高考物理总复习《牛顿运动定律》专项测试卷含答案

第第页高考物理总复习《牛顿运动定律》专项测试卷含答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．(江苏南京市三模)潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0～30s时间内潜艇竖直方向的v－t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力，则()A．潜艇在“掉深”时的加速度大小为1m/s2B．t＝30s时潜艇回到初始高度C．潜艇竖直向下的最大位移为100mD．潜艇在10～30s时间内处于超重状态2．(湖北名校联盟第三次联考)图(a)为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学(可视为质点)利用缓降器材逃生，图(b)为该同学整个运动过程的位移x与时间t的图像，以竖直向下为正方向，0～2s、2～4s内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在t＝4s时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．该同学从离地面高度为h＝16m处缓降B．0～4s内，该同学的平均速度大小为3m/sC．0～4s内，该同学先超重后失重D．0～2s内和2～4s内，该同学具有相同的加速度3.(云南红河统考二模)水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件，其中4个恰好占据车厢底部，另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示)，重力加速度为g。货车以某一加速度向左加速运动时，工件A与D之间恰好没有作用力，此时工件C与B间的作用力大小为()A.eq\f(2\r(3),3)mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\r(3)mg D．2eq\r(3)mg4.(山西三晋名校、安徽名校联考)2022年6月17日，中国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水，其配备有三条电磁弹射器，电磁弹射器可额外为舰载机提供恒定的推力助其短距离起飞，从而极大提升航空母舰的打击力。某舰载机在地面测试时，发动机打开，由静止匀加速滑跑距离为L时达到升空速度v，离地起飞。若该型舰载机同等条件下，在福建舰弹射器的恒定推力辅助作用下仅需滑跑eq\f(L,3)即可起飞，该型舰载机的质量为m，则在起飞的过程中弹射器为其提供的推力大小为()A.eq\f(mv2,L) B.eq\f(mv2,2L)C.eq\f(3mv2,2L) D.eq\f(3mv2,4L)5.如图为某应急救援直升机执行灭火任务时的情景。直升机沿水平方向匀速直线飞往水源地取水时，悬挂空水桶的悬索与竖直方向的夹角为θ＝37°；直升机取水后飞往火场灭火，沿水平方向以5m/s2的加速度匀加速直线飞行时，悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角也为θ＝37°。若空气阻力大小不变，空桶质量为400kg，忽略悬索的质量，则此时水桶中水的质量为(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)()A．260kg B．500kgC．800kg D．1000kg6.(广东高考预测)如图所示，在某城市的建筑工地上，工人正在运用夹砖器把两块质量均为m的相同长方体砖块夹住后竖直向上匀加速提起。已知每块砖能承受的最大压力大小为F，夹砖器与每块砖间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则在加速提起砖块的过程中，下列说法正确的是()A．在加速提起砖块的过程中，砖块处于失重状态B．夹砖器对两块砖块的压力大小可能不相等C．砖块被匀加速提起的过程中，其加速度的最大值为eq\f(μF,m)－gD．两块砖块之间的摩擦力一定不为零7.(湖北省2月联考)如图所示，带有滑轮K的物块A的质量为M＝2.5kg，锁定在光滑的水平桌面上。一轻绳绕过滑轮K，轻绳的水平段与竖直墙壁连接，竖直段下端悬挂质量为m＝1kg的物块B，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，物块B与A之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。若解除对A的锁定，则物块A运动的加速度大小为()A．4m/s2 B．3m/s2C．2m/s2 D．1m/s2参考答案1．(江苏南京市三模)潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0～30s时间内潜艇竖直方向的v－t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力，则()A．潜艇在“掉深”时的加速度大小为1m/s2B．t＝30s时潜艇回到初始高度C．潜艇竖直向下的最大位移为100mD．潜艇在10～30s时间内处于超重状态答案D解析潜艇在“掉深”开始时向下加速，则由图像可知加速度大小为a＝eq\f(20,10)m/s2＝2m/s2，选项A错误；在0～30s时间内先向下加速后向下减速，则t＝30s时潜艇向下到达最大深度，选项B错误；由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为h＝eq\f(1,2)×20×30m＝300m，选项C错误；潜艇在10～30s时间内向下减速，加速度向上，处于超重状态，选项D正确。2．(湖北名校联盟第三次联考)图(a)为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学(可视为质点)利用缓降器材逃生，图(b)为该同学整个运动过程的位移x与时间t的图像，以竖直向下为正方向，0～2s、2～4s内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在t＝4s时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．该同学从离地面高度为h＝16m处缓降B．0～4s内，该同学的平均速度大小为3m/sC．0～4s内，该同学先超重后失重D．0～2s内和2～4s内，该同学具有相同的加速度答案A解析由题图可知，0～2s内该同学做匀加速直线运动，设最大速度为v，由eq\f(1,2)a1t12＝8m，v＝a1t1，t1＝2s，解得v＝8m/s，a1＝4m/s2，由题图可知，2～4s内该同学做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，可知h－8m＝eq\f(1,2)a2(t2－t1)2，v＝a2(t2－t1)，t2＝4s，解得a2＝4m/s2，h＝16m，所以该同学从离地面高度为16m处缓降，A正确；0～4s内该同学的平均速度大小为eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝4m/s，B错误；0～4s内该同学先向下做匀加速直线运动后向下做匀减速直线运动，故该同学先失重后超重，C错误；由以上分析知该同学在0～2s内和2～4s内加速度等大反向，D错误。3.(云南红河统考二模)水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件，其中4个恰好占据车厢底部，另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示)，重力加速度为g。货车以某一加速度向左加速运动时，工件A与D之间恰好没有作用力，此时工件C与B间的作用力大小为()A.eq\f(2\r(3),3)mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\r(3)mg D．2eq\r(3)mg答案C解析对D受力分析，当工件A与D之间恰好没有作用力时，D只受到重力、B对D的弹力作用，弹力方向垂直接触面(沿B、D的轴心连线方向)，弹力和重力的合力产生加速度，如图所示，根据牛顿第二定律得，F合＝ma＝eq\f(mg,tan60°)＝eq\f(\r(3),3)mg，则当a＝eq\f(\r(3),3)g时，A与D之间恰好没有作用力。再把A、B、D作为整体受力分析，当货车向左加速运动时，A相对于车有向右运动的趋势，所以车厢与A之间的弹力是0，C对B有水平向左的弹力，竖直方向上的支持力和重力平衡，在水平方向，则有C对A、B、D整体的作用力大小为F＝3ma＝eq\r(3)mg，即工件C与B间的作用力大小为eq\r(3)mg，A、B、D错误，C正确。4.(山西三晋名校、安徽名校联考)2022年6月17日，中国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水，其配备有三条电磁弹射器，电磁弹射器可额外为舰载机提供恒定的推力助其短距离起飞，从而极大提升航空母舰的打击力。某舰载机在地面测试时，发动机打开，由静止匀加速滑跑距离为L时达到升空速度v，离地起飞。若该型舰载机同等条件下，在福建舰弹射器的恒定推力辅助作用下仅需滑跑eq\f(L,3)即可起飞，该型舰载机的质量为m，则在起飞的过程中弹射器为其提供的推力大小为()A.eq\f(mv2,L) B.eq\f(mv2,2L)C.eq\f(3mv2,2L) D.eq\f(3mv2,4L)答案A解析舰载机在发动机推力的作用下由静止匀加速运动直至起飞，有2aL＝v2，其所受合力为F＝ma＝meq\f(v2,2L)，当“同等条件下”在弹射器加持下起飞时，有2a′eq\f(L,3)＝v2，F＋F′＝ma′＝meq\f(3v2,2L)，所以弹射器为飞机提供的推力大小F′＝meq\f(v2,L)，故选A。5.如图为某应急救援直升机执行灭火任务时的情景。直升机沿水平方向匀速直线飞往水源地取水时，悬挂空水桶的悬索与竖直方向的夹角为θ＝37°；直升机取水后飞往火场灭火，沿水平方向以5m/s2的加速度匀加速直线飞行时，悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角也为θ＝37°。若空气阻力大小不变，空桶质量为400kg，忽略悬索的质量，则此时水桶中水的质量为(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)()A．260kg B．500kgC．800kg D．1000kg答案C解析直升机悬挂空桶匀速飞往水源取水时，空桶受力平衡，有FT1sinθ－Ff＝0，FT1cosθ－mg＝0，解得Ff＝mgtanθ，直升机加速返回时，由牛顿第二定律可得FT2sinθ－Ff＝(m＋M)a，FT2cosθ－(m＋M)g＝0，解得水桶中水的质量为M＝800kg，故选C。6.(广东高考预测)如图所示，在某城市的建筑工地上，工人正在运用夹砖器把两块质量均为m的相同长方体砖块夹住后竖直向上匀加速提起。已知每块砖能承受的最大压力大小为F，夹砖器与每块砖间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则在加速提起砖块的过程中，下列说法正确的是()A．在加速提起砖块的过程中，砖块处于失重状态B．夹砖器对两块砖块的压力大小可能不相等C．砖块被匀加速提起的过程中，其加速度的最大值为eq\f(μF,m)－gD．两块砖块之间的摩擦力一定不为零答案C解析在加速提起砖块的过程中，砖块加速度向上，处于超重状态，A错误；砖块水平方向保持平衡，故夹砖器对两块砖的压力大小相等，B错误；夹砖器与砖块即将发生滑动时，砖块加速度最大，对两块砖整体受力分析如图甲所示，根据牛顿第二定律有2μF－2mg＝2ma，则砖块被加速提起过程中，其加速度的最大值为a＝eq\f(μF,m)－g，C正确；加速度最大时，单独对其中一块砖受力分析如图乙所示，若竖直方向上只受重力mg以及夹砖器对其向上的静摩擦力Ff，有Ff－mg＝ma，解得Ff＝μF，故两块砖之间的摩擦力为零，D错误。7.(湖北省2月联考)如图所示，带有滑轮K的物块A的质量为M＝2.5kg，锁定在光滑的水平桌面上。一轻绳绕过滑轮K，轻绳的水平段与竖直墙壁连接，竖直段下端悬挂质量为m＝1kg的物块B，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，物块B与A之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。若解除对A的锁定，则物块A运动的加速度大小为()A．4m/s2 B．3m/s2C．2m/s2 D．1m/s2答案C解析以桌面为参照物，则A将向右加速运动，B将