高考物理必备—第4讲 牛顿运动定律与复杂直线过程（原卷版）

1、公众号：高中资料共享 免费分享5000G学习资料第4讲 牛顿运动定律与复杂直线运动过程1.牛顿运动定律常常用于直线运动中，在直线运动中必须掌握的几种方法：（1）图象法分析物体的运动规律。（2）整体法和隔离法分析连接体问题。（3）逆向思维法处理匀减速直线运动。（4）正交分解法在动力学问题中的应用。（5）对称法分析竖直上抛运动。2.必须明确的几个易错点（1）处理刹车类问题时要注意在给定的时间内车是否已经停止运动。（2）物体沿斜面上冲时，从最高点返回时的加速度与上冲时的加速度不一定相同。（3）处理追及相遇问题时，若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动。（4）注意区分a、

2、三个物理量的含义。（5）由图象得到的加速度方向与应用牛顿第二定律列式时所取的正方向应保持一致。（6）超重或失重的物体加速度方向不一定沿竖直方向。（7）加速度“突然”变化时，绳、杆产生的弹力可能跟着“突变”，而弹簧、橡皮筋产生的弹力不会“突变”。一、单选题8.（2020北京市十一学校高二期末）如图所示，将一个小球以初速度从地面竖直上抛，上升到最高点后又落回，落回抛出点时的速度大小为。规定竖直向上为正方向，由于空气阻力的影响，小球全过程的vt图象如图所示，下列说法不正确的是（）A.上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动B.下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动C.时刻加速度等于重力加速度gD.

3、时刻和的大小关系为2.（2020黑龙江省齐齐哈尔市实验中学高一期中）如图甲所示，一个质量m2kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示，g取10m/s2。则（）A.物块经过4s回到出发点B.4.5s时水平力F的瞬时功率为24WC.05s内摩擦力对物块先做负功，后做正功，总功为零D.05s内物块克服摩擦力做功为65J3.（2020山东省高三二模）在2019年武汉举行的第七届世界军人运动会中，21岁的邢雅萍成为本届军运

4、会的“八冠王”。如图是定点跳伞时邢雅萍运动的v-t图像，假设她只在竖直方向运动，从0时刻开始先做自由落体运动，t1时刻速度达到v1时打开降落伞后做减速运动，在t2时刻以速度v2着地。已知邢雅萍（连同装备）的质量为m，则邢雅萍（连同装备）（）A.0t2内机械能守恒B.0t2内机械能减少了C.t1时刻距地面的高度大于D.t1t2内受到的合力越来越小4.（2020重庆一中高三月考）一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。已知小物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在小物块运动03L的过程中，下列说法正确的是（）A

5、.小物块在0L内做匀变速直线运动，L3L内做匀速运动B.小物块运动至3L处的速度为C.整个过程中水平外力做功为D.小物块从L处运动至3L处所用的时间为二、多选题5.（2019洛阳偃师中成外国语学校高三月考）如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k1）。A、B由离地H高处由静止开始落下，触地后能竖直向上弹起，触地时间极短，且能量损失，A环运动过程中未落地。则下列说法正确的是（）A.B与地底一次碰撞后，B上升的最大高度是B.B与地底一次碰撞后，B上升的最大高度是C.B与地底一次碰撞后，当A与

6、B刚相对静止时，B离地面的高度是D.B与地底一次碰撞后，当A与B刚相对静止时，B离地面的高度是6.（2016江西省上高二中高三月考）如图甲所示，一质量为m1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是（）A.t1 s时物体开始做匀减速运动B.物体与接触面间的动摩擦因数为0. 2C.t3 s至t=5s时间内中，摩擦力对物体不做功D.t2 s时物体的加速度大小为1m/s27.（2020河北省高二月考）图甲中，质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。当

7、木板受到随时间t均匀变化的水平拉力F作用时，其加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示。取g=10m/s2，则（）A.滑块的质量m=2kgB.06s内，滑块做匀加速直线运动C.当F=8N时，滑块的加速度大小为1m/s2D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.18.（2020重庆一中高一月考）一质量为2kg、初速度v0为m/s、向右运动的物体，在同方向水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，已知摩擦力大小恒为4N，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g=10m/s2，由此可知（）A.全程物体拉力做的总功小于总产热量

8、B.全程物体拉力做的总功约为41JC.物体运动的最大速度约为4m/sD.物体从出发到运动到4m处经过了s9.（2020宜宾市叙州区第一中学校高三其他）如图所示，离地H高处有一个质量为m的物体，给物体施加一个水平方向的作用力F，已知F随时间的变化规律为：以向左为正，、k均为大于零的常数，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，且时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的说法，正确的是A.当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B.物体与墙壁脱离的时刻为C.物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一条直线D.

9、物体克服摩擦力所做的功为10.（2020湖南省高三三模）某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，使某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示，调节斜面与水平面的夹角，实验测得x与的关系如图乙所示，取g10m/s2。则由图可知（）A.物体的初速率v03m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数0.8C.图乙中xmin0.36mD.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当37，物体上滑过程中动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为0.1875m11.（2020山东省青岛第十七中学高一期中）如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能E

10、k与离地高度h的关系如图b所示。其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g。以下说法正确的是（）A.小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了B.小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为C.小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为D.小物体下落至高度h4时，物块处于失重状态三、解答题12.（2020山东省高三其他）游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为1kg，b、c间的动摩

11、擦因数1=0.4，c与地面间的动摩擦因数2=0.6.在某次投掷中，球a以v0=6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2，求：(1)球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0；(2)a、b合为一体时的速度大小；(3)要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值。13.（2020河北省高二月考）“桌布挑战”是2019年最流行的网红挑战项目之一，其挑战规则是一个人用力抽走桌布，同时保证桌子上的餐具“不动”（肉眼观察不到餐具位置发生变化）。现将该挑战做如图所示的简化，在桌面上放置一块桌布，将一个可视为质点的正方体

12、静置于桌布上，小明对桌布施加水平向右的拉力将桌布迅速抽出。若正方体和桌布的质量分别为m和M，正方体与桌布间的动摩擦因数为，桌布、正方体与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)若要使正方体相对桌布静止，求拉力的最大值T；(2)右人肉眼感知物体“不动”的最大距离=0.0075m，m=1kg，M=2kg，g=10m/s2，正方体与桌布左端的距离d=0.04m，求小明完成“桌布挑战”需要提供的最小拉力F。14.（2020山东省高三其他）如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为=30、高度为h=1.6m。一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为l0=0.2m的轻弹簧，木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m。一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，物块A经过一段时间后从斜面顶端以4m/s的速率沿平行于斜面方向落到木板B上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数为。木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：(1)物体A水平抛出时离地面的高度H；(2)薄木板B从开始运动到与档板碰撞所需的时间；(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。15.（2020天津南