2022届高中物理牛顿运动定律知识点归纳总结.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理牛顿运动定律知识点归纳总结届高中物理牛顿运动定律知识点归纳总结(精华版精华版)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/s2 C物体 A 的质量为 4kg D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 2 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（x0 x）mgma 将x0.04m 代入解得 k7.5N/cm 选项 D 错误。故选 C。2、如图所示，在某建筑地，工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，绳索与水平方向的夹角为；工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。己知甲、乙的质量分别为甲、乙，重力加速度大小为g，甲，乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（）3 A乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变 B乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐减小 C工件匀速上升时。楼顶对甲的支持力为(甲)D工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为(+)cos 答案：D 解析：A乙将工件拉到楼顶过程，设两绳结点上方绳索与竖直方向夹角为，对结点由平衡条件可得甲拉的绳索上的拉力为 1=cos 由平衡条件可得，甲受到的摩擦力为 1=1cos 由于变大，可知1变大，1变大，A 错误；B乙将工件拉到楼顶过程，乙对轻绳的拉力为 2=tan 由平衡条件可得，乙受到的摩擦力为 2=2 由于变大，可知2变大，2变大，B 错误；4 C工件匀速上升时，绳上拉力T大小等于工件的重力mg，在竖直方向对甲由平衡条件可得 +sin=甲 解得楼顶对甲的支持力为 =甲 sin=甲 sin C 错误；D工件以加速度a匀加速上升时，对工件由牛顿第二定律可得 =在水平方向对甲由平衡条件可得 =cos 联立解得楼顶对甲的摩擦力为 =(+)cos D 正确。故选 D。3、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（）Aa的质量比b的大 B在t时刻，a的动能比b的大 5 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 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xaxb，根据运动学规律 x12at2 得 aaab 又由牛顿第二定律a知，maxb，所以WaWb，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 Epq 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 Ftpp0 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。4、质量分别为M和m的物块 A 和 B 形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为 的斜面，A 物块恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦。若互换两物块位6 置，按图乙放置，然后释放物块，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（）A轻绳的拉力等于Mg B轻绳的拉力小于mg CA 物块运动的加速度大小为(1sin)DA 物块运动的加速度大小为+答案：C 解析：互换位置前，A 静止在斜面上，则有 sin=互换位置后，对 A 有 =对 B 有 sin=解得 =(1 sin)=ABD 错误，C 正确。故选 C。5、研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速7 度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（）A弹性绳原长为15mB当运动员下降10m时，处于超重状态 C当运动员下降15m时，运动到最低点 D当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上 答案：D 解析：A15m 时速度最大，此时加速度为零，所受合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，所以原长小于 15m，A 错误；B当运动员下降 10m 时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B 错误；C当运动员下降 15m 时，速度最大，运动员继续向下运动，没有运动到最低点，C 错误；D当运动员下降 20m 时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D 正确。故选 D。6、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 8 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 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。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 9 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 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、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m1 D在t1时刻，滑块从木板上滑出 答案：ACD 10 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 a222g a121 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 g21 则 m1m2 故选 ACD。9、给水平面上物体一个 10m/s 的水平初速度，由于物体与地面之间摩擦，物体在地面上做匀减速直线运动，物体运动 5s 停下来，已知物体的质量为 1kg，重力加速度为g取 10m/s2，不计空气阻力，则下列分析正确的是（）A物体运动的加速度大小为 2m/s2B物体与地面之间动摩擦因数为 0.2 C物体与地面之间的滑动摩擦力大小为 10ND物体运动的加速度大小为 5m/s2 答案：AB 解析：AD由运动学公式可得，物体运动的加速度大小为 =2m/s2 11 A 正确，D 错误；BC由牛顿第二定律可得 =解得 =2N，=0.2 B 正确，C 错误。故选 AB。10、如图，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A货车的速度等于vcos B货物处于超重状态 C缆绳中的拉力FT小于（m0+m）g D货车的对地面的压力小于货车的重力 答案：BD 解析：A把货车速度分解到绳子方向，分速度与货箱速度相等，则 12 =1cos 即 1=cos 故 A 错误；B货车匀速行驶，在减小，因此货箱的速度在增大，故货物在做加速运动处于超重状态，故 B 正确；C因为货物和货箱处于超重状态所以FT大于（m0+m）g，故 C 错误；D货车受到绳子的拉力，故货车对地面的压力小于重力，故 D 正确。故选 BD。填空题 11、如图所示，木块 A 与 B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块 C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是 1：2：3。设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽出木块 C 的瞬时，木块 A 的加速度大小等于_；木块 B的加速度大小等于_。（g为重力加速度）答案：0 1.5g 解析：12 设木块 A 的质量为m，抽出木块 C 之前，木块 A 受到重力和弹力，有 弹=撤去木块 C 瞬间，木块 C 对 B 的支持力变为零，弹簧的弹力瞬间不变，木块 A 受力情况不变，故木块 A 的加速度为零 13 块 B 受重力 2mg和弹簧向下的弹力，由牛顿第二定律可知，物体 B 的瞬时加速度为 =32=1.5 12、质量为 2kg 的物体，静止放于水平面上，现在物体上施一水平力F，使物体开始沿水平面运动，运动 10s时，将水平力撤掉，若物体运动的速度图象如图所示，则水平力F_N，物体与水平面间的动摩擦因数_。（g 取 10m/s2）答案：3 0.05 解析：12物体在力F作用下加速运动的加速度 1=1010m/s2=1m/s2 根据牛顿第二定律可知 F-mg=ma1 撤去F后，加速度大小 2=1020m/s2=0.5m/s2 根据牛顿第二定律可知 mg=ma2 联立解得 F=3N 14 =0.05 13、一个重 500N 的同学站在电梯的地板上，从底层出发到某层楼停止，测得电梯竖直上升的过程中速度v和时间t的数据如下表所示：t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 /m s1 0 2.0 4.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 3.0 电梯的启动和制动过程可以看作是匀变速直线运动，取g=10m/s2，8s 时地板对这位同学的支持力为_N，则电梯上升的高度是_m。答案：450 41.25 解析：1由题可知，一个同学重 500N，则质量m=50kg，由表格知，8s-9s 电梯减速上升，则加速度的大小为 2=4 31m/s2=1m/s2 根据牛顿第二定律有 =2 解得 =450N 2由表格知，0-1s 电梯加速上升，则加速度大小为1=2m/s2，则电梯加速到v1=5m/s 的时间为 1=11=2.5s 故加速位移为 1=12112=6.25m 设从v1=5m/s 减到v2=4m/s 的时间为t，则有 =1 22=1s 说明电梯是从t=7s 开始减速的，故电梯匀速的时间 15 2=7s 1=4.5s 匀速的位移为 2=12=22.5m 匀减速到零的位移为 3=1221=12.5m 则电梯上升的高度 =1+2+3=41.25m