人教版2022年高中物理牛顿运动定律经典大题例题.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经典大题例题年高中物理牛顿运动定律经典大题例题 单选题 1、如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为 30，质量为 0.3kg 的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能到达的最高位置为C点，小物块从A到C的vt图像如图乙所示。g取 10m/s2，则下列说法正确的是（）A小物块到C点后将沿斜面下滑 B小物块加速时的加速度是减速时加速度的 3 倍 C小物块与斜面间的动摩擦因数为32 D推力F的大小为 4N 答案：D 解析：ABC由题图乙所示可知，物块匀加速直线运动的加速度大小 a111103m/s2 匀减速直线运动的加速度大小 2 a22210m/s2 在匀减速直线运动过程中，根据牛顿第二定律 mgsin30mgcos30ma2 解得 33 在最高点，有 mgsin30mgcos30 所以物块达到最高点C后不会下滑，故 ABC 错误；D在匀加速过程中，由牛顿第二定律可得 Fmgsin30mgcos30ma1 解得 F4N 故 D 正确。故选 D。2、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 3 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；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。3、如图所示，我校女篮球队员正在进行原地纵跳摸高训练，以提高自已的弹跳力。运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分调整后，发力跳起摸到了一定的高度。某运动员原地静止站立（不起跳）摸高为 1.90m，纵跳摸高中，该运动员先下蹲，重心下降 0.4m，经过充分调整后，发力跳起摸到了 2.45m 的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，已知该运动员的质量m=60kg，g取 10m/s2。则下列说法中正确的是（）4 A运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态 B起跳过程中运动员对地面的压力为 1425N C运动员起跳时地面弹力做功不为零 D运动员起跳时地面弹力的冲量为零 答案：B 解析：A运动员起跳后到上升到最高点，先加速后减速，所以是先超重后失重，故 A 错误；B运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据 =21=2 10 (2.45 1.90)m/s=11m/s 在起跳过程中，根据速度位移公式可知 2=2 解得 =22=112 0.4m/s2=13.75m/s2 对运动员，根据牛顿第二定律可知 =解得 =1425N 5 故 B 正确；CD运动员起跳时地面弹力没有位移，所以做功为零，有作用时间，冲量不为零，故 CD 错误。故选 B。4、如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下，从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示（取g10 m/s2），则下列说法正确的是（）A05 s 内物块做匀减速运动 B在t1 s 时刻恒力F反向 C恒力F大小为 10N D物块与水平面间的动摩擦因数为 0.4 答案：B 解析：AB由匀变速直线运动规律可得 2 02=2 整理得 2=2 +02 对比图线可知，斜率为 21=1005m/s2 6 解得物块做匀减速直线运动的加速度大小为 a110m/s2 减速到零的时间为 1=01=1s 故 01s 内物块做匀减速运动，在t1s 时刻恒力F反向，A 错误，B 正确；CD物块减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小满足 22=6413 5m/s2 解得 a24m/s2 两过程据牛顿第二定律分别可得 Ffma1 Ffma2 联立两式解得 F7N，f3N 则动摩擦因数为 =0.3 CD 错误。故选 B。5、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）7 A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动 C物体最终只能停止在O点 D物体停止运动后所受的摩擦力为 mg 答案：B 解析：A物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A 错误；B物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B 正确；CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为，CD 错误。故选 B。6、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 8 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 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。9 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。7、物体质量为m5Kg 放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为 0.3，则外力F为（）A20NB15NC25ND10N 答案：C 解析：根据牛顿第二定律得 =合 则有 0.3 5 10+2 525N 故选 C。多选题 8、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动 10 B物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 C平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同 D初速度越大，物体在空中的飞行时间越长 答案：AC 解析：A物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g，A 正确；B由水平位移公式 =0 竖直方向的位移为 =122 联立可得 =02 故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B 错误；C由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同，C 正确；D由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D 错误。故选 AC。9、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于如图所示状态。设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）11 A若小车向左运动，FN可能为零 B若小车向左运动，FT可能为零 C若小车向右运动，FN不可能为零 D若小车向右运动，FT不可能为零 答案：AB 解析：A.若小车向左减速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则为零，A 正确；B.若小车向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则拉力为零，B 正确；C.若小车向右加速，加速度方向向右，若小球所受的拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则此时为零，C 错误；D.若小车向右减速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则拉力为零，D 错误。故选 AB。10、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的空气阻力的作用。距地面高度h在 3m 以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取 10m/s2，则（）12 A该物体的质量为 2kgB空气阻力大小为 2N C全过程所用的时间为2+62sD物体运动过程中机械能减小了 24J 答案：BCD 解析：AB根据动能定理 k=合 故图像的斜率代表了物体受到的合力，有 +=12 =8 解得 =1kg，=2N A 选项错误，B 选项正确；D根据图像可知初动能为 72J，回到起点的动能为 48J，损失的机械能即为 24J，D 正确；C设初速度为v0，则 1202=k=72J 代入得到 13 0=12m/s 设上升加速度为a1，时间为t1，上升位移为x，则 1=12 0=11 =12112 解得 1=1s，=6m 设下降加速度为a2，时间为t2，则 2=8 =12222 解得 2=62s 所以总时间 t 有 =1+2=2+62s C 正确；故选 BCD。填空题 11、如图（a），商场半空中悬挂的轻绳上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过绳传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，轻绳的形状如图（b），其左侧与水平夹角为=37，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹与轻绳之间的摩擦，则铁夹的加速度方向_（填水平向右或水平向左），大小为_。（sin37=0.6，cos37=0.8）14 答案：水平向右 103m/s2 解析：12对此时节点处的钢丝进行受力分析，如图所示 y轴方向，根据平衡条件有 sin=x轴方向，根据牛顿第二定律有 cos=联立解得 =103m/s2 方向水平向右 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。15 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