84 JD08 s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126 J13如图所示，浅色传送带A、B两端距离L=22m，以速度逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为，现将一质量的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间的动摩擦因数，g取，则下列叙

9、述正确的是A煤块从A端运动到B端所经历时间为2.5sB煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为8mC煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为120JD煤块从A端运动到B端时重力的功率为280W14如图所示，一轻质光滑定滑轮两侧用轻绳连接有两物体a、b，物体a放在粗糙水平桌面上，物体b悬在空中。现对物体a施加一水平向右的恒力F，使其紧压桌面向右匀速运动。则在图示的运动过程中()A物体b匀速上升B轻绳的弹力逐渐增大C物体a所受的摩擦力逐渐增大D物体a所受的支持力逐渐减小15如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为0.5kg的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5kg的小球，小车在沿斜面向下的外力F作用下

10、下滑，在小车下滑的过程中，轻绳恰好处于水平，g取，则下列说法正确的是()A轻绳的拉力大小为5NB轻绳的拉力大小为10NC外力F为15ND外力F为20N16如图所示，为在竖直平面内的金属半圆环，为其水平直径，为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的部分分别套着两个完全相同的小球M、N(视为质点)，B固定在半圆环的最低点。现让半圆环绕对称轴以角速度匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半径，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小，下列选项正确的是()AN、M两小球做圆周运动的线速度大小之比为=1：BN、M两小球做圆周运动的线速度大小之比为=1：C若稍微增大半圆环的角速度，小环M稍许靠

11、近A点，小环N将到达C点D若稍微增大半圆环的角速度，小环M将到达A点，小环N将稍许靠近C点17中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()AFBCD18美国堪萨斯州的“Verruckt”是世界上最高、最长的滑水道，可抽象为如图所示的模型。倾角为53的直滑道AB、倾角为37的直滑道D和光滑竖直圆弧轨道BCD、EFG都平滑连接.皮艇与直滑道间的动摩擦因数相同，皮艇与圆孤轨道的阻力

12、不计已知两段圆弧的半径均为R=20m，DE段直滑道长为20m。某游客乘坐皮艇从高56m处由静止开始沿滑水道滑下，当皮艇到达圆弧轨道EFG段的E点时，皮艇对圆轨道的压力为零，则(sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2)()A皮艇经过E点时的速度大小为10m/sB皮艇与直滑道之间的动摩擦因数为C皮艇不能够沿轨道安全通过最高点FD若质量更大的游客乘坐这个皮艇从相同高度滑下，则皮艇也可以到达E点19如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角，并始终以的速度顺时针匀速转动。现在传送带的底端B轻轻放置一质量为的小物体，已知小物体与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，。下列说法正确的

13、是()A在放上小物体后的内，小物体的加速度大小为B小物体运动后做匀速直线运动C在放上小物体后的内，小物体与传送带因摩擦产生的热量为D在放上小物体后的内，电动机多消耗了的电能20一航天爱好者将一枚自制火箭竖直向上发射，该火箭的推力随时间的变化规律如图所示。火箭处于静止状态，点火时开始时(t=0)，t=20s时火箭失去推力。假设火箭质量恒为2kg，重力加速度g=10m/s2，并假设运动中不计空气阻力。则下列结论正确的是()A010s内，火箭一直加速运动Bt=10s时，火箭速度达到最大C发射过程中，火箭的最大加速度为15m/s2D10s20s内，火箭的速度增量为50m/s21水平面上有一质量M=51

14、kg的小车D，其上有一轻质定滑轮C。通过绳在滑轮两侧分别连有质量m1=5kg和m2=4kg的物体A和B，其中物体A在小车的水平台面上，物体B被绳悬挂。各接触面和滑轮轴均光滑。系统处于静止时，各物体的位置关系如图所示。为保证物体A与小车之间不出现相对滑动，现对小车施加一水平向右的恒力F，使各物体保持相对静止向右做匀加速直线运动，重力加速度g=10m/s2，则()A绳的拉力大小为NB绳与竖直方向夹角为53C水平恒力F大小为480ND系统的加速度大小为8m/s222如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为，用水平恒力拉动小车，物块的加速度和小车的加速

15、度分别为、。当水平恒力F取不同值时，与的值可能为(当地重力加速度取)()A，B，C，D，23如图所示，质量为m1=2kg的滑块放置在质量为m2=5kg的木板上，木板处于水平地面上，木板与水平地面间的动摩擦因数2=0.1。现用F=21N的水平力向右拉木板，测得木板的加速度a2=2m/s2。取g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则滑块与木板间的动摩擦因数1可能为()A0.05B0.10C0.15D0.2524一小滑块(可看成质点)在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3

16、、F4，则下列判断一定正确的是AF1F4DF3F4参考答案1CD【解析】设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为，加速度为,则对A对A、B整体有，解得。B与地面间的最大静摩擦力为1.5mg，故当时A相对与B静止，两者以共同的速加速度开始运动，所以当F1.5mg时，B与地面就会发生相对滑动，所以A错误；当F=时，AB共同以加速度a运动，根据牛顿第二定律，所以B错误；当F3mg时， A相对B滑动，所以C正确；当B相对于地面滑动时，A对B的摩擦力为最大静摩擦力时B的加速度最大，为，所以无论F为何值，B的加速度不会超过，所以D正确。故选CD。2C【解析】设人的长度为l，人的重心在人体的中间；最高点的最小速

17、度为零，根据动能定理得根据牛顿第二定律得解得：F=5mg，故C正确，ABD错误。故选C。3A【解析】两个物体叠在一起水平抛出，做加速度为g的抛体运动，处于完全失重状态，则A与B间的作用力为零故A正确，BCD错误。故选A。4B【解析】以小球为研究对象，受到重力、两根绳的拉力，受力情况如图所示开始静止时若观测到Fa不变、Fb变小，则有水平方向根据牛顿第二定律得则加速度方向向右，铁箱可能是向右加速运动或向左减速运动，故B正确，ACD错误。故选B。5AC【解析】根据牛顿第二定律，代入数据解得加速度大小为：，故A正确；自由下落10m后，根据，可得运动员的速度为：，在水中下落2.5m后的速度为，代入数据解

18、得，他的动量减少了，故B错误；减速下降的过程中，根据动能定理，动能的减小量等于克服合力做的功为(f-mg)h=(2400-600)2.5=4500J，故C正确；减速下降的过程中，机械能的减小量等于克服阻力做的功为fh=24002.5=6000J，故D错误。故选AC。6AD【解析】系统质量增大，合外力不变，由牛顿第二定律知加速度减小，A正确；若橡皮泥粘在a上，以c为研究对象，加速度减小，绳的张力减小，以b为研究对象，质量不变，加速度减小，a、b间的摩擦力增大，B错误；若橡皮泥粘在b上，以c为研究对象，加速度减小，绳的张力减小，以a、c为研究对象，a、b间的摩擦力减小，C错误；若橡皮泥粘在c上，以

19、a、b为研究对象，加速度减小，绳的张力增大，以b为研究对象，a、b间的摩擦力增大，D正确；故选AD。7CD【解析】根据能量守恒知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；由运动的合成和分解可知，当=45时，有，所以两者的速度大小相等，但是速度是矢量，包括大小和方向，P的速度方向竖直向下，Q的速度方向水平向左，故P、Q的速度不同，故B错误；根据系统机械能守恒可得：EP2mgL(cos30cos60)，弹性势能的最大值为EP(1)mgL，故C正确；P下降过程中动能达到最大前，P加速下降，对P、Q整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有3mgN2ma，则有N3mg，故D正确。8C【解析】滑块A运动到

20、P点时，垂直于杆子的方向受力平衡，合力为零；沿杆子方向重力有沿杆向下的分力加mgsin53，根据牛顿第二定律得mgsin53=maa=gsin53故A错误。滑块A由O点运动到P点的过程中，绳子的拉力对滑块B做负功，其机械能减少，故B错误。由于图中杆子与水平方向成，可以解出图中虚线长度=Lsin53=mB下落H=L-=m当A运动到P点与A相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，则B的速度为零，以两个物体组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得MgHmgh=解得v=5m/s，故C正确，D错误。故选BC。9BC【解析】当时，弹簧弹力等于重力大小，小球的加速度为零，动能最大，由机械能守恒定律可知小球的重

21、力势能和弹簧的弹性势能之和最小，A错误；当时，由图像可知弹力做的功由释放到动能最大的过程，根据动能定理得可得，B正确；当时，由图像可知弹力做的功由动能定理可得解得小球的速度大小，C正确；小球在位置会继续向下运动而压缩弹簧，小球在最低点时，有，由牛顿第二定律可知小球在最低点的加速度，则，D错误。故选BC。10AD【解析】整个过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒，最后两者的速度大小相等，应用机械能守恒：，得，选项A正确；下滑到最低点时速度水平，重力的功率为0，选项B错误；甲小球下滑到最低点时，重力与支持力的合力提供向心力，解得，由牛顿第三定律得，甲小球下滑到最低点对轨道压力的大小为10N，选项C错误

22、；整个过程中对乙受力分析可知，重力不做功，乙小球动能的增量等于轻杆对乙做的功，选项D正确；故选AD11BD【解析】由图乙得，A、B间相对滑动时，物体A的加速度大小；物体B的加速度大小；对A受力分析，由牛顿第二定律可得：，解得：A、B之间的滑动摩擦因数故A项错误；由图乙得：物体A在01s内位移，摩擦力对A做的功，则物块A克服摩擦力做功为16J故B项正确；对B受力分析，由牛顿第二定律可得：，解得：木板B的质量，木板B获得的最大动能故C项错误；由图乙得，两物体间相对位移，则A、B系统产生的热量故D项正确。12BD【解析】根据v-t图象的斜率表示加速度，可得，物体相对传送带滑动时的加速度大小为：，由牛

23、顿第二定律得：mgcos-mgsin=ma，解得：=0.875，故A错误；根据速度图象的“面积”大小等于位移，则得物体在0-8s内的位移为：，故B正确；物体被送上的高度为：h=ssin=8.4m，重力势能的增量为：Ep=mgh=84J，动能增量为，所以机械能增加为：E=Ep+Ek=90J，故C错误；0-8s内只有前6s内物体与传送带间发生相对滑动在0-6s内传送带运动的距离为：s带=v带t=46m=24m，物体的位移为：，则物体与传送带的相对位移大小为：s=s带-s物=18m，产生的热量为：Q=mgcoss=0.8651100.818J=126J，故D正确所以BD正确，AC错误13ACD【解析

24、】A煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，一定先向下做匀加速直线运动设经过时间t1，煤块的速度与传送带相同，匀加速运动的加速度大小为a1，则根据牛顿第二定律得 得 由 得 t1=1.5s；此过程通过的位移大小为 L 由于mgsinmgcos故煤块速度大小等于传送带速度大小后，继续匀加速向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2，运动的时间为t2，则mgsin-mgcos=ma2，可得a2=g(sin-cos)=10(sin30-0.5cos30)=2m/s2由L-x1=v0t2+a2t22代入数据得22-9=12t2+2t22解得 t2=1s故煤块从A到

25、B的运动时间是t=t1+t2=2.5s，故A正确由于第一个过程煤块与传送带间的相对位移大小v0t1-x1=9m此过程中煤块留下的痕迹向前；第二个过程煤块与传送带间的相对位移大小(L-x1)-v0t2=1m此时煤块留下的痕迹向后，所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为9m，选项B错误；煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为 Q=mgcosL其中L=9m+1m=10m;代入数据解得 Q=120J，故C错误；煤块从A端运动到B端时速度 v=v0+a2t2=12+21=14m/s此时重力的瞬时功率为 P=mgvsin=41014sin30=280W，故D正确，故选AD。14 C【解析】设绳子与水

26、平方向成角，a水平向右的速度为v，对a进行速度的分解，沿绳子方向的分速度为，当a向右匀速运动的时候，角不断变小，此时不断变大，故b做加速运动，A错误；设在运动t时间后，绳子与水平方向成角，绳子方向的加速度为，利用极限法可知，加速度a的大小逐渐减小，对b进行受力分析可得，可知T逐渐减小，故B错误；对a的受力进行正交分解，在竖直方向上可得，角不断变小，T也不断变小，故可得此时物体a所受的支持力逐渐变大；根据牛顿第三定律可知，此时物体a对地面的压力逐渐变大，则物体a受到的动摩擦力也逐渐变大；故C正确，D错误；故选C。15C【解析】取小球为研究对象，由牛顿第二定律得解得小球与小车相对静止一起下滑，具有

27、共同的加速度，则小车的加速度大小也为。将小车和小球视为整体，在沿斜面方向根据牛顿第二定律有代入数据解得，故选C。16C【解析】ABM点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，所以所以同理，N点的小球受到重力和圆环的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，设ON与竖直方向之间的夹角为 又联立得所以，故AB错误；设BC连线与水平面的夹角为当半圆环绕竖直对称轴以角速度做匀速转动时，对小环N，外界提供的向心力等于，由牛顿第二定律得当角速度增大时，小环所需要的向心力增大，而外界提供的向心力不变，造成外界提供的向心力不够提供小环N所需要的向心力，小环将做

28、离心运动，最终小环N将向到达C点。对于M环，由牛顿第二定律得是小环M所在处半径与竖直方向的夹角。当稍微增大时，小环M所需要的向心力增大，小环M将做离心运动，向A点靠近稍许。选项C正确，D错误。故选C。17C【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有联立解得。故选C。18BD【解析】根据题意和牛顿第二定律可得，解得，故A错误；由图可知A、E两点高度差为，从A到E过程，由几何得，根据动能定理则有，解得，由式中可知等式两边的质量均可约去，故质量变大，

29、皮艇还是可以达到E点，故BD正确；从E到F过程中，根据动能定理则有解得，过F的最大速度所以从E到F过程中，皮划艇始终没有脱离滑道，故皮艇能够安全通过F点，故C错误。故选BD。19ABD【解析】放上小物体后，小物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得解得相对滑动的时间，A项正确；因为，所以小物体运动后与传送带保持相对静止，二者一起做匀速直线运动，B项正确；在放上小物体后的内，小物体与传送带因摩擦产生的热量，C项错误；在放上小物体后的内，为维持传送带匀速转动，电动机至少多消耗的电能，D项正确。故选ABD。20D【解析】火箭质量恒为2kg，当推力小于重力火箭静止，故010s内，火箭并非一直

30、加速运动，故A错误；10-20s推力大于重力，火箭仍在加速，故B错误；10-20s推力最大为30N，根据牛顿第二定律，故C错误；10s20s内，火箭的速度增量为，故D正确。故选D。21AB【解析】根据牛顿第二定律，对A有T1=m1a设拉B的细绳，与竖直方向夹角为，对B有对小车有 ，a=gtan解得：系统的加速度大小为绳与竖直方向夹角为绳的拉力大小为，故选AB。22 B【解析】当存在水平恒力F拉小车在水平面上进行加速运动的时候，小车上的小物块也存在加速度，其加速度由小车与物块产生的摩擦力提供，最大摩擦力等于滑动摩擦力，故其最大加速度为，在此加速度内，木块与小车一起运动，且加速度相等，故ACD错误

31、；当物块的加速度为最大加速度，小车的加速度大于木块的加速度时，此时木块与小车发生相对运动，此时木块加速度最大，由牛顿第二定律得a1=g=3m/s2，小车的加速度a23m/s2，B正确；故选B。23D【解析】设m1和m2一起加速运动，则根据牛顿第二定律解得假设成立，若此时m1和m2之间恰好达到最大静摩擦力，对m1，根据牛顿第二定律可得的最小值，故选D。24CD【解析】小滑块在运动过程中受到拉力和滑动摩擦力作用，过程中受到的滑动摩擦力恒定不变，图像的斜率表示加速度，设小滑块在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s时刻的加速度分别为a1、a2、a3、a4，从图像中可知，在0.5s和1.5s时刻a1a20，根据牛顿第二定律F-Ff=ma，可知F1F2，故A错误；在1.5s和2.5s时刻，a20，a30，根据牛顿第二定律F-Ff=ma，可知F2F3，故B错误；在0.5s和3.5s时刻，a10，a40，根据牛顿第二定律F-Ff=ma，可知F1F4，故C正确；在2.5s和3.5s时刻，a30，a40，且a3a4，根据牛顿第二定律F-Ff=ma，可知F3F4，故D正确故选CD。