人教版2022年高中物理牛顿运动定律必考考点训练.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必考考点训练年高中物理牛顿运动定律必考考点训练 单选题 1、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，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 2 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 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。2、如图所示，所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下，若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线，则连线的性质为（）3 A圆弧 B抛物线 C水平线 D斜线 答案：A 解析：设轨道与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律，物体的加速度 a=cos=gcos 所有小物体在相等时间内的位移 =122=12cos 2=122 cos 由图可知 12gt2是竖直方向直径的长度，通过几何关系知，某一时刻这些小物体所在位置构成的面是圆弧。故选 A。3、如图所示，在某建筑地，工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，绳索与水平方向的夹角为；工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。己知甲、乙的质量分别为甲、乙，重力加速度大小为g，甲，乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（）4 A乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变 B乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐减小 C工件匀速上升时。楼顶对甲的支持力为(甲)D工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为(+)cos 答案：D 解析：A乙将工件拉到楼顶过程，设两绳结点上方绳索与竖直方向夹角为，对结点由平衡条件可得甲拉的绳索上的拉力为 1=cos 由平衡条件可得，甲受到的摩擦力为 1=1cos 由于变大，可知1变大，1变大，A 错误；B乙将工件拉到楼顶过程，乙对轻绳的拉力为 2=tan 由平衡条件可得，乙受到的摩擦力为 2=2 由于变大，可知2变大，2变大，B 错误；C工件匀速上升时，绳上拉力T大小等于工件的重力mg，在竖直方向对甲由平衡条件可得 +sin=甲 解得楼顶对甲的支持力为 =甲 sin=甲 sin 5 C 错误；D工件以加速度a匀加速上升时，对工件由牛顿第二定律可得 =在水平方向对甲由平衡条件可得 =cos 联立解得楼顶对甲的摩擦力为 =(+)cos D 正确。故选 D。4、如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与 A 物体相连接，将 B 物体放置在 A 物体的上面，A、B 的质量都为m，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体 B 上，使物体 B 开始向上做匀加速运动，拉力F与物体 B 的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（）A物体 B 位移为 4cm 时，弹簧处于原长状态 B物体 B 的加速度大小为 5m/s2 C物体 A 的质量为 4kg D弹簧的劲度系数为 5N/cm 答案：C 6 解析：A当物体 B 位移为 4cm 时，物体 A、B 仍有向上的加速度，此时弹簧产生的向上的弹力大于物体 A 的重力，所以弹簧处于压缩状态，选项 A 错误；BC设力F未作用时弹簧的压缩量为x0，则有 kx02mg 设物体 A、B 的共同加速度大小为a，则当 FF120N 时，由牛顿第二定律得 F1kx02mg2ma 当 FF250N 时，物体 A、B 刚好分离，对物体 B 有 F2mgma 以上各式联立可解得 a2.5m/s2，m4kg 选项 B 错误，C 正确；D当物体 A、B 刚好分离时，对物体 A 有 k（x0 x）mgma 将x0.04m 代入解得 k7.5N/cm 选项 D 错误。7 故选 C。5、如图所示，有 A、B 两物体，mA2mB，用细绳连接后放在光滑的斜面上，在它们下滑的过程中（）A它们的加速度agsin B它们的加速度a 1，则（）A2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C02时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右 D03时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 答案：BC 解析：13 A相对地面而言，小物块在01小时间内，向左做匀减速运动，1之后反向向右向右运动，故小物块在1时刻离A处距离最大，A 错误；B小物块在01小时间内，向左做匀减速运动，相对传送带也是向左运动；12时间内，反向向右做匀加速运动，但速度小于传送带向右速度，仍是相对传送带向左运动，2时刻两者同速，在23时间内，小物块相对于传送带静止一起向右匀速运动，所以t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B 正确；C由 B 中分析可知，02时间内，小物块相对传送带一直向左运动，所以受到的摩擦力方向一直向右，C 正确；D在02时间内，小物块相对传送带一直向左运动，故小物块一直受向右的滑动摩擦力，在23时间内，小物块相对于传送带静止；小物块不受摩擦力作用，故 D 错误。故选 BC。9、如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A金属棒的最大电压为122 B金属在磁场中的运动时间为2 C克服安培力所做的功为mgh D右端的电阻R产生的焦耳热为12（mghmgd）14 答案：AD 解析：A金属棒在下滑过程中，由机械能守恒定律得 =122 则得金属棒到达水平面时的速度 =2 金属棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力而做减速运动，则金属棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为 =金属棒的最大电压为 =12=122 A 正确；B金属棒在磁场中运动时，取向右为正方向，根据牛顿第二定律得 222=即得 222=两边求和得(222)=则得 222=0 15 解得金属在磁场中的运动时间为 =2 222 B 错误；C金属棒在整个运动过程中，由动能定理得 =0 0 则克服安培力做功=C 错误；D克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热=12=12=12()D 正确。故选 AD。10、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是（）A亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 答案：BCD 解析：A亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，选项 A 错误；16 BCD牛顿根据选项 B 中伽利略的正确观点和选项 C 中笛卡儿的正确观点，得出了选项 D 的正确观点，选项 B、C、D 正确。故选 BCD。填空题 11、理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理想状态，从而来揭示自然现象本质的假想实验。为了说明运动和力的关系，伽利略设计了如图所示的理想实验。(1)关于伽利略的这个理想实验，下列说法正确的是()A“小球沿斜面向下运动后，沿斜面向上运动，会越来越慢”，这是可靠的事实 B“小球沿斜面向下运动后，沿斜面向上运动，会越来越慢”，这是合理外推的理想状态 C“若摩擦可以忽略不计，小球最终会达到与左侧同样的高度”，这是揭示自然现象的本质 D“如果右侧斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将达不到原来的高度，就应永远运动下去”，这是揭示自然现象的本质(2)伽利略的理想实验否定了亚里士多德关于运动和力关系的错误认识。亚里士多德的认识是_。答案：AD 运动必须依靠外力的不断作用才能维持（力是维持物体运动的原因）解析：(1)1AB“小球沿斜面向下运动后，沿斜面向上运动，会越来越慢”，这是可靠的事实，A 正确、B 错误；C“若摩擦可以忽略不计，小球最终会达到与左侧同样的高度”，这是合理外推的理想状态，C 错误；D“如果右侧斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将达不到原来的高度，就应永远运动下去”，这是揭示自然现象的本质，D 正确。17 故选 AD。(2)2亚里士多德的认识是运动必须依靠外力的不断作用才能维持（力是维持物体运动的原因）。12、如图所示，=4.0kg，=2.0kg，和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从=0时刻起，对 B 施加向右的水平恒力2=4.0N，同时对施加向右的水平变力1=(20 20)N，=_s 时、B 将分离，此时 B 物体的加速度大小为_m/s2。答案：0.6 2 解析：1力F1的表达式 1=20 20 A、B 分离时二者没有相互作用力，但二者加速度大小相等，根据加速度相等可得 1A=2B 联立并代入数值可得 =0.6s 2当t=0.6s 时 1=20 20=8N 二者一起加速运动，取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得 1+2=(A+B)代入数值可得 =2m/s2