高考物理二轮复习 专题2 牛顿运动定律与直线运动专题卷（含解析）

专题2 牛顿运动定律与直线运动说明：1本卷主要考查牛顿运动定律与直线运动。2考试时间60分钟，满分100分。一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1(2017安徽师大附中模拟)如图所示，一个热气球与沙包的总质量为m，在空气中沿竖直方向匀速下降，为了使它以的加速度匀减速下降，则应该抛掉的沙包的质量为(假定整个过程中空气对热气球的浮力恒定，空气的其他作用忽略不计)()A.BCD【解析】 设热气球和沙包受到的浮力为F，应拋掉的沙包质量为m，由平衡条件和牛顿第二定律分别有Fmg，F(mm)g(mm)a，代入解得m，则选项B正确，其他选项错误【答案】 B2(2017湖南长沙一模)如图所示，小车在恒力F作用下沿水平地面向右运动，其内底面左壁有一物块，物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧，小车内底面光滑当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时，物块一直与左壁保持接触，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是()AN1变大，N2不变BN1不变，N2变大CN1和N2都变小DN1变小，N2不变【解析】 因为物块相对于小车静止不动，故弹簧长度不变，N2不变；又因小车受地面向左的摩擦力，则小车和物块的加速度向右减小或向左，故车左壁受物块的压力N1变小，选项D正确【答案】 D3(2017福建质检)如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码某同学手持该传感器从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是()【解析】 该同学手持传感器从站立状态下蹲，力传感器的示数先小于钩码的重力再大于钩码的重力，从下蹲状态起立回到站立状态时，同学先向上加速再向上减速，则先超重后失重，力传感器的示数先大于钩码的重力后小于钩码的重力，选项C正确【答案】 C4(2017甘肃张掖市诊断)在同一条平直公路上行驶的a车和b车，其速度时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知()Aa车与b车一定相遇两次B在t2时刻b车的运动方向发生改变Ct1到t2时间内某时刻两车的加速度相同Dt1到t2时间内b车一定会追上并超越a车【解析】 由速度时间图象知a车做方向不变的匀加速直线运动，b车比a车晚出发，b车先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，在t2时刻b车的运动方向没有发生改变，则选项B错误；从t1到t2时间内，因某时刻两图线的斜率相同，故两车的加速度相同，选项C正确；因题中未给出两车的出发位置，故A、D所述无法判断，选项A、D错误【答案】 C5(2017江西五校模拟)如图所示，在一光滑的水平面上，停放着紧挨的N个相同的小木块，其中某两个相邻的小木块A、B之间接有压力传感器(图中未画出)，压力传感器的大小和质量均可忽略当水平外力作用在N个小木块整体的最左端时，N个小木块整体以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动，A、B之间的力传感器显示力的大小为F.当水平外力作用在N个小木块整体的最右端时，N个小木块整体以大小为a的加速度向左做匀加速直线运动，这时A、B之间的力传感器显示力的大小仍为F.则水平面上放着的小木块个数可能是()A10B16C18D22【解析】 设力传感器右边有n个小木块，每个小木块的质量为m，对这n个小木块，由牛顿第二定律得，Fnma(n取正整数) ，设力传感器左边有k个小木块，对这k个小木块，由牛顿第二定律得，Fkma(k取正整数) ，联立得7n4k，由此式可知n只能取4的倍数当n4时，k7，小木块总个数为N11；当n8时，k14，小木块总个数为N22，故选项D正确【答案】 D6(2017山东重点中学联考)(多选)游乐场有一种“滑草”游戏，其装置可以抽象成为两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为的斜面上，如图所示，两种情况下，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面下滑，下列说法正确的是()A若M和m一起沿斜面匀速下滑，图甲中物块m受摩擦力作用B若M和m一起沿斜面匀速下滑， 图乙中物块m受摩擦力作用C若M和m一起沿斜面匀加速下滑，图乙中物块m一定受到水平向左的摩擦力D若M和m一起沿斜面匀加速下滑，图甲中物块m一定受到平行于斜面向上的摩擦力【解析】 若M和m一起沿斜面匀速下滑，受力分析可知，图甲中物块m受到平行于斜面向上的摩擦力作用，图乙中物块m受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用，即图乙中物块m没有受到摩擦力作用，选项A正确，B错误；若M和m一起沿斜面匀加速下滑，当加速度amB，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体A、B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()AA对B的摩擦力向左BB对A的摩擦力向左CA，B间的摩擦力大小为FD若A、B间的动摩擦因数为，要使A、B之间不发生相对滑动，则F的最大值为【解析】 因为mAmB，且A、B的加速度相等，故A的合外力大于B的合外力，所以A受到的摩擦力向右，B受到的摩擦力向左，选项A正确，选项B错误；将A、B看成整体可得F(mAmB)a，对A，B分别由牛顿第二定律可得FfmAa，FfmBa可得FfF，选项C错误；当FfFfmaxmAg时，A、B将要发生相对滑动，此时可得Fmax，选项D正确【答案】 AD8(2017福建质检)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平和谐号动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢为动车，不提供动力的车厢为拖车某列动车组由8节车厢组成，其中2车和7车为动车，其余为拖车假设该动车组各车厢质量均相等，相同运行状态下2车和7车提供的动力相同，运行过程中每节车厢受到的阻力相等如图，该动车组以1车在前、8车在后的方向沿水平直轨道运行，则()A启动时，7车对6车的作用力为推力B关闭动力滑行时，6、7车之间既无推力也无拉力C匀速运动时，6、7车之间既无推力也无拉力D匀速运动时，6、7车之间的作用力小于2、3车之间的作用力【解析】 动车组启动时，假设每节动车提供的动力为F、每节车厢所受的阻力为Ff、每节车厢的质量均为m，以整体为研究对象，由牛顿第二定律2F8Ff8ma1，假设6车对7车的作用力为拉力T1，以7、8节车厢为研究对象，则由牛顿第二定律T1F2Ff2ma1，解得T1，因此6车对7车的作用力与运动方向相反，由牛顿第三定律可知7车对6车的作用力与运动方向相同，为推力，选项A正确；关闭动力后，列车做匀减速直线运动，对整体8Ff8ma2，假设6、7车之间的作用力为T，对7、8车整体，有2FfT22ma2，解得T20，选项B正确；列车匀速运动时，假设每节动车提供的动力为F，则由2F8Ff，设6、7车之间的作用力为T3，对7、8车整体，有T3F2Ff，T32Ff，选项C错误；设2、3车之间的作用力为T4，对3、4、5、6、7、8节车厢整体，有T4F6Ff，解得T42Ff，显然T3、T4大小相等，选项D错误【答案】 AB二、非选择题：本大题共4小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。9(2017陕西咸阳模拟)某城市十字路口，红灯时会拦停很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l6.0 m，假设绿灯亮起瞬间，每辆汽车都同时以加速度a2.0 m/s2启动，做匀加速直线运动，速度达到v5.0 m/s时做匀速运动通过路口该路口亮绿灯时间t30.0 s，而且有按倒计时显示的时间显示灯另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，绿灯结束时刻，车头已越过停车线的汽车允许通过车按规定行驶，求一次绿灯时间能通过路口的汽车的数量【解析】 汽车启动加速时间为t12.5 s，30 s时间内汽车能行驶的最大位移xatv(tt1)143.75 m，最后第n辆车能通过路