2022年高考中物理牛顿运动定律必考知识点归纳.docx

2022年高考中物理牛顿运动定律必考知识点归纳1单选题1、图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是（）A当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重B当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重C当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重D当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重答案：C解析：当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重。故选C。2、如图所示，质量为m的滑块Q沿质量为M的斜面P下滑，P、Q接触面光滑，斜面P静止在水平面上，已知重力加速度为g，则在滑块Q下滑的过程中（）A滑块Q重力将减小B滑块Q处于超重状态C水平面对斜面P没有摩擦力D水平面对斜面P的支持力小于(M+m)g答案：D解析：A滑块的重力G=mg与滑块的运动状态无关，故A错误；B滑块沿斜面加速下滑，加速度为a=gsin有向下的分加速度，所以滑块Q处于失重状态，故B错误；C对整体在水平方向，根据牛顿第二定律可得f=M0+macos得f=mgsincos受到的摩擦力向左，故C错误；D对整体在竖直方向，根据牛顿第二定律可得Mg+mg-FN=M0+masin解得FN=(M+m)g-mgsin2故D正确。故选D。3、物理是来源于生活，最后应用服务于生活。在日常生活中，有下面一种生活情境。一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数大小为0.1，盘与桌面间的动摩擦因数大小为0.2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a至少为多大（g取10m/s2）（）A0.25m/s2B2.5m/s2C0.5m/s2D5m/s2答案：B解析：圆盘在桌布上时做匀加速运动，掉到桌面上后在桌面上做匀减速运动。圆盘在桌布上和桌面上受力情况如图所示根据牛顿第二定律知，圆盘在桌布上加速运动时1mg=ma1解得加速度大小为a1=1g方向向右；圆盘在桌面上运动时，根据牛顿第二定律可得2mg=ma2解得加速度大小为a2=2g方向向左 ；圆盘在桌布和桌面上运动的情境如下图所示设圆盘从桌布上脱离瞬间的速度为v，由匀变速直线运动的规律知，圆盘离开桌布时v2=2a1s1圆盘在桌面上运动时v2=2a2s2盘没有从桌面上掉下的条件是s1+s2=L2联立解得s1=2L21+2 圆盘刚离开桌布时，对桌布根据位移-时间关系可得s=12at2对圆盘有s1=12a1t2而 s=L2+s1由以上各式解得a=1+221g2 带入数据解得a=2.5m/s2故B正确，ACD错误。故选B。4、甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即fkv（k为正的常量）。两球的vt图象如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是（）A释放瞬间甲球加速度较大Bm1m2v2v1C甲球质量大于乙球质量Dt0时间内两球下落的高度相等答案：C解析：A释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A错误；B运动到最后达到匀速时，重力和阻力大小相等mgkv则m1m2=v1v2选项B错误；C由图象可知v1v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；D下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D错误。故选C。多选题5、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（）Aa对b的压力不变Ba对b的压力变大Ca、b物块间的摩擦力变小Da、b物块间的摩擦力变大答案：BC解析：AB对a受力分析，受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力，其中支持力等于重力加洛伦兹力，即Nba=mag+qvB由于加速，所以洛伦兹力变大，故支持力变大，由牛顿第三定律知，a对b的压力变大。A错误，B正确；CD将a、b当成一个整体受力分析，得到F-f地=ma+mba其中f地=ma+mbg+qvB所以整体的加速度在减小。而对于a，a和b间的摩擦力为静摩擦力，则fba=maa加速度在减小，所以a、b物块间的摩擦力减小。C正确，D错误。故选BC。6、如图所示，倾角=37的固定斜面体顶端连一轻质定滑轮，小物体C与长木板B通过轻质细绳跨过定滑轮连接，长木板B上放一物体A。已知三物体的质量均为m=1kg，A、B之间的动摩擦因数1=0.5，B与斜面体之间的动摩擦因数2=0.25，重力加速度为g=10m/s2。现同时由静止释放A、B、C，关于三物体的运动状态分析正确的是（）AA、B以相同加速度沿斜面下滑BA的加速度大小为2m/s2，方向沿斜面向下CB所受摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下D斜面体对B的摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下答案：BC解析：AB由静止释放三物体时，设A、B、C三物体相对静止，则整体沿斜面下滑的加速度为a0=2mgsin-22mgcos-mg3m0与假设矛盾，所以A、B、C不能一起下滑，A沿长木板下滑的加速度aA=mgsin-1mgcosm=2m/s2故B正确，A错误；D以B、C为研究对象受力分析得mCg-mBgsin-1mAgcos=0可知B、C相对斜面体静止，且斜面体对B的摩擦力为零，故D错误；CB对A的滑动摩擦力为FfBA=1mAgcos=4N方向沿斜面向上，由牛顿第三定律可知，B所受摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下，故C正确。故选BC。7、如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上、开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，AC间距离为4d，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列说法中正确的是（）A滑块2下滑过程中，加速度一直减小B滑块2经过B处时的加速度等于零C物块1和滑块2的质量之比为3：2D若滑块2质量增加一倍，其它条件不变，仍让滑块2由A处从静止滑到C处，滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比为4：5答案：BD解析：AB滑块2下滑过程中，绳子拉力增大，合力先减小后反向增大，在B处速度最大，加速度为零，则加速度先减小后反向增大，故A错误，B正确；C物体1静止时，弹簧压缩量为x1=d；当A下滑到C点时，物体2上升的高度为h=(3d)2+(4d)2-3d=2d则当物体2到达C时弹簧伸长的长度为d，此时弹簧的弹性势能等于物体1静止时的弹性势能；对于A与B及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有m1g2d=m2g4d解得m1:m2=2:1故C错误；D根据物体1和2沿绳子方向的分速度大小相等，则得v2cos=v1其中cos=4d5d=45则得滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比v1:v2=4:5故D正确；故选BD。8、如图甲所示，一质量为m1的薄木板（厚度不计）静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是（）A滑块始终与木板存在相对运动B滑块未能滑出木板C滑块的质量m2大于木板的质量m1D在t1时刻，滑块从木板上滑出答案：ACD解析：滑块以水平初速度v0滑上木板，滑块减速，木板加速，滑块和木板的加速度的大小分别为a2m2gm2ga1m2gm1由题图乙可知，滑块的速度一直大于木板的速度，即两者之间始终存在相对运动，在t1时刻，滑块滑出木板，各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知，图像的斜率等于加速度，则a2a1即gm2gm1则m1m2故选ACD。填空题9、在倾角为37足够长的斜面上，一个物体从静止开始下滑，若动摩擦因数为0.25，则物体运动的加速度为_m/s2，它下滑2m时的速度是_m/s。（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）答案： 4 4解析：12对物体受力分析，由牛顿第二定律得mgsin-mgcos=ma即加速度为a=gsin-gcos=4ms2又由运动学公式v2=2ax解得物体下滑2m时的速度为v=4ms10、牛顿第三定律（1）实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是_的。改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是_的，方向_。（2）牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_，方向_，作用在_。答案： 相等 相等 相反 相等 相反 同一条直线上解析：（1）123实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的，改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是相等的，方向相反；（2）456根据牛顿第三定律的定义可知，两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。11、沿水平直路向右行驶的车内悬一小球，悬线与竖直线之间夹一大小恒定的角，如图所示，已知小球在水平底板上的投影为O点，小球距O点的距离为h。，若烧断悬线，则小球在底板上的落点P应在O点的_侧；P点与O点的距离为_。答案： 左 htan解析：12烧断悬线前，悬线与竖直方向的夹角，小球所受合力F=mgtan根据牛顿第二定律知，车与球沿水平向右做匀加速运动，其加速度为a=Fm=gtan烧断悬线后，小球将做平抛运动，设运动时间为t，则有h=12gt2小球在水平方向上的位移为s1=vt=v2hg对小车s2=vt+12at2=v2hg+12gtan2hg球对车的水平位移s=s1-s2=-htan负号表示落点应在点的左侧，距离OP为htan。12、超重（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_物体所受重力的现象。（2）产生条件：物体具有_（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。答案： 大于 竖直向上解析：略解答题13、如图所示，倾角=37的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板P，上端装有光滑定滑轮，E、F是斜面上两点，P、E间距离L1=0.7m，E、F间距离L2=9m。轻绳跨过滑轮连接质量mB=4kg的平板B和质量mC=3kg的重物C，质量mA=1kg且可看成质点的小物块A置于长L=3.2m的平板B上端，初始时A、F沿斜面方向距离L0=2m，当小物块A在EF区间运动时对其施加一个沿斜面向下大小F=10N的恒力。已知小物块A、平板B之间动摩擦因数1=0.75，平板B与斜面之间的动摩擦因数2=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，平板B与挡板P碰撞后不反弹。取g=10m/s2。整个装置初始状态保持静止，现将轻绳剪断，求：（1）小物块A在轻绳剪断的瞬间所受摩擦力的大小；（2）小物块A由静止运动到挡板P所用的时间。答案：（1）2N；（2）2.05s解析：（1）轻绳剪断的瞬间，设A、B相对静止一起向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得mA+mBgsin37-2mA+mBgcos37=mA+mBa解得a=4m/s2设B对A的静摩擦力大小为FfBA，对A受力分析，由牛顿第二定律得mAgsin37-FfBA=mAa解得FfBA=2NA、B间的最大静摩擦力Ffmax=1mAgcos=6NFfBAmgsin37，物体沿斜面运动的时间为362s.16、2022年2月2日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以76击败瑞士队取得开门红。在冰壶比赛中，球员掷壶时，身体下蹲，使身体跪式向前滑行，同时手持冰壶从本垒圆心推球向前，至前卫线时，放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。比赛场地简图如图所示，本垒圆心到前卫线之间的距离x1=8m，前卫线到营垒中心的距离x2=32m。某次投掷过程中，运动员在前卫线处放开冰壶，放开时冰壶的速度v=2m/s，冰壶恰好自行滑行到营垒中心。冰壶运动可以简化为由球员掷壶阶段的初速度为零的匀加速直线运动和自行滑行阶段的匀减速直线运动。冰壶的质量m=20kg，可以看做质点，在滑行过程中冰壶与冰面之间的动摩擦因数不变。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）冰壶向前卫线滑行过程中受到的合力大小F；（2）冰壶与冰面之间的动摩擦因数。答案：（1）F=5N；（2）=0.00625解析：（1）冰壶从本垒圆心到前卫线做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式有：v2=2a1x1解得a1=0.25m/s2根据牛顿第二定律F=ma1解得F=5N（2）冰壶从前卫线到营垒中心做匀减速直线运动，由运动学公式有：0-v2=-2a2x2解得a2=0.0625m/s2冰壶减速前进过程中，由滑动摩擦力提供加速度，即：ma2=mg解得=0.00625实验题17、小王想测量家中自己锻炼用的两个不同沙袋的质量，但没有直接测量质量的工具，于是他利用家中已有的如下器材进行测量：悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为1kg（各方块的质量已知）的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。（1）如图所示，两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好，设右边沙袋A的质量为m1、左边沙袋B的质量为m2。（2）取出质量为m的玩具方块放入A中，剩余玩具方块都放入B中，放手后发现A下降、B上升。（3）用毫米刻度尺测出A从静止下降的距离h，用手机中的秒表软件测出A下降距离h所用的时间t，则A下降的加速度大小a=_（用h和t表示）。（4）从B中取出部分玩具方块放入A中，以改变m，测量相应的加速度大小a，得到多组m及a的数据，利用图像处理数据。为使图像直观，应作出a随_（选填“m”或“1m”）变化的关系图线。（5）若图线的斜率k=2m/kgs2，图线在纵轴上的截距b=1m/s2，取重力加速度大小g=10m/s2，则m1=_kg、m2=_kg。答案： 2ht2 m 5.5 3.5解析：(3)1A下降距离h所用的时间t，据匀变速直线运动的位移公式可得h=12at2解得A下降的加速度大小为a=2ht2(4)2设玩具方块总质量为M，整体据牛顿第二定律可得(m+m1)g-(M-m)g-m2g=(m1+m2+M)a整理得a=2gm1+m2+Mm+m1-m2-Mm1+m2+Mg为使图像直观，应作出a随m变化的关系图线。(5)34图线的斜率为k=2gm1+m2+M纵轴的截距为b=m1-m2-Mm1+m2+Mg带入数据解得m1=5.5kg、m2=3.5kg18、图甲所示为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外该实验小组还准备了砝码一套（总质量m0=0.5kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h。（2）取出质量为m的砝码放在A中，剩余砝码都放在B中，让A从位置O由静止开始下降。（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A下落到F处的速度v=_，下落过程中的加速度大小a=_。（用d、t、h表示）（4）改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m及a的数据，作出a-m图象如图乙所示。可得A的质量mA=_kg，B的质量mB=_kg。（重力加速度g取9.8m/s2）答案： dt d22ht2 2.5 1解析：(3)1遮光条挡光过程的平均速度等于A下落到F处的速度v=dt2由匀加速直线运动位移公式h=v22a解得a=d22ht2(4)34整体由牛顿第二定律可得(mA+m)g-(mB+m0-m)g=(mA+mB+m0)a整理得a=2gmA+mB+m0m+(mA-mB-m0)gmA+mB+m0对比图乙可得，图线的斜率为k=4.9=2gmA+mB+m0纵轴截距为b=2.45=(mA-mB-m0)gmA+mB+m0联立解得mA=2.5kg，mB=1kg19、很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用程序，会有三条加速度图像，它们分别记录手机沿图甲所示坐标轴方向的加速度随时间变化的情况。某同学将手机水平拿到距离缓冲垫上方一定高度处，打开加速度传感器，然后松手释放，让手机自由下落，最终手机跌到缓冲垫上。观察手机屏幕上的加速度传感器的图线如图乙所示。请观察图像回答以下问题（本题结果均保留2位有效数字）（1）由图乙可读出当地的重力加速度大小约为_m/s（2）手机自由下落的高度约为_m；（3）若手机的质量为170g，缓冲垫对手机竖直方向上的最大作用力约为_N。答案： 9.8，10 0.60，1.01 2.5或2.6解析：(1)1根据图乙可读出当地的重力加速度大小约为9.8m/s2.(2)2 手机自由下落的高度约h=12gt2=129.80.42m=0.78m(3)3向上加速度最大时，缓冲垫对手机竖直方向上的作用力最大F-mg=ma解得F=2.5N20、某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为g。(1)对于实验的要求，下列说法正确的一项是_；A钩码的质量要远小于木块的质量B要保证长木板水平C接通电源的同时释放木块(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电源，纸带上的点每5个点取1个记数点，则该木块的加速度a=_m/s2；（结果保留两位有效数字）(3)若木块的质量为M，钩码的质量为m，则木块与长木板间的动摩擦因数为_（用M、m、a、g表示结果）。答案： B 1.1 mg-(M+m)aMg解析：（1）实验中不是用钩码的重力来表示细线对木块的拉力，对于M、m并不要求Mm ；又因为f=Mg，Mg的大小就是木块对木板的压力大小，所以要保证长木板水平；实验操作中是先通电源再放木块，即AC错误，B正确；（2）由逐差法公式可求得加速度a=x34-x122T2=1.1m/s2（3）分别对木块和钩码进行受力分析，由牛顿第二定律表示出木块的加速度（T表示细线的拉力）a=T-MgM ,a=mg-Tm解得=mg-M+maMg27