2023届高考物理备考一轮总复习-牛顿三定律章节综合复习含解析

2023届高中物理高考备考一轮总复习

牛顿三定律章节券合复习卷

一、单选题（共7题）

1.牛顿运动定律不适用下列哪些情况（）

A.研究飞机从深圳飞往北京的航线

B.研究卫星的高速发射

C.研究月球绕地地球的运动

D.研究原子中电子的运动

2.静止在水平面上的物体，受到水平拉力F的作用。在厂从20N开始逐渐增大到40N的过程中，加速度

“随拉力F变化的图像如图所示，由此无法计算出（g=10m/s2）（）

A.物体的质量

B.物体与水平间的动摩擦因数

C.物体与水平间的滑动摩擦力大小

D.加速度为2m/s2时物体的速度

3.如图所示，空中悬挂三个质量相等的物块A、B、C,A与天花板之间、A与B之间均用轻细绳相连,

B与C之间用轻弹簧相连，当系统静止后，突然剪断A,B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别

为（重力加速度为g,取向下为正）（）

A.-g、2g、0B.0、g、gC.-g、g、0D.0、2g、0

4.如图所示，质量为，〃的小球在轻弹簧和水平轻绳作用下处于静止状态，弹簧与竖直方向夹角为乩设

重力加速度为g,剪断轻绳的瞬间，小球加速度大小和方向分别为（）

A.Uis末，物体离出发点最远

B./=0.5s末和Z=1.5s末物体所受合外力相同

C./=2s末，物体的加速度方向发生改变

D.z=4s末，物体回到出发点

二、多选题（共5题）

8.伽利略设想的“理想实验”，目的是为了（）

A.揭示物体运动并不需要力来维持

B.否定亚里士多德“力是维持运动”的观点

C.如果有摩擦，物体下降与上升的高度不同

D.如果没有摩擦，物体下降与上升的高度相同

9.如图所示，水平地面上的物体A在斜向，上的拉力F的作用下，向右做直线运动，A与地面的动摩擦

因数不为零。则关于下列物体受力情况的说法中正确的是（）

A

A.物体A可能只受到二个力的作用B.物体A可能受到三个力的作用

C.物体A可能受到了四个力的作用D.物体A可能受到了五个力的作用

10.如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为加的小球，整体处于平衡状态。弹簧a与竖直方向成30°,

弹簧b与竖直方向成60°,弹簧a、b的形变量相等，重力加速度为g,则（）

A.弹簧a、b的劲度系数之比为6:2

B.弹簧a、b的劲度系数之比为百：1

C.若弹簧a下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为百g

D.若弹簧b下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为微

11.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车闹以大小

为。的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和。间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以

大小为3a的加速度向西行驶时，尸和Q间的拉力大小仍为凡不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量

4

相同，则这列车厢的节数可能为（）

A.7B.10C.15D.21

12.如图所示，质量相等的A、B两个相同小球，用轻质弹簧连接在一起，静止在倾角为。的光滑斜面上，

弹簧与细线均平行于斜面，重力加速度为g。在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）

A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin。

B.B球的瞬时加速度为零

C.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin，

D.弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零

三、解答题（共4题）

13.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上，在另一端施加一水平

拉力F若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，g取10m/s2,

（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内），求：

（1）弹簧的劲度系数为多少？

（2）若将弹簧拉长至11cm,物体受到的摩擦力大小为多少？

（3）若将弹簧拉长至13cm,物体受到的摩擦力大小为多少？

WWWWVW——>

14.如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在B上，使二者一起向左做匀速直线运动,

分析A和B所受摩擦力的大小和方向。

B

15.如图，用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，

力的大小均为320N,方向都与竖直方向成37。，重物离开地面30cm后停止施力，最后重物落地并把地面

砸深2cm。已知重物的质量为50kg,g10m/s2,cos37°=0.8o求：(计算结果保留两位有效数字)

(1)两人同时用力时重物的加速度大小；

(2)重物刚落地时的速度大小；

(3)重物对地面的平均冲击力大小。

16.质量为1kg的物体，在周期性水平外力的作用下，由静止开始在光滑水平面上运动，物体的速度随时

间的变化曲线(部分)如图所示。求：

(1)第2s内物体所受水平外力的大小；

(2)当物体的位移为19m时，物体运动的时间。

0

t/i

参考答案

1.D

【详解】

牛顿运动定律适用于宏观、低速的问题，故不适用于研究原子中电子的运动，D正确。

故选D。

2.D

【详解】

ABC.当F>20N时，根据牛顿第二定律

F-f-ma

得

fF

a=-—+—

mm

则由数学知识知图象的斜率

k=—

m

由图得

〃5-1

40-20

可得物体的质量为

加=5kg

将尸=20N时a=lm/s2,代入

F-f=ma

得物体受到的摩擦力

户15N

由

尸/IFN邛mg

可得物体的动摩擦因数〃，故ABC都能求得；

D.因为图象只给出作用力与加速度的对应关系，且物体做加速度逐渐增大的加速运动，因没有时间，故

无法算得物体的加速度为2m/s2时物体的速度，故D不能求得。

故选D。

3.D

【详解】

剪断细线前，设弹簧的弹力为F,C静止处于平衡状态，对C,由平衡条件得：

F=mcg=mg

剪断A、B间细线的瞬间，A与天花板间细线的拉力突变，A仍然静止，所示合力为零，加速度为0：剪

断A、B间细线的瞬间，弹簧弹力不变，仍为F=mg,对B,由牛顿第二定律得：

mg+F-niaB

对C,由牛顿第二定律得:

mg-F=mac

解得此瞬间A、B、C的加速度分别为0、2g、0,故D正确ABC错误。

故选D。

4.D

【详解】

小球静止时轻绳的拉力为

T=mgtan9

当剪轻绳的瞬时，弹簧弹力不能突变，则弹簧弹力与重力的合力应该水平向左，大小等于

F『T=mgtan0

根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为

a=―2--gtan0

m

方向沿水平向左。

故选D。

5.C

【详解】

运动员受到重力和地面的支持力，之所以能起跳是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向

上的加速度。

运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，而支持力大于运动员的重力，所以运动员对地面的压力

大于运动员的重力，故C正确，ABD错误。

故选Co

6.D

【详解】

对小球受力分析可知

%-mg-F=ma

解得

F弁=26N

剪断细绳瞬时，弹簧的弹力不变，则

F^-mg=ma

解得

iz-3m/s2

故选D。

7.D

【详解】

A.前2s内，物体沿正方向运动，后2s内物体沿负方向运动，则知仁2s末，物体离出发点最远，A错误；

B.根据M图像的斜率等于加速度，uO.5s末和仁1.5s末物体的加速度大小相等，方向相反，根据牛顿第

二定律，则/=0.5s末和r=1.5s末物体所受合外力大小相等，方向相反，合外力不同，B错误；

C.根据E图像的斜率表示加速度，直线的斜率不变，则知l-3s内物体的加速度大小和方向都不变，C

错误；

D.根据图像与时间轴所围的面积表示位移，知0-4s内的位移为0,因此，u4s末，物体回到出发点，D

正确。

故选D。

8.AB

【详解】

伽利略的斜面实验中，如果有摩擦，物体下降与上升的高度不同；如果没有摩擦，物体下降与上升的高度

相同，这些都是实验的事实；根据实验事实伽利略经过严密的逻辑推理，揭示了物体运动并不需要力来维

持，否定亚里士多德“力是维持运动”的观点；

故选ABo

9.AC

【详解】

若物体A做匀速直线运动，合力为零。由于F有水平向右的分力，则物体必定受到向左的滑动摩擦力，地

面对物体必定有支持力，因此，物体一定受到重力、地面的支持力和摩擦力、拉力共四个力作用；若物体

A做匀加速直线运动，物体A可能只受到重力和拉力尸两个力作用，两个力的合力水平向右，故AC正确，

BD错误。

故选ACo

10.BD

【详解】

由题可知，两个弹簧之间相互垂直，画出受力图如图，设弹簧的伸长量都是x

弹簧a中弹力

4,=，〃gcos30°

据胡克定律a弹簧的劲度系数为

k=工曲里

1x2x

弹簧b中弹力

Fh=〃?gcos60=gmg

据胡克定律b弹簧的劲度系数为

3=整

x2x

所以弹簧a、b劲度系数之比为外：1,故A错误，B正确；

C.弹簧a中弹力为电空，若弹簧a的左端松脱，则松脱瞬间b弹簧的弹力不变，故小球所受重力和b弹

2

簧弹力的合力与用大小相等方向相反，故小球的加速度

匕G

m2

故C错误；

D.弹簧b中弹力为:，咫，若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间a弹簧的弹力不变，故小球所受重力和a弹

簧弹力的合力与凡大小相等方向相反，故小球的加速度

故D正确。

故选BD

11.AD

【详解】

设尸在东，。在西，当机车向东加速行驶时，对P以西的所有车厢应用牛顿第二定律有

F=m西a

当机车向西加速行驶时，对Q以东的所有车厢应用牛顿第二定律有

L3

F-m东•一。

4

两式相比可得

"?西：m东二3:4

所以这列车厢的节数只能为7的整数倍，AD正确，BC错误。

故选AD。

12.BC

【详解】

ABD.细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力保持不变，则B球的受力不变，B球保持静止，B球加速度为0,

AD错误；B正确；

C.细线被烧断的瞬间，对A球受力分析有

2mgsin0-ma

解得

a=2gsin。

方向沿斜面向下，C正确。

故选BCo

13.(1)k=200N/m(2)2N(3)4N

【详解】

(1)当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动；物体匀速前进时左(冗-次)7g

解得：

k=^^-=200N/m

x-xG

(2)根据胡克定律：

Fi=k(JCI-xo)=200x(0.11-0.10)=2N

因Fi<fnuLx=F；i；=///ng=4N

则/为静摩擦力，大小为2N

(3)根据胡克定律：

F2=k(及-xo)=200x(0.13-0.10)=6N

由于Fl>fmax=F=J«/Mg=4N

则有/为滑动摩擦力，大小为4N

14.A不受摩擦力，B受到地面对它向右的滑动摩擦力

【详解】

对于A物体，受重力和8对它的支持力，假设A受8给它的静摩擦力，则A不能保持匀速运动。根据力

的相互作用可知，B对A无摩擦力，所以A对B也无摩擦力，对A、8组成的整体分析可知，地面对3有

向右的滑动摩擦力。

15.(1)0.24m/s2；(2)2.5m/s；(3)8.3xl03N

【详解】

从两人刚开始同时用力到重物压实地面后停下的整个过程，可分解为匀加速运动、竖直上抛运动和匀减速

运动三个子过程，对应的加速度大小分别为小、”2=8和。3

(1)在加速过程，根据牛顿第二定律

2尸cos8-mg=mat

解得加速度

a,=0.24m/s2

(2)设两人刚停止用力时重物的速度为vo,刚落地时速度为v,根据

说=2ath