2024版高考物理复习：考前特训 热点情境突破练 热点2　牛顿运动定律

热点2牛顿运动定律1．(2023·江苏常州市教育学会期末)我国交通安全法规定，汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车，由于存在反应时间，再前进5m后汽车开始匀减速，最终恰好停在斑马线前，则汽车在减速阶段的加速度大小为()A．20m/s2B．6m/s2C．5m/s2D．4m/s2答案C解析根据题意可知，汽车的刹车距离为x＝15m－5m＝10m，汽车从开始匀减速，最终恰好停在斑马线前，根据速度与位移关系式v2－v02＝2ax，代入数据解得a＝－5m/s2，故选C。2．(2023·江苏南京市阶段检测)用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车()A．a、b两状态速度的方向相反B．a、b两状态加速度大小相等C．t＝80s时回到t＝0时刻的位置D．t＝80s时电动车前进了大约300m答案D解析a、b两状态速度均为正值，则速度方向均为正方向，故A错误；速度—时间图像斜率表示加速度，由题图知，a、b两状态加速度大小不相等，故B错误；电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变，t＝80s时没有回到t＝0时刻的位置，故C错误；速度—时间图像与横坐标轴包围的面积表示位移，即等于图像中每个小方格的面积乘以图线包围的小方格的个数，所以t＝80s时电动车前进的位移大约为x＝30×1.0×10.0m＝300m，故D正确。3.(2023·江苏南通市模拟)如图所示，足够长的倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，一滑块从斜面顶端由静止释放后一直做加速运动。则()A．滑块受到的摩擦力方向保持不变B．滑块的加速度保持不变C．若减小传送带的倾角，滑块可能先做加速运动后做匀速运动D．若传送带改为顺时针转动，滑块可能先做加速运动后做匀速运动答案C解析设滑块质量为m，传送带倾角为θ，刚开始时滑块受重力、支持力、沿传送带向下的摩擦力作用，由牛顿第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，滑块向下做匀加速运动，当滑块与传送带达到共同速度时，如果mgsinθ>μmgcosθ，则滑块受到沿传送带向上的摩擦力作用，由牛顿第二定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，则滑块继续向下加速运动，加速度大小改变，故A、B错误；若减小传送带的倾角，当滑块与传送带达到共同速度时，若mgsinθ≤μmgcosθ，此后滑块与传送带一起匀速运动，所以滑块可能先做加速运动后做匀速运动，故C正确；传送带改为顺时针转动，若mgsinθ≤μmgcosθ，滑块不能向下运动，若mgsinθ>μmgcosθ，则滑块一直向下匀加速运动，故D错误。4.(2023·江苏南京市第二十九中学检测)2022年10月12日，神舟十四号的航天员在空间站内进行毛细现象演示的实验。他将3根粗细不同的玻璃管插入到水中，水在液体表面张力的作用下，会快慢不同地充满整根玻璃管，已知水在不同玻璃管内的表面张力大小与玻璃管的半径成正比，即F＝kr，关于水在玻璃管中的运动，下列说法正确的是()A．水沿玻璃管先做匀加速运动后做匀速运动B．水沿玻璃管做匀加速运动C．在粗细不同的玻璃管中的相同高度处，粗管中水的加速度大于细管中水的加速度D．在粗细不同的玻璃管中的相同高度处，粗管中水的加速度小于细管中水的加速度答案D解析设玻璃管半径为r，以空间站为参考系，kr＝ma，m＝ρπr2h，得a＝eq\f(k,ρπrh)，可知在粗细不同的玻璃管中的相同高度处，粗管中水的加速度小于细管中水的加速度，故C错误，D正确；由a＝eq\f(k,ρπrh)可知，水沿玻璃管做加速度减小的加速运动，故A、B错误。5．(2023·江苏苏州市阶段练习)如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过小物块压缩0.4m后锁定，t＝0时解除锁定释放小物块。计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的v－t图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时图线的切线，已知小物块的质量为m＝2kg，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．小物块与地面间的动摩擦因数为0.3B．当小物块速度最大时弹簧一定是原长C．当小物块速度最大时弹簧一定不是原长D．弹簧的劲度系数为150N/m答案C解析根据v－t图线的斜率表示加速度，由题中图像知，滑块脱离弹簧后的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1.5,0.55－0.25)m/s2＝5m/s2，由牛顿第二定律得，摩擦力大小为Ff＝μmg＝ma，所以μ＝eq\f(a,g)＝0.5，故A错误；刚释放时滑块的加速度为a′＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(3,0.1)m/s2＝30m/s2，由牛顿第二定律得kx－Ff＝ma′，代入数据解得k＝175N/m，故D错误；由v－t图像知小物块开始的一段时间内做加速度逐渐减小的加速运动，后做减速运动，当小物块加速度为零时，物块速度最大，根据牛顿第二定律可知此时弹力与摩擦力大小相等，方向相反，此时弹簧一定不是原长，故B错误，C正确。6.(2023·江苏镇江市三模)如图所示，A、B叠放在粗糙水平桌面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮连接A、C，滑轮左侧轻绳与桌面平行，A、B间动摩擦因数为μ，B与桌面间动摩擦因数为eq\f(μ,4)，A、B、C质量分别为2m、2m和m，各面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将C由图示位置静止释放，要使A、B间发生相对滑动，则μ满足的条件是()A．μ<eq\f(1,2)B．μ≥eq\f(1,2)C．μ<eq\f(2,7)D．μ≥eq\f(2,7)答案C×4mg＝μmg，若A与B间恰好将发生相对滑动，A、B、C的加速度恰好相等，此时对物块B由牛顿第二定律得Ff1－Ff2＝μmg＝2ma1，对A、B整体由牛顿第二定律得FT－Ff2＝4ma2，对物块C由牛顿第二定律得mg－FT＝ma2，a1＝a2，解得μ＝eq\f(2,7)，因此若A、B之间发生相对滑动，则需满足a2>a1，即μ<eq\f(2,7)，故选C。7．(2023·江苏徐州市月考)质量为m＝0.5kg的物块在光滑的水平面上受到水平拉力F的作用，从静止开始做匀加速直线运动，eq\f(x,t)－t图像如图甲所示，v2－x图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是()A．图乙的斜率是图甲的斜率的2倍B．水平拉力F为5NC．前2m的中间时刻的速度为eq\r(5)m/sD．前2s中点位置的速度为eq\r(5)m/s答案C＝2a＝10m/s2，解得a＝5m/s2，由牛顿第二定律可得F＝ma＝2.5N，故B错误；当x＝2m，由x＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\f(2,\r(5))s，前2m的中间时刻速度即2m内的平均速度为v0.5t＝eq\f(x,t)＝eq\r(5)m/s，s，故D错误。8.(2023·江苏省海安中学阶段测试)如图所示，质量均为m的两个物块A、B叠放在轻弹簧上，处于静止状态。轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B连接。从某时刻开始对物块A施加竖直向上的恒力F，物块A开始向上运动，物块B与弹簧组成的系统机械能没有变化。经过时间t，撤去力F，物块B恰好第一次达到最大高度。忽略空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A．F大小为2mgB．F大小可能为1.8mgC．若在2t时刻两物块间距离刚好达到最大，则该最大距离为gt2D．在1.5t时刻，物块B与弹簧组成的系统的势能可能达到最大值答案C解析在恒力F作用前，对A、B整体，由平衡条件有F弹＝2mg，物块A开始向上运动时，物块B与弹簧组成的系统机械能没有变化，则以B为研究对象，由牛顿第二定律有F弹－mg＝maB，解得aB＝g，则此时物块A的最小加速度也应为g，故恒力F的最小值应为2mg，故A、B错误；经t时间物块B第一次达到最大高度，再经t时间物块B恰好回到原来静止位置，且物块A应恰好达到最高点，这样在2t时刻两物块距离恰好达到最大，在0～t时间内，物块A做匀加速运动，在t～2t时间物块A做加速度为g的匀减速运动，则有aAt＝gt