2021北京高三一模物理汇编牛顿运动定律(教师版)

1、0 2021 北京高三一模物理汇编：牛顿运动定律一选择题（共 5 小题）1（2021西城区一模）某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1 所示的图线 （规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图 2 所示的图像。已知 t0 时电梯处于静止状 态，则以下判断正确的是（ ）At5s 时电梯处于失重状态B89s 内电梯在做减速运动C1015s 内电梯在上行D1720s 内电梯在下行2（2021东城区一模）如图所示，在一个开阔、表面平坦的倾斜雪坡上，一个小孩靠推一棵树获得大小为v 的 水平初速度，雪坡与小孩之间的动摩擦因数为 ，不计空气阻力，不考虑摩擦力随速度大

2、小的变化，设雪坡足 够大，则经过足够长时间，小孩（ ）A可能一直做曲线运动B可能与初速度方向保持小于 90的角度做加速直线运动 C若匀速运动，最终速度的表达式里一定包含 D若没有停下，则最终速度方向一定与初速度垂直1 / 61 2 2 11 3（2021朝阳区一模）2020 年 11 月 18 日，东北大部分地区发生罕见强雨雪风冻天气，一日之内温度骤降16，给生产生活带来诸多不便。如图所示，共享单车上结冻的冰柱都呈现水平方向。若仅从受力角度分析， 下列推理可能正确的是（ ）A风力水平向左C风力斜向左上B风力水平向右D风力斜向右下4（2021朝阳区一模）如图甲所示，质量为 m4.0kg 的物体静

3、止在水平地面上，在水平推力 F 作用下开始运 动，水平推力 F 随位移 x 变化的图像如图乙所示（x4.0m 后无推力存在）。已知物体与地面之间的动摩擦因 数 0.50，取重力加速度 g10m/s2。下列选项正确的是（ ）A物体在水平地面上运动的最大位移是 4.0mB物体的最大加速度为 25m/s2C在物体运动过程中推力做的功为 200JD在距出发点 3.0m 位置时物体的速度达到最大5（2021丰台区一模）如图所示，货车在平直道路上向右以加速度 a 做加速运动时，与石块 B 接触的物体对它 的作用力为 F，方向如图所示。若货车向右以加速度 a （a a ）做加速运动，则与石块 B 接触的物体

4、对它的作 用力 F 表示正确的是（ ）2 / 61 2 3 0 1 2 3ABCD二计算题（共 1 小题）6（2021朝阳区一模）摩擦传动装置结构简单，容易制造，在生产生活中得到广泛应用。如图 1 所示为打印机送 纸装置。搓纸辊旋转带动纸张前进走纸，摩擦片在纸张下方贴紧，施加阻力分离纸张，以保证只有一张纸前移 且避免两张纸同时送入。已知搓纸辊和纸张之间的动摩擦因数为 ，纸张之间的动摩擦因数为 ，纸张和摩擦 片之间的动摩擦因数为 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计纸张质量及空气阻力。a电机带动搓纸辊使搓纸辊始终以角速度 转动。设一张纸的长度为 L，搓纸辊半径为 r，计算打印机送入一 张纸所需的

5、时间；b为保证送纸装置正常工作，分析说明 、 和 的大小关系。3 / 62021 北京高三一模物理汇编：牛顿运动定律参考答案一选择题（共 5 小题）1【分析】当物体的加速度向上时，处于超重状态。当加速度向下时，处于失重状态。加速度 a0 时物体处于 平衡状态，根据加速度的正负分析物体的状态。【解答】解：A、t5s 时，方向竖直向上。故 A 错误；B、t0 时，一小段时间后，方向竖直向上，89s 内，方向竖直向上，故 B 错误；C、t10s 时，电梯上升的速度达到最大值，电梯的加速度为零，故 C 正确；D、1520s 内，方向竖直向下。由对称性可知，电梯的速度减为零。故 D 错误。故选：C。【点

6、评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上； 产生失重的条件：物体的加速度方向向下。要知道 at 图象“面积”的物理意义：at 图象与坐标轴所围的面积 表示速度的变化量。2【分析】ABD、把小孩的运动分解为沿初速度方向的运动和垂直初速度方向的运动，结合题意可以判断； C、若匀速运动，则 tan，即最终速度表达式里可以没有 。【解答】解：ABD、小孩在斜面方向上受到的力有沿斜面向下的重力的分力和与运动方向相反的摩擦力， 若运动未停止，则经过足够长时间水平方向速度必然减小到零；此时小孩将沿与初速度垂直方向做匀速运动或匀加速运动，该过程小孩先做曲线运动

7、后做直线运动，D 正确； C、若匀速运动，即最终速度表达式里可以没有 。故选：D。【点评】在本题分析摩擦力方向时，一定要注意这里摩擦力的方向与小孩运动方向相反，若分解则在开始时两 个方向上都有摩擦力的分量。3【分析】以即将冻结的冰柱尖端的水珠为研究对象，用共点力平衡条件即可求解。【解答】解：以即将冻结的冰柱尖端的水珠为研究对象，受力分析如图，受重力、水平方向冰柱对它的作用 力，由共点力平衡条件可知，所以。故 ABD 错误。故选：C。4 / 6maxmaxy x 2 21 【点评】本题考查了共点力平衡条件的应用，解决此题的关键在于研究对象的选择，及受力分析。4【分析】利用图像可知面积代表推力对物

8、体做的功，结合动能定理可以求出最大位移。利用牛顿第二定律可以 求出加速度。【解答】解：AC.由 Fx 图像可知，推力对物体做的功等于图线与坐标轴围成的面积 Fx 。对物块运动的整个过程，根据动能定理可得 Wmgx 0，代入数据解得：x 10m，即物体在水平地面上运动的最大位移是 10m，故 A 错误；B.分析可知，推力 F100N 时，加速度最大，m根据牛顿第二定律得 Fmgma，则 a 220m/s2，故B 错误；D.由图像可知，推力 F 随位移 x 变化的数学关系式为 F10025x（4x4.0m），物体的速度最大时，加速度为零，代入解得 x 。即在距出发点 3.2m 位置时物体的速度达到

9、最大，故 D 错误。故选：C。【点评】本题考查牛顿运动定律和动能定理的知识，要会分析图像中的特殊信息，然后就可以解决问题。5【分析】物体在水平方向做匀加速运动，竖直方向的合力为零，水平方向的合力提供物体做加速运动，根据力 的合成求得合力，根据合力的方向即可判断。【解答】解：物体相对与石块 B 静止，在竖直方向合力为零 mg，在水平方向做加速运动 ma，故与石块 B 接触的物体对它的作用力 F由于 a a ，故 F F，根据 ，夹角变小，ABD 错误；5 / 60 7 23 31 33 3 21 3 故选：C。【点评】本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用，解答本题的关键是能清楚石块的受力情况，利用牛顿第二 定律建立方程进行解答。二计算题（共 1 小题）6【分析】根据相对运动方向判断摩擦力的方向。根据平衡条件，应用牛顿第一定律依次判断各纸张之间的摩擦 力。要做到每次只进一张纸，就要保障搓纸轮对纸张的摩擦力大于下面纸张对第一张纸的摩擦力。列不等式求 解即可。【解答】解：（1）a：因不计纸张质量，加速时间可不考虑 r， 。b：由题意，接触面间弹力大小相等，则当纸槽内有两张纸时，对于与搓纸辊接触的纸张，有 ，对于与摩擦片接触的纸张，摩擦片对它的最大静摩擦力应大于上面纸张对它的最大静摩