高中物理第四章用牛顿运动定律解决问题二练习新人教必修

4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)
知识点一：共点力的平衡
1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态
2.(多选)如图所示,氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为θ,在细绳被剪断的瞬间,气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)( )
A.与原来绳子的拉力大小相等,方向相反
B.沿风力方向,大小等于风力
C.沿竖直方向向上,大小等于气球所受的浮力
D.与原来绳子的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力
3.(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水二次方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。

则m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是( )
A.F N=m1g+m2g-Fsin θ
B.F N=m1g+m2g-Fcos θ
C.F f=Fcos θ
D.F f=Fsin θ
4.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重力为G,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F T,墙壁对工人的弹力大小为F N,则( )
A.F T=
B.F N=Gtan α
C.若缓慢减小悬绳的长度,F T与F N的合力变大
D.若缓慢减小悬绳的长度,F T减小,F N增大
5.如图所示，置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球，绳B水平。

设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2，它们的合力大小为F。

现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°，在此过程中( ) A．F 1先增大后减小
B．F2先增大后减小
C．F先增大后减小
D．F先减小后增大
知识点二：超重和失重
6.(多选)关于超重和失重的下列说法中，正确的是（）
A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减少了
B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，做自由落体运动的物体也受重力作用
C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态
D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化
7.我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景如图所示。

宇航员在火箭发射与飞船回收的过程均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态
C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力小于其重力
D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力
8.如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线。

由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息( )
A．该同学做了两次下蹲－起立的动作
B．该同学做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立
C．下蹲过程中人一直处于失重状态
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
9“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中的a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低位置，b点是人静止悬吊着时的平衡位置．人在从P点下落到最低位置c点的过程中，下列说法不正确的是（）
A．在Pa段人做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在ab段人所受弹性绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C．在bc段人所受弹性绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D．在c位置，人的速度为零，处于平衡状态
知识点三：从动力学看自由落体运动
10.桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶
自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中（）
A. 水继续以相同的速度从小孔中喷出
B. 水不再从小孔喷出
C. 水将以更大的速度从小孔喷出
D. 水将以较小的速度从小孔喷出
11.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。

下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
12.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。

设箱子初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的二次方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
题后反思：
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．赤道平面内的某颗卫星自西向东绕地球做圆周运动，该卫星离地面的高度小于地球同步卫星的高度。

赤道上一观察者发现，该卫星连续两次出现在观察者正上方的最小时间间隔为t，已知地球自转周期为T0，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可知该卫星离地面的高度为
A．B．
C．D．
2．关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是
A．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元
B．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大
C．分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动
D．宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志
3．图甲为风力发电的简易模型。

在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。

在某一风速时，传感器显示如图乙所示，以下正确的是
A．磁铁的转速为2.5r/s
B．线圈两端电压.的有效值为6V
C．交变电流的电压表达式为u=12sinl0πt（V）
D．该交变电流可以直接加在击穿电压为10V的电容器上
4．如图所示，用细绳通过定滑轮沿竖直光滑的墙壁匀速向上拉，则拉力F和墙壁对球的支持力N的变化情况是（）
A．F增大，N增大
B．F增大，N不变
C．F减小，N增大
D．F减小，N不变
5．下列说法错误的是
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应D．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动加速度增大6．在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场。

在场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg的带电小球，它静止时细线与竖直方向成37°角。

如图所示，给小球一个初速度让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)（）
A．小球所带电量为q=3.5×10-5C
B．小球恰能做圆周运动动能最小值是0.96J
C．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5J
D．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.54J
二、多项选择题
7．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度υ向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g下列说法正确的是（）
A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg
B．小环碰到钉子P后瞬间，绳中的张力大于2F
C．物块上升的最大高度为
D．速度v不能超过
8．粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图线如图中甲.乙所示，取重力加速度，则（）
A．前内物体运动的加速度为B．前内物体运动的位移的大小为
C．物体的质量m为
D．物体与地面间的动摩擦因数
9．如图所示，ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c位于同一圆周上，O为该圆的圆心，ab经过圆心。

每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环分别从b、c点无初速释放，用
、分别表示滑环到达a点的速度大小，用、
分别表示滑环到达a所用的时间，则
A． B．
C． D．
10．如图所示，一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则以下说法正确的是( )
A．无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，α角将不变
B．增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变
C．若OB绳与地面夹角为300，则α=300
D．将B向右移动少许，若B仍保持不动，则B与地面的摩擦力变大
三、实验题
11．如图所示，质量均为的物体置于水平面上，两物体与
地面的摩擦因数均为，两物体均在大小为
的外力作用下由静止开始运动运动。

已知A物体所受外力F水平，B物体所受外力F与水平方向的夹角为，作用
后撤去A、B外力
，（）求：
(1)撤去外力F时，两物体的速度之比；
(2)两物体减速的位移之比。

12．（1）目前实验室用的打点计时器有打点计时器（使用电压低于6伏）和计时器（使用
电压220伏）两种。

它们的原理基本一样，所接电源均为频率为50Hz的（直流、交流）电源，每隔秒打一次点。

（2）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．
①计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=_____________（以d1、d2及相邻计数点间隔时间T来表示）代入得v2=______m/s．（结果保留两位有效数字）
②小车运动加速度a =______ m/s2（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．图(a)为玩具弹弓，轻质橡皮筋连接在把手上A、B两点，一手握住把手不动，使AB连线水平，C为自由伸长时橡皮筋中点轻弹夹的位置，如图(b)．AO=OB=6cm，另一手捏着装有质量为10g弹珠的弹夹，从C点由静止竖直向下缓慢移动到D点，放手后弹珠竖直向上射出，刚好上升到离D点2.015米高的楼顶处。

测得∠ACB=44°，∠ADB=23°，取tan22°=0.4，tan11.5°=0.2，g=10m/s2，不计空气阻力。

求：
(l)从C到D的过程中，弹珠重力所做的功及手所做的功；
(2)若还将橡皮筋拉到相同长度，仅改变发射方向，弹珠向斜上方运动到高出释放点8m处的速率。

14．如图，在直线坐标系xOy中，从原点处向+y方向同时发射出大量比荷为q/m=1.0×104C/kg的带负电粒子，粒子的初速度大小广泛分布于零到v0=1.0×104m/s之间。

已知这些粒子此后所经磁场的磁感应强度大小为B=1.0T，方向垂直于纸面，所有粒子都沿+x方向经过b区域都通过点M(3，0)且沿y轴负方向。

不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)判断磁场方向；
(2)求速度为1.0×104m/s的粒子从O点运动到M点所用的时间；
(3)通过计算，求出符合要求的磁场范围的最小面积。

【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．AC
8．AD
9．AD
10．BCD
三、实验题
11．（1）5:6（2）25:36
12．（1）电磁、电火花、交流、0．02
（2）
；；
四、解答题
13．（1）；2J（2）15.5m/s 14．（1）垂直纸面向里（2）4.14×10-4s （3）0.27 m2
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是
A．质点在第1s末和第3s末的速度大小相等，方向相反
B．质点在第2s末和第4s末的动量大小相等，方向相反
C．在1s~2s内，水平外力F的冲量为0
D．在2~4s内质点的动能一直减小
2．在刚结束的韩国平昌冬奥会上，我国选手贾宗洋在自由式滑雪空中技巧比赛中获得银牌．假设他在比赛过程中的运动轨迹如图所示，其中a为运动起点，b为ac间的最低点，c为腾空跃起的最高点，d是腾空后的落地点，最后停在e点．空气阻力可以忽略，雪地与滑雪板之间的摩擦力不可忽略．贾宗洋整个运动过程中，下列说法正确的是（）
A．从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能
B．在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等
C．从c点下落到d点过程中，减少的重力势能全部转化为动能
D．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
3．如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内，现有一个边长为
的正方形闭合线圈以速度
垂直磁场边界滑过磁场后速度变为
）那么（）
A．完全进入磁场时线圈的速度大于/2 B．.完全进入磁场时线圈的速度等于/2
C．完全进入磁场时线圈的速度小于/2
D．以上情况AB均有可能，而C是不可能的
4．从t＝0时刻开始，甲沿光滑水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲；乙静止于光滑水平地面，从t＝0时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用。

则在0～4 s的时间内( )
A．甲物体所受合力不断变化
B．甲物体的速度不断减小
C．2 s末乙物体改变运动方向
D．2 s末乙物体速度达到最大
5．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是
A．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．三个等势面中，等势面a的电势最高
6．如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2∶1。

假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。

则
A．副线圈的输出功率为110W
B．原线圈的输入功率为110W
C．电流表的读数为1A
D．副线圈输出的电流方向不变
二、多项选择题
7．如图，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A(轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点.动滑轮上悬挂质量为m的物块B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A刚好要滑动.假设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为。

整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮的摩擦.下列说法正确的是( )
A．物体A的质量为
B．物体A受到的摩擦力一直增大
C．地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小
D．斜面体对地面的压力逐渐减小
8．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为5:1电压表和电流表均为理想交流电表，R t 为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻。

若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是
A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为V
B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为1:5
D．R t温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变。

9．如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，R T为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。

闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是（）
A．L变亮
B．R T两端电压变大
C．C所带的电荷量保持不变
D．G中电流方向由a到b
10．如图所示，手摇发电机产生正弦交流电，经理想变压器给灯泡L供电。

当线圈以角速度
匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光。

己知发电机
线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻不计，变压器原线圈与副线圈的匝数比为n:1。

则（）
A．电压表的读数为B．原线圈中的电流为
C．从中性面开始计时，原线圈输入电压瞬时值的表达式为
D．发电机线圈中产生的电动势有效值为
三、实验题
11．在图示的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源总功率为40W，输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2。

12．一列简谐横波沿直线传播，在传播方向上有P、Q两个质点，它们相距为0.8 m，当t＝0时，P、Q两点的位移恰好是正最大值，t＝0.6 s末时，P、Q两点正好都处在平衡位置(波源的振动周期大于0.6s)，此时在Q点左侧，波峰与Q点的距离为λ/4，试求：
(1)若波由P传至Q，波的周期；
(2)若波由Q传至P，波的速度；
(3)若波由Q传至P，从t＝0时开始观察，哪些时刻P、Q两点正好处在平衡位置，并且波峰在P点的右侧，与P点的距离为λ/4。

四、解答题
13．如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d ，电量分别为＋Q和－Q。

MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为+q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。

已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。

求：
（1）C、O间的电势差U CO；
（2）小球p经过O点时的加速度；
（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。

14．一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。

已知t=0时的波形如图所示，绳上两质点M、
N的平衡位置相距波长。

设向上为正，经时间t1（小于一个周期），此时质点M向下运动，其位移仍为0.02m。

求
（i）该横波的周期；
（ii）t1时刻质点N的位移。

【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．AB
8．CD
9．AD
10．BC
三、实验题
11．E=20V R2=7Ω
12．(1)0.8s; (2)v＝＝
m/s (n＝1,2,3…);
(3)s (k＝0,1,2，…)。

四、解答题
13．（1）（2）
（3）
14．(i) （ii）。