2022年高考中物理牛顿运动定律重点知识归纳.docx
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1、2022年高考中物理牛顿运动定律重点知识归纳1单选题1、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端与A物体相连接,将B物体放置在A物体的上面,A、B的质量都为m,初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上,使物体B开始向上做匀加速运动,拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()A物体B位移为4cm时,弹簧处于原长状态B物体B的加速度大小为5m/s2C物体A的质量为4kgD弹簧的劲度系数为5N/cm答案:C解析:A当物体B位移为4cm时,物体A、B仍有向上的加速度,此时弹簧产生的向上的弹力大于物体A的重力,所以弹簧处于压
2、缩状态,选项A错误;BC设力F未作用时弹簧的压缩量为x0,则有kx02mg设物体A、B的共同加速度大小为a,则当FF120N时,由牛顿第二定律得F1kx02mg2ma当FF250N时,物体A、B刚好分离,对物体B有F2mgma以上各式联立可解得a2.5m/s2,m4kg选项B错误,C正确;D当物体A、B刚好分离时,对物体A有k(x0x)mgma将x0.04m代入解得k7.5N/cm选项D错误。故选C。2、甲、乙两球质量分别为m1、m2,从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即fkv(k为正的常量)。两球的vt图象如图所示。落地前
3、,经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是()A释放瞬间甲球加速度较大Bm1m2v2v1C甲球质量大于乙球质量Dt0时间内两球下落的高度相等答案:C解析:A释放瞬间,两球受到的阻力均为0,此时加速度相同,选项A错误;B运动到最后达到匀速时,重力和阻力大小相等mgkv则m1m2=v1v2选项B错误;C由图象可知v1v2,因此甲球质量大于乙球质量,选项C正确;D下落高度等于图线与时间轴围成的面积,可知甲球下落高度大,选项D错误。故选C。3、如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦,下列说法正确的是()A若小车向右运动,表明
4、车拉甲的力大于甲拉车的力B若小车静止不动,表明甲拉车的力与车拉甲的力是一对平衡力C若小车匀速向右运动,车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力D无论小车运动状态如何,甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等,方向相反答案:D解析:ABD. 无论小车运动状态如何,车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与相互作用力,总是大小相等,方向相反,选项D正确,AB错误;C. 车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和力,不是同一个受力对象,不是平衡力,选项C错误;故选D。4、如图所示,一个倾角为=37的斜面固定在水平面上,斜面底端固定一垂直于斜面的挡板,一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定在挡板上,上端与物块A接触
5、,物块A与物块B接触且均不粘连,弹簧与斜面平行,物块B通过与斜面平行的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮与物块C连接,物块A、B和C的质量均为1kg,物块A、B与斜面之间的动摩擦因数均为=0.25,且三个物块都可以视为质点。刚开始,用手托住C使细线恰好伸直时,A、B处于静止状态且与斜面间静摩擦力刚好为0,然后松开手,物块C下落时A、B上升,重力加速度为g,cos37=0.8,sin37=0.6。下列说法中正确的是()A物块C下落速度最大时物块A、B分离BA、B物块分离时细线的拉力为9NC从释放C到A、B分离,物块A的位移为12cmD从释放C到A、B分离,物块A的位移为9cm答案:B解析:CD刚开始时
6、物块A、B在弹簧弹力、重力和斜面的作用力共同作用下保持平衡,设弹簧的压缩量为x0,根据平衡条件有2mgsin=kx0得到x0=2mgsink=12cm释放物块C后,三个物块一起做加速运动,当物块A、B分离瞬间,根据牛顿第二定律,对整体有mg+kx-2mgsin-2mgcos=3ma对物块B、C整体分析有mg-mgsin-mgcos=2ma联立得到分离时加速度为a=1m/s2此时弹簧的压缩量为x=9cm所以物块A在这段时间内上升的位移为x=x0-x=3cm故CD错误;B对B分析有FT-mgsin-mgcos=ma得到细线的拉力FT=9N故B正确;A因为物块A与B分离时C还有向下的加速度,所以其速
7、度还没有达到最大,故A错误。故选B。多选题5、如图所示,A、B两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体。已知A和C的质量都是1kg,B的质量是2kg,A、B间的动摩擦因数是0.3,其他摩擦不计。由静止释放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g取10m/s2),下列说法正确的是()AA、B两物体发生相对滑动BB物体的加速度大小为73m/s2C细绳的拉力大小为7.5NDA物体所受摩擦力的大小为2.5N答案:CD解析:假设A、B相对静止,将A、B、C看作一个整体,对整体有a=mCgmA+mB+mC=101+2+1m/s2=2.5m/s2隔离A分析,在
8、水平方向上,B对A的静摩擦力作用使其产生加速度,则Ff=mAa=2.5N而A、B间的最大静摩擦力为Fm=mAg=3NFf故假设成立,所以A、B相对静止,设绳子拉力为T,对C由牛顿第二定律得mCg-T=mCa解得T=7.5N故CD正确,AB错误。故选CD。6、如图甲所示,一质量为m1的薄木板(厚度不计)静止在光滑水平地面上,现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0,从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示,根据图象可知以下判断正确的是()A滑块始终与木板存在相对运动B滑块未能滑出木板C滑块的质量m2大于木板的质量m1D在t1时刻,滑块从木板上滑出答
9、案:ACD解析:滑块以水平初速度v0滑上木板,滑块减速,木板加速,滑块和木板的加速度的大小分别为a2m2gm2ga1m2gm1由题图乙可知,滑块的速度一直大于木板的速度,即两者之间始终存在相对运动,在t1时刻,滑块滑出木板,各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知,图像的斜率等于加速度,则a2a1即gm2gm1则m1m2故选ACD。7、如图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图所示并处于平衡状态,则下列说法中可能正确的是()AM处于拉伸状态,N处于拉伸状态BM处于压缩状态,N处于拉伸状态CM处于拉伸状态,N处于原长状态DM处于原长状态,N处于拉伸状态答
10、案:ABD解析:由于N弹簧上面与细线相连,故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸;当N弹簧处于拉伸状态时,细线对a有拉力,当拉力小于a物体的重力时,M弹簧处于压缩状态;当拉力等于a物体的重力时,M弹簧处于原长状态;当拉力大于a物体的重力时,M弹簧处于伸长状态;从上面的分析中发现共有四种情况,即N处于伸长状态,M处于压缩状态;N处于伸长状态,M也处于伸长状态;N处于伸长状态而M处于原长状态;N处于原长,M处于压缩状态。故ABD正确,C错误。故选ABD。8、如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度vo=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为=
11、0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到1s-F的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()A若恒力F=0,物块滑岀木板时的速度为3m/sBC点纵坐标为1.5m-1C随着F增大,当外力F=1N时,物块恰好不能木板右端滑出D图像中D点对应的外力的值为4N答案:BC解析:结合物体运动以及图形分析可知,总共分三个阶段。第一阶段(AB段),拉力较小时,物块从木板的右侧滑出;第二
12、阶段(BC段),拉力稍大一些,物块滑动一段距离后,与木板一起加速向右运动;第三阶段(DE段),拉力过大,物体滑动一段距离后,摩擦力提供的加速度不够,不能随木板一起运动,最终从左侧滑出。A物块刚滑上木板时,物块加速度a1有ma1=mg得到a1=2m/s2物块刚滑上木板时,木板的加速度a2有Ma2=mg得到a2=4m/s2由题意可知,当F=0时,物块,木板的位移差为1m,则x1=v0t-12a1t2x2=12a2t2x1-x2=1解得t=1s物块滑出木板时的速度v=v0-at=4-2m/s=2m/sA错误;C当物块恰好不能从木板右端滑出时,设木板加速度为a3,此时有Ma3=mg+Fx3=v0t-1
13、2a1t2x4=12a3t2x3-x4=1v0-a1t=a3t解得F=1NC正确;DC、D两点对应的为恰好可一起匀加速运动,则有F+mg=ma4mg=ma4解得F=3N则C、D点拉力为3N,D错误;B此时物块刚滑上木板时,木板的加速度a5有a5=F+mgM=3+20.5m/s2=10m/s2两者速度相等时,位移差有a5t=a0-a1tv0t-12a1t2-12a5t2=x解得x=23故s-1=32m-1=1.5m-1B正确;故选BC。填空题9、如图所示,有一倾角=30的斜面体B固定于水平地面上,质量为m的物体A放置于B上,其左侧面与水平轻弹簧接触。现对轻弹簧施加一个水平作用力,A和B始终保持静
14、止,弹簧始终在弹性限度内。当A、B之间的摩擦力为0时,弹簧弹力大小为_;当弹簧弹力大小为3mg时,A所受摩擦力大小为_。答案: 33mg mg解析:1对物体A受力分析,受重力、支持力、弹簧的弹力,可能会有平行斜面的静摩擦力,设弹簧弹力大小为为F;如果A所受的摩擦力为零,则Fcos30=mgsin30即F=33mg2当弹簧弹力大小为F=3mg33mg时,A有向上的运动趋势,A受到的摩擦力沿着斜面向下,受到的摩擦力大小为f=Fcos30-mgsin30=mg10、超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象。(2)产生条件:物体具有_(选填“竖直向上”或“竖直向下”)
15、的加速度。答案: 大于 竖直向上解析:略11、教科书中这样表述牛顿第一定律:“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。”其中最后一个“状态”是指物体的_;物体总保持匀速直线运动状态或静止状态是因为物体具有_。答案: 速度 惯性解析:12 教科书中这样表述牛顿第一定律:“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。”其中最后一个“状态”是指物体的速度;物体总保持匀速直线运动状态或静止状态是因为物体具有惯性。12、两个物体之间的作用总是_的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作_和_。答案: 相互 作用力 反作用力解析:略解答题13
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