2022届高中物理牛顿运动定律必考知识点归纳.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理牛顿运动定律必考知识点归纳届高中物理牛顿运动定律必考知识点归纳 单选题 1、中国高速铁路最高运行时速 350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）A硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动 B硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态 C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用 D列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用 答案：C 解析：A硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故 A 错误；B硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故 B 错误；2 C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故 C 正确；D列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故 D 错误。故选 C。2、如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为 6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为 30，则此时每根弹簧的伸长量为（）A3B4C5D23 答案：D 解析：物体受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有 Nmgma 其中N6mg，解得 a5g 再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析，整体受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，在竖直方向满足 2Fcos 30mgma 解得 =23 3 根据胡克定律，有 =23 故选 D。3、中国航天员王亚平在天宫一号空间实验室进行太空授课演示质量的测量实验。实验通过舱壁打开的一个支架形状的质量测量仪完成。测量过程如图所示，航天员甲把自己固定在支架一端，航天员乙将支架拉到指定位置释放，支架拉着航天员甲由静止返回舱壁。已知支架能产生恒定的拉力F，光栅测速装置能测出支架复位时的速度v和所用的时间t，最终测出航天员甲的质量，根据提供的信息，以下说法正确的是（）A宇航员在火箭发射过程中处于失重状态 B航天员甲的质量为 C天宫一号在太空中处于超重状态 D太空舱中，不可以利用弹簧测力计测拉力的大小 答案：B 解析：A宇航员在火箭发射过程中，随火箭加速上升，具有向上的加速度，处于超重状态，A 错误；B支架复位过程，航天员甲的加速度为 =由牛顿第二定律可得 =4 联立解得 =B 正确；C天宫一号在太空中处于失重状态，C 错误；D太空舱中，可以利用弹簧测力计测拉力的大小，不受失重的影响，D 错误。故选 B。4、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动 C物体最终只能停止在O点 D物体停止运动后所受的摩擦力为 mg 答案：B 解析：A物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A 错误；B物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B 正确；CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为，CD 错误。5 故选 B。5、一个倾角为=37的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg 的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s 的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数=0.25。若斜面足够长，已知 sin37=0.6，cos37=0.8，g取 10m/s2。小物块返回斜面底端时的速度大小为（）A2 m/sB22 m/sC1 m/sD3 m/s 答案：B 解析：物块上滑时，根据牛顿第二定律有 sin37+sin37=1 设上滑的最大位移为，根据速度与位移的关系式有 02=21 物块下滑时，根据牛顿第二定律有 sin37 sin37=2 设物块滑到底端时的速度为，根据速度与位移的关系式有 2=22 联立代入数据解得 =22m s 故 ACD 错误 B 正确。故选 B。6 6、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12的加速度匀加速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为1，当电梯以12的加速度匀减速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为2，重力加速度为g，则（）A1:2=3:1B1:2=3:2 C1:2=4:3D1:2=5:4 答案：A 解析：设斜面对物体的弹力为N，N与竖直方向的夹角为，对于加速上升过程，竖直方向 N1cos =12 水平方向 N1sin=1 解得 1=32tan 对于减速上升过程，竖直方向 N2cos=12 水平方向 N2sin=2 7 解得 2=12tan 因此 1=32 故 BCD 错误 A 正确。故选 A。7、如图所示，所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下，若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线，则连线的性质为（）A圆弧 B抛物线 C水平线 D斜线 答案：A 解析：设轨道与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律，物体的加速度 a=cos=gcos 所有小物体在相等时间内的位移 =122=12cos 2=122 cos 由图可知 8 12gt2是竖直方向直径的长度，通过几何关系知，某一时刻这些小物体所在位置构成的面是圆弧。故选 A。多选题 8、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力，运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中k0、0为已知量，斜面与水平面的夹角的正弦值sin=0.6，下列说法正确的是（）A滑块上升的最大高度为27100 B滑块与斜面间的动摩擦因数为12 C恒力F的大小等于2k00 D滑块与斜面间因摩擦产生的热量为108k025 答案：BD 解析：A根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为0时动能为k0，位移为950时恒力F撤去，此时动能为95k0，9 之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为1150时动能减为k0，可得滑块上升过程中的最大位移为27100，则滑块上升的最大高度为 =27100sin=81500 故 A 错误；B从撤去恒力至滑块上升到最高点的过程由动能定理有(27010905)sin (27010905)cos=0 9k05 滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有 27100sin 27100cos=27k025 联立解得 =12 故 B 正确；C根据k 图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有 sin cos=27k02510270 受恒力F沿斜面上滑过程有 sin cos=k00 联立解得 =3k00 故 C 错误；D整个过程中因摩擦产生的热量为 10 =2cos 27100=108k025 故 D 正确。故选 BD。9、如图所示.轻弹簧放在倾角为 37的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面的底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐。质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为14，重力加速度为g，sn37=0.6，cos37=0.8，则（）A物块与斜面间的动摩擦因数为 0.3 B物块与弹簧作用过程中，向上运动和向下运动速度都是先增大后减小 C弹簧具有的最大弹性势能为mgL D物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的热量小于mgL 答案：BD 解析：A设物块与斜面间的动摩擦因数为，根据动能定理有 sin3712 cos37 2=0 解得 =316 A 错误；11 B物块与弹簧作用过程中，向下运动时，速度先增大后减小，向上运动时，速度先增大后减小，B 正确；Cc点弹簧具有的最大弹性势能，ac过程应用能量守恒可得=(sin37 cos37)54=916 C 错误；D当物块最终静止时，静止的位置位于b，c两点之间，因此因摩擦产生的热量小于 sin3754=34 D 正确。故选 BD。10、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动 B物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 C平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同 D初速度越大，物体在空中的飞行时间越长 答案：AC 解析：A物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g，A 正确；B由水平位移公式 =0 竖直方向的位移为 =122 12 联立可得 =02 故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B 错误；C由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同，C 正确；D由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D 错误。故选 AC。填空题 11、瞬时问题（1）牛顿第二定律的表达式为：F合ma，加速度由物体所受_决定，加速度的方向与物体所受_的方向一致。当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的_不能发生突变。（2）轻绳、轻杆和轻弹簧（橡皮条）的区别 轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将_。轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变。答案：合外力 合外力 速度 突变为 0 解析：（1）123 牛顿第二定律的表达式为 合=加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致。当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变。（2）4 轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为 0 13 12、在倾角为37足够长的斜面上，一个物体从静止开始下滑，若动摩擦因数为0.25，则物体运动的加速度为_m/s2，它下滑2m时的速度是_m/s。（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）答案：4 4 解析：12对物体受力分析，由牛顿第二定律得 sin cos=即加速度为 =sin cos=4m s2 又由运动学公式 2=2 解得物体下滑2m时的速度为 =4m s 13、方法一：利用牛顿第二定律 先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的_，利用牛顿第二定律可得G_。答案：质量m mg 解析：略