高考物理必考核心知识过关练习题精选《牛顿运动定律》最新精品含详细解析.docx

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高考物理必考核心知识过关练习题精选《牛顿运动定律》最新精品含详细解析

2020高考物理必考核心知识过关练习题精选

《牛顿运动定律》

总分100分，时间100分钟

第一卷（48分）

一、单选题（本大题共9小题，共36分）

1.下列各组单位中，属于国际基本单位的是（　　）

A.J、kg、sB.m/s2、m、kgC.m、kg、sD.m、kg、N

2.关于惯性，下列说法正确的是（　　）

A.只有在不受外力作用时物体才有惯性

B.只有运动的物体才具有惯性

C.惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质

D.两个物体只要速度相同，惯性就一定相同

3.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）

A.牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的

B.根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因

C.根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因

D.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律

4.下列说法中正确的是（）

A.物体所受合外力越大，则速度一定越大

B.物体在某时刻的速度方向与该时刻的加速度方向可能相反

C.只要物体所受合外力不为零，则物体的速率一定在改变

D.恒定的合外力作用在物体上，物体可能会作匀速运动

5.

如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实

际上相当于两个人拔河，如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（　　）

A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力

B.甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

C.只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小

D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力

6.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球。

乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）（　　）

​

A.铁球向左，乒乓球向右B.铁球向右．乒乓球向左

C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右

7.

如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ．则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（　　）

A.

B.MaC.μmgD.μ（M+m）g

8.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A.小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上

B.小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直杆向上

C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=

D.小车向左以加速度a运动时，F=

9.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为（）

A.

B.

C.

D.

二、多选题（本大题共3小题，共12分）

10.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是（）

A.

向右减速运动

B.向右加速运动

C.向左减速运动

D.向左加速运动

11.一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的图像如图所示。

下列判断正确的是（  ）

A.

物体在加速过程中被吊起的高度为10m

B.0〜10s内的平均速度大于30S〜35s内

的平均速度

C.30s--35s内物体处于超重状态

D.前10s内钢索最容易发生断裂

12.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。

木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m／s2，下列说法正确的是（ ）

​

A.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1

B.当水平拉力F＝7N时，长木板的加速度大小为3m／s2

C.当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大

D.小滑块的质量m＝2kg

第二卷（共52分）

三、实验题探究题（本大题共2小题，共18分）

13.利用所学物理知识解答下列问题：

（1）在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学将两个力传感器按图1方式对拉，其中一只系在墙上，另一只握在手中，在计算机屏上显示如图2所示，横坐标代表的物理量是______。

（2）由图2可得到的实验结论是（填字母）______

A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等       

B.两传感器间的作用力与反作用力方向相反

C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化       

D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上

14.“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲．

（1）本实验中使用的电火花计时器，使用________（填“直流”或“交流”）电源，已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为________s．

（2）乙图为某同学在平衡摩擦力后打出的一条纸带，为了求出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，其中打计数点2时小车的速度为________m／s，小车的加速度a＝________m／s2．

（3）为减小实验误差，盘和砝码的总质量应比小车的质量________（填“小”或“大”）得多．

（4）改变盘和砝码的总质量，重新测出对应的加速度，多次测量后得到小车的加速度a和拉力F的数据如表（小车质量保持不变）．

F／N

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

a／（m·s－2）

0.10

0.21

0.30

0.39

0.51

​

①根据表中的数据在坐标图上作出a－F图象；

②由图象得到的实验结论是_____________________________．

四、计算题（本大题共5小题，共34分）

15.质量为m=1kg的物体，在水平拉力的作用下，从静止开始沿粗糙水平面运动，经过时间2s，拉力停止作用，再经4s物体停止。

运动过程中的υ-t图像如图所示，g取10m/s2。

求：

（1）物体运动过程总位移大小；

（2）物体和水平面间的动摩擦因数；

（3）水平拉力大小F。

16.一个初速度是3m/s，质量是5kg的运动物体，在受到方向跟初速度方向相同、大小恒为30N的拉力作用下做匀加速运动，物体与水平面的动摩擦因数是0.4。

求：

（1）物体受到的摩擦力的大小；

（2）物体运动的加速度大小；

（3）开始运动10s内物体通过的距离。

17.如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.6．（g取10m/s2）

（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．

（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止．

18.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。

现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。

已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。

释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。

求：

（1）物体C从开始到刚离开地面过程中，物体A沿斜面下滑的距离                        

（2）斜面的倾角α

（3）物体A能获得的最大速度

19.如图所示，倾角θ＝37°的传送带以v＝0.6m／s的速度向上匀速传动。

在传送带的最顶端，有一个炭块（视为质点）以v0＝1.2m／s的初速度沿传送带下滑。

炭块与传送带之间的动摩擦因数为0.9，取重力加速度g＝10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，传送带足够长，求：

（1）炭块沿传送带向下运动的最大位移；

（2）炭块在传送带上的划痕的长度。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：

A、J是导出单位，不是国际基本单位，所以A错误；

B、m/s2是导出单位，不是国际基本单位，所以B错误；

C、m、kg、s是国际基本单位，所以C正确；

D、N是导出单位，不是国际基本单位，所以D错误；

故选：

C

国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．

国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识，本题较简单．

2.【答案】C

【解析】解：

惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，任何物体在任何情况下都有惯性，物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故C正确，ABD错误

故选：

C。

惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．

惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：

一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来．

3.【答案】B

【解析】解：

A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；

B、根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．故B正确，C错误；

D、由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态．所以牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律，故D错误；

故选：

B

牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律，它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态；牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律．

牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的．

4.【答案】B

【解析】物体的速度大小与受力无关；物体的速度与加速度无关；力是改变物体运动状态的原因，有力就会产生加速度，而加速度是描述速度变化快慢的物理量。

本题考查牛顿第一、第二定律的内容，明确加速度与速度的关系，注意合外力与加速度的关系。

【解答】解：

A.物体速度的大小与受力无关，物体所受合外力越大，速度不一定越大，故A错误；

B.物体的速度与加速度无关；物体在某时刻的速度方向与该时刻的加速度方向可能相反，故B正确；

C.物体所受合外力不为零，则物体的速度一定变化，但速率不一定在改变，如匀速圆周运动，故C错误；

D.恒定的合外力作用在物体上，物体有加速度，一定不可能会作匀速运动，故D错误。

故选B。

5.【答案】D

【解析】解：

ABC、甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小始终相等，与运动状态无关，故ABC错误；

D、即不管哪个获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜，故D正确；

故选：

D。

“押加”比赛中两队对绳子的拉力等大反向，之所以甲获胜，原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力．

由此题的知识我们可以知道，在拔河比赛中要挑选一些体重大的同学，以增加与地面之间的最大静摩擦力．

6.【答案】A

【解析】当容器随小车突然向右运动时，铁球由于惯性要保持原来状态，故相对小车向左运动；当容器随小车突然向右运动时，容器中的水也有惯性，故也有相对小车向左运动的趋势，水的密度大于整个乒乓球的密度，故把乒乓球挤向右，故乒乓球故相对小车向右运动。

​物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。

原来静止的物体具有保持静止状态的性质；原来处于运动的物体，具有保持匀速直线运动状态的性质，本题的难度在于这两个小球分别在一只盛水的容器中，因此解题时要考虑水的密度大于整个乒乓球密度，水的密度小于整个铁球密度等，总之此题有一定的拔高难度，属于难题。

【解答】因为小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动趋势，但由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球向右运动，故A正确，BCD错误。

故选A。

7.【答案】A

【解析】解：

先对整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：

F=（M+m）a     ①

再对物体m受力分析，受重力、支持力和向前的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：

f=ma       ②

由①②联立解得：

f=ma=

，故BCD错误，A正确；

故选：

A．

由于小车和木块一起作无相对滑动的加速运动，所以小车和木块的加速度大小相同，对小车和木块受力分析，根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小．

当分析多个物体的受力、运动情况时，通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小．

8.【答案】D

【解析】本题考查了牛顿第二定律；本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定。

结合小车的运动状态对小车进行受力分析，小车所受合外力的方向与加速度的方向一致，从而确定杆对小球的作用力。

【解答】AB.小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：

F=mg，方向竖直向上，故AB错误；

C.当小球向右以加速度a运动时，对其受力分析，受重力和弹力，如图

合力为：

F合=ma，水平向右

根据平行四边形定则，弹力为：

F=

，α≠θ，故C错误；

D.与C同理，小车向左以加速度a运动时，如图，竖直方向Fy=mg，水平方向Fx=ma，则

，方向斜向左上方，故D正确。

故选D。

9.【答案】A

【解析】先对物体分析，根据牛顿第二定律求得绳子拉力大小，再对人分析，由平衡条件求出地面对人的支持力，即可得到人对地面的压力大小。

本题中人处于平衡状态，物体处于有加速度的状态，运用隔离法，根据牛顿第二定律和平衡条件结合进行研究。

【解答】

以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得  T-mg=ma

解得绳子的拉力：

T=m（g+a）

再以人为研究对象，根据平衡条件得地面对人的支持力为：

N=Mg-T=Mg-m（g+a）=（M-m）g-ma

根据牛顿第三定律得知，人对地面的压力大小N′=N=（M-m）g-ma，故A正确，BCD错误。

故选A。

10.【答案】BC

【解析】解：

对小球受力分析，受重力和斜向右上方平行绳子的拉力；

速度水平，小球做直线运动，合力与速度共线，故合力水平；

故合力水平向右，加速度也水平向右，所以小车可能是向右加速，也可能是向左减速。

故选：

BC。

车和球一起运动，它们由共同的加速度，对小球受力分析，可以求得小球的加速度的大小，即为小车的加速度的大小，从而可以判断小车可能的运动情况。

对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法，通过整体法求得加速度，再利用隔离法求物体之间的力的大小。

11.【答案】AD

【解析】本题考查匀变速直线运动的速度时间图象、运动学的公式、牛顿第二定律的应用，超重和失重等知识点。

本题的关键在于能够通过速度时间图象求面积的方法求位移，并对物体进行运动过程分析和受力分析，利用加速度方向判断超重和失重。

【解答】

A.0 ~36s内高度可通过图线下面积求得：

 ，故A正确；

B.0～10秒的平均速度为

，30-36秒的平均速度为

，相等，故B错误； 

C.30～36s内吊车是向上做匀减速直线运动，加速度的方向是向下的，所以处于失重状态，故C错误； 

D.前10s内，向上做匀加速运动，加速度方向是向上的，钢索拉力大，容易发生断裂，故D正确。

​故选AD。

12.【答案】BD

【解析】由题可知，当0＜F≤6N时二者一起加速运动，对整体有F＝（M＋m）a，

，即此时a－F图线的斜率为整体质量的倒数，得M＋m＝3kg；当F＞6N时二者间出现相对滑动。

对木板有F－μmg＝Ma，即

，可见此时图线斜率为木板质量的倒数，可得M＝1kg，则m＝2kg，D正确；由于出现相对滑动后小滑块所受合外力等于木板对它产生的摩擦力，不再随F的增大而变化。

则出现相对滑动后小滑块的加速度达到最大。

且不再变化。

由图可知小滑块的最大加速度为a大＝2m／s2。

用牛顿第二定律有μmg＝ma大，得μ＝0.2，A、C错误。

将F＝7N代入

得a＝3m／s2，B正确。

13.【答案】时间 ABC

【解析】解：

（1）由题可知，图2表示的是力传感器上的作用力随时间变化的关系，所以横坐标代表的物理量是时间，纵坐标代表的物理量是力；

（2）A、作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失。

故A正确，B正确，C正确；

D、两传感器间的作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，故D错误

故选：

ABC

故答案为：

（1）时间；

（2）ABC

作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失。

解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失。

14.【答案】

（1）交流0.1 

（2）0.215、0.5（3）小

​（4）①

②小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项。

其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚。

纸带法实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论

和△x=at2，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。

通过作图法研究两个变量之间的关系是物理里常用的一种手段，只有直线图形可以清楚地说明两变量之间的关系。

纸带处理是高考力学实验里重要的问题。

纸带法实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论

和△x=at2，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。

【解答】

（1）电火花和电磁计时器都使用交流电源。

已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s。

（2）利用匀变速直线运动的两个推论

和△x=at2，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。

。

（3）设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：

对m：

mg-F拉=ma

对M：

F拉=Ma

解得：

当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力

（4）①见图

②小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比

故答案为：

（1）交流0.1 

（2）0.215、0.5

（3）小

（4）①作图 

②小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比

15.【答案】解：

（1）由υ-t图像可知：

物体运动过程总位移大小x=24m；

（2）物体加速运动的加速度大小为a1=4m/s2；

拉力停止作用后，物体做减速运动的加速度大小为a2=2m/s2；

设物体和水平面间的动摩擦因数为μ，有μmg=ma2

解得μ=0.2；

（3）由F-μmg=ma1

解得：

F=6N。

【解析】

（1）根据v-t图像求出物体运动过程总位移大小；

（2）由图可知撤去拉力后的加速度，撤去拉力后物体只受摩擦力，由此可得到摩擦因数；

（3）由图可得撤去之前的加速度，再由牛顿第二定律可得拉力。

本题考查读图能力和应用牛顿定律处理多过程问题的能力，也可以根据图象求出两段过程的位移，根据动能定理求解F和μ。

16.【答案】解：

（1）物体向右运动时受到向左的摩擦力，Ff=μFN=μG=0.4×50N=20N

（2）

方向：

水平向右      

（3）物体做匀加速运动，经10s位移

。

答：

（1）物体受到的摩擦力的大小为20N；

（2）物体运动的加速度大小为2m/s2；

（3）开始运动10s内物体通过的距离为130m。

【解析】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力。

（1）根据滑动摩擦力公式得到摩擦力大小；

（2）根据牛顿第二定律求出物体的加速度；

（3）结合匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式求出5s末的速度和5s内的位移。

17.【答案】解：

（1）若木板固定，小滑块在滑动摩擦力作用下，做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：

a=μ2g=6m/s2；

所以

；

即：

若木板固定，小滑块在木板上滑过的距离为3m；

（2）对m：

a1=μ2g=6m/s2；

对M：

Ma2=μ2mg-μ1（m+M）g；

解得：

a2=1.5m/s2；

当速度相等时相对静止，则有：

v0-a1t=a2t；

解得：

t=0.8s；

即：

若木板不固定，小滑块自滑上木板开始0.8s后相对木板处于静止。

【解析】

本题考查了牛顿运动定律的应用、匀变速直线运动的速度与位移的关系；解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析，清楚滑块和木板的运动情况，根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解，难度适中。

（1）若木板固定，小滑块在滑动摩擦力作用下，做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出加速度，根据位移速度公式求解位移； 

（2）若木板不固定，小滑块在滑动摩擦力作用下，做匀减速运动，木板在摩擦力作用下做匀加速运动，当速度相等时相对静止，根据运动学基本公式即可求解。

18.【答案】解：

（1）设开始时弹簧的压缩量

，根据平衡条件得：

对B有：

；

设当物体C刚离开地面时，弹簧的伸长量为

，则：

；

当物体C刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为：

；

联立解得：

；

即：

物体C从开始到刚离开地面过程中，物体A沿斜面下滑的距离为

；

（2） 物体C刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用；

设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律：

对B有：

；

对A有：

；

解得：

；

当B获得最大速度时，有a=0；

由以上几式联立，解得

；

所以：

α=30°；

即：

斜面的倾角α为30°；

（3）由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体C刚离开地面时，A、B两物体的速度相等，设为vm，以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得：

；

解得：

；