(文末附答案)2022年高考中物理牛顿运动定律专项训练

单选题1、关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（）A．物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比B．质量大的物体，其加速度一定小C．物体所受到的合外力与物体的质量成正比D．表达式中的比例系数k恒为12、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量相同3、2022年北京冬奥会自由式滑雪空中技巧项目在张家口云顶滑雪公园华行。奥运冠军徐梦桃（无滑雪杖）从助滑坡滑下，从圆弧形跳台起跳，在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆，最后以旋转刹车方式急停在停止区，关于运动员在圆孤形跳台上的运动，下列说法正确的是（）A．在此阶段运动员受重力、支持力和向心力B．在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态C．在此阶段运动员的滑行速率保持不变D．在圆弧形跳台最低点时运动员处于超重状态4、图为一种新型弹跳鞋。当人穿着鞋从高处跳下压缩弹簧后，人就会向上弹起，进而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且人始终在竖直方向上运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．人向上弹起的过程中，始终处于超重状态B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力与人所受的重力是一对平衡力D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动多选题5、如图所示，一质量为m的物块，在水平地面上原来静止，现在对物体施加一个斜向上与水平方向成θ的拉力F，使物体向右在地面上匀加速直线运动，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列分析正确的是（）A．地面对物体的支持力大小为mg-FsinθB．地面对物体的支持力大小为mgC．物体运动的加速度大小为D．物体运动的加速度大小为6、如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后，三物体仍一起向右运动，设此时A、B间摩擦力为f，B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是（）A．f＝0B．f≠0C．FN＝0D．FN≠07、受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其图线如图所示，则（）A．在时刻，外力F为零B．在内，外力F大小不断减小C．在内，外力F大小可能不断减小D．在内，外力F大小可能先减小后增大8、如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是（）A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθC．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ填空题9、动力学的两类基本问题（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出_____，再由运动学的有关公式求出速度或位移。（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_____，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。10、如图，质量为m的圆环套在固定的粗糙程度均匀的竖直杆上，轻质弹簧的左端固定在墙壁上的O点，右端与圆环相连。初始时刻，圆环处于A点，弹簧水平，且恰好处于原长状态。将圆环从A点由静止释放，第一次经B点时环的速度最大，最低可到达C点。之后，圆环沿杆向上滑动。忽略空气阻力的影响，则圆环从C点向上运动的过程中，速度最大的位置________（选填“在B点”、“在B点上方”、“在B点下方”、“无法确定”）。圆环从A运动到C点的过程中，各种能量的变化情况是：___________。11、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的动量___________，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）人的动能___________，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），动量和动能___________（填“最大”或者“最小”）。12、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的动量___________，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）人的动能___________，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），动量和动能___________（填“最大”或者“最小”）。解答题13、如图所示，倾斜传送带长度L=5.8m，倾斜角度，传送带与水平面平滑连接，光滑水平面上放置两个用弹簧连接的滑块B和C，传送带以速度顺时针传动，现将质量的滑块A（可视为质点）轻放在传送带的最高端，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数，滑块B和C的质量分别为、，滑块A与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），重力加速度取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）滑块A第一次到达传送带底端时速度大小；（2）滑块A与传送带间因摩擦而产生的内能；（3）滑块B、C与弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能和滑块C的最大动能。14、如图所示，底边AB恒定为b，当斜面与底边夹角θ为多大时，物体沿此光滑固定斜面由静止从顶端滑到底端所用时间才最短？15、哈利法塔是目前世界最高的建筑。游客乘坐观光电梯从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需50秒，运行的最大速度为15m/s。观景台上可以鸟瞰整个迪拜全景，可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底，颇为壮观。一位游客用便携式拉力传感器测得在加速阶段质量为1kg的物体受到的竖直向上拉力为11N，若电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动（g取10m/s2），求：（1）电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间；（2）若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等，求观景台的高度；（3）若电梯设计安装有辅助牵引系统，电梯出现故障，绳索牵引力突然消失，电梯从观景台处自由下落，为防止电梯落地引发人员伤亡，电梯启动辅助牵引装置使其减速到速度为零，牵引力为重力的3倍，下落过程所有阻力不计，则电梯自由下落最长多少时间必须启动辅助牵引装置？16、两木块A、B质量分别为m、2m，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A在竖直方向做简谐运动，在A振动过程中，木块B刚好未离开地面。重力加速度为g，求：（1）木块A的最大加速度值；（2）B给地面的最大压力值。实验题17、用如图（a）所示的实验装置测量当地重力加速度的大小。质量为m2的重锤从高处由静止开始下落，质量为m1的重锤上拖着纸带利用电磁打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行分析，即可测出当地的重力加速度g值。如图（b）给出的是实验中获取的一条纸带中的某一段，相邻两计数点间还有4个点未画出，电源的频率为50Hz，相邻计数点间的距离如图（b）所示。已知m1=80g、m2=120g，要求所有计算结果保留两位有效数字。则：（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=___________m/s；（2）用逐差法求出重锤的加速度大小a=__________m/s2，而得出当地的重力加速度大小为g=________m/s2。18、理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。②如图为两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________（填写序号即可）。(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于________________。19、某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g，细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；②把质量为m0橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后使之做匀速运动；③在重锤1上加上比其质量M小很多的质量为m的小钩码；④左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间t。请回答下列问题：(1)为了减小对下落时间t测量的偶然误差，应补充的操作步骤为______；(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了______；A．使H测得更准确B．使重锤1下落的时间长一些C．使系统的总质量近似等于2MD．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等(3)用实验中的测量量和已知量表示g，得g=______。20、某同学利用如图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量，获得6次实验数据如表格所示。实验次数123456悬挂钩码个数123456弹簧弹力F/N0.490.981.471.962.452.94弹簧伸长量x/cm2.003.905.808.009.9012.00（1）在如图1所示的坐标纸上已经描出了其中5次弹簧弹力F与弹簧伸长量x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘在坐标纸上，并作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线_______；（2）观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是______。其中F-x图线斜率的物理意义是______；（3）该同学进一步使用该弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图2所示，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺30cm刻度处。某次用该装置测量电梯的加速度时，发现弹簧下端指针位于直尺31cm刻度处，问电梯的加速度方向为________（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为重力加速度g的_______倍。

(文末附答案)2022年高考中物理牛顿运动定律_02F参考答案1、答案：A解析：A．根据牛顿第二定律可知，物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，选项A正确；B．根据牛顿第二定律可知，当物体受的合外力一定时，质量大的物体，其加速度一定小，选项B错误；C．物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；D．表达式中的比例系数k只有在国际单位制中的情况下才等于1，选项D错误。故选A。2、答案：B解析：A．经时间t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xa>xb，根据运动学规律x＝at2得aa>ab又由牛顿第二定律a＝知，ma<mb，A项错误；B．经时间t到下半区域的同一水平面，由动能定理xa>xb，所以Wa>Wb，所以a的动能比b的动能大，B项正确；C．在t时刻，a、b处在同一等势面上，根据电势能决定式Ep＝qφ可知a、b的电势能绝对值相等，符号相反，C项错误；D．根据动量定理Ft＝p－p0则经过时间t，a、b的动量大小相等，方向相反，故D项错误。故选B。3、答案：D解析：A．运动员在圆弧形跳台上的运动过程中，受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用，没有受到向心力作用，向心力是按效果命名的，不是物体实际所受的力，选项A错误；BD．在圆弧形跳台最低点时，因为进入圆周运动状态，需要向心力，方向向上，所以合力向上，处于超重状态，选项B错误，D正确；C．随着运动员在圆弧型跳台上高度的升高，受向下的重力和雪地的摩擦阻力作用，速率逐渐减小，选项C错误。故选D。4、答案：B解析：A．人向上弹起的过程中，先超重后失重，A错误；B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力，B正确；C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力大于人所受的重力，不是一对平衡力，C错误；D．从最高点下落至最低点的过程，先是自由落体运动，刚开始压缩弹簧时人受到的重力大于弹力向下做变加速运动，当弹力大于重力时向下做减速运动，D错误。故选B。5、答案：AD解析：AB．物体的受力如图所示由竖直方向的平衡可得，地面对物体的支持力大小为FN=mg-FsinθA正确，B错误；CD．水平方向由牛顿第二定律可得联立解得，物体运动的加速度大小为C错误，D正确。故选AD。6、答案：BC解析：CD．开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动，可知地面对B、C总的摩擦力B受地面的摩擦力为F，C受地面的摩擦力为F；撤去F后，B、C受地面的摩擦力不变，由牛顿第二定律可知B、C以相同的加速度向右做匀减速运动，B、C间作用力D错误，C正确；AB．撤去F后，整个过程三物体无相对滑动，则A与B加速度相同，B对A有向左的摩擦力A错误，B正确。故选BC。7、答案：BCD解析：A．图线的斜率表示加速度，在t1时刻图线斜率为零，即加速度为零，说明外力F等于摩擦力，外力F不为零，A错误；B．在0～t1时间内，斜率逐渐减小，加速度减小，根据牛顿第二定律得说明外力F大小不断减小，但仍然大于摩擦力，B正确；CD．在t1~t2时间内，加速度方向与运动方向相反且加速度逐渐增大，说明向后的合力一直增大，外力F可能小于摩擦力（方向不变），且一直减小，也可能减小到零后反向增大，CD正确。故选BCD。8、答案：BC解析：AB．设小球静止时BC绳的拉力为F，AC橡皮筋的拉力为T，由平衡条件可得Fcosθ=mg，Fsinθ=T解得F=，T=mgtanθ在AC被突然剪断的瞬间，BC上的拉力F发生了突变，小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下，大小为a=gsinθB正确，A错误；CD．在BC被突然剪断的瞬间，橡皮筋AC的拉力不变，小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等，方向沿BC方向斜向下，故加速度a=C正确，D错误。故选BC。9、答案：

加速度

加速度解析：（1）[1]由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移（2）[2]由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。10、答案：

在B点下方

动能先增大后减小、重力势能逐渐减小、弹性势能逐渐增大、内能逐渐增大解析：[1]圆环向下运动时，经过B点时速度最大，则受合力为零，则竖直方向圆环向上运动时，经过B′点时速度最大，则受合力为零，则竖直方向则可知在B′点时弹簧伸长量较大，即B′点在B点下方；[2]圆环从A运动到C点的过程中，各种能量的变化情况是：速度先增加后减小，则动能先增大后减小、重力势能逐渐减小、弹性势能逐渐增大、内能逐渐增大。11、答案：

先增大后减小

先增大后减小

最大解析：解：[1]从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人下降的速度先增大后减小，因此人的动量先增大后减小。[2]人下降的速度先增大后减小，由动能公式可知，人的动能先增大后减小。[3]加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），人的速度最大，人的动量和动能最大。12、答案：

先增大后减小

先增大后减小

最大解析：解：[1]从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人下降的速度先增大后减小，因此人的动量先增大后减小。[2]人下降的速度先增大后减小，由动能公式可知，人的动能先增大后减小。[3]加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），人的速度最大，人的动量和动能最大。13、答案：（1）6m/s；（2）；（3），解析：（1）依题意，可得滑块A向下加速的加速度达到传送带速度所用时间下滑位移此后滑块A的加速度设滑块A下滑到传送带底端时速度为v，则有解得（2）滑块A第二段加速运动到传送带底端所用时间滑块A第一段加速运动过程与传送带间的相对位移第二段加速运动过程与传送带间的相对位移滑块A与B发生弹性碰撞，有解得，可知滑块A沿斜面上滑，然后返回水平面，但追不上滑块B，滑块A向上冲到最高点所用时间再次返回传送带底端所用时间与传送带相对位移滑块A与传送带间因摩擦而产生的内能（3）滑块B与C作用，当两者达到共同速度时，弹簧弹性势能最大，有解得当弹簧恢复原长时，滑块C有最大动能，由动量守恒定律和机械能守恒定律得解得则滑块C的最大动能14、答案：45°解析：设斜面长度为L，有L＝a＝gsinθ且有L＝at2解得t＝＝故当θ＝45°时，所用时间最短，最短时间为tmin＝15、答案：（1）1m/s2、15s；（2）525m；（3）s解析：（1）设电梯加速阶段的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：FT-mg=ma解得a=1m/s2由v=v0＋at解得t=15s（2）匀加速阶段位移x1=at2=×1×152m=112.5m匀速阶段位移x2=v（50s-2t）=15×（50-2×15）m=300m匀减速阶段位移x3==112.5m因此观景台的高度x=x1＋x2＋x3=525m（3）由题意知，电梯到地面速度刚好为0。自由落体加速度大小a1=g启动辅助牵引装置后加速度大小方向向上则解得vm=10m/s则即电梯自由下落最长s时间必须启动辅助牵引装置。1