人教版2022年高中物理牛顿运动定律考点精题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理牛顿运动定律考点精题训练年高中物理牛顿运动定律考点精题训练 单选题 1、质量为2kg的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，03m物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（）A在=5m处物体加速度大小为3m/s2 B07m物体克服阻力做功为28J C07m拉力对物体做功为45J D07m合力对物体做功为68J 答案：B 解析：A03m物体做匀速直线运动，水平拉力与阻力等大反向，由题图可知物体受到的阻力为 4N。在=5m处物体受到的拉力为=(4+10 44 2)N=7N 物体的加速度为 2 =7 42m/s2=1.5m/s2 故 A 错误；B07m物体克服阻力做功为 f=4 7J=28J 故 B 正确；C 图线与坐标轴所围面积表示拉力所做的功，则07m拉力对物体做功为=(3 4+4+102 4)J=40J 故 C 错误；D07m合力对物体做功为 合=W f=12J 故 D 错误。故选 B。2、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）Aa的质量比b的大 B在t时刻，a的动能比b的大 C在t时刻，a和b的电势能相等 3 D在t时刻，a和b的动量相同 答案：B 解析：A经时间t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xaxb，根据运动学规律 x12at2 得 aaab 又由牛顿第二定律a知，maxb，所以WaWb，所以a的动能比b的动能大，B 项正确；C在t时刻，a、b处在同一等势面上，根据电势能决定式 Epq 可知a、b的电势能绝对值相等，符号相反，C 项错误；D根据动量定理 Ftpp0 则经过时间t，a、b的动量大小相等，方向相反，故 D 项错误。故选 B。3、塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度-时间图像如图所示，由图像可知，该建筑材料（）4 A前 15s 内先上升后下降 B前 15s 内速度先增加后减小 C前 5s 内处于失重状态 D整个上升过程中的平均速度小于 0.5m/s 答案：B 解析：A 图像的纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向，故前 15s 内速度一直为正，即一直上升，故 A 错误；B 图像的纵坐标的数值表示速度的大小，则前 15s 内速度先增加后减小，故 B 正确；C前 5s 内建筑材料正在向上加速，加速度向上，则建筑材料处于超重状态，故 C 错误；D若构造上升过程为匀加速直线运动和匀减速直线运动，则 =0+m2=0.5m/s 而实际图像描述的在相同的时间内做变加速直线运动的面积大于匀变速直线运动的面积，由=可知整个上升过程中的平均速度大于 0.5m/s，故 D 错误。故选 B。4、如图所示，倾角为=37的传送带以速度v1=2m/s 顺时针匀速转动。将一物块以v2=8m/s 的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，传送带足够长，取sin37=0.6,cos37=0.8，5 g=10m/s2，下列说法正确的是（）A小物块向上运动过程中的加速度大小为 10m/s2 B小物块向上运动的时间为 1.2s C小物块向上滑行的最远距离为 4m D小物块最终将随传送带一起向上匀速运动 答案：C 解析：ABD由于物块的速度大于传送带的速度，所以物块相对传送带向上运动，物块受重力和沿斜面向下的滑动摩擦力，沿斜面方向有根据牛顿第二定律 mgsin+mgcos=ma1 代入数据解得 a1=10m/s2 方向沿斜面向下。设物体减速到传送带速度需要的时间为t1，有 1=1 21=0.6 由于物体所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，因此物体相对传送带向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根据牛顿第二定律有 mgsin-mgcos=ma2 6 代入数据解得：a2=2m/s2 方向沿斜面向下；最后减速到速度为零的时间为 2=12=1s 故小物块向上运动的时间为 1.6s。故 ABD 错误。C小物块向上滑行的最远距离为 =1+221+122=2+82 0.6+22 1m=4 故 C 正确。故选 C。5、重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置，是鸟类的好居处。如图所示，质量为m的鸽子，沿着与水平方向成15角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A鸽子处于失重状态 B空气对鸽子的作用力大于 C空气对鸽子的作用力的功率为D鸽子克服自身的重力的功率为sin15 答案：D 解析：A由鸽子匀速飞行可知，鸽子所受合外力为 0，A 错误；B由共点力平衡条件可知，空气对鸽子的作用力等于，B 错误；7 C空气对鸽子的作用力竖直向上，所以空气对鸽子的作用力的功率为cos75，C 错误；D鸽子克服自身的重力的功率为 =重力 由力的功率表达式 重力=cos（15+90）联立解得 =sin15 D 正确。故选 D。6、如图甲所示，用体重计研究运动与力的关系，测量者先静止站在体重计上，然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则（）A测量者经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段 B测量者在12时间内表现为失重 C测量者在3时刻速度最小 D测量者在4时刻加速度最小 答案：B 解析：8 A根据图像可知，体重计示数与受支持力大小相等，由图乙可知，支持力先小于重力，后大于重力，故先失重后超重，即经历先加速下降后减速下降，故 A 错误；B由图乙可知，测量者在1 2时间内表现为失重，因为支持力小于重力，合力向下，加速度向下，故 B 正确；C由图乙可知，测量者在3时刻之前，合力一直向下，向下加速，3时刻速度最大，故 C 错误；D由图乙可知，测量者在4时刻合力最大，根据牛顿第二定律可知，加速度最大，故 D 错误。故选 B。7、小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为 50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为 45kg 时，取重力加速度g=10m/s2。下面说法中正确是（）A电梯可能在加速上升，加速度大小为 9m/s2 B电梯可能在加速上升，加速度大小为 1m/s2 C电梯可能在减速上升，加速度大小为 1m/s2 D电梯可能在减速下降，加速度大小为 9m/s2 答案：C 解析：体重计示数减小，即小明对体重计的压力减小，即电梯处于失重状态，所以电梯的加速度方向向下，大小为 =50 10 45 1050m/s2=1m/s2 所以可能在以 1m/s2的加速减速上升或加速下降，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。多选题 8、如图甲，足够长的长木板放置在水平地面上，一滑块置于长木板左端。已知滑块和木板的质量均为 2kg，现在滑块上施加一个F0.5t（N）的水平变力作用，从t0 时刻开始计时，滑块所受摩擦力f随时间t变化的9 关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法正确的是（）A图乙中t224sB木板的最大加速度为 1m/s2 C滑块与木板间的动摩擦因数为 0.4D木板与地面间的动摩擦因数为 0.1 答案：ACD 解析：C根据图乙可知，滑块在t2以后受到的摩擦力不变，为 8N，根据 1=1 可得滑块与木板间的动摩擦因数为 1=0.4 C 正确；D在t1时刻木板相对地面开始运动，此时滑块与木板相对静止，则木板与地面间的动摩擦因数为 2=22=440=0.1 D 正确；AB在t2时刻，滑块与木板将要发生相对滑动，此时滑块与木板间的静摩擦力达到最大，且此时二者加速度相同，且木板的加速度达到最大，对滑块有 1=对木板有 1 22=10 联立解得 =2m/s2 =12N 则木板的最大加速度为 2m/s2，根据 =0.5 可求得 2=24s A 正确，B 错误。故选 ACD。9、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 11 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 3：2 D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，故错误，B 正确；C物体 1 静止时，弹簧压缩量为1=；当下滑到 C 点时，物体 2 上升的高度为 =(3)2+(4)2 3=2 则当物体 2 到达 C 时弹簧伸长的长度为，此时弹簧的弹性势能等于物体 1 静止时的弹性势能；对于与及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有 1 2=2 4 解得 1:2=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 2cos=1 其中 cos=45=45 则得滑块 2 到达处时，物块 1 和滑块 2 的速度之比 1:2=4:5 12 故 D 正确；故选 BD。10、一质量为M的斜面体静置于水平地面上，左，右两底角分别为 45和 30，现有两个质量均为m的相同物块a，b从斜面顶端由静止同时释放，沿左、右两侧面加速下滑，斜面体始终保持不动。下列说法正确的是（）A沿倾角为 45的侧面加速下滑的物块最先到达底端 B物块a到达A点的速率大于物块b到达C点的速率 C斜面体与地面之间没有摩擦力作用 D斜面受到地面的支持力等于斜面和两物块所受重力之和 答案：AB 解析：A.设物块与斜面间的动摩擦因数为，物块受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得 1 =2 且 =以上三式联立可得 =(sin cos)13 故沿倾角为 45的侧面加速下滑的物块a的加速度最大，又由匀加速直线运动规律 =122 可知，沿倾角为 45的侧面加速下滑的物块最先到达底端，故 A 正确；B.设斜面的高为h，由几何关系可得物块沿斜面下滑的位移 =sin 由 2=2=2 21tan 可知物块a到达A点的速率大于物块b到达C点的速率，故 B 正确；C.在两物块到达底端前，水平方向由于 1cos45 2cos30=(1234+14)0 故斜面受到地面向左的摩擦力作用，故 C 错误；D.以斜面和物块整体为研究对象，将两物块的加速度分别分解，两物块在竖直方向均有竖直向下的加速度分量，即两物块处于失重状态，则斜面受到地面的支持力小于斜面和两物块所受重力之和，故 D 错误。故选 AB。14 填空题 11、2021 年 5 月 15 日，天问一号着陆器“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，质量为 1.3吨的火星车在如此高速下自动精准降速反映了我国科研水平取得的巨大成就。它首先进入火星大气层的狭窄“走廊”，气动减速；打开降落伞使速度进一步减为 95m/s；与降落伞分离后，打开发动机约 80s，减速至3.6m/s；然后进入悬停避障与缓速下降阶段，经过对着陆点的探测后平稳着陆，其过程大致如图所示。（火星表面的重力加速度约为地球表面的25，地球表面重力加速度取 10m/s2。）（1）“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比_（选填“增大”“减小”或“不变”）。由于勘测需要，火星车走走停停，假如它在一小时内的直线距离是 9m，它的平均速度大小约为_m/s。（2）关于着陆器在不同阶段的受力分析，正确的是()A气动减速段，只受到气体阻力的作用 B伞系减速段，重力与气体对它的作用力是一对平衡力 C动力减速段，发动机喷火的反作用力作用在火星车上 D悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力（3）如果动力减速阶段发动机的推力远大于空气阻力且视作恒定，不考虑火星车的质量变化。请分析说明此阶段火星车的运动性质_，并根据图中所给的数据，估算发动机推力的大小_。答案：不变 2.510-3 C 匀减速直线运动 6.68 103N 15 解析：（1）1惯性大小跟质量有关，“祝融号”的质量不变，则“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比不变 2 平均速度 =93600m/s=2.5 103m/s（2）3A气动减速段，除受到气体阻力的作用外，还受到重力作用，A 错误；B伞系减速段，气体对它的作用力大于重力，不是一对平衡力，B 错误；C动力减速段，发动机和喷出的火之间的作用是相互作用力，则发动机喷火的反作用力作用在火星车上，C正确；D悬停状态中，发动机喷火的反作用力和重力是平衡力，D 错误。故选 C。（3）45由于火星车在动力减速所受推力远大于空气阻力，可将空气阻力忽略不计，火星车在推力和重力两个恒力的作用下做匀减速直线运动，根据=0+可得火星车在此阶段的加速度 =0=3.6 9580m/s2=1.14m/s2 火星车受到的合力 火星表面的重力加速度 火=10 25m/s2=4m/s2 根据牛顿第二定律 推=推=6.68 103N 16 12、如图甲所示，重力为 100N 的木箱静止在水平地板上，至少要用 35N 的水平推力，才能使它从原地开始运动，此后用 30N 的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动，则木箱与地板之间的最大静摩擦力max=_N，木箱与地板之间的动摩擦因数=_；2021 年 8 月 5 日，我国 14 岁少女全红婵在东京奥运会 10 米跳台决赛中创造了五个动作三跳满分的纪录，勇夺冠军，如图乙所示，比赛时在空中下降过程中她处于_状态（选填“超重”或“失重”）。答案：35 0.3 失重 解析：12由题意可知要用 35N 的水平推力，才能使它从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板之间的最大静摩擦力 max=35N 用 30N 的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动，则由平衡条件得 =30N 解得 =0.3 3 比赛时在空中下降过程中加速度向下，物体处于失重状态。