2021年新高考物理一轮复习专题训练(13)牛顿运动定律

1、2021年新高考物理一轮复习专题训练专题（13）第3章牛顿运动定律一、选择题（本題共12小題，每小题4分，满分48分）1 请你利用已经学过的物理知识进行判断，下列说法正确的是（）A. 伽利略通过逻辑推理，推翻了“重物比轻物落得快"的观点B. 牛顿通过“理想斜而实验”得出“力不是维持物体运动的原因"的观点C. 汽车上坡时，司机应该使用较高转速的挡位来行驶D. 超速行驶是安全行车的大敌，其原因是汽车的速度越大，其惯性也越大【答案】A2. 电导率"是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，为电阻率p的倒数，即7=*用国际单位制中的 基本单位表示电导率的单位应为（）A2sA

2、?。A, kgnrB,kgm3c,kgm3u,kgm3【答案】B11AA .C A2.A2.c3【解析】由单位制可知电导率的单位为茁，i茁帀门而=|此=】硕，选氏3. 如图1所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静I匕状态：乙拉住绷紧绳子 的中点把绳子拉断了，贝9（）I、/"A. 绳子对甲的拉力小于甲的重力B. 绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C. 乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一泄小于乙的重力D. 乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一泄大于乙的重力【答案】D【解析】屮拉住绳子悬在空中处于静止状态，绳子对中的拉力等于甲的重力，A错误；山牛顿笫三定律可知，绳子对甲的拉力

3、与甲对绳子的拉力大小相等，B错误；因乙能把绳子拉断，说明乙拉断绳子前瞬间，绳子的拉力一定大于甲拉绳子的力，也一定大于乙的重力，故C错误,D正确.4. 如图2甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“ ”表示人的重心.图乙是根 据传感器画出的尸一/图线.两图中"g各点均相对应，苴中有几个点在图甲中没有画岀，图乙中"、c、e 点对应的纵坐标均为700 N.取重力加速度g= 10 m/s?储根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确 的是()A. 此人重心在b点时处于超重状态B. 此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小C. 此人重心在e点时的加

4、速度大小大于在“点时的加速度大小D. 此人重心在/点时，脚刚好离开传感器【答案】D【解析】由题图知心c、e点处对应F=G,故加速度等于0, b点处FVG,处于失重状态，重心在/点时， F=0,脚刚好离开传感器.故选D.5. 质疑为60kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480N,则升降机的运动是(g取10 nVs2)()A.可能是匀速下降B.升降机加速度大小为2 nVs2C.升降机加速度大小为3nVs2 D.可能是减速下降【答案】B【解析】对人受力分析，受重力和支持力，支持力小于重力，故合力向下，加速度向下，故升降机的加速 度也向下，所以升降机的运动是加速下降或减速上升，由牛顿第二立律得

5、n-F=ma,解得 = 60()480 ni/s2=2 m/s2» 故 B 正确.6. 质量为加kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在fs内的位移为x m.则水平恒力的大小为(单位为N)() k 2mxA. /22叫B2l1加XJr+i答案A如7-17.已知雨滴在空中运动时所受空气阻力其中£为比例系数，厂为雨滴半径，一为其运动速率./=0时，雨滴由静止开始下落，加速度用"表示.落地前雨滴已做匀速运动，速率为旳下列图象中不正确 的是（）【答案】D【解析】由mg F“=”汝得，雨滴先加速下落，随着a增大，阻力尸讯增大，“减小，心0时，v=v0不再

6、 变化，故A、B正确：又"农=好2, 1，/=第，又加=芥沪，得巾2=镭故诫与r成正比关系，故C 正确，D错误.8. 用手提着一根挂有重物的轻弹簧，竖直向上做匀速直线运动，当手突然停止运动后的一小段时间内，可 观察到重物（）A.立即停止运动B.继续向上做匀速运动C.继续向上做加速运动D.继续向上做减速运动【答案】D【解析】轻弹簧拉着重物做匀速直线运动，拉力等于重力，当手突然停止运动后的一小段时间内，由于惯 性，重物继续向上运动，在向上运动的过程中，弹簧的形变量减小，则弹力减小，重物所受的介力向下， 加速度向下，向上做减速运动，故D正确，A、B、C错误.9. 如图3所示，两个质量相同的

7、物体1和2紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上.若它们分别受到水平推力 尺和尺作用，而且FAF2,则物体1对物体2的作用力大小为（）12£图3A. Fi B. F2 c|（Fi-FF2） D.|（Fi-F2）【答案】CFiF,解析 设物体1和2的质量都为加，加速度为“，以整体为研究对象，由牛顿第二泄律得"=七丄，以物 体2为研究对象，有“=哙空，解得戸2=耳尹，故C选项正确.10. 如图4甲所示，小物块从光滑固泄斜而上自由滑下，小物块的位移x和时间的平方八的关系如图乙所 示.取g=10m/s2,下列说法正确的是（）甲I .v/mL2弘2图4A.小物块的加速度大小恒为2.5 m/

8、s2B.斜而倾角为60。C.小物块2 s末的速度是5 m/sD.小物块第2 s内的平均速度为7.5 m/s【答案】D【解析】由题图乙得x=2.5C对照公式x=呻+£",得初速度vo=O,加速度a=5 nVs2,选项A错误： 由牛顿第二泄律得ina=mf>sin 0,则sin &=£=备=0.5, &=30。，选项B错误：小物块2 s末的速度vi=atiVi=5x2 ni/s= 10 m/s,选项C错误;小物块1 s末的速度v=at=5 ni/s,第2 s内的平均速度v =7.5m/s,选项D正确.11. 一个木块以某一水平初速度滑上粗糙的水平

9、而，在水平而上运动的I，一/图象如图5所示.已知重力加A.木块的位移大小B.木块的加速度大小C.木块所受摩擦力D.木块与水平而间的动摩擦因数【答案】C【解析】位移大小可由v/图象与时间轴所用的面积求出，由v-t图线的斜率可求岀加速度大小“，由牛 顿第二泄律知，“=“g故动摩擦因数“也可求出，由于木块的质量未知，故不能求岀木块所受摩擦力.12. 如图6所示，传送带的水平部分AB是绷紧的，当传送带不运转时，滑块从斜而顶端由静止下滑，通过 AB所用时间为"，从B端飞出时速度大小为叽若传送带沿逆时针方向运转，滑块同样从斜而顶端由静止下 滑，通过所用时间为"，从B端飞出时速度大小为卩

10、2,贝9（）A t=t2t V| = V2B"】>巾CV1>V2D t=t29 Vl> V2【答案】A【解析】在两种情况下，滑块到达A点的初速度相等，在传送带上都做匀减速直线运动，加速度大小相等， 根据速度位移公式知，到达B端的速度相等，即山=1，2,结合速度时间公式知，n=/2,故A正确，B、C、 D错误.三、非选择题（本题共4小题，满分40分）13. （6分）某同学在用拉力传感器探究“作用力与反作用力关系”的实验中，把两个力传感器的挂钩钩在一 起向相反方向拉动，观察显示器屏幕上岀现的结果如图7所示.F/N048 26062 840 6936 3 9 6 W :t

11、211 T-112-3图7（1）观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，得到的实验结论为（2）如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只手同时对拉得到的结论有没有变化？ （选填“有”或'没有【答案】（1）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反（2）没有14. （8分）某同学用如图8所示的实验装置探究“物体的加速度与力、质量的关系"，请回答下列有关此实 验的问题：该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器林A.交流电源、导线B.天平（含配套琏码）C.秒表D.刻度尺E. 细线、沙和小沙桶其中不必要的器材是（填代号）.（2）电火花讣时器在小车拖动的纸带上打下一

12、系列点迹，以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点 迹情况如图9甲所示，已知电火花计时器打点的时间间隔T=0.02 s,测得A点到B、C点的距离分别为“ =5.99 cm, x2= 13.59 cm,则在打下点迹B时，小车运动的速度=m/s：小车做匀加速直线运动的加速度“=m/s2.（结果均保留三位有效数字）在探加质量一定,加速度“与合外力F的关系“时，某学生根拯实验数拯作岀了如图乙所示的“一尸图象,其中图线不过原点的原因是【答案】(DC (2)0.680 1.61 (3)平衡摩擦力过度【解析】(2)财=xlO 2nrs-0.680m/sxaq X2 13.592x5T=T0r=10x0.

13、0213.59-5.99-5.99(5(5x0.02)2xlO 2 m/s2=1.61 ni/s2.15. (12分)如图10是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55 s若电梯先以加速度5做匀加速运动，达到最大速度18nVs.然后以最大速度匀速运动，最后以加速度“2做匀减 速运动恰好到达观光平台.假立观光平台髙度为549 m,取g=10m/s2.图10(1) 若电梯经过20 s匀加速达到最大速度，求加速度e及上升髙度/：(2) 在问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60 kg,求小明对电梯地板的压力;(3) 求电梯匀速运动的时间.【答案】(l)0.9m/s

14、2,方向竖直向上180m (2)654N方向竖直向下(3)6s【解析】(1)由运动学公式可得 “ 1 =晋=需 m/s2=0.9 m/s2 h =uir)2=5x0.9x202 m=180 in (2)对小明受力分析，根据牛顿第二定律可得Fimg=ma则 Fn=654 N根据牛顿第三能律得：小明对地板的压力F"=Fn=654N,方向竖宜向下设匀速运动时间为4运动的总时间为皿，作出整个过程的u-f图象如图所示，则由u-f图彖可得H= |(/6 + /0)Vm解得/(> = 6s16. (12分)如图11所示，一个质虽:为m=2 kg的小物块静置于足够长的斜而底端.现对其施加一个沿

15、斜而向上、大小为F=25 N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15nVs.设物块运动过程中所受摩擦力 的大小不变，取g=10m/s2.求：图11（1）物块所受摩擦力的大小：（2）物块在斜面上运动离斜而底端的最远距离：（3）物块在斜面上运动的总时间.（结果可用根式表示）【答案】见解析【解析】（1）由运动学公式得：勺=“山解得"i=5 in/s2由牛顿第二定律:FFfmgsin &=ma解得Fr=5N（2）撤去拉力后物块继续上滑:Fr+"sin 6=nun解得 “2=7.5 m/s2撤去拉力前上滑距离Xi =7=22.5 m撤去拉力后上滑距离七=杆=15 m物块在

16、斜而上运动离斜面底端的最远距离x=q+x2=375 m 撤去拉力后物块上滑时间：/2=7=2sF滑过程:mgsin eFt=nui3解得心=2.5 m/s2由可得3 物块在斜而上运动的总时间/=/+“+3=（5+倔）s17. （14分）有一种公交电车站，车站站台的路轨建得髙些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图12 甲所示，这样既可以节能又可以卩省停车所需的时间.为简化问题，现设两边倾斜部分AB段和QD段均为 直轨道，长度均为厶=200m,水平部分BC段长度也为厶=200m,站台的髙度/?未知，如图乙所示，各段 道路交接处均为圆滑连接.一长度可忽略的电车自站台左前方以vo=72 km/h的速度驶向站台，为了仔能， 司机在未到站时即关闭电车电源，经过时间/1 = 100 s后到达A点，接着冲上了倾斜轨道，到达站台上的B 点时速度为场=18 km/h,此时司机还需启动刹车系统，使得电车最终正好停在BC段的中点.已知电车在 备段轨道上所受摩擦力（不含刹车时所增加的阻力）可认为等于其自身总重力的0.01倍，刹车过程所增加的 阻力可看做恒力，空气阻力忽略不汁，忽略电车经过各道路交接处的能量损失及可能腾空对研究问题的影响，g 取 10m/s2,求:乙图12(1) 电车到达A点时的速度大小巾：(2