2022版新高考物理一轮复习章末验收：3 牛顿运动定律

章末滚动验收(三)

(时间：45分钟)

一、单项选择题

1.如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中()

A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等

B．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力

C．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小

D．人被向上“托起”时处于失重状态

A[地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确；相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体，不是一对相互作用力，B错误；由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错误；人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D错误。]

2.如图所示，半圆球P和竖直挡板固定在水平面上，挡板与P相切，光滑小球Q静止在P和挡板之间。已知Q的质量为m，P、Q的半径之比为4∶1，重力加速度大小为g，则Q对P的压力大小为()

A．4mg

3B．

5mg

4C．

4mg

5D．

3mg

4

B[对Q受力分析如图所示，设Q的半径为r，两个圆心的连线与水平面的夹角为α，由几何关系得

4r cos α＝4r－(r＋r cos α)，解得cos α＝3

5，由平衡条件

得N2＝

mg

sin α，解得N2＝

5

4mg，选项B正确。]

3.(2020·黑龙江大庆第一次质量检测)如图所示，用一个水平推力F＝kt(k>0，且为常量)把一重力为G的物体压在足够高，且平整的竖直墙壁上，f为物体受到的摩擦力，a为物体的加速度，v为物体的速度，取竖直向上为正方向。开始时物体的速度为零，从t＝0开始计时，下列反映f、a、v随时间变化关系的图象中，正确的是()

A B

C D

C[由题意可知，开始时物体的重力大于摩擦力，由牛顿第二定律有a＝

μkt－mg

m＝μk

m t－g(a与t呈线性关系)，则物体向下做加速度逐渐减小的加速运动，

然后重力小于摩擦力，物体开始向下做加速度逐渐增大的减速运动，直到物体静止，此时物体受到的静摩擦力等于重力；根据运动对称性可知，运动开始和结束时，物体的加速度大小相等，所以有f m－G＝G，故物体受到的滑动摩擦力的最大值为f m＝2G。只有选项C正确。]

4.如图所示，一质量为M＝2 kg、倾角为θ＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面上叠放一质量为m＝1 kg的光滑楔形物块，物块在水平恒力F的作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动。重力加速度取g＝10 m/s2。下列判断正确的是()

A ．物块对斜面的压力大小F N ＝5 2 N

B ．斜面体的加速度大小为a ＝10 m/s 2

C ．水平恒力大小F ＝15 N

D ．若水平作用力F 作用到M 上系统仍保持相对静止，则F 将变小

C [对M 、m 整体分析，受重力、支持力和推力，根据牛顿第二定律可得，水平方向：F ＝(M ＋m )a ；竖直方向：N ＝(M ＋m )g ；再对M 分析，受重力、压力F N 、支持力，根据牛顿第二定律可得，水平方向：F N sin θ＝Ma ；竖直方向：

F N cos θ＋Mg ＝N ；联立解得：a ＝mg tan θM ＝5 m/s 2；F ＝(M ＋m )mg tan θM

＝15 N ；F N ＝mg cos θ

＝10 2 N ，故A 、B 错误，C 正确；若水平作用力F 作用到M 上系统仍保持相对静止，则对整体：F ＝(M ＋m )a ′；对m ：mg tan 45°＝ma ′，解得F ＝(M ＋m )g ＝30 N ，即F 变大，故D 错误。]

5.如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t ＝0)将一物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度—时间图象可能是下列选项中的( )

A B

C D

A [设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a 1，物块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。对木板应用牛顿第

二定律得－μ1mg －μ2·2mg ＝ma 1，a 1＝－(μ1＋2μ2)g ，设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为a 2，对整体有－μ2·2mg ＝2ma 2，a 2＝－μ2g ，可见|a 1|>|a 2|由v -t 图象的斜率表示加速度大小可知，图象A 正确。]

二、多项选择题

6.质量m ＝2 kg 的物块在粗糙的水平地面上运动，t ＝0时刻开始受到方向相反的水平拉力F 1、F 2的作用，以3 m/s 的速度做匀速直线运动，F 1、F 2随时间t 的变化规律如图所示，取g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )

A ．物块与地面间的动摩擦因数为0.3

B ．3 s 末物块的加速度大小为1.5 m/s 2

C ．5 s 末物块的速度大小为1.5 m/s

D ．5 s 内物块的位移大小为9 m BD [0～2 s 内，由物块处于平衡状态可得F 1＋F 2－μmg ＝0，代入数据解

得μ＝0.2，故A 错误；3 s 末物块的加速度大小为a ′＝－F 2＋μmg －F ′1m

＝1.5 m/s 2，故B 正确；2～4 s 内物块的加速度大小都为a ′＝1.5 m/s 2，所以物块减速到0的时间为t 2＝31.5

s ＝2 s ，即物块在4 s 末速度减为0，接下来物块处于静止状态，故C 错误；5 s 内物块的位移大小等于 4 s 内物块的位移大小，即为

⎝ ⎛⎭

⎪⎫3×2＋3＋02×2 m ＝9 m ，故D 正确。] 7．如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m 和M 的物块A 、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F 作用于B 上且两物块共同向右以加速度a 1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x ；当用同样大小的恒力F 沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B 上且两物块共同以加速度a 2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x 2，则下列说法中正确的是( )