高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律分类汇编附解析

高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律分类汇编附解析
一、选择题
1．如图所示，传送带保持v 0＝1 m/s 的速度运动，现将一质量m ＝0.5 kg 的物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.1，传送带两端水平距离x ＝2.5 m ，则运动时间为（ ）
A ．1s
B ．2s
C ．3s
D ．4s
2．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是( )
A ．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B ．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C ．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D ．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力
3．如图所示，弹簧测力计外壳质量为0m ，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m 的重物，现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数为0F ，则拉力F 大小为（ ）
A ．0m
m mg m
+ B ．
00m m F m + C ．00m m mg m + D ．000m m F m + 4．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/s 2，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
5．如图，倾斜固定直杆与水平方向成60角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30角.下列说法中正确的
A ．圆环不一定加速下滑
B ．圆环可能匀速下滑
C ．圆环与杆之间一定没有摩擦
D ．圆环与杆之间一定存在摩擦
6．如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图，则在上升过程中（ ）
A ．3s t =时，部件属于失重状态
B ．4s t =至 4.5s t =时，部件的速度在减小
C ．5s t =至11s t =时，部件的机械能守恒
D ．13s t =时，部件所受拉力小于重力
7．甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放．两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )
A．甲球质量大于乙球
B．m1/m2=v2/v1
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
8．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
9．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10．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．
11．一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从0
t=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 ．
12．2020年5月5日，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。

如图，火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时（）
A．火箭处于平衡状态B．火箭处于失重状态
C．火箭处于超重状态D．空气推动火箭升空
13．以初速度
v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．
2
21
v
f
g
mg
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
和
mg f
v
mg f
-
+
B．
2
2
21
v
f
g
mg
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
和
mg
v
mg f
+
C．
2
2
21
v
f
g
mg
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
和
mg f
v
mg f
-
+
D．
2
2
21
v
f
g
mg
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
和
mg
v
mg f
+
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 ． 3F
B ．4F
C ．2F
D ．23
F 15．2019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
16．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
17．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
18．某同学研究物体的运动，让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而
做直线运动，物体的x
t
t
图线如图所示，t是从某时刻开始计时物体运动的时间，x为物
体在时间t内的位移，由此可知
A．物体受到的恒力大小为0.6N
B．5s末物体的速度为4.5m/s
C．0~10s内物体的速度变化量为3m/s
D．0~5s内物体的位移为22.5m
19．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/s2，则绳的张力为()
A．B．C．D．
20．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
21．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
22．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
23．关于惯性，以下说法中正确的是（ ）
A ．水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，所以静止物体惯性较大
B ．同一木块速度大时不易停下，所以速度较大的物体惯性也比较大
C ．木块在粗糙桌面上运动时较容易停下，所以物体受到的摩擦力越大惯性就越小
D ．物体惯性的大小与是否受外力作用或外力大小均无关
24．如图所示，质量为m 2的物块B 放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m 1的物块A ，A 通过跨过定滑轮的细线与质量为M 的物块C 连接，释放C ，A 和B 一起以加速度a 从静止开始运动，已知A 、B 间动摩擦因数为1μ，则细线中的拉力大小为
A ．Mg
B ．Mg+Ma
C ．()12m m a +
D ．111m a m g μ+
25．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
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【详解】
物体的运动过程分为匀加速运动过程和匀速运动过程，当物体的速度等于传送带的速度后，物体开始匀速运动，在加速过程中受到向右的滑动摩擦力，所以
，则，，所以匀速过程的时间
，所以总时间为，故C正确，A、B、D错误；
故选C。

【点睛】
根据牛顿第二定律求出物体的加速度，物块在传送带上先做匀加速直线运动，判断出物块速度达到传送带速度时，位移与L的关系，若位移大于L，则物体一直做匀加速直线运动，若位移小于L，则物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，根据匀变速直线运动的公式求出运动的时间。

2．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力，故A错误；无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力，故它们大小相等，选项B正确；当货物减速上升时，加速度向下，绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小，此时货物处于失重状态，选项C错误；若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力，故D错误．
3．B
解析：B
【解析】
【分析】
先对重物受力分析，运用牛顿第二定律列式求解加速度；再对弹簧秤和物体整体受力分析，运用牛顿第二定律列式求解拉力大小。

【详解】
对重物受力分析，受重力和弹簧拉力，运用牛顿第二定律，有F0-mg=ma，解得：
0F a g m
=- 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F-（m+m 0）g=（m+m 0）a 解得：00m m F F m
+=
故选：B 。

【点睛】
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。

4．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 。

5．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力和沿绳子收缩方向的拉力，小球的合外力不为零，小球不可能匀速下滑，小球与圆环相对静止，一定都做匀加速运动；所以AB 项错误;假设圆环与杆之间没有摩擦，取整体为研究对象，()()
sin60+M m g M m a ︒+=，加速度2sin 60/s a g ︒==，以小球为研究对象，
当绳子的拉力和杆垂直时小球的加速度才为2/s ，因此小球的加速度不是
2/s ，说明环的加速度也不是2/s ，说明整体受到摩擦力，存在摩擦，C 错误D 正确
6．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．当3s t =时，加速度向上，部件属于超重状态，故A 错误；
B ．当4s t =至 4.5s t =时，部件的加速度在减小，但始终大于零，部件仍处于加速状态，速度增大，故B 错误；
C ．5s t =至11s t =时，部件加速度为零，做匀速直线运动，部件的动能不变，但重力势能却不断增大，所以部件的机械能增大，机械能不守恒，故C 错误；
D ．13s t =时，加速度向下，部件属于失重状态，部件所受拉力小于重力，故D 正确。

故选D 。

7．A
解析：A
【解析】
【详解】
两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg ，因此最大速度与其
质量成正比，即v m ∝m ，1122
m v m v =，由图象知v 1＞v 2，因此m 甲＞m 乙；故A 正确，B 错误．释放瞬间v=0，空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g ．故C 错误；图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t 0时间内两球下落的高度不相等；故D 错误；故选A ．
8．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
22200.21010m/s 4m/s 10
F mg a m μ++⨯⨯=== 方向水平向右，ABD 错误，C 正确。

故选C 。

9．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．
10．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.
11．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 。

12．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时，火箭向上得到的反冲力大于其本身的重力，火箭具有向上的加速度，不是处于平衡状态，A 错误；
BC ．当物体做向下加速运动或向上减速运动时，物体处于失重状态；当物体做向上加速运动或向下减速运动时，物体处于超重状态。

火箭刚要离开发射台时，是在向上做加速运动，此时火箭处于超重状态，B 错误，C 正确；
D ．火箭点火后，火箭向下喷出高速大量气体，根据反冲运动，火箭本身获得向上的很大反冲力来推动火箭升空，D 错误。

故选C 。

13．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
222200012221v 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 。

14．A
解析：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．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。

16．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 。

17．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。

18．D
解析：D
【解析】
【详解】
A ．根据匀变速直线运动位移时间公式
2012
x v t at =+ 变形得
02
x a v t t =+， 则物体的x t t
-图线纵轴截距表示初速度，所以有v 0=3m/s ，斜率为： 0.32
a k =
=， 解得： a =0.6m/s 2，
物体受到的恒力大小为
F =ma =2×0.6N=1.2N ，
故A 错误；
B ．5s 末物体的速度为：
v =v 0+at =（3+0.6×5）m/s=6m/s ，
故B 错误。

C ．0～10s 内物体的速度变化量为
△v =a △t =0.6×
10m/s=6m/s ， 故C 错误；
D ．由匀变速直线运动的位移公式可得t 1=5s 的位移为：
22501111350.6522.5m 22
x v t at =+=⨯+⨯⨯=， 故D 正确。

故选D 。

19．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。

20．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；
t 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23
球的动能和重力势能，C正确D错误．
21．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。

22．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 。

23．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，说明最大静摩擦力比滑动摩擦力大，而物体的惯性不变，故A 错误；
B ．同一木块速度大时不易停下，是因为减速需要的位移大，而质量大的物体惯性才大，故B 错误；
C ．惯性的大小是用质量来衡量，而不是由滑动摩擦力来量度，故C 错误；
D ．物体的惯性大小与物体是否受力和受力大小均无关，只与物体的质量有关，故D 正确。

故选D 。

24．C
解析：C
【解析】
【分析】
此题是牛顿第二定律的应用习题，选择研究对象,根据牛顿第二定律列得方程联立求解.
【详解】
对AB 的整体，根据牛顿第二定律12()T m m a =+ ，选项C 正确；对C ：
Mg T Ma -= ，解得：T Mg Ma =-，选项AB 错误；对物体A ：1T f m a -= ，则1T m a f =+ ，因f 为静摩擦力，故不一定等于μ1m 1g ，选项D 错误；故选C.
25．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．。