高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含答案(1)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含答案(1)
一、选择题
1．如图所示，质量均为m的物块P、Q放在倾角为θ的斜面上，P与斜面之间无摩擦，Q与斜面之间的动摩擦因数为μ。

当P、Q一起沿斜面加速下滑时，P、Q之间的相互作用力大小为（）
A．1
cos
2
mg
μθB．
1
sin
2
mg
μθC．sin cos
mg mg
θμθ
-D．0
2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()
A．0.2,6N
B．0.1,6N
C．0.2,8N
D．0.1,8N
3．关于一对平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是()
A．平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力
B．平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力
C．作用力和反作用力可以不是同一种性质的力
D．作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些
4．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）
A ．升降机停止前在向下运动
B ．10t -时间内小球处于失重状态，12t t -时间内小球处于超重状态
C ．13t t -时间内小球向下运动，动能先增大后减小
D ．34t t -时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
5．下列对教材中的四幅图分析正确的是
A ．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用
B ．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态
C ．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大
D ．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
6．如图所示，倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A 的上表面水平且放有一斜劈B ，B 的上表面上有一物块C ，A 、B 、C 一起沿斜面匀加速下滑。

已知A 、B 、C 的质量均为m ，重力加速度为g ，下列说法正确的是
A ．A 、
B 间摩擦力为零
B ．A 加速度大小为cos g θ
C ．C 可能只受两个力作用
D ．斜面体受到地面的摩擦力为零
7．一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从0t =时刻起，用一水平向右的拉力F 作用在物块上，且F 的大小随时间从零均匀增大，则下列关于物块的加速度a 、摩擦力f F 、速度v 随F 的变化图象正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
8．质量为2kg 的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为2
22(m)x t t =+。

该物体所受合力的大小为（ ）
A ．2N
B ．4N
C ．6N
D ．8N
9．跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（ ）
A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态
B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态
C ．上升过程和下落过程均处于超重状态
D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态
10．质量为M 的人站在地面上，用绳通过光滑定滑轮将质量为m 的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a 下降（a g <），则人对地面的压力大小为（ ）
A ．()M m g ma +-
B ．()M g a ma --
C ．()M m g ma -+
D ．Mg ma -
11．如图所示，在水平地面上有一辆小车，小车内底面水平且光滑，侧面竖直且光滑。

球A 用轻绳悬挂于右侧面细线与竖直方向的夹角为37°，小车左下角放置球B ，并与左侧面接触。

小车在沿水平面向右运动过程中，A 与右侧面的弹力恰好为零。

设小车的质量为M ，两球的质量均为m ，则（ ）
A．球A和球B受到的合力不相等
B．小车的加速度大小为6m/s2
C．地面对小车的支持力大小为（M+m）g
D．小车对球B的作用力大小为1.25mg
12．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（）
A．B．
C．D．
13．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。

其传
v=的恒定速率运行。

旅客把送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持1m/s
μ=，A、B间的距离行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.5
为2m，g取2
10m/s。

则（）
A．行李从A处到B处的时间为2s
B．行李做匀速直线运动的时间为1.9s
C．行李做匀加速直线运动的位移为1m
D．行李从A处到B处所受摩擦力大小不变
14．如图所示，质量为2m的物块A与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m的物块B 与地面的摩擦不计，在大小为F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速运动，则A和B 之间的作用力大小为()
A ．3mg μ
B ．23mg μ
C ．243F mg μ-
D ．23
F mg μ- 15．荡秋千是一项娱乐，图示为某人荡秋千时的示意图，A 点为最高位置，B 点为最低位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A ．在A 点时，人所受的合力为零
B ．在B 点时，人处于失重状态
C ．从A 点运动到B 点的过程中，人的角速度不变
D ．从A 点运动到B 点的过程中，人所受的向心力逐渐增大
16．灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品．每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a 、b 将灯笼悬挂于O 点绳a 与水平方向的夹角为，绳b 水平．灯笼保持静止，所受重力为G ，绳a 、b 对O 点拉力分別为F 1、F 2，下列说法正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．F 1和F 2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力
D ．灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力
17．如图所示，用平行于光滑斜面的力F 拉着小车向上做匀速直线运动。

若之后力F 逐渐减小，则对物体在向上继续运动的过程中的描述正确的是（ ）
A ．物体的加速度减小
B ．物体的加速度增加
C ．物体的速度可能不变
D ．物体的速度增加
18．如图所示，两个质量均为m 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 与传送带间的动摩擦因数均为μ。

传送带沿顺时针方向匀速转动，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A a 和B a （弹簧在弹性限度内），重力加速度为g ，则（ ）
A ．A 2a g μ=，
B 0a =
B ．A 2a g μ=，B a g μ=
C ．A a g μ=，B 0a =
D ．A a g μ=，B a g μ=
19．质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f ，加速度为a ＝13g ，则f 的大小是( ) A ．f ＝13mg B ．f ＝
23mg C ．f ＝mg
D ．f ＝43mg 20．下列说法正确的是( )
A ．物体的加速度不变，其运动状态一定不变
B ．体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C ．1 N/kg ＝1 m/s 2
D ．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
21．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。

如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。

忽略摩擦和空气阻力。

笔从最低点运动至最高点的过程中
A ．笔的动能一直增大
B ．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C ．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量
D ．弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
22．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 的A 、B 两个物体，A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ，现用水平拉力F 拉B ，使A 、B 以同一加速度运动，则拉力F 的最大值为
（ ）
A ．μmg
B ．2μmg
C ．3μmg
D ．4μmg
23．如右图，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2a 、1a ．重力加速度大小为g ．则有
A ．1a g =，2a g =
B ．10a =，2a g =
C ．10a =，2m M a g M +=
D ．1a g =，2m M a g M
+= 24．如图所示，物块A 、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比A B 3m m :=:1。

现用8N 的水平拉力作用在物体A 上，则A 对B 的拉力等于（ ）
A ．1N
B ．2N
C ．3N
D ．4N
25．2019年6月4日，“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演，数万市民翘首观看龙舟竞渡，共度端午佳节。

下列说法错误．．
的是（ ）
A ．龙舟船体做成流线型是为了减小阻力
B ．运动员向后划桨时，水对桨产生向前的推力
C ．龙舟在加速过程中，浆对水的作用力和水对浆的作用力大小相等
D ．停止划桨后，龙舟仍继续前进，说明此时龙舟受到水向前的推力
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一、选择题
1．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
对整体分析，根据牛顿第二定律有
2sin -cos 2mg mg ma θμθ=
则整体的加速度
1sin -cos 2
a g g θμθ= 隔离对P 分析，根据牛顿第二定律得
sin QP mg F ma θ-=
则
sin 1sin (sin -cos )2
1cos 2
QP F mg ma
mg m g g mg θθθμθμθ=-=-= 选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2．A
解析：A
【解析】
【详解】
减速运动过程根据牛顿第二定律得，摩擦力
222N 4N f ma =-=⨯=
动摩擦因数
0.2f mg
μ=
= 加速运动过程根据牛顿第二定律得 1F f ma -=
解得：
14216N
F f ma
=+=+⨯=
故A正确，BCD错误；
故选A。

3．B
解析：B
【解析】
平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故A错误，B正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化、同时消失，所以CD均错误．
4．C
解析：C
【解析】
【详解】
A．初始时刻弹簧伸长，弹力平衡重力，由图象看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，即小球向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，即升降机停止前在向上运动，故A错误；
B．0∼t1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t1∼t2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．t1时刻弹簧的拉力是0，说明t1时刻弹簧处于原长状态，t1时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t1∼t3时间小球向下运动，t1∼t3时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增大后减小，故C正确；
D．t3∼t4时间内，小球向上运动，重力势能增大，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D错误。

故选C。

5．C
解析：C
【解析】
试题分析：被推出的冰壶能继续前进是由于惯性．当物体具有向上的加速度时处于超重状态．汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用．
图甲：被推出的冰壶能继续前进，是由于惯性．手与冰壶不接触了，不再对冰壶有推力作用，A错误；图乙：电梯在加速上升时，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，B错误；图丙：汽车过凹形桥最低点时，加速度向上，处于超重状态，速度越大，所需要的向心力越大，超重越显著，对桥面的压力越大，C正确；图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，向心力是重力、支持力、摩擦力的合力，D错误．
6．C
解析：C
【解析】
【分析】
整体一起匀加速下滑，具有相同的加速度；先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度，再用隔离法分析个体的受力情况。

【详解】
对B 、C 整体受力分析，受重力、支持力，B 、C 沿斜面匀加速下滑，则A 、B 间摩擦力不为零，BC 在水平方向有向左的加速度，则B 受A 对它的向左的摩擦力，故A 错误；选A 、B 、C 整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A 加速度大小为gsin θ，故B 错误；取C 为研究对象，当斜劈B 的倾角也为θ时，C 只受重力和斜面的支持力，加速度才为a c =gsin θ，故C 正确；斜面对A 的作用力垂直斜面向上，则A 对斜面的作用力垂直斜面向下，这个力可分解为水平和竖直的两个分力，故斜面具有向右相对运动的趋势，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D 错误。

故选C 。

【点睛】
若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。

对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。

7．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
当物体静止时，拉力F 小于最大静摩擦力，加速度为0，速度为0，静摩擦力
f F F kt ==
当拉力F 大于最大静摩擦力时，物体运动，滑动摩擦力f F mg μ=保值不变且小于最大静摩擦力，加速度为
kt mg k a t g m m
μμ-=
=- 做加速度增大的加速运动。

故选B 。

8．D
解析：D
【解析】
【详解】
位移随时间变化的规律
2012x v t at =+
根据题目中的表达式，应用待定系数法可知
212m/s 2
a = 解得加速度
24m/s a =
根据牛顿第二定律求解合外力
24N=8N F ma ==⨯
ABC 错误，D 正确。

故选D 。

9．D
解析：D
【解析】
【详解】
对于超重、失重和平衡状态的定义是：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下．如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g ．
综上可知上升和下降的过程中，都是只受到向下的重力的作用，加速度的大小为重力加速度g ；都处于完全失重状态.
A.描述与分析结果不相符；故A 错误.
B.描述与分析结果不相符；故B 错误.
C.描述与分析结果不相符；故C 错误.
D.描述与分析结果相符；故D 正确.
10．C
解析：C
【解析】
【详解】
设绳的拉力为F ，对重物，由牛顿第二定律可得
mg F ma -=①
绳的拉力
F mg ma =-②
人所受重力、绳向上的拉力及地面的支持力N F 的合力为零，
所以有
N Mg F F =+③
由②③得
()N F Mg F M m g ma =-=-+
人对地面的压力N
F '和地面对人的支持力N F 是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可
得
()N
N F F M m g ma '==-+ 方向竖直向下；
A ．不符合题意，错误；
B ．不符合题意，错误；
C ．正确；
D ．不符合题意，错误。

11．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 小球A 和小球B 的加速度相同，而且质量相同，所以二者受到的合力一定相同， A 错误；
B. 设小车的加速度为a ，对小球A 受力分析如图所示，对A 球，由牛顿第二定律得
tan37mg ma ︒=
解得
2tan 377.5m /s a g =︒=
B 错误；
C. 小车在竖直方向上保持静止状态，地面对小车的支持力大小为(2)M m g +，C 错误；
D. 小车对B 的作用力是左侧壁的弹力ma 和小车底面的支持力N F 的合力，
N 0.75,=ma mg F mg =
所以
22N =+ 1.25F F mg =合（ma ）
D 正确。

故选D 。

【点睛】
对小球A 受力分析，根据牛顿第二定律求加速度。

根据小球B 的运动情况，确定左侧壁对B 球弹力大小。

底面对小球B 的支持力等于小球B 的重力。

根据两球质量关系分析合力关系。

12．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．因为μ>tanθ所以sin cos mg mg θμθ<，即物体冲到最高点速度为零且保持静止不再下滑，则可判断物体所做运动：先做减速运动最后静止在最高点，则选项A 正确，B 错误．
CD ．开始物体受滑动摩擦力大小为cos mg μθ方向沿斜面向下(负方向)，最后平衡摩擦力大小等于sin mg θ方向向上（正方向），选项CD 错误。

故选A 。

13．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
把行李无初速度地放在A 处，行李做匀加速运动，由牛顿第二定律得
mg ma μ=
解得
25m/s a =
设行李做匀加速运动的时间为t 1，行李加速运动的末速度为v =1m/s ，则有
10.2s v t a
=
= 匀加速运动的位移大小为 2110.1m 2
x at == 行李速度达到v =1m/s 后与传送带共速，不再受摩擦力的作用，做匀速运动，匀速运动的时间为
2 1.9s L x t v
-=
= 所以行李从A 到B 的时间为 12 2.1s t t t =+=
选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

14．D
解析：D
【解析】
以AB 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得系统的加速度
2223F mg F mg a m m m
μμ-⨯-==+，以B 为研究对象，由牛顿第二定律得A 对B 的作用力：23AB F mg F ma μ-==
，即AB 间的作用力为23AB F mg F μ-=，D 正确． 15．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在A 点时，人的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，人所受的合力等于重力沿圆弧切向分力，不为零，故A 错误；
B ．在B 点时，人的加速度方向竖直向上，处于超重状态，故B 错误；
C ．从A 点运动到B 点的过程中，人的速度逐渐增大，根据v r
ω=
可知人的角速度逐渐增大，故C 错误； D ．从A 点运动到B 点的过程中，人的速度逐渐增大，根据2
mv F r
=可知人所受的向心力逐渐增大，故D 正确；
故选D 。

16．A
解析：A
【解析】
【详解】
对结点O ： G= F 1sin θ；F 2=F 1cos θ，解得；，选项A 正确，B 错误； F 1和F 2的合力与灯笼的重力是平衡力，而灯笼的重力与灯笼对地球的引力是一对相互作用力，选项C 错误；灯笼各个部分都受重力作用，这些重力的作用点等效为灯笼的重心，选项D 错误；故选A.
17．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．当F 减小，小车的加速度为
sin mg F a m
θ-= 方向沿斜面向下。

加速度随F 的减小而增大。

选项A 错误，B 正确；
CD ．小车速度沿斜面向上，加速度方向沿斜面向下，所以小车速度逐渐减小，选项CD 错误。

故选B 。

18．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
突然剪断轻绳的瞬间，B 在水平方向上受到的弹簧拉力和滑动摩擦力没有变，B 所受的合外力仍等于0，所以B 0a =，A 、B 和弹簧看成整体，则轻绳拉力2F mg μ=，绳子剪断瞬间，A 的合外力
2F F mg ma μ===合
所以
A 2a g μ=
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

19．B
解析：B
【解析】
【分析】
对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律列式求解即可；
【详解】 对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：13mg f ma m g -==⋅ 解得：23
f m
g =
，故选项B 正确，选项ACD 错误． 【点睛】
本题关键是对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解． 20．C
解析：C
【解析】
A 、速度是描述物体的运动状态的物理量，物体的加速度不变则速度一定是变化的，所以物体的运动状态一定改变。

故A 错误；
B 、体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点，如描述地球绕太阳的公转时，地球也可以看作质点，故B 错误；
C 、2
21/1/1/kg m s N kg m s kg
⋅==，故C 正确； D 、米、秒都是国际单位制基本单位，牛顿是导出单位，故D 错误。

点睛：速度是描述物体的运动状态的物理量；当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可；力学国际基本
单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位。

21．D
解析：D
【解析】
【详解】
开始时弹力大于笔的重力，则笔向上做加速运动；当弹力等于重力时加速度为零，速度最大；然后弹力小于重力，笔向上做减速运动，当笔离开桌面时将做竖直上抛运动，直到速度减为零到达最高点；
A ．笔的动能先增大后减小，选项A 错误；
B ．因只有弹力和重力做功，则笔的重力势能、动能和弹簧的弹性势能守恒；因动能先增加后减小，则笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增加，选项B 错误； CD ．因整个过程中动能不变，则弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能的增加量，选项
C 错误，
D 正确；
故选D.
22．C
解析：C
【解析】
解：当AB 间的静摩擦力达到最大时拉力F 达到最大，根据牛顿第二定律得
对A 物体：μ•mg=ma
得a=μg
对整体：F=（2m+m ）a
得：F=3ma=3μmg
故选C ．
【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值．灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键．
23．C
解析：C
【解析】
试题分析：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变．对1物体受重力和支持力，有：
mg=F ，a 1=0．对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律有：
2F Mg M m a g M M
++=
＝，故C 正确．故选C ． 考点：牛顿第二定律 【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力；弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开即消失． 24．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
对AB 整体分析，根据牛顿第二定律
A B ()T m m a =+
对物体B ，根据牛顿第二定律
B F m a =
联立解得
2N F =
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

25．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．龙舟船体做成流线型，是为了减小水的阻力，A 正确；
B ．桨往后划，给了水一个向后的作用力，同时桨也受到水向前的反作用力，B 正确；
C ．根据牛顿第三定律，浆对水的作用力和水对浆的反作用力总是大小相等，C 正确；
D ．停止划桨后，因为物体有惯性，龙舟还会继续前进一段距离，并不是受到水的推力作用，D 错误。

故选D 。

【点睛】
考查了牛顿第三定律与作用力与反作用力，惯性等知识点。