2023年高考物理预测题练习 牛顿运动定律含答案

高考物理预测题之牛顿运动定律

一、单选题

1.如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后

飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该

过程运动员速度大小V或加速度大小a随时间t变化的图像是（）

2.将雨滴视为半径为r的球体（球体体积「∖r）,在其竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为

f=kr-v,其中k是比例系数，V是雨滴的速度。不计雨滴间的相互作用且雨滴质量不变。若用①、

②分别表示密度相同、半径为n、&"＞匚）的雨滴在空气中无初速下落的v-t图线，可能正确的是

3.如图为两张拍照频率相同的频闪照片，拍照对象是相同斜坡上运动的同一滑块。其中一张为滑块从

斜坡顶部静止释放后运动到底部的照片；另一张为该滑块从斜坡底部冲到顶部时速度刚好为零的照

片。已知滑块与斜坡的动摩擦因数为μ,斜坡的倾角为0,可以判断（）

A.上图为滑块沿斜坡向下运动的照片

B.滑块在两斜坡底部时的重力功率大小相等

C.μ>tanθ

D.两照片中斜坡对滑块的作用力不同

4.如图甲所示，光滑水平地面上静止放置足够长的木板B,物块4叠放在长木板B上，一水平拉力

作用在长木板上使长木板从静止开始运动，AB间动摩擦因数为H,重力加速度为X。设木板B静止时

右端的位置为坐标原点，规定力”的方向为正方向，木板B的加速度随位移的变化图像如图乙所示，

则（）

A.位移为、时物块」的速度大小为

B.位移为\.时木板B的速度大小为2UQ

C.位移为K时木板B的速度大小为（21rj

D.物块」和木板B两物体在「处开始相对滑动

二、多选题

5.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆

槽上，如图所示，则（）

A.小球对圆槽的压力为，

(.W+mf

B∙小球对圆槽的压力为niF-

/W+A/

C.水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加

D.水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小

6.如图所示，一顶角为直角的7'形光滑细杆竖直放置。质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相

同，用一个劲度系数为k的轻质弹簧相连，此时弹簧为原长lo。两金属环同时由静止释放，运动过程中

弹簧的伸长在弹性限度内，且弹簧始终保持水平，重力加速度为g。对其中一个金属环分析，已知弹簧

的长度为1时，弹性势能为;乂/ζfO下列说法正确的是（）

A.最高点与最低点加速度大小相同

B.金属环的最大速度为

C.重力的最大功率为"管

D.弹簧的最大拉力为2mg

三、实验探究题

7.如图甲所示，可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在

轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的。点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。

将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加

速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：

（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度.实验中得到一条

较理想的纸带（如图乙），纸带上记录的点为打点计时器（频率531/）打的点.根据数据求出重力加

速度mC（保留3位有效数字）。

（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是—（填入所选物理量前的字母）。

A.小球的质量mB.轻杆的长度L

C.小球的直径dD.轻杆与竖直方向的夹角O

（3）写出加速度与（1）、（2）中被测物理量之间的关系式“（用被测物理量的字母表

示）。

四、综合题

8.物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24。角，长度h=4m,

水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩

擦因数均为μ--，货物可视为质点（取cos24cM）.9,sin24o=0.4）θ

,…........

（I）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度aι的大小；

（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度V的大小；

（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m∕s,求水平滑轨的最短长度L。

9.如图甲所示，木板质量M=0.5kg,长L=Im,初始时刻静止在光滑水平地面上，可视为质点的质量

m=lkg的小物块，以初速度I；从木板左端滑上的瞬间，对木板施加一个水平向右的力F,物块与木板

之间的动摩擦因数V-0.2。摩擦产生的热量Q与力F大小的关系如图乙所示。g取求：

（1）。的大小；

（2）物块的初速度匕的大小；

（3）A点的坐标对应的。与”的大小。

10.两套完全相同的小物块和轨道系统固定在水平桌面上。物块质量m=lkg,轨道长度l=2m,物块与

轨道之间动摩擦因数μ=0∙2现用水平拉力Fi=8N、F?=4N同时拉两个物块，分别作用一段距离后撤去，

使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止。（g=10m∕s2）求：

3

（1）在Fl作用下的小物块加速度a∣多大？

（2）Fl作用了多少位移s∣?

（3）从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两

物块速度相同，则t为多少？

11.如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的4点以％4m、的初速度滑上斜面，物体滑到

斜面上的8点后沿原路返回。若」到8的距离为Im,斜面倾角O-3TO（、加T。八，1小TOS,

（1）求物体沿斜面上滑时的加速度；

（2）求物体与斜面间的动摩擦因数；

（3）若物体从8点返回时斜面变得光滑，设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其

动能恰与重力势能相等，求C点相对水平地面的高度方。

12.如图所示，有一个倾角为0=37。的足够长斜面固定在水平面上，在斜面上固定一半径为R=Im的光

滑!圆环AB,其中AC□BC,在BC的左侧斜面不光滑，BC的右侧斜面光滑。现将质量为m=0∙5kg

的小滑块（可视为质点）紧贴着环的内侧，沿AD方向以初速度VO发射，小滑块可以沿环内侧运动至

环的最高点，并从B点以速度VB平行于AC飞出。已知小物体与斜面BC左侧之间的动摩擦因数为

μ-ɪ,重力加速度为g=10m∕s2（sin37o=0.6,cos37o=0.8）,求：

（1）小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf；

（2）若小滑块能到达B点，则VB至少为多少？

（3）若小滑块恰好能到达B点，并从B点平行于AC飞出，则到达斜面底端时的点为E点，求AE

之间的距离。

13.如图所示，光滑钉子M、N相距2L,处于同一高度。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一

端固定在钉子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N

连线的中点P处，B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大距离为L。已知重力加速度为g。

*Vi

A

J>B

(1)求A球的质量mA；

(2)求A球下落到最低点时绳中张力T；

(3)用质量为m的C球替换A球，C球从P点由静止释放后，求C球下落距离为L时的速度大小

VCo

14.一物体在恒力F的作用下，在粗糙程度不均匀的水平面运动，其运动的v-t图像如图所示，物体在

0〜t时间内在摩擦因数为卜i的水平面做匀加速，t〜2t时间内在摩擦因数为小的水平面做匀速运动，2t~3t

时间内在摩擦因数为j的水平面做匀减速运动。匀速过程速度为vo,下列说法正确的是()

A.μl-μ,>—B.

gf

C.μ,-μl-μ4D.μl♦为,

1.C

2.B

3.D

4.C

5.A,C

6.A,B,D

7.(1)9.75

(2)D

(3)gtan^

8.(1)解：已知倾斜滑轨与水平面成24。角，

对货物列牛顿第二定律wrʧsin24^-∕πn<√cos24^∏kil

解得：αl2m、：

(2)解：货物做匀加速运动，根据速度和位移的关系可得：»'2<∕,∕l

解得：V4m,s

(3)解：货物做匀减速运动

根据运动学公式可得：/-、2“/①

根据牛顿第二定律可得：U②

联立两式解得：/、「2.7m

9.(1)解：根据摩擦产生的热量为。/V,

可知，无论F取何值，物块与木板的摩擦力都为/-R收-2N

则摩擦产生的热量由物块与木板的相对位移决定。由图乙可知，当尸4IN时，产生的热量都为。，说

明当“IN时，物块运动到木板的最右端时恰好与木板保持相对静止，则Q".2J

(2)解：当尸“N时，对物块受力分析，根据牛顿第二定律有八

可得，物块的加速为-2ms

对木板受力分析，根据牛顿第二定律有/+/「Ah

可得，木板的加速度为,，「6m.'

以木板为参考系，则物块的相对加速度为“，⑷∙"Km、：

则根据匀变速运动的规律有

解得，物块的初速度为L4m、

(3)解：图乙中，当I、A■时，摩擦产生的热量减小，则说明物块在运动到木板右端前就已经与木

板共速，即相对位移小于木板的长度。当尸、尸时，摩擦产生的热量又突然增大，而且大于了Q,说

明当物块与木板共速后两者又发生了相对滑动，由此可知，当“尸时，物块与木板恰好不能发生相对

滑动，即两者共速后一起向右加速。则对整体受力分析，根据牛顿第二定律有匕UM

对物块受力分析，根据牛顿第二定律有/=μm^n,a

联立可得£3、

又因为当∣∖∕r∙”时，对物块和木板受力分析，由牛顿第二定律得RnM

F+μmg"Λfo,

设物块位移为X，木板位移为经时间t达到共同速度V,则<

且I1∙,,-alf-UJ

此时物块在木板上的相对位移为IvlV.

将尸F3N代入得」

4

所以2"w"t'=aJ

10.(1)解:根据牛顿第二定律得GW

解得qħm.s^

(2)解：物块1先加速后减速，减速运动的加速度大小为，4W"''μ,e2>n>

m

从静止开始运动达到最大速度的时间为tl,则［"J"J=/

2

代入数据解得/「日、

FI作用位移K^ailɔm

(3)解：同理可得，物块2加速运动和减速运动的加速度大小均为'""仪"""2ms

mm

由题意可判断两物块速度相等时，物块1正在减速，物块2正在加速，设此时刻为t,则

砧SA)=R

代入数据得S

3

IL(I)解：设物体沿斜面上滑时的加速度大小为。，由运动学公式可得-2<n=O-

解得“-,ms=Sm屋

1XΛΛ2XI

物体沿斜面上滑时的加速度大小为Xm、：，方向沿斜面向下

(2)解：设物体与斜面间的动摩擦因数为四,上滑过程根据牛顿第二定律可得〃M'〃川*μm.*“《)一ma

解得μ=0.25

(3)解：物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，则有:=”改。

物体从α到C过程，根据动能定理可得〃5%,

联立可得力-以一2一=^_0.如1

12.(1)解：小球受力分析如图(a)所示

图(a)

小球所受弹力为人小。

则小球所受的滑动摩擦力为£="l=Lθ∙5χ∣OχO∙8N=±N

XX

则斜面对小球的摩擦力所做的功为Fv)

代入数据解得Jr2J

(2)解：从A到B的过程中，由动能定理得Jr|J

小球能运动到最高点B,则在最高点所受圆环的弹力片20,临界状态为弹力等于0,如图(b)所示

B

AC

图（b）

在B点有/∕f√Λ∕nO=

联立上式可得匕-\僧砍3””“•四(小的代入数据解得「“-v26nιs

初速度VO至少为、2(,ms

(3)解：从B点飞出后，做类平抛运动，设运动时间为3在斜面上的加速度为a,如图(C)

可知〃g〃阳-t>hl

在最高点处有

根据平抛运动规律有R：I，"'