高考物理西宁力学知识点之牛顿运动定律基础测试题含答案解析

高考物理西宁力学知识点之牛顿运动定律基础测试题含答案解析
一、选择题
1．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/s 2
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．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 ．
00
m m
mg m + D ．
000
m m
F m + 4．如图所示，质量为m 的小物块以初速度v 0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 ．
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．如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力
A ．方向向左，大小不变
B ．方向向左，逐渐减小
C ．方向向右，大小不变
D ．方向向右，逐渐减小
7．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )
A ．伸长量为 1tan m g
k
θ B ．压缩量为1tan m g
k θ C ．伸长量为
1m g
k tan θ
D ．压缩量为
1m g
k tan θ
8．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 ．m 1/m 2=v 2/v 1
C ．释放瞬间甲球的加速度较大
D ．t 0时间内，两球下落的高度相等
9．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）
A ．升降机停止前在向下运动
B ．10t -时间内小球处于失重状态，12t t -时间内小球处于超重状态
C ．13t t -时间内小球向下运动，动能先增大后减小
D ．34t t -时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
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．如图所示，质量为1.5kg 的物体A 静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg 的物体
B 由细线悬挂在天花板上，B 与A 刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间
A 、
B 间的作用力大小为（g 取210m /s ）（ ）
A ．0
B ．2.5N
C ．5N
D ．3.75N
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．下列说法符合历史事实的是
A ．伽利略的“冲淡”重力实验，证明了自由落体运动是匀加速直线运动
B ．牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法
C ．牛顿第一定律是实验定律
D ．爱因斯坦先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点 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．小华用手握住水杯保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力
B．杯子受到的压力是杯子形变产生的
C．杯子和手之间没有相对运动趋势
D．手给杯子的压力越大，杯子受到的摩擦力越大
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．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
18．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
19．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
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，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
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．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．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
25．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 ．20mv L
B ．202mv L
C ．202mv L
D ．203mv L
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一、选择题 1．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 。

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v 0；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 =v 0，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．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F 0-mg=ma ，解得：
F 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】 【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 。

5．D
解析：D 【解析】 【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
2
kg
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．A
解析：A 【解析】
试题分析: A 、B 两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A 和B 整体根据牛顿第二定律有
，然后隔离B ，根据牛顿第二定律有：
，大小不变；物体B 做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向
向左，摩擦力向左；故选A ．
考点：本题考查牛顿第二定律、整体法与隔离法．
【名师点睛】1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．
整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．
2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．
隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．
7．A
解析：A 【解析】 【详解】
对小球受力分析，如图所示：
由几何关系F 合=m 2g tan θ，由牛顿第二定律tan F a g m
θ=
=合
，车向左加速或向右减速.
对小物体受力分析，受重力、支持力和弹簧弹力，合力等于弹簧弹力，根据牛顿第二定律F 弹=m 1g tan θ，物体受向左的弹力，结合胡克定律F kx =可知1tan m g x k
θ=
；故选A ． 【点睛】
仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论． 8．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 ．
9．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．初始时刻弹簧伸长，弹力平衡重力，由图象看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，即小球向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，即升降机停止前在向上运动，故A 错误；
B ．0∼t 1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t 1∼t 2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B 错误；
C ．t 1时刻弹簧的拉力是0，说明t 1时刻弹簧处于原长状态，t 1时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t 1∼t 3时间小球向下运动，t 1∼t 3时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增大后减小，故C 正确；
D ．t 3∼t 4时间内，小球向上运动，重力势能增大，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D 错误。

故选C 。

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．D
解析：D
【解析】
【详解】
剪断细线前，只有A 对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力15N A F m g ==弹， 将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得
()()A B A B m m g F m m a 弹+-=+，
解得22.5m /s a =，
隔离B ，则有:
N B B m g F m a -=，
代入数据解得N 3.75N B B F m g m a =-=，D 正确。

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．A
解析：A
【解析】
【详解】
A ．由于当时条件的限制不能测瞬时速度，伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于测量运动时间，并证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A 正确；
B ．伽利略开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法用在研究自由落体的规律，故B 错误；
C ．牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是实验定律，故C 错误；
D ．牛顿先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点，故D 错误。

故选A 。

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．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 杯子受到的重力与摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，并且作用在同一个物体上，是一对平衡力，A 正确；
B. 杯子受到的压力是因为手的形变而产生的，B 错误；
C. 杯子和手之间有静摩擦力，具有相对运动趋势，C 错误；
D. 不管手给杯子的压力多大，杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力，是不变的，D 错误。

故选A 。

【点睛】
本题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力。

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；
17．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 。

18．D
解析：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.
19．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
可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决【名师点睛】根据牛顿第二定律F ma
本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．
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．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。

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．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．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 。

25．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 =-，22212
s a t = 联立方程解得203mv F L
=，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。