课标版高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律试题部分精练.docx
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课标版高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律试题部分精练
专题三 牛顿运动定律
【考情探究】
考点
考向
5年考情
预测热度
考题示例
学业水平
关联考点
素养要素
解法
牛顿运
动定律
对牛顿第一
定律和惯
性的理解
2019北京理综,20,6分
3
科学本质
★★☆
2015江苏单科,6,4分
3
运动与相互作用观念
2015课标Ⅱ,20,6分
4
运动与相互作用观念
对牛顿第二
定律的理解
2019浙江4月选考,12,3分
3
运动与相互作用观念
2016课标Ⅰ,18,6分
4
曲线运动
运动与相互作用观念
2015重庆理综,3,6分
3
运动与相互作用观念
2015海南单科,9,5分
3
运动与相互作用观念
牛顿运
动定律
的应用
利用图像解
答牛顿运动
定律问题
2018课标Ⅰ,15,6分
4
F-x图像
运动与相互作用观念
图像法
★★★
2015课标Ⅰ,20,6分
3
v-t图像
运动与相互作用观念
图像法
连接体
2019课标Ⅲ,20,6分
4
f-t、v-t图像
运动与相互作用观念
图像法
2019江苏单科,15,16分
4
运动与相互作用观念
2017课标Ⅲ,25,20分
4
科学推理
分析解读 牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律。
本专题主要考查牛顿运动定律的理解、计算、应用三方面,题型有选择题、计算题。
牛顿运动定律是高考的必考内容。
本专题应主要掌握整体法、隔离法的应用,会用正交分解法规范地做题,掌握超重和失重的分析,会分析解决传送带模型及连接体问题,能综合运用牛顿运动定律和运动学规律解题。
【真题探秘】
破考点练考向
【考点集训】
考点一 牛顿运动定律
1.（2020届内蒙古包头五校联考,5）（多选）电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N,关于电梯的运动（如图所示）,以下说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为4m/s2
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为4m/s2
答案 BC
2.远在春秋战国时代（公元前772—前221年）,我国杰出学者墨子认为:
“力,刑之所以奋也。
”“刑”同“形”,即物体;“奋,动也”,即开始运动或运动加快,对墨子这句关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是（ ）
A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因
B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因
C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同
答案 C
3.（2020届东北三校联考,1）一个质量为2kg的物体,在4个共点力作用下处于平衡状态。
现同时撤去大小分别为8N和12N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小
B.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6m/s2
答案 A
4.（2018山西五市联考,8）（多选）在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k,在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。
某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示。
不计木块与车厢底部的摩擦力,则下列说法正确的是（ ）
A.小车可能向右做减速运动
B.小车可能向右做加速运动
C.在这段时间内弹簧的伸长量为
tanθ
D.在这段时间内弹簧的压缩量为
tanθ
答案 AC
考点二 牛顿运动定律的应用
1.
（2018课标Ⅰ,15,6分）如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。
现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。
以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（ ）
答案 A
2.（2018安徽A10联盟联考）如图甲所示,一个可视为质点的物块从倾角为θ=30°的固定斜面顶端由静止开始下滑,从此时开始计时,物块的速度为v,到斜面顶端的距离为x,其x-v2图像如图乙所示。
已知g=10m/s2,斜面足够长,不计空气阻力,下列说法正确的是（ ）
A.物块的加速度大小为8m/s2
B.物块在t=1s时的速度大小为8m/s
C.物块在t=4s时处于斜面上x=24m的位置
D.物块与斜面间的动摩擦因数为μ=
答案D
3.（2020届陕西西安模拟,10）如图所示,水平地面上有一车厢,车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上,已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为μ,车厢静止时,两弹簧长度相同,A恰好不下滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
现使车厢沿水平方向加速运动,为保证A、B仍相对车厢静止,则（ ）
A.速度可能向左,加速度可大于（1+μ）g
B.加速度一定向右,不能超过（1-μ）g
C.加速度一定向左,不能超过μg
D.加速度一定向左,不能超过（1-μ）g
答案 B
4.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上,一细绳绕过皮带轮的皮带槽,一端系一质量为m的重物,另一端固定在桌面上,如图所示。
工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计,桌面上绳与桌面平行,则重物下落过程中,工件运动的加速度为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 A
炼技法提能力
【方法集训】
方法1 瞬时性问题的处理
1.如图所示,两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上,水平轻绳一端连接A,另一端固定在墙上,A、B与传送带间动摩擦因数均为μ。
传送带顺时针方向转动,系统达到稳定后,突然剪断轻绳的瞬间,设A、B的加速度大小分别为aA和aB,（弹簧在弹性限度内,重力加速度为g）则（ ）
A.aA=μ
g,aB=μgB.aA=μg,aB=0
C.aA=μ
g,aB=0D.aA=μg,aB=μg
答案 C
2.（2019贵州铜仁模拟）（多选）如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳的一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。
在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2）,下列说法中正确的是（ ）
A.小球受力个数不变
B.小球立即向左运动,且a=8m/s2
C.小球立即向左运动,且a=10m/s2
D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度为零
答案 BD
方法2 传送带问题的处理
1.（2018山西考前测试）如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速转动。
将一小物块以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μ=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.小物块运动的加速度大小恒为10m/s2
B.小物块向上运动的时间为0.6s
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
2.（2020届四川广元一诊）（多选）如图所示,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送带上端A滑上传送带,滑上时速率为v1,传送带的速率为v2,且v2>v1,不计空气阻力,动摩擦因数一定,关于物块离开传送带的速率v和位置,下面可能的是（ ）
A.从下端B离开,v>v1B.从下端B离开,vC.从上端A离开,v=v1D.从上端A离开,v答案 ABC
方法3 解答连接体中临界极值问题的方法
1.（2020届河南南阳联考,7）（多选）如图所示,在山体下的水平地面上有一静止长木板,某次山体滑坡,有石块从山坡上滑下后,恰好以速度v1滑上长木板,石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦。
设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,且石块始终未滑出长木板。
下面给出了石块在长木板上滑行的v-t图像,其中可能正确的是（ ）
答案 BD
2.（2018陕西西安模拟,17）如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放一小滑块,小滑块质量为m=1kg,可视为质点。
现用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示,取g=10m/s2。
求:
（1）小滑块与木板间的动摩擦因数,以及木板与地面间的动摩擦因数。
（2）若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板上,当小滑块从木板上滑落时,经历的时间。
答案
（1）0.4 0.1
（2）2s
方法4 滑块—滑板模型问题
1.（2018内蒙古五市联考,6）一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,且A、B与木板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
水平恒力F作用在A物块上,如图所示,g=10m/s2。
下列说法正确的是（ ）
A.若F=1N,则物块、木板都静止不动
B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C.若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4N
D.若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2
答案 D
2.有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:
如图所示,滑板长L=1m,起点A到终点线B的距离s=5m。
开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。
板右端到达B处冲线,游戏结束。
已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2kg,滑板质量m2=1kg,重力加速度g取10m/s2,求:
（1）滑板由A滑到B的最短时间;
（2）为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围。
答案
（1）1s
（2）30N≤F≤34N
3.（2018安徽A10联盟联考,11）如图甲所示,质量m=1kg的小物块A（可视为质点）放在质量M=4kg的薄木板B的左端,木板长L=4.5m,起初A、B静止在水平地面上。
现用一水平向左的力F作用在木板B上,通过传感器测出A、B的加速度与外力F的变化关系如图乙所示。
已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板B的厚度可忽略不计,重力加速度g=10m/s2。
（1）求A、B之间的动摩擦因数μ1。
（2）求B与地面之间的动摩擦因数μ2。
（3）若开始时对B施加水平向左的恒力F=29N,且给A一水平向右的初速度v0=4m/s,则经过多长时间物块A恰好滑到木板B的右端?
答案
（1）0.4
（2）0.1 （3）1s
【5年高考】
A组 基础题组
1.（2019北京理综,20,6分）国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。
例如,由m和s可以导出速度单位m·s-1。
历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。
但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
1967年用铯-133原子基态的两个超精细能级间的跃迁辐射的频率Δν=9192631770Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299792458m·s-1定义m。
2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图,例如,s对应Δν,m对应c）。
新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。
下列选项不正确的是（ ）
A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性
B.用真空中的光速c（m·s-1）定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义
C.用基本电荷e（C）定义安培（A）,因为电荷量q与电流I存在I=q/t,而s已定义
D.因为普朗克常量h（J·s）的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
答案 D
2.（2019浙江4月选考,12,3分）如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。
A、B两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。
若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁）（ ）
A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
答案 D
3.（2016上海单科,4,3分）如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的（ ）
A.OA方向B.OB方向
C.OC方向D.OD方向
答案 D
4.（2016课标Ⅰ,18,6分）（多选）一质点做匀速直线运动。
现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则（ ）
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
答案 BC
5.（2015课标Ⅱ,20,6分）（多选）在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。
当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为
a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。
不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为（ ）
A.8B.10C.15D.18
答案 BC
6.（2015海南单科,9,5分）（多选）如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块。
开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑。
当升降机加速上升时,（ ）
A.物块与斜面间的摩擦力减小
B.物块与斜面间的正压力增大
C.物块相对于斜面减速下滑
D.物块相对于斜面匀速下滑
答案 BD
B组 提升题组
1.（2019课标Ⅲ,20,6分）（多选）如图（a）,物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示,木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取10m/s2。
由题给数据可以得出（ ）
图（a）
图（b） 图（c）
A.木板的质量为1kg
B.2s~4s内,力F的大小为0.4N
C.0~2s内,力F的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
答案 AB
2.（2015课标Ⅰ,20,6分）（多选）如图（a）,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图（b）所示。
若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出（ ）
A.斜面的倾角
B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
答案 ACD
3.（2015江苏单科,6,4分）（多选）一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力（ ）
A.t=2s时最大B.t=2s时最小
C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小
答案 AD
4.（2015海南单科,8,5分）（多选）如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。
整个系统处于静止状态。
现将细线剪断。
将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。
在剪断的瞬间,（ ）
A.a1=3gB.a1=0
C.Δl1=2Δl2D.Δl1=Δl2
答案 AC
5.（2019江苏单科,15,16分）如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。
A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。
先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。
接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
求:
（1）A被敲击后获得的初速度大小vA;
（2）在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';
（3）B被敲击后获得的初速度大小vB。
答案
（1）
（2）3μg μg （3）2
C组 教师专用题组
1.（2014山东理综,15,6分）（多选）一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图。
在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（ ）
A.t1B.t2C.t3D.t4
答案 AC
2.（2014江苏单科,8,4分）（多选）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μ,B与地面间的动摩擦因数为
μ。
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F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=
μmg时,A的加速度为
μg
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度都不会超过
μg
答案 BCD
3.（2017上海单科,5,3分）如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,使之处于静止状态。
忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做（ ）
A.曲线运动
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.变加速直线运动
答案 C
4.（2016江苏单科,9,4分）（多选）如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。
若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中（ ）
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
答案 BD
5.（2011课标,21,6分）如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。
假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数）,木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。
下列反映a1和a2变化的图线中正确的是 （ ）
答案 A
6.（2015重庆理综,3,6分）高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。
此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ）
A.
+mgB.
-mg
C.
+mgD.
-mg
答案 A
7.（2013课标Ⅰ,14,6分,0.787）如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是（ ）
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
A.物体具有惯性
B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关
C.物体运动的距离与时间的平方成正比
D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
答案 C
8.（2010课标Ⅰ,15,6分）如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。
现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。
重力加速度大小为g。
则有（ ）
A.a1=0,a2=gB.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2=
gD.a1=g,a2=
g
答案 C
9.[2019天津理综,9
（1）]第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。
h的数值为6.63×10-34,根据能量子定义,h的单位是 ,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为 。
答案 J·s kg·m2/s
10.（2014课标Ⅰ,24,12分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。
当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。
通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。
设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
答案 20m/s（或72km/h）
【3年模拟】
时间:
60分钟 分值:
95分
一、选择题（每小题6分,共48分）
1.（2020届广东汕头模拟,2）（多选）建设房屋时,保持底边L不变,要设计好屋顶的倾角θ,以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶,雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动。
下列说法正确的是（ ）
A.倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大
B.倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越大
C.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大
D.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短
答案 AC
2.（2018河北五校联考,6）如图所示,在竖直平面内有半径为R和2R的两个圆,两圆的最高点相切,切点为A,B和C分别是小圆和大圆上的点,其中AB长为
R,AC长为2
R。
现沿AB和AC建立两条光滑轨道,自A处由静止释放小球,已知小球沿AB轨道运动到B点所用时间为t1,沿AC轨道运动到C点所用时间为t2,则t1与t2之比为（ ）
A.1∶
B.1∶2C.1∶
D.1∶3
答案 A
3.（2020届宁夏银川一中摸底,5）两个质量均为m的小球,用一条轻细线和轻弹簧连接,放置在倾
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