高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案(3)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案(3)
一、选择题
1．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
2．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（）
A．可能落在A处B．一定落在B处
C．可能落在C处D．以上都有可能
3．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
4．如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为( )（g取10m/s2）
A．1J B．1.6J C．2J D．4J
5．如图所示，倾角为 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
g
B．A加速度大小为cos
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
6．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．
7．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
8．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 -
9．以初速度0v 竖直向上抛出一质量为m 的小物块，假定物块所受的空气阻力f 大小不变。

已知重力加速度为g ，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（ ）
A ．2021v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和0mg f v mg f -+
B ．20
221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
和0mg v mg f + C ．20221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和0mg f v mg f -+ D ．
20221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和0mg v mg f + 10．体重为50kg 的小明蹲在电梯中的体重计上，启动电梯。

在电梯匀加速上升的过程中，他突然站起，则体重计示数随时间变化规律正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
11．质量为2kg 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。

从t =0时刻开始，物体受到方向不变，大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用，F ~t 图像如图所示，则物体在t =0至t =12s 这段时间的位移大小为（ ）
A ．18m
B ．54m
C ．81m
D ．360m
12．人乘坐电梯加速向上运动，下列说法正确的是（ ）
A ．人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力
B ．人对电梯地板的压力等于人的重力
C ．电梯地板对人的支持力大于人的重力
D ．电梯地板对人的支持力等于人的重力
13．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 14．人用绳子通过动滑轮拉物体A ，A 穿在光滑的竖直杆上，当以速度v 0匀速地拉绳，使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，以下说法正确的是（ ）
A ．A 物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动
B ．A 物体实际运动的速度是v 0cos θ
C ．A 物体实际运动的速度是
0cos v
D ．A 物体处于失重状态
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．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
18．A、B两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A球左侧靠墙．用力F向左推B球将弹簧压缩，如图所示．然后突然将力F撤去，在撤去力F的瞬间，A、B两球的加速度分别为：
A．0 ， 0 B．0 ， F/m
C．F/2m ， F/m D．F/2m ，F/2m
19．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．
20．如图所示，物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住，若在绳的另一端用F＝mg 的力拉物体A时，A的加速度为a1；若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，物体的加速度为a2，则()
A．a1>a2B．a1<a2C．a1＝a2D．无法确定21．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（）
A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
C．在最低点时运动员处于超重状态
D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒
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．乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m 的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是（ ）
A ．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去
B ．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
C ．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D ．人在最低点时对座位的压力大于mg
24．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
+= 25．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
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一、选择题
1．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.
2．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
火车匀速行驶，在小球未释放前小球随车一起运动，小球的速度等于车的速度v0；在小球由静止释放后，由于惯性小球在水平方向的速度保持不变，即v x=v0，即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车速度，小球一定落到B处。

故B项正确，ACD三项错误。

故选B。

3．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
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；同一位置重力=
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。

4．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F 和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有
F-μmg=ma 1
解得
a 1=1m/s 2
减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有
-μmg =ma 2
解得
a 2=-4m/s 2
木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v ，根据位移速度公式，有
2a 1x 1＝v 2
2a 2x 2＝−v 2
122
L x x ＝+ 解得
120.32m 5x L =
= W =Fx 1=1.6J
故选B ．
【名师点睛】 本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解．
5．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。

6．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.
7．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．
8．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。

9．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
在上升的过程中，对物体受力分析由牛顿第二定律可得
mg+f =ma 1
所以上升时的加速度为
1mg f
a m
+=
加速度的方向与初速度的方向相反，即竖直向下.
从上升到达最高点的过程中，根据v 2-v 02=2a 1x 可得上升的最大高度为
2222
00012221v v v v x mg f a f g m mg --===
+⎛⎫-⨯+ ⎪⎝⎭
在下降的时候，对物体受力分析有牛顿第二定律可得
mg-f =ma 2
所以下降的加速度的大小为
2mg f
a m
-=
从开始下降到返回到原抛出点的过程中，根据v 2=2a 2x 可得
v v ==所以A 正确。

故选A 。

10．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
电梯匀加速上升的过程中，小明蹲在电梯中的体重计上，有
11F mg ma -=
故图像得截距大于50，在电梯匀加速上升的过程中，小明突然站起时有
22F mg ma -=
由于12a a <，故12F F <，图线向上攀升，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

11．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
对物体受力分析可知，0到3s 内， 由于滑动摩擦力为
0.220N 4N f mg μ==⨯=
恰好等于外力F 大小，所以物体仍能保持静止状态，3到6s 内，物体产生的加速度为
23m/s F f
a m
-=
= 发生的位移为
2
1113.5m 2
x at =
= 6到9s 内，物体所受的合力为零，做匀速直线运动，由于6s 时的速度为
33m/s 9m/s v at ==⨯=
所以发生的位移为
()2996m 27m x vt ==⨯-=
9到12s 内，物体做匀加速直线运动，发生的位移为
223011
9333m 40.5m 22
x v t at =+=⨯+⨯⨯=
所以总位移为
123=++=13.52740.5m 81m x x x x ++=
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

12．C
解析：C
【解析】 【分析】 【详解】
人乘坐电梯加速向上运动，具有向上的加速度，所以人处于超重状态，即人对电梯地板的压力大于人的重力，根据牛顿第三定律可知：电梯地板对人的支持力大于人的重力， C 正确． 故选C 。

13．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．
14．C
解析：C 【解析】 【详解】
ABC ．将A 沿杆向上的运动分解为沿绳子方向的直线运动和垂直绳子方向的运动，如图所示：
人拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度，则
0cos A v v θ=，
解得A 物体实际运动的速度
cos A v v θ
=
，
故AB 两项错误，C 项正确． D ．A 物体实际运动的速度
A v v cos θ
=
， θ增大，A 物体速度增大，即A 物体向上做加速运动，处于超重状态．故D 项错误。

故选C 。

【点睛】
绳连接、杆连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等．
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．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 。

18．B
解析：B 【解析】
试题分析：静止后，弹簧处于压缩，弹力F F '=，撤去F 的瞬间，弹力不变，A 球所受的合力为零，则加速度为零，B 球所受的合力为F F '=，则B 球的加速度为 F m
，故B 正确，选项ACD 错误．
考点：牛顿第二定律、胡克定律
【名师点睛】力F 将B 球向左推压弹簧，静止后，B 球受推力F 和弹簧的弹力处于平衡，撤去F 的瞬间，根据牛顿第二定律，通过瞬时的合力求出瞬时的加速度；解决本题的关键得出撤去F 瞬间两球所受的合力，通过牛顿第二定律得出瞬时加速度．
19．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．
20．A
解析：A 【解析】 【详解】
当在B 端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时，对A 分析，有：mg =Ma 1，1mg
a M
=；当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，对整体分析,有：mg =(M +m )a 2，则2mg
a M m
=+．则
a 1>a 2，故A 正确，BCD 错误．
21．C
解析：C
【解析】 【详解】
A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A 错误；
B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B 错误；
C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C 正确；
D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D 错误。

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．D
解析：D 【解析】 【详解】
A. 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，
20
v mg m R
，
则临界速度为
v 0，
当速度v A 错误；
B. 当人在最高点的速度v ，人对座位就产生压力。

以人为研究对象，根据牛顿第二定律得：
mg +N =2
v m R
，
得：
N =2
v m R
−mg ，
座位对人作用力与速度v 有关，当v N >mg ，则座位对人的压力将大于mg ，故B 错误；
C. 人在最高点和最低点速度大小不等，根据向心加速度公式
2v a R
=
可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等，故C 错误；
D. 人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg ，故D 正确。

故选：D 。

24．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．
25．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．。