2022年高考中物理牛顿运动定律专项训练题.docx
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1、2022年高考中物理牛顿运动定律专项训练题1单选题1、如图所示,电梯内有一固定斜面,斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球,当电梯以12g的加速度匀加速上升时,电梯右侧墙壁对小球弹力为F1,当电梯以12g的加速度匀减速上升时,电梯右侧墙壁对小球弹力为F2,重力加速度为g,则()AF1:F2=3:1BF1:F2=3:2CF1:F2=4:3DF1:F2=5:4答案:A解析:设斜面对物体的弹力为FN,FN与竖直方向的夹角为,对于加速上升过程,竖直方向FN1cos-mg=m12g水平方向FN1sin=F1解得F1=32mgtan对于减速上升过程,竖直方向mg-FN2cos=m12g水平方向FN2sin=F
2、2解得F2=12mgtan因此F1=3F2故BCD错误A正确。故选A。2、如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运动的速度达到3m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。求:经多长时间两者达到相同的速度?()A0.5sB1sC1.5sD2s答案:D解析:小物块放到小车上后,根据题意,对小物块由牛顿第二定律得mg=ma1对小车由牛顿第二定律得F-mg=Ma2设经过时间t两者速度相等,根据速度与时间的关系式有3+a2t=a1t解得t=2s故ABC错误D正确。故选D。3
3、、如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()AaA=aB=gBaA=2g,aB=0CaA=3g,aB=0DaA=23g,aB=0答案:D解析:水平细线被剪断前对A、B两小球进行受力分析,如图所示,静止时,由平衡条件得FT=Fsin60Fcos60=mAg+F1F1=mBg又mA=mB解得FT=23mAg水平细线被剪断瞬间,FT
4、消失,弹力不能突变,A所受合力与FT等大反向,F1=mBg,所以可得aA=FTmA=23gaB=0ABC错误,D正确。故选D。4、我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程,空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱全长约18.1m,有5个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。关于本材料中的物理知识,下列说法正确的是()A空间站在太空“漂浮”时没有惯性B货运飞船与核心舱对接时可看成质点C“18.1m”中的m是国际单位制中的基本单位D货运飞船与核心舱对接时,以地球为参考系它是静止的答案:C解析:A惯性仅与物体的质量有关,与运动状态无关,故A错误;B货运飞船与核心舱对接时,货运飞船的
5、形状和大小不能忽略,不可以看成质点,故B错误;C“18.1m”中的m是国际单位制中的基本单位,故C正确;D货运飞船与核心舱对接时,以地球为参考系它是运动的,故D错误。故选C。多选题5、将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上,如图(甲)所示。传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的Ft图象如图(乙)所示。则()A2.5s前小车做变加速运动B2.5s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中)C2.5s前小
6、车所受摩擦力不变D2.5s后小车所受摩擦力不变答案:BD解析:ACD设滑块质量为M,若小车处于运动状态,连接传感器的细绳上的拉力与滑块受到的滑动摩擦力大小相等,即F2=f2=Mg即示数应保持不变,结合题图乙可知,在F的变化阶段,滑块应处于静止状态,受到的为静摩擦力,传感器的示数等于静摩擦力,又等于沙桶(质量为m)的总重力,在逐渐增大,即F1=f1=mg故2.5s前小车处于静止,受到的静摩擦力在变大,2.5s后小车在运动,受到的滑动摩擦力不变,AC错误,D正确;B2.5s后小车受到的滑动摩擦力不变,但连接沙桶的细绳上拉力增大,结合牛顿第二定律可知,小车做变加速直线运动,B正确。故选BD。6、如图
7、所示,套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球,上端与细绳相连、左端与轻弹簧相连,轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点,此时弹簧伸长了1.5cm,绳子拉力为13.0N。已知弹簧劲度系数k=200N/m,小球质量m=0.5kg,取重力加速度g=10m/s2。某时刻剪断轻绳,下列说法正确的是()A小球初始时刻静止在A点时受到摩擦力大小为3.0NB剪断轻绳的瞬间,小球受力个数不变C剪断轻绳的瞬间,小球加速度为2m/s2D剪断轻绳后小球向左做匀加速直线运动答案:AC解析:A小球初始时刻静止在A点时受到静摩擦力,大小等于弹力大小,故f=kx=3N故A正确;B剪断轻绳的瞬间,绳子拉力消失,小球受
8、力个数变少,故B错误;C剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,支持力突变成5N,最大静摩擦力变为f=FN=2N则小球受力不平衡,所以加速度为a=kx-fm=2m/s2故C正确;D剪断轻绳后小球运动过程中弹簧弹力始终变化,所以做变加速直线运动,故D错误。故选AC。7、如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻,甲、乙两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点,丙球由C点自由下落到M点,有关下列说法正确的是()A甲球下滑的加速度大于乙球下滑的加速度B丙球最先到达
9、M点C甲、乙、丙球同时到达M点D甲、丙两球到达M点时的速率相等答案:BD解析:A设光滑倾斜轨道与水平面的夹角为,根据牛顿第二定律可得加速度a=mgsinm=gsin可知乙球的加速度大于甲球的加速度。故A错误。BC对于AM段,位移x1=2R加速度a1=gsin45=22g则根据x=12at2得t1=2x1a1=4Rg对于BM段,位移x2=2R加速度a2=gsin60=32gt2=2x2a2=8R3g对于CM段,位移x3=R加速度a3=g则t3=2Rg知t3最小,故B正确,C错误。D根据动能定理得mgh=12mv2甲,丙高度相同,则到达M的速率相等,故D正确。故选BD。8、水平传送带匀速运动,速度
10、大小为v,现将一小工件放到传送带上。设小工件初速度为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设小工件质量为m,它与传送带间的动摩擦因数为,则在小工件相对传送带滑动的过程中()A滑动摩擦力对传送带做的功为-mv2 B传送带对小工件做功为零C小工件相对于传送带滑动的路程大小为v22gD传送带对小工件做功为12mv2答案:ACD解析:A以小工件为研究对象,小工件的初速度为、加速度为g、设用时为t达到末速度为v,则小工件的位移为 x1=12gt2=12vt根据动能定理,则传送带对小工件做功为W1=mgx1=12mv2而传送带向前运动的位移为x2=vt=2x1则滑动摩擦力对传送
11、带做的功为W2=mgx2cos1800=-mv2选项A正确。B以小工件为研究对象,小工件的初速度为0、末速度为v,其动能增量为12mv2,根据动能定理传送带对工件做功为12mv2,故选项B错误。C以小工件为研究对象,小工件的初速度为0、加速度为g、设用时为t达到末速度为v,则小工件的位移为 x1=v22g=12vt 而传送带向前运动的位移为x2=vt=2x1小工件相对于传送带滑动的路程大小为x=x2-x1=v22g 故选项C正确;D以小工件为研究对象,小工件的初速度为0、末速度为v,根据动能定理有W1=mgx1=12mv2传送带对小工件做功为12mv2,选项D正确。故选ACD。填空题9、某型号
12、火箭的质量为2.5105kg,已知火箭发动机点火后竖直向下喷出高温高压气体,气体对火箭产生的初始推力为3106N,则火箭起飞时的加速度为_m/s2。假设火箭在竖直向上飞行阶段,气体对火箭产生的推力恒定,那么,火箭飞行的加速度将_(填写“变小”、“不变”或“变大”)。答案: 2 变大解析:1由牛顿第二定律可得F-Mg=Ma解得火箭起飞时的加速度为a=2m/s22由1的解析可得a=FM-g由于火箭竖直向下喷出高温高压气体,火箭质量逐渐减小,故火箭飞行的加速度将变大。10、物理学是自然科学领域的一门基础学科,研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律,观察和实验是物理学习重要的方法。同学们经过一个
13、学期,学习了高中物理必修一的全部内容,必修一由“机械运动与物理模型”和“相互作用与运动定律”两个主题组成。(1)在必修一中有四个必做实验,请同学们写出相关的实验名称;_、_、_、_。(2)物理运动需要建立理想化物理模型,请同学们写出一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型的名称_(3)2021年12月9日下午15点40分,“天宫课堂”第一课正式开启,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。我们向三位航天员致敬!航天员在火箭发射与飞船返回的过程中均要经受的一种考验就是我们必修一中学习的一节内容,请写出这个内容。_答案: 探究小车速度随时间变化的规律 探究弹
14、簧弹力与形变量的关系 探究两个互成角度的力的合成规律 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 自由落体运动 超重和失重解析:(1)1234必修一的四个实验分别是:探究小车速度随时间变化的规律、探究弹簧弹力与形变量的关系、探究两个互成角度的力的合成规律、探究加速度与物体受力、物体质量的关系。(2)5物理运动需要建立理想化物理模型,一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型是自由落体运动。(3)6航天员在火箭发射与飞船返回的过程中要经受考验与我们学习的超重和失重有关。11、(1)伽利略被称为现代物理之父,他曾两次利用斜面实验探究问题,下列说法正确的是( )A伽利略利用甲图斜面实验,通过计算直接证明了自
15、由落体运动是匀变速直线运动B伽利略利用甲图斜面实验,通过计算并进行合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动C伽利略利用乙图斜面实验,说明了力是维持物体运动的原因D伽利略利用乙图斜面实验,说明了力不是维持物体运动的原因(2)某同学利用如图所示的装置探究“小车速度随时间的变化规律”,打点计时器每隔0.02s打一个点。实验中发现所得纸带的点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A直接研究纸带上的点,无需取计数点B只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域C每隔4个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.1 sD每隔4个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.08 s答案: BD
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