高考物理力学知识点之牛顿运动定律全集汇编含答案解析(4)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律全集汇编含答案解析(4)
一、选择题
1．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
2．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．
3．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
4．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）
A．物体处于超重状态时，其重力增加了
B．物体处于完全失重状态时，其重力为零
C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化
5．下列单位中，不能
．．表示磁感应强度单位符号的是（）
A．T B．
N
A m
⋅
C．
2
kg
A s⋅
D．
2
N s
C m
⋅
⋅
6．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
7．有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来，弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来．我们可以把篮球下落的情景理想化：篮球脱离篮网静止下落，碰到水平地面后反弹，如此数次落下和反弹．若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力大小恒定，则下列图象中可能正确的是( )
A．B．
C．D．
8．质量分别为m1、m2的甲、乙两球，在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力的作用，两球到达地面前经时间t0同时到达稳定速度v1、v2，已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比，即f=kv（k>0），且两球的比例常数k完全相同，两球下落的v-t关系如图所示，下列说法正确的是（）
A．甲球质量m1较小
B．稳定速度与质量成正比
C．释放瞬间甲球的加速度较大
D．t0时间内两球下落的高度相等
9．如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x．现将悬绳剪断，则（）
A．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g
B．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C．悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2g
D．悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g
10．如图所示，一个箱子中放有一个物体，已知静止时物体对箱子的下底面压力大小等于物体的重力大小，且物体与箱子上底面刚好接触现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知运动时箱子所受空气阻力大小不变，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，重力加速度为g。

则下列说法正确的是
A．上升过程中，运动加速度大于g，物体对箱子的上底面有压力
B．上升过程中，运动加速度小于g，物体对箱子的下底面有压力
C．下降过程中，运动加速度小于g，物体对箱子的上底面有压力
D．下降过程中，运动加速度大于g，物体对箱子的下底面有压力
11．2019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
12．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。

质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。

某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2）
A．12 N B．22 N
C．25 N D．30N
13．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端。

B与小车平板间的动摩擦因数为μ。

若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（重力加速度为g）（）
A．mg，竖直向上B．mg2
+，斜向左上方
1μ
C．mg tan θ，水平向右D．mg2
+，斜向右上方
1tanθ
14．如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速率顺时针匀速运行．t＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t＝2 s时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是()
A．
B．
C．
D．
15．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F1、F2，下列说法正确的是（）
A．
B．
C．F1和F2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
16．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
17．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50.0kg．若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg，则在这段时间内（重力加速度为g）（）
A．该同学所受的重力变小了
B．电梯一定在竖直向下运动
C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D．电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向下
18．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（）
A．购物车受到地面的支持力是40N
B．购物车受到地面的摩擦力大小是40N
C．购物车沿地面将做匀速直线运动
D．购物车将做加速度为的匀加速直线运动
19．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。

某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，有关图线的说法可能正确的是
A．a→b→c为一次“下蹲”过程
B．a→b→c为一次“站起”过程
C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程
D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程
20．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
21．在建筑工地上需要将一些材料由高处送到低处，为此工人设计了右图的简易滑轨：两根圆柱体木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙上，把一摞瓦放在两杆正中间，瓦将沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能会摔碎．为了减小到底端时的速度，下列措施可行的是( )
A．减少每次运瓦的块数
B．增多每次运瓦的块数
C．减少两杆之间的距离
D．增大两杆之间的距离
22．下列说法正确的是
A．物体加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变
B．物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向
C．汽车的惯性大小随着牵引力的增大而减小
D．加速度减小时，速度不一定减小
23．如图所示，平板车甲静止在光滑的水平面上，物体乙滑上甲后，因甲、乙间有摩擦，乙做减速运动，甲做加速运动，若甲的板面足够长，则甲的最大速度不可能出现于
（）
A．乙的速度最小时B．甲、乙速度相等时
C．甲、乙相对静止时D．乙的速度为零时
24．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()
A．等于零，对人不做功
B．水平向左，对人做负功
C．水平向右，对人做正功
D．沿斜面向上，对人做正功
25．在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s，某行李箱的质量为5 kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10 m/s2，则下列说法不正确的是（）
A．开始时行李的加速度为2 m/s2
B．行李到达B点时间为2 s
C．传送带对行李做的功为0.4 J
D．传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04 m
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一、选择题
1．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；
2．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 。

3．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 。

4．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
重力=G mg 与质量和重力加速度有关，而质量是物体的固有属性，不会改变；同一位置处的重力加速度不会改变所以物体的重力不会因为超重和失重而发生变化，故D 正确。

故选D 。

5．D
解析：D
【分析】
【详解】
AB ．根据磁感应强度的定义式
F B IL
= 得 N 1T 1
A m
=⋅ 故AB 错误；
C ．根据公式 F ma =
由质量的单位是kg ，而加速度的单位是2m/s ，则单位的换算可得
2kg 1T A s
=
⋅ 故C 错误； D ．由安培力的单位是N ，长度的单位为m ，而电流的单位是A ，根据
q I t
=
所以 C 1A 1
s = 则单位的换算可得
N N s 1T 1
1A m C m
⋅==⋅⋅ 故D 正确。

故选D 。

6．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．
7．A
解析：A
【解析】
篮球向下运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第二定律有：1mg f ma -=，解得1f a g m =-；篮球反弹向上运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第二定律有：
2mg f ma +=，解得2a f g m
=+，联立得：12a a <，即下落的加速度小于上升的加速度，故v-t 图线正方向的斜率小于负方向的斜率，由于碰撞中存在能量损失，所以小球弹起时的速度越来越小，故A 正确，BCD 错误；故选A.
8．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．小球最终达到稳定速度时，加速度为0，则
mg kv =
解得
kv m g
= 可知稳定时，速度与质量成正比，因为12v v >，所以
12m m >
A 错误，
B 正确；
C ．释放瞬间，空气阻力为0，两球加速度均为g ，大小相等，C 错误；
D ．v t -图线和时间轴围成的面积为位移，根据图像可知0t 时间内甲球的位移大于乙球的位移，D 错误。

故选B 。

9．A
解析：A
【解析】
【分析】
先求出悬绳剪断前弹簧的拉力，再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间A 和B 的瞬时加速度．
【详解】
剪断悬绳前，对B 受力分析，B 受到重力mg 和弹簧的弹力F ，则 F=mg ．剪断悬绳瞬间，弹簧的弹力不变，对A 分析知，A 的合力为
，根据牛顿第二定律得：，可得。

故A 正确，B 错误；悬绳剪断瞬间，A 向下运动，弹簧的拉力
减小，B 压向桌面，桌面对B 的支持力突然增大，B 物块静止不动，合力为0，加速度大小为0，故CD 错误。

故选A 。

【点睛】
解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律可以求出瞬时加速度．
10．A
解析：A
【分析】
【详解】
AB．上升过程，对箱子和物体整体分析，如下图
由牛顿第二定律可知
+
Mg kv Ma
=
解得
+kv
a g
M
=
则
a g
>
再对物体整体分析，因a g
>所以物体受到的合力大于物体的重力，可知箱子上底面对物体有向下的压力，则物体对箱子的上底面有压力，故A正确B错误；
CD．同理，下降过程中，对整体分析有
Mg kv Ma
-=
解得
kv
a g
M
=-
则
a g
<
所以物体受到的合力小于物体的重力，箱子下底面对物体有向上的支持力，则物体对箱子的下底面有压力，故CD错误。

故选A。

11．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。

【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。

12．A
解析：A
【解析】
【详解】
剪断细线前，A 、B 间无压力，对A 受力分析，受重力和弹簧的弹力，根据平衡条件有：
21020A F m g ==⨯=N
剪断细线的瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律有：
()()A B A B m m g F a m m =+-+
代入数据得整体加速度为：6a =m/s 2
隔离对B 分析，根据牛顿第二定律有：
B B m g N m a -=
代入数据解得：12N =N ，故A 正确，BCD 错误。

故选A ．
13．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
以A 为研究对象，分析受力如图：
根据牛顿第二定律得
tan A A m g m a θ=
解得
tan a g θ=
方向水平向右。

小车对B 的摩擦力为
tan f ma mg θ==
方向水平向右
小车对B 的支持力大小为
N =mg
方向竖直向上
则小车对物块B 产生的作用力的大小为 2221+tan F N f mg θ=+=
方向斜向右上方
选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

14．B
解析：B
【解析】
【详解】
刚被放在传送带上时，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，，滑块运动到与传送带速度相同需要的时间
，然后随传送带一起匀速运动的时间
，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，
，运动的时间
，B 正确． 15．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.
16．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
故选B。

17．D
解析：D
【解析】
【详解】
A、同学在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而她的重力没有改变，故A错误；
BD、以竖直向下为正方向，有：mg-F=ma，即50g-40g=50a，解得a=0.2g，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故B错误，故D正确；
C、对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故C错误；
故选D．
【点睛】
熟练超重和失重概念的理解及牛顿第二定律在超重和失重中的应用，不论处于超重还是失重状态，重力均不会变化．
18．B
解析：B
【解析】
【详解】
A.购物车沿水平面运动则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力，故A错误；
B.购物车受到地面的摩擦力大小是：，故B正确；
C.推力大小是，所以购物车沿水平方向受到的合外力：
，所以购物车做匀变速直线运动，故C错误；
D.购物车的加速度：，D错误。

19．A
解析：A
【解析】
【详解】
“下蹲”过程先加速下降后减速下降，则先失重后超重；“站起”过程先加速上升后减速上升，则先超重后失重；由图可知，人先失重后超重，可知a→b→c为一次“下蹲”过程；A．a→b→c为一次“下蹲”过程，与结论相符，选项A正确；
B．a→b→c为一次“站起”过程，与结论不相符，选项B错误；
C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程，与结论不相符，选项C错误；
D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程，与结论不相符，选项D错误；
故选A.
20．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.
21．D
解析：D
【解析】
由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力，由f=μF N可知，可以通过增大F N来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故AB错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故C错误，D正确；故选D．
22．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A：物体加速度方向保持不变，速度方向可能改变．例如：平抛运动加速度方向不变，速度方向发生变化．故A项错误．
B：物体做曲线运动时，物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上．故B 项错误．
C：汽车的惯性取决于汽车自身的质量，与牵引力的大小无关．故C项错误．
D：加速度减小表示速度变化变慢，可能是增加得慢，也可能是减小的慢．所以加速度减小时，速度不一定减小．故D项正确．
23．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意，甲、乙两物体竖直方向所受的重力与弹力都平衡。

乙物体受到水平向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，甲物体受到水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动，当两者速度相等时，一起做匀速运动，此时甲物体达到最大速度，乙物体达到最小速度，故ABC 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

24．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。

故选Ｃ。

25．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．行李开始运动时，由牛顿第二定律有
mg ma μ=
解得22m/s a =，故A 正确；
B ．行李匀加速运动的时间
0.4s 2s 0.2
v t a === 由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B 不正确；
C ．行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为
221150.4J 0.4J 22
W mv =
=⨯⨯= 故C 正确； D ．行李和传送带相对滑动的时间为t =0.2s ，则在传送带上留下的痕迹长度为
0.40.2m 0.04m 222vt vt x vt ⨯=-
=== 故D 正确。

故选B 。