高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律真题汇编(4)

高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律真题汇编(4)
一、选择题
1．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＝1
3
g，则f的大小是()
A．f＝1
3
mg B．f＝
2
3
mg
C．f＝mg D．f＝4
3 mg
2．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )
A．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上
B．弹簧弹力不可能为3
4 mg
C．小球可能受三个力作用
D．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg
3．如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用，则物体的加速度为（）
A．0B．2m/s2，水平向右
C．4m/s2，水平向右D．2m/s2，水平向左
4．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．
5．在光滑水平轨道上有两个小球A和B（均可看做质点），质量分别为m和2m，当两球间的距离大于L时，两球间无相互作用；当两球间的距离等于或小于L时，两球间存在恒定斥力，若A球从距离B球足够远处以初速度0v沿两球连线向原来静止的B球运动，如图所示，结果两球恰好能接触，则该斥力的大小为（）
A．
2
mv
L
B．
2
2
mv
L
C．
2
2mv
L
D．
2
3
mv
L
6．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
7．小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重秤上，小明质量为55kg，电梯由启动到停止的过程中，下列说法错误
．．的是（）
A．图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态
B．图2可知该同学此时一定处于超重状态
C．图2可知电梯此时一定处于加速上升状态
D．图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s2
8．2019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
9．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。

其传送
v=的恒定速率运行。

旅客把行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间的距离为李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.5
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
10．如图所示，质量为70kg的人站在水平地面上，用定滑轮将质量为40kg的重物送入井3m/s的加速度加速下降时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，取中。

当重物以2
2
g=，则绳上的拉力和地面对人的支持力大小分别为（）
10m/s
A．520N，180N B．280N，420N C．120N，480N D．0，700N 11．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 μθ B ．
1
sin 2
mg μθ C ．sin cos mg mg θμθ-
D ．0
12．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
13．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
14．水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间2t 物体停下，则物体受到的阻力应为 A ． 3
F
B ．
4
F C ．
2
F D ．
23
F
15．如图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角未知，而已知摆球的质量为，小球随小车水平向左运动的加速度为
，取=10m/s 2，则绳的张力为( )
A ．
B ．
C ．
D ．
16．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则
A．1t时刻小球动能最大
B．2t时刻小球动能最大
C．2t~3t这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．2t~3t这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
17．某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。

他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0t至3t时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）( )
A．B．
C．
D．
18．如图所示,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
19．在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰（碰撞时间极短）后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10
m/s2，则以下结论正确的是（）
A．小球弹起的最大高度为1.0m
B．小球弹起的最大高度为0.45 m
C．小球弹起到最大高度的时刻t2=0.80 s
D．空气阻力与重力的比值为1∶5
20．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
21．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 ．
22．如图甲所示，一质量为1kg 的滑块以初速度v A =12m/s 自固定斜面底端A 冲上斜面，到达C 处速度恰好为零，小物块上滑的v —t 图像如图乙所示已知斜面中AB 段粗糙，BC 段长为1.6m 且光滑。

滑块在AB 段的加速度是BC 段加速度的两倍，g 取10m/s 2。

则斜面AB 段的长度为（ ）
A ．5.6m
B ．6.4m
C ．6.8m
D ．7.2m
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．地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v ﹣t 图象如图所示。

以下判断不正确的是（ ）
A ．前3s 内货物的加速度为2m/s 2
B ．最后2s 内货物只受重力作用
C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同
D ．7s 内货物的位移大小为27m
25．如图所示，传送带的水平部分长为L ，传动速率为v ，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ( )
A ．2L v v g
μ+ B ．L v
C 2L
g
μD ．
2L v
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一、选择题 1．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：13
mg f ma m g -==⋅ 解得：2
3
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．
2．C
【解析】 【分析】
滑块可能受重力、支持力、弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡判断，根据平行四边形定则可知，小球重力和弹力的合力肯定大于重力． 【详解】
A 、C 项：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：
当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故A 错误，C 正确；
B 项：若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：tan37°=mg
F ，解得：34
F mg =，故B 错误；
D 项：无论小球受不受到摩擦力作用，由平衡条件可知，木板对小球的作用力与重力和弹22()mg F +D 错误． 【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力方向是水平向左的，难度适中．
3．C
解析：C 【解析】 【详解】
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，物体相对地面向左运动，滑动摩擦力向右，根据牛顿第二定律
F mg ma μ+=
解得
22200.21010
m/s 4m/s 10
F mg a m μ++⨯⨯=
== 方向水平向右，ABD 错误，C 正确。

故选C 。

4．A
解析：A
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.
5．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A 球向
B 球接近至AB 间的距离小于L 之后，A 球的速度逐步减小，B 球从静止开始加速运动，两球间的距离逐步减小。

当A 、B 两球的速度相等时，两球间的距离最小。

接触的条件为
12v v =
210L s s +-=
其中1v 、2v 为当两球间距离最小时，A 、B 两球的速度，1s 、2s 为两球间距离从L 变至最小的过程中，A 、B 两球通过的路程，由牛顿第二定律得
1F a m =
，22F a m
= 由匀加速运动公式得
101v v a t =-，22v a t =
210112s v t a t =-，2221
2
s a t =
联立方程解得2
3mv F L
=，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

6．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．
7．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A .图1可知小明处于平衡状态，电梯此时处于静止或匀速运动状态，A 正确； BC .图2可知小明处于超重状态，有向上的加速度，则电梯向上加速或向下减速，
B 正确，
C 错误；
D .此时小明受到的支持力大小为
59kg 10N /kg 590N N =⨯=
则加速度大小为
20.7m /s N mg a m
-=
≈ D 正确。

本题选错误的，故选C 。

8．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。

9．B
解析：B
【解析】
【分析】
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 。

10．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
先研究重物，重物受到重力mg 与绳子的拉力F 作用，加速度23m/s a =，则根据牛顿第二定律有
mg F ma -=
解得
40103N 280N F m g a =-=⨯-=()()
再研究人，受到的力有重力Mg 、绳子向上的拉力F 、地面的支持力N ，处于平衡状态。

则根据平衡条件有
Mg F N =+
解得
700N 280N 420N N Mg F =-=-=
选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

11．A
解析：A
【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 。

12．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 。

13．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。

14．A
【解析】
【分析】
【详解】
设ts 末的速度为v ，则匀加速运动的加速度1v a t =，匀减速直线运动的加速度大小22v a t
=，则12:2:1a a =，根据牛顿第二定律得，1F f ma -=，2f ma =，联立解得3
F f =
，故选项A 正确BCD 错误． 故选A 。

15．C
解析：C
【解析】
【详解】
小球所受的合力为
，
小球受重力和拉力，根据平行四边形定则得拉力。

A.根据计算可得
，故A 不符合题意； B.根据计算可得
，故B 不符合题意； C.根据计算可得
，故C 符合题意； D.根据计算可得，故D 不符合题意。

16．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知1t 时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A 错误；2t 时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B 错误；3t 时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；23t t -这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C 正确D 错误．
17．C
解析：C
【分析】
【详解】
由图可知，t 0至t 1时间段弹簧秤的示数小于G ，故合力为
G -F =50N
物体可能向下加速，也可能向上减速；t 1至t 2时间段弹力等于重力，故合力为零，物体可能为匀速也可能静止；而t 2至t 3时间段内合力向上，故物体加速度向上，电梯可能向上加速也可能向下减速，故C 符合题意，ABD 不符合题意。

故选C 。

18．D
解析：D
【解析】
试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD 方向，D 正确
考点：考查了牛顿第二定律
【名师点睛】根据牛顿第二定律F ma =可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．
19．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】 小球下落过程中有1440.55v a g t ∆===∆，1mg f ma -=解得115
f m
g ma mg =-= 故1 5
f m
g =，故D 正确；在小球弹起过程中有2mg f ma +=，解得2212/a m s ，故小球上升的时间310.25124
t s ∆===，故210.75t t t s =+∆=，故C 错误；根据图象可知小球弹起的最大高度130.250.3752h m =⨯⨯
=，AB 错误； 20．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．
21．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． 22．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
由v t -图像可知，小物块沿斜面向上滑行的初速度
A 12m/s v =
由
2a a =AB BC
可得
A B B 00
2v v v t t -= 解得
B 4m/s v =
在上滑过程对AB 段有
22B A AB AB 2v v a s -=
对BC 段有
22C B BC BC 2v v a s -=
BC 1.6m s =
由以上各式解得
AB 6.4m s =
故B 正确，ACD 错误。

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】
A ．速度－时间图像的斜率表示加速度，前3s 内货物的加速度
22m/s v a t
∆=
=∆ 故A 正确； B ．最后2s 内，货物做匀减速直线运动，加速度大小为
'226m/s 3m/s 2
a == 小于重力加速度g ，故受到重力和向上的拉力作用，故B 错误；
C ．前3s 内的平均速度为
16m/s 3m/s 2
v == 最后2s 内的平均速度
26m/s 3m/s 2
v == 故两者平均速度相同，故C 正确；
D ．速度－时间图像围成的面积表示位移，7s 内货物的位移
276m 27m 2
x +=
⨯= 故D 正确。

本题选不正确的，故选B 。

25．B
解析：B
【详解】
①当木块一直做匀加速直线运动。

若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度还未达到v 。

根据牛顿第二定律得，
a=μg 。

根据212
L at =解得
t = 若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度刚好为v 。

根据
2
v L t = 解得
2L t v
= ②当木块先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动。

匀加速直线运动的时间
1v v t a g
μ=＝， 匀加速直线运动的位移
2
12v x g
μ= 则匀速直线运动的位移
2
212v x L x L g
μ=-=- 则匀速直线运动的时间
222x L v t v v g
μ=
-＝ 则总时间为 122L v t t t v g μ=+=
+。

A ．
2L v v g μ+，选项A 正确，不符合题意； B ．L v
，选项B 错误，符合题意；
C C正确，不符合题意；
D．2L
v
，选项D正确，不符合题意；。