2023届高考物理三轮测试：三、牛顿运动定律及其应用含解析试题试卷分析

三、牛顿运动定律及其应用姓名：________班级：________1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小解析：题述要求根据三次实验结果的对比，得到最直接的结论．由于斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料，可理解为斜面越来越光滑，小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3，即依次升高，所以得到的最直接的结论是：如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，选项A正确．B、C、D选项都不能根据三次实验结果的对比直接得到．答案：A2．一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在车上的一根水平杆，物块A穿在杆上，通过细线悬吊着小物体B，B在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上．现使小车如下图分四次分别以加速度a1、a2、a3、a4向右匀加速运动，四种情况下A、B均与车保持相对静止，且(1)和(2)中细线仍处于竖直方向．已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，A受到的摩擦力大小依次为f1、f2、f3、f4，则下列判断错误的是()A．f1∶f2＝1∶2B．f1∶f2＝2∶3C．f3∶f4＝1∶2D．tanα＝2tanθ解析：设A、B的质量分别为M、m，则由题图知，(1)和(2)中A在水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律f1＝Ma1，f2＝Ma2，所以f1∶f2＝1∶2，故A正确，B错误；(3)和(4)中，以A、B整体为研究对象，受力分析如图所示，则f3＝(M＋m)a3，f4＝(M＋m)a4，可得f3∶f4＝1∶2，所以C正确；以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得mgtanθ＝ma3，mgtanα＝ma4，联立可得tanα＝2tanθ，故D正确．答案：B3．如图所示，木块A的质量为m，木块B的质量为M，叠放在光滑的水平面上，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现用水平力F作用于A，则保持A、B相对静止的条件是F不超过()A．μmgB．μMgC．μmg(1＋eq\f(m,M))D．μMg(1＋eq\f(M,m))解析：由于A、B相对静止，以整体为研究对象可知F＝(M＋m)a；若A、B即将相对滑动，以物体B为研究对象可知μmg＝Ma，联立解得F＝μmg·(1＋eq\f(m,M))，故本题答案为选项C.答案：C4．(多选)设坐标轴上有甲、乙两个质点，质点甲固定在坐标原点，质点乙只能在x轴上运动，甲、乙之间的作用力F与x的关系如图所示．若质点乙自P点(x＝2.2m)由静止释放，只受力F作用，规定力F沿x轴正方向为正，则质点乙沿x轴正方向运动时，下列说法正确的是()A．质点乙运动时，加速度先减小后增大B．质点乙运动到Q点时，速度最大C．质点乙运动到Q点时，加速度最小D．质点乙不能运动到R点解析：质点乙运动时，所受的合力先减小后增大，再减小，则加速度先减小后增大，再减小，故A错误；质点乙运动到Q点前合力方向与速度方向相同，做加速运动，运动到Q点后合力方向与速度方向相反，做减速运动，所以Q点的速度最大，故B正确；在Q点所受合力最小，则加速度最小，故C正确；力对质点乙做的功等于F—x图象与坐标轴所包围面积的大小，由题图可知，从P点到Q点合外力对质点乙做的功大于从P点到R点合外力对质点乙做的功，故质点乙能运动到R点，D错误．答案：BC5．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v—t图象可能正确的是()解析：不受空气阻力的物体，整个上抛过程中加速度恒为g，方向竖直向下，题图中的虚线表示该物体的速度—时间图象；受空气阻力的物体在上升过程中，mg＋kv＝ma，即a＝g＋eq\f(kv,m)，随着物体速度的减小，物体的加速度不断减小，故A项错误；物体上升到最高点时，速度为零，此时物体的加速度也是g，方向竖直向下，故图中实线与t轴交点处的切线的斜率应与虚线的斜率相同，故D项正确，B、C项错误．答案：D6.如图所示，在倾角为α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是()A．弹簧的原长为L＋eq\f(mg,2k)B．水平恒力大小为eq\f(\r(3),3)mgC．撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为gD．撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为g解析：分析小球B受力，由平衡条件可得：kx＝mgsinα，解得x＝eq\f(mg,2k)，弹簧的原长为L－x＝L－eq\f(mg,2k)，A错误；分析小球A受力，由平衡条件可得：Fcosα＝mgsinα＋kx，解得：F＝eq\f(2\r(3),3)mg，B错误；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，故B球的加速度为零，由mgsinα＋kx＝maA可得：小球A此时的加速度为aA＝g，C正确，D错误．答案：C7.如图所示，在建筑工地的工人两手对称水平用力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，手施加的压力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A、BA．μFB．2μFC.eq\f(3,2)m(g＋a)D．m(g＋a)解析：由于A、B相对静止，故A、