专题03 牛顿运动定律及其应用-高考压轴专项突破 (原卷版)

2022届高考压轴专项突破—牛顿运动定律及其应用一、单选题1．（2022·福建莆田·二模）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器平稳着陆火星；5月22日10：40，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，至12月31日，“祝融号”火星车累计行驶突破1400m。下列叙述正确的是（）A．“5月22日10：40”指的是时间B．“1400m”指的是“祝融号”火星车的位移大小C．从地球到火星，“祝融号”火星车的惯性发生改变D．研究“祝融号”火星车在火星表面的运行轨迹时，可将其视为质点2．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）如图所示为中国队在北京冬奥会短道速滑2000米混合团体接力决赛的接力瞬间，并以2分37秒348的成绩滑行18圈，夺得本届冬奥会中国体育代表团的首金。在此次比赛中（

）A．研究运动员接力过程的技术时，可以将他们看成质点B．中国队的2分37秒348的成绩，指的是时刻C．前方运动员被推过程中加速度不为0D．中国队的平均速度比同组其他国家队大3．（2022·福建·模拟预测）鼓浪屿是世界文化遗产之一。岛上为保护环境不允许机动车通行，很多生活物品要靠人力板车来运输。如图所示，货物放置在板车上，与板车一起向右做匀速直线运动，车板与水平面夹角为θ。现拉动板车向右加速运动，货物与板车仍保持相对静止，且θ不变。则板车加速后，货物所受的（）A．摩擦力和支持力均变小 B．摩擦力和支持力均变大C．摩擦力变小，支持力变大 D．摩擦力变大，支持力变小4．（2022·河北·模拟预测）某国产车型启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，如图，前面的那组数字称为值，单位为，计算公式为“”，式中为从静止加速到时速100公里的速度变化量，为不同车型的百公里加速时间。则以下说法正确的是（）A．值越大，车辆的速度变化量越大B．值越大，车辆的动力越强劲C．时速100公里是指车辆百公里加速的平均速度D．标识为的车辆百公里加速时间约为5．（2022·浙江·温州市英才学校模拟预测）我国2021年4月29日在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站“天和核心舱”送入离地高约450km的预定圆轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开，后续的天舟货运飞船、神舟载人飞船以及“问天”、“巡天”实验舱也将相继与核心舱对接，预计到2022年11月正式完成中国空间站的建设。关于火箭发射以及空间站的组合、对接，下列说法正确的是（）A．火箭发射升空过程中，发动机喷出的燃气推动空气，空气推动火箭上升B．空间站在轨运行的速率可能大于7.9km/sC．飞船要和在轨的“核心舱”对接，通常是将飞船发射到较低的轨道上，然后使飞船加速实现对接D．未来在空间站中工作的航天员因为不受地球引力，所以处于完全失重状态6．（2022·北京密云·一模）“八字刹车”是初级双板滑雪爱好者一项非常重要的技术，用“八字刹车”在水平雪面上滑行时的滑行姿态如图1所示，其减速原理很复杂，但可简化为图2（图1中左边雪板的受力情况）所示。实际滑行时，可通过脚踝“翻转”雪板，使雪板以内刃AB为轴，外刃CD向上翻转，使得两雪板之间夹角为2α，雪板与雪面成β角。此时雪面对雪板的总作用力F可近似认为垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、竖直分量分别记为Fx、Fy，其中Fx垂直于AB边，这个分力可以帮助运动员做减速运动。不计空气阻力和一切其他的摩擦，下列说法正确的是（）A．其他条件不变的情况下，α角越小，减速效果越好B．其他条件不变的情况下，β角越小，减速效果越好C．滑行动作和姿态相同时，质量大的运动员减速效果更好D．滑行动作和姿态相同时，质量不同的运动员减速效果相同二、多选题7．（2022·广东广州·二模）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（）A．运动员的最大加速度为45m/s2B．运动员在9.3s~10.1s内速度先减小后增大C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5mD．运动员离开蹦床后上升的最大高度为10m8．（2022·全国·模拟预测）如图所示是震惊了海外媒体的中国快递“黑科技”智能快递分拣机器人，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人下列说法正确的是（）A．包裹随着机器人一起做水平加速直线运动时，包裹不受摩擦力B．机器人停下来后，包裹会向前滑动是因为惯性C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力9．（2022·湖南永州·三模）冬奥会上有一种单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型。池内各处租糙程度相同，其中、为U形池两侧边缘，且在同一水平面，为U形池最低点。某运动员从点正上方h高的点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置点（相对点高度为）。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（）A．第一次经过点时处于超重状态B．第一次经过点时的速度大小为C．第一次从到与从到的过程中机械能损失相同D．从向下返回一定能越过点再上升一定高度10．（2022·黑龙江·哈九中三模）如图所示为跳伞者在下降过程中速度v随时间t变化的示意图。根据示意图，判定下列说法正确的是（）A．0~t1之间速度越大，空气阻力越小B．0~t1之间速度越大，空气阻力越大C．t1~t2之间跳伞者处于超重状态D．t1~t2之间跳伞者处于失重状态11．（2022·重庆·模拟预测）如图1为一自动卸货矿车工作时的示意图：矿车空载时质量为100kg；矿车载满货物后，从倾角α＝30°的固定斜面上A点由静止下滑，下滑一段距离后，压缩固定在适当位置的缓冲弹簧，当弹簧产生最大形变时（仍在弹性限度内），矿车立即自动卸完全部货物，然后借助弹簧的弹力作用，返回原位置A，此时速度刚好为零，矿车再次装货。设斜面对矿车的阻力为车总重量的k倍，已知矿车下滑过程中，加速度a与位移x的部分关系图象如图2所示。矿车可视为质点，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（）A．k＝0.25B．卸货点距A点25mC．矿车的载货量为200kgD．弹簧的劲度系数为750N/m12．（2022·广东·模拟预测）如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T．已知重力加速度大小为g，下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是（）A． B．C． D．三、解答题13．（2022·福建莆田·三模）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m=1.0×103kg的汽车以v=27km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=11.25m处，驾驶员发现小朋友排着长l=3m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员的反应时间。（1）求汽车开始刹车到停止所用的时间和所受阻力的大小；（2）若路面宽L=6m，小朋友行走的速度大小v0=0.5m/s，求汽车在斑马线处等待小朋友过马路的时间。14．（2022·北京·模拟预测）北京2022年冬奥会冰壶比赛新增加了混双项目，运动员用脚蹬固定的起踏器和冰壶一起前进，在前掷线处使冰壶脱手。冰壶前行过程中，运动员通过刷地来改变冰壶的速度和运动方向，使其到达理想位置。已知冰壶的质量为m，前掷线到营垒中心的距离为L，运动员的质量为M。重力加速度为g。（1）在某次投壶过程中，运动员离开起踏器时他和冰壶的速率为，已知运动员和起踏器相互作用的时间为t，计算此过程中运动员和冰壶在水平方向所受平均作用力的大小F；（2）某次投壶试验中，冰壶离开前掷线后沿直线运动（冰面视作水平面，不考虑冰壶的转动），冰壶在恒定阻力作用下停在营垒中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：a．冰壶离开前掷线时的速率；b．此过程中冰壶克服阻力做功的平均功率P。15．（2022·北京丰台·二模）我国自主研制了运20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为m时，起飞离地速度为v0；装载货物后质量为M，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。（1）请用已知量写出k的表达式；（2）求飞机装载货物后的起飞离地速度v1；（3）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行距离d起飞离地，求飞机滑行过程所用的时间。16．（2022·山东济南·二模）疫情防控期间的“亲子游戏”对家庭成员的身心有很好的调节作用，某家庭利用新型材料设计了一项户外“亲子游戏”，装置如图所示。新型材料板放置在水平地面上，质量的木块位于材料板的最右端。新型材料板质量，长，上表而平均分为三段、段光滑，、段与木块间的动摩擦因数均为，材料板与地面间动摩擦因数，此时材料板和木块均静止。家庭成员两人一组，在相等时间内施加外力拉动木块，比较哪组能使木块在材料板上滑行得更远。某次游戏中，爸爸用的水平力向左拉木块，作用后撤去，紧接着女儿用竖直向上的力作用在木块上，后再撤去。将木块视为质点，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）撤掉时木块的速度大小；（2）木块在材料板上发生相对滑动的时间；（3）整个过程中，材料板在地而上滑行的总距离。17．（2022·广东深圳·二模）2022年北京冬奥会的冰壶项目被喻为“冰上象棋”。如图，为场地中心线上的三个点，一冰壶B静止在半径的营垒圆形边界N处。队员使壶A以速度从P点沿中心线出发，在与初速度同向恒力作用下，经在M处脱手。脱手后，队友用冰刷擦试间的冰面，A以速度在N处与B正碰（碰撞时间极短）。A、B可视为质点，质量均为，已知未用冰刷擦拭过的冰面动摩擦因数，擦拭后变为。间距，重力加速度取，不计空气阻力，冰刷始终不接触冰壶。(1)求段冰面k的大小；(2)第一次碰撞后，B恰好停在营垒中心O处，求碰后A的速度大小；(3)已知A、B碰撞前后速度均满足比值不变，若每次碰后，只擦拭A前方冰面使。试通过计算说明，最终B将停在营垒的哪个区域？（营垒各区域尺寸如图）18．（2022·吉林长