人教版2024年高考物理总复习考点规范综合练习合集第一套(含答案解析)【可编辑打印】

人教版2024年高考物理总复习考点规范综合练习合集(含答案解析)目录运动的描述 运动的描述一、单项选择题1.中国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,于2020年11月10日8时12分在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底,并进行了一系列的深海探测科考活动。下列关于潜水器说法正确的是()A.下潜时经过的路程一定为10909mB.下潜平均速度约为0.51m/sC.“8时12分”指的是时间间隔D.采集海底矿物时,潜水器不能视为质点2.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以30m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法正确的是()A.10s内火箭的速度改变量为10m/sB.2.5s内汽车的速度改变量为-30m/sC.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的加速度比汽车的加速度大3.某学校田径运动场跑道示意图如图所示,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400m、800m赛跑的起跑点;B点是100m赛跑的起跑点。在校运动会中,甲、乙、丙三个同学分别参加了100m、400m和800m比赛,则()A.甲的位移最小B.丙的位移最大C.乙、丙的路程相等D.丙的路程最大4.物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4m-5m=-9m;从C运动到B,它的位移为Δx2=1m-(-4m)=5m。下列说法正确的是()A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数B.A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较D.物体由A到B的合位移Δx=Δx1-Δx25.汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的末端为起点,以速度v2的末端为终点,作出一个新的矢量,表示速度的变化量Δv。图中能正确表示汽车做加速运动的是()二、多项选择题6.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是()A.t2表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2s内B.t2~t3表示时间,称为第3s内C.t0~t2表示时间,称为最初2s内或前2s内D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内7.某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。整个过程中机器人所用时间是22s,则()A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为22mD.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反8.(2022·江苏常熟调研卷)某次足球运动员在训练时,将一个初速度为6m/s(以该速度方向为正方向)迎面飞来的质量为0.4kg的足球,以8m/s的速度反向踢出,下列说法正确的是()A.速度变化量的大小为14m/s B.加速度的方向与8m/s的速度方向相同C.初速度大于末速度 D.利用上述条件可以求出加速度的大小9.如图所示,小球以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2s速度大小变为3m/s,则小球的加速度()A.大小为1m/s2,方向沿斜面向上 B.大小为1m/s2,方向沿斜面向下C.大小为4m/s2,方向沿斜面向下 D.大小为4m/s2,方向沿斜面向上

考点规范练1运动的描述1.D解析:10909m是深度,路程是运动的轨迹,可能大于这个数值,故A错误。平均速度是位移与时间的比值,题中不知道位移也不知道时间,所以不能求出平均速度,故B错误。数据“8时12分”对应时间轴上的点,是时刻,故C错误。采集海底矿物时,需要注意潜水器的形状和大小,潜水器不能视为质点,故D正确。2.B解析:规定初速度的方向为正方向。火箭的速度变化量为Δv=v2-v1=100m/s-0=100m/s,故A错误。汽车的速度变化量为Δv'=v2'-v1'=0-30m/s=-30m/s,故B正确。根据a=ΔvΔt得:火箭的加速度为a1=10010m/s2=10m/s2,汽车的加速度为a2=-302.5m/s2=-12m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小3.D解析:根据题意,甲、乙、丙三个同学的位移分别为100m、0和0;路程分别为100m、400m和800m。选项D正确。4.B解析:位移的正负代表方向,不代表大小,所以A到C的位移Δx1大于C到B的位移Δx2,故A、C错误,B正确。A到B的合位移Δx=1m-5m=-4m=Δx1+Δx2,故D错误。5.A解析:汽车的速度变化量的方向与初速度方向相同时,汽车做加速运动,故A正确。汽车加速度的方向应与速度变化量的方向相同,故B、C错误。速度的变化量用从矢量v1的末端到矢量v2的末端的有向线段表示,故速度变化量的方向与初速度方向相反,汽车做减速运动,故D错误。6.BC解析:时刻和时间分别对应时间轴上的一个点和一条线段。tn是时刻,可表述为第ns末或第(n+1)s初,ns内是指0~ns末共ns的时间,A错误,C正确。第ns内是指(n-1)s末至ns末共1s的时间,D错误,B正确。7.CD解析:在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,选项A、B均错误。整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为22m,选项C正确。(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,选项D正确。8.AB解析:速度变化量为Δv=v2-v1=-8m/s-6m/s=-14m/s,故速度变化量的大小为14m/s,故A正确。加速度的方向与速度变化量的方向相同,故加速度的方向与8m/s的速度方向相同,故B正确。速度的正负号代表方向,故初速度小于末速度,故C错误。根据a=ΔvΔt可知,由于不知道作用的时间,故无法求得加速度大小,9.BC解析:取初速度方向为正方向,则v0=5m/s。若2s后的速度方向沿斜面向上,v=3m/s,则a=ΔvΔt=3-52m/s2=-1m/s2,即加速度大小为1m/s2,方向沿斜面向下;若2s后的速度方向沿斜面向下,v'=-3m/s,则a'=Δv'Δt=-3-52m/s2=-4m/s匀变速直线运动的规律一、单项选择题1.一旅客在站台8号车厢的候车线处候车,若动车的一节车厢长25m,动车进站时可以看作匀减速直线运动,他发现6号车厢经过他用了4s,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示。该动车的加速度大小约为()A.2m/s2 B.1m/s2C.0.5m/s2 D.0.2m/s22.(2022·福建龙岩质检)航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某战机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2,战斗机滑行100m时起飞,起飞速度为50m/s,则航空母舰静止时弹射系统必须使战机具有的初速度为()A.10m/s B.20m/sC.30m/s D.40m/s3.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”某次海试活动中,执行竖直下潜任务,初始阶段做匀加速运动,某段时间t内从A点下潜到B点,AB间的距离为h,B点速度为A点的3倍,则“蛟龙号”下潜的加速度为()号”下潜的加速度为()A.ht2 BC.4ht24.如图所示,一小船以1.0m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.45m。当小球再次落入手中时,小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变,不计空气阻力,g取10m/s2)()A.0.3m B.0.6mC.0.9m D.1.2m5.一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为()A.(Δv)21x1+1C.(Δv)21x1-1二、多项选择题6.在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,g取10m/s2,设塔足够高,则物体位移大小为10m时,物体运动的时间可能为()A.(2-2)s B.(2+2)sC.(2+6)s D.6s7.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得lAB=2m,lBC=3m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等。下列说法正确的是()A.可以求出物体加速度的大小B.可以求得lCD=4mC.可求得OA之间的距离为1.125mD.可求得OA之间的距离为1.5m8.如图所示,一滑块以5m/s的速度从固定斜面底端O点冲上斜面,经时间t1到达A点时的速度为3m/s,再经时间t2到达B点时的速度为0,下列说法正确的是()A.O、A间的距离与A、B间的距离之比为16∶9B.O、A间的距离与A、B间的距离之比为3∶5C.t1与t2之比为2∶3D.t1与t2之比为3∶2三、非选择题9.在国庆节阅兵仪式中,某直升机在地面上空某点A处于静止待命状态,某时刻开始计时,要求该直升机由静止沿着水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速区后,进入BC段的匀速受阅区,在时刻t达到C位置,已知AB段长度为l1,BC段长度为l2,求:(1)直升机在BC段的速度大小;(2)直升机在AB段加速运动时的加速度大小。

考点规范练2匀变速直线运动的规律1.C解析:设6号车厢刚到达旅客处时,动车的速度为v0,加速度为a,则有l=v0t+12at2,从6号车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v02=2a·2l,解得a=-0.5m/s2或a=-18m/s2(舍去),则加速度大小约为0.52.D解析:由匀变速直线运动公式2ax=v2-v02,代入数据得2×4.5m/s2×100m=(50m/s)2-v02,解得v0=40m/s,故A、B、3.A解析:设在A点的速度为v,则根据题意,在B点的速度为3v,根据匀变速直线运动的规律知:h=vt+12at2,3v-v=at,联立解得a=ht2,故A正确,B、C4.B解析:小球被抛出后,相对小船做竖直上抛运动,小球向上和向下运动时间相同,由h=12gt2得t=0.3s,小球在空中运动的总时间为0.6s,小船前进的距离为x=v·2t=0.6m,故B5.D解析:质点做匀加速直线运动,设质点初速度为v0,发生位移x1时速度为v0+Δv,紧接着发生位移x2时速度为v0+2Δv,质点的加速度为a;由运动学公式有(v0+Δv)2-v02=2ax1,(v0+2Δv)2-(v0+Δv)2=2ax2,由以上两式解得a=(Δv6.ABC解析:取竖直向上为正方向,由v02=2gh得v0=20m/s。物体的位移为x=v0t-12gt2,当物体位于A点上方10m处时x=10m,解得t1=(2-2)s,t2=(2+2)s,故选项A、B正确。当物体位于A点下方10m处时,x=-10m,解得t3=(2+6)s,另一解为负值,舍去,故选项C7.BC解析:设加速度为a,时间间隔为T,则有Δx=aT2=1m,可以求得lCD=4m,而B点的瞬时速度vB=lAC2T,所以OB之间的距离为lOB=vB22a=3.125m,OA之间的距离为lOA=lOB-lAB=1.1258.AC解析:滑块在斜面上做匀减速直线运动,设加速度大小为a,O、A之间距离为x1,A、B之间距离为x2,由匀变速直线运动规律可得,v02-vA2=2ax1,vA2=2ax2,联立解得x1∶x2=16∶9,选项A正确,B错误。由匀变速直线运动规律可得,v0-vA=at1,vA=at2,联立解得t1∶t2=9.解析:(1)设在BC段的速度为v,通过AB段、BC段的时间分别为t1、t2,则在AB段:l1=12vt在BC段:l2=vt2,t1+t2=t,所以v=l2(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度a=v22l1,答案:(1)l2+2l

运动图像追及与相遇问题一、单项选择题1.城市电动助力车在确保安全规范骑行的前提下既能方便市民出行,也可净化城市环境,减少尾气排放。在一条平直的公路上,某同学以公路上某一位置为原点,记录了骑行电动助力车的甲、乙两位同学的位移(x)—时间(t)图像,如图所示,甲的图像t2前是曲线、t2后是直线,乙的图像是一条直线,在0~t3时间内,下列说法正确的是()A.甲先做曲线运动,后又做直线运动,乙做单向直线运动B.途中有两个时刻,甲、乙的速度相同C.全程甲、乙的位移相同D.途中甲、乙只相遇一次,然后又分开2.某一质点运动的位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.质点一定做直线运动B.质点可能做曲线运动C.t=20s时刻质点离出发点最远D.在t=10s时刻质点速度最大3.某科学小组研制了一种探测器,其速度大小可随运动情况进行调节。如图所示,在某次实验中,该探测器从原点O一直沿x轴正向移动,且其速度大小与位移大小成反比。已知探测器在A、B两点的速度分别为4m/s和2m/s,O点到B点的位移为2m,则探测器从A点运动到B点的时间为()A.38s B.18s C.34s D4.A、B两物体运动的v-t图像如图所示,由图像可知()A.A、B两物体运动方向始终相同B.A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反C.A、B两物体在前4s内不可能相遇D.A、B两物体若在t=6s时相遇,则t=0时刻两物体相距30m5.A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动,它们的v-t图像如图所示。在t=0时刻,B在A的前面,两物体相距7m,B物体做匀减速运动的加速度大小为2m/s2。A物体追上B物体所用时间是()A.5s B.6.25sC.7s D.8s二、多项选择题6.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以0.4m/s2的加速度做匀加速直线运动,30s后以该时刻的速度做匀速直线运动,设在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以此速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始()A.A车在加速过程中与B车相遇B.A、B两车相遇时速度相同C.相遇时A车做匀速运动D.A车追上B车后,两车不可能再次相遇7.右图是某物体做直线运动的v2-x图像(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x0处的过程分析中,正确的是()A.该物体做匀加速直线运动B.该物体的加速度大小为vC.该物体在位移中点的速度大于12vD.该物体在运动中间时刻的速度大于12v8.a、b两质点沿直线Ox轴正向运动,t=0时,两质点同时到达坐标原点O,测得两质点在之后的运动中,其位置坐标x与时间t的比值(即平均速度)随时间t变化的关系如图所示,以下说法正确的是()A.质点a做匀加速运动的加速度为0.5m/s2B.质点a做匀加速运动的加速度为1.0m/s2C.t=1s时,a、b再次到达同一位置D.t=2s时,a、b再次到达同一位置9.右图为A、B两质点在同一直线上运动的位置—时间(x-t)图像。A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D的坐标如图所示。下列说法正确的是()A.A、B相遇两次B.t1~t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等C.两质点速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的中间时刻D.A在B前面且离B最远时,B的位置坐标为x三、非选择题10.如图所示,甲、乙两车在车道上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方l1=11m处,乙车速度v乙=60m/s,甲车速度v甲=50m/s,此时乙车离终点线尚有l2=600m。已知甲车加速运动,加速度a=2m/s2,乙车速度不变,不计车长。(1)经过多长时间甲、乙两赛车间距离最大,最大距离是多少?(2)到达终点线时甲车能否追上乙车?

考点规范练3运动图像追及与相遇问题1.B解析:位移—时间图像描述的是直线运动的图像,因此甲、乙都做直线运动,A错误。图像中图线的切线斜率表示瞬时速度,甲的图线上有两个位置的切线与乙的图线平行,切线斜率相等,表明速度相同,B正确。甲有折返运动,全程的位移较小,C错误。图中两图线分别在t1、t2两个时刻位置重合,甲、乙相遇两次,D错误。2.A解析:位移图像只能反映位移正负两个方向,所以只能描述直线运动,故A正确,B错误。根据位移等于坐标的变化量分析可知,在10s时质点离出发点最远为4m,而在20s时离出发点的距离只有1m,故C错误。图像的斜率表示速度大小,在t=10s速度为零,故D错误。3.A解析:根据题述的速度大小与位移大小成反比,可画出1v随位移x变化的图线,如图所示,根据vAxA=vBxB可得O点到A点的位移为xA=1m。根据1v随位移x变化的图线与x轴围成的面积等于探测器运动的时间,可得探测器从A点运动到B点的时间为12+14×(2-1)×12s4.D解析:A物体先沿负方向做匀减速直线运动,然后沿正方向做匀加速直线运动;B物体一直沿正方向做匀加速直线运动,选项A错误。v-t图线的斜率表示加速度,则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相同,选项B错误。前4s内两物体运动方向相反,因不知起始位置,则A、B两物体在前4s内可能相遇,选项C错误。A、B两物体若在t=6s时相遇,则t=0时刻两物体相距Δx=12×6×7.5m+(12×4×5-12×2×2.5)m=30m,5.D解析:B物体减速到零所需的时间t=0-vBaxB=12×(v+0)t=12×10×5m=25A物体在5s内的位移xA=vAt=4×5m=20m,因为xA<xB+Δx,所以B物体在停止运动后被追上,设A物体追上B物体所用时间为t0,则vAt0=Δx+xB,解得t0=324s=8s,故选项D6.CD解析:A车在匀加速直线运动过程中的位移xA1=12aAt12=180m,此过程中B车的位移xB1=vBt1=240m>xA1,故A车在加速过程中没有与B车相遇,故选项A错误。之后因vA=aAt1=12m/s>vB,故A车一定能追上B车,相遇之后不能再相遇,A、B相遇时的速度一定不相同,故选项B错误,C7.BC解析:根据v2=v02+2ax,对比题图可知,物体做匀减速直线运动,选项A错误。该物体的加速度大小为a=v022x0,选项B正确。该物体在位移中点时v2=12v02,则v=v02>v02,选项8.BC解析:根据公式x=v0t+12at2,得对应的关系式xt=v0+12at,可知纵截距表示初速度,图线的斜率k=12a,所以对质点a有12a=1-0.51m/s2,得a=1m/s2,A错误,B正确。b做匀速直线运动,到1s时,a的位移为xa=1m,b的位移x9.ABC解析:x-t图像交点表示同一时刻到达同一位置,即相遇,故选项A正确。由图像可知,t1~t2时间段内,两质点的位置变化相同,则平均速度相等,故选项B正确。B质点的x-t图像为过原点的抛物线,所以B质点做匀加速运动,B质点在t1~t2时间段内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度,故选项C正确。当A、B速度相等时,A在B前面且离B最远,即t1~t2时间段内的中间时刻,此时A的位置坐标为x1+x22,B的位置坐标小于10.解析:(1)设经过时间t1,甲、乙两车速度相等,此时两车间距离最大,有v甲+at1=v乙得t1=v乙-v甲a=在t1时间内,甲车位移x甲=v甲t1+12at1乙车位移x乙=v乙t1=60×5m=300m则两车间的最大距离Δx=x乙+l1-x甲=36m。(2)假设甲车能追上乙车,则有位移关系x甲'=x乙'+l1即v甲t2+12at22=v代入数据解得t2=11s(另一解与实际不符,已舍去)此时乙车位移x乙'=v乙t2=660m因x乙'>l2=600m,即此时乙车已冲过终点线,故到达终点线时甲车不能追上乙车。答案:(1)5s36m(2)不能

重力、弹力、摩擦力一、单项选择题1.如图所示,有一盛有水的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态。现底部出现小漏洞而使水从容器中滴出,在容器中的水滴完之前,容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐变小C.容器受到的摩擦力逐渐变大D.容器受到的摩擦力方向先向上后向下2.如图所示,质量为m的木块P在质量为m0的长木板ab上滑行,长木板放在水平面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1m0g B.μ1(m+m0)gC.μ2mg D.μ1m0g+μ2mg3.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3N,GB=4N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N,则天花板受到的拉力大小和地板受到的压力大小有可能是()A.3N和4N B.5N和6NC.1N和2N D.5N和2N4.如图所示,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁。开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力,现以平行于斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动。在施加力F后()A.P、M之间的摩擦力变大B.P、M之间的摩擦力变小C.墙壁与M之间仍然无作用力D.弹簧的形变量减小5.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度逆时针运动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2,则下列说法正确的是()A.物体受到的摩擦力FB.物体所受摩擦力方向向右C.F1=F2D.传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为06.如图所示,截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上,汽车底板和钢坯表面均粗糙,以下说法正确的是()A.汽车、钢坯都静止时,汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力B.汽车、钢坯都静止时,钢坯A对钢坯B无摩擦力作用C.汽车向左加速时,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯A受到汽车底板对它的静摩擦力D.汽车向左启动前后,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯A对B的弹力不变7.如图所示,木块受到水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果将力F撤除,那么下列对木块的描述正确的是()A.木块将沿斜面下滑B.木块仍处于静止状态C.木块受到的摩擦力变大D.木块所受的摩擦力方向不变二、多项选择题8.轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端以支撑悬挂重物的轻绳,如图所示。现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小,则杆对滑轮P的作用力()A.大小变大B.大小不变C.方向发生变化,但始终沿杆方向D.方向始终在P两侧轻绳的夹角的角平分线上,不一定沿杆9.如图所示,斜面体固定在水平地面上,一物块静止在斜面上,物块上端连接一轻弹簧,现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端,则弹簧的弹力F'、物块受到的摩擦力Ff随时间变化的图像正确的是(时间足够长,斜面足够长,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()10.如图所示,某杂技演员在做手指耍盘的高难度表演。设该盘的质量为m,手指与盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,则下列说法正确的是()A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力大小为mgB.若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘受到水平向右的静摩擦力C.若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手指对盘的作用力大小为μmgD.若盘随手指一起水平匀加速运动,则手指对盘的作用力大小不会超过1+μ

考点规范练4重力、弹力、摩擦力1.B解析:对容器受力分析,受到竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力Ff、水平向左的压力F和水平向右的弹力FN,容器处于静止状态,四力平衡,所以在竖直方向上恒有G=Ff,随着水的流出,G逐渐减小,所以Ff逐渐变小,B正确。2.C解析:木块P对长木板的滑动摩擦力大小为Ff=μ2mg,长木板始终静止,则地面对长木板的静摩擦力大小为Ff'=Ff=μ2mg,故选项C正确。3.D解析:当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律知识知,天花板受到的拉力大小为1N,地板受到的压力大小为6N;当弹簧由于被拉伸而产生2N的弹力时,可得天花板受到的拉力大小为5N,地板受到的压力大小为2N,D正确。4.D5.C6.C解析:汽车、钢坯都静止时,将A、B作为整体,与汽车底板无相对运动趋势,汽车底板对A没有摩擦力,选项A错误。汽车、钢坯都静止时,B有沿斜面向下的运动趋势,B受到沿A、B接触面向上的摩擦力,选项B错误。汽车向左加速时,汽车与钢坯相对静止,对A、B整体分析,合力不为0,汽车底板对A有向左的摩擦力,选项C正确。汽车向左启动后,B有向左的加速度,A对B的弹力增大,选项D错误。7.B解析:设木块的重力为G,将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向,则木块在斜面平面内受力如图甲所示。力F未撤掉时,由图甲根据平衡条件得,静摩擦力大小Ff1=(Gsinθ)2+F2,力F撤掉后,重力沿斜面向下的分力Gsinθ<(Gsinθ)2+F2,所以木块仍保持静止,A错误,B正确。力F撤掉后甲乙8.BD解析:滑轮P受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力,其中两侧轻绳的拉力大小相等,且等于重物的重力,使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时,两拉力的方向不变,则其合力也不变,方向始终在P两侧轻绳夹角的角平分线上;因滑轮P受力平衡,故杆对滑轮P的作用力大小不变,方向始终在P两侧轻绳夹角的角平分线上,不一定沿杆,选项B、D正确。9.AD解析:弹簧的弹力始终等于拉力F,即F弹=F=kt,故A正确,B错误。物块开始受到的是静摩擦力,且大小为Ff=mgsinα,方向向上,在拉力F增大的过程中,静摩擦力的大小变化满足F+Ff=mgsinα,随着F的增大,静摩擦力先向上均匀减小到零,再向下均匀增大,当增大到等于最大静摩擦力时,再增大拉力,摩擦力变为滑动摩擦力,大小就保持恒定,故C错误,D正确。10.AD解析:若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力大小等于盘的重力mg,A正确。若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘在水平方向所受合外力为零,故盘不受静摩擦力作用,B错误。若手指支撑着盘一起水平向右匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力Ff≤μmg,所以手指对盘的作用力F≤(mg)2+(μmg)2力的合成与分解一、单项选择题1.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球,若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的()A.1和4 B.3和4C.2和4 D.3和22.如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下,形成一个稳定的正六边形。已知正六边形外接圆的半径为R,每根弹簧的劲度系数均为k,弹簧在弹性限度内,则F的大小为()A.k2(R-l) B.k(R-lC.k(R-2l) D.2k(R-l)3.如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A球和C球的质量之比为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.3∶14.(2022·广东卷)下图是可用来制作豆腐的石磨示意图。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确的是()A.F=F1 B.F=2F1C.F=3F1 D.F=3F15.超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示,在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出),工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部,同时,小铁珠陷于钉柱上的凹槽里,锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时,铁环和小铁珠向上移动,防盗扣松开,已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°,弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力为F,小铁珠锁死防盗扣,每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为(不计摩擦以及小铁珠的重力)()A.2F B.22C.F D.3F6.戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具,是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示,两人双手执绳牵斗取水,在绳子长度一定时()A.两人站得越近越省力B.两人站得越远越省力C.两边绳子与竖直方向夹角为60°时最省力D.绳子拉力大小与两人距离远近无关二、多项选择题7.已知力F,且它的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为33F,方向未知,则F1的大小可能是(A.33F B.3C.233F D.8.如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零。F1沿y轴负方向,大小已知。F2与x轴正方向夹角为θ(θ<90°),大小未知。下列说法正确的是()A.F3可能指向第二象限B.F3一定指向第三象限C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小D.F3的最小可能值为F1cosθ9.微元法就是把研究对象分为无限多个无限小的部分,取出有代表性的极小的一部分进行分析处理,再从局部到整体综合起来加以考虑的科学思维方法。如图所示,静止的圆锥体竖直放置,倾角为α,质量为m且分布均匀的链条环水平地套在圆锥体上,忽略链条与圆锥体之间的摩擦力,在链条环中任取一小段Δl,其质量为Δm,对Δm受力分析,下列说法正确的是()A.设圆锥体的支持力为FN,则Δmg=FNsinαB.链条环中的拉力为FT,则FT=mgC.链条环中的拉力为FT,则FT=mg2πD.设Δl对链条环中心的张角为Δφ,则有2FTsinΔφ2=FN

考点规范练5力的合成与分解1.B解析:小球的重力产生两个效果,一是拉伸绳子,二是压紧斜面,故应按这两个方向分解,分别是3和4,故B正确,A、C、D错误。2.B解析:正六边形外接圆的半径为R,则弹簧的长度为R,弹簧的伸长量为Δx=R-l由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为F=kΔx=k(R-l)两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为F合=F=k(R-l)弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,F的大小为F=F合=k(R-l),故B正确,A、C、D错误。3.C4.D解析:对O点进行受力分析,如图所示,由几何关系可知θ=30°。根据平衡条件得F1cos30°+F2cos30°=F,又F1=F2,解得F=3F1,选项D正确,A、B、C错误。5.C解析:以一个铁珠为研究对象,将力F按照作用效果分解,如图所示。由几何关系可得小铁球对钉柱产生的侧向压力为FN=Ftan45°=F6.A7.AC解析:根据题意作出矢量三角形如图,因为33F>F2,从图上可以看出,F1有两个解,由直角三角形OAD可知FOA=F2-F22=33F。由直角三角形ABD得FBA=F22-F22=36F。由图的对称性可知FAC=FBA=36F,则分力F1=328.AD解析:因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A正确,B错误。F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错误。当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确。9.AB解析:如图甲、乙所示,设Δl对链条环中心的张角为Δφ,根据共点力平衡条件知,甲乙Δl在水平方向上受力平衡,有2FTsinΔφ2=FNcosα因Δl很短,Δφ很小,所以sinΔφ将②代入①式有FTΔφ=FNcosα2③Δl在竖直方向上也受力平衡,Δmg=FNsinα2④代入③式得,tanα2=Δ⑤式中Δm=m2πR·Δ将其代入⑤式可得tanα所以软绳中的拉力为FT=mg2πtanα2,故A、B受力分析共点力的平衡及应用一、单项选择题1.科技的发展正在不断地改变着我们的生活。图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上;图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是()A.手机受到的支持力大小为GcosθB.手机受到的支持力不可能大于GC.手机支架对手机的作用力大小为GsinθD.手机支架对手机的作用力竖直向上2.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A.1μ1μC.1+μ1μ3.房屋装修工人常用如图所示的简易方式运送材料,图中C为光滑定滑轮。为了保证材料不碰触窗台A、B,需要一人在楼下用一根绳子拽拉,以保证材料竖直向上缓慢上升。假定人的位置不变,则在运送过程中()A.a绳和b绳的拉力均逐渐增大B.a绳和b绳的拉力均逐渐减小C.a绳的拉力逐渐增大,b绳的拉力逐渐减小D.a绳的拉力逐渐减小,b绳的拉力逐渐增大4.疫情期间,同学们用手机等电子产品学习,但研究发现在低头用手机时,会让颈椎承受很大的压力。经常低头用手机会引起如背痛、头痛等疾病,危害很大。当人体直立时颈椎所承受的压力大小等于头部的重力;低头玩手机时,颈椎受到的压力会随之变化。某同学低头看手机时,头部的重心在P点,头部在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。低头时PO与竖直方向的夹角为30°,PQ与竖直方向的夹角为60°,此时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的()A.1.7倍 B.3.3倍C.2.0倍 D.4.2倍二、多项选择题5.路边小吃烤热狗的截面简化示意图如图所示,两根水平的平行金属圆柱支撑热狗,圆柱半径都为R,圆心间距为2.4R,热狗可视为圆柱体,生热狗截面半径为R,重力为G,熟热狗半径较大,重力不变,忽略摩擦,比较静止时的生热狗和熟热狗()A.两根金属圆柱对生热狗的合力小于对熟热狗的合力B.单根金属圆柱对生热狗的弹力大于对熟热狗的弹力C.单根金属圆柱对生热狗的弹力大小为58D.单根金属圆柱对生热狗的弹力大小为546.质量均为1kg的木块M和N叠放在水平地面上,用一根细线分别连接在M和N右侧,在绳子中点用力F=5N拉动M和N一起沿水平面匀速滑动,细线与竖直方向夹角θ=60°,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()A.木块N和地面之间的动摩擦因数μ=0.25B.木块M和N之间的摩擦力Ff=2.5NC.木块M对木块N的压力大小为10ND.若θ变小,拉动M、N一起匀速运动所需拉力应大于5N7.如图所示,将质量为m的小球用橡皮条悬挂在竖直墙的O点,小球静止在M点,N为O点正下方一点,ON间的距离等于橡皮条原长,在N点固定一铁钉,铁钉位于橡皮条右侧。现对小球施加拉力F,使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动,P为圆弧上的点,∠PNM为60°。橡皮条始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,则()A.在P点橡皮条弹力大小为12B.在P点时拉力F大小为52C.小球在从M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮条垂直D.小球在从M向N运动的过程中拉力F先变大后变小三、非选择题8.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图所示)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略。拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力有多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。

考点规范练6受力分析共点力的平衡及应用1.D解析:手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机有一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为Gcosθ,其大小可能大于G,也可能小于G,取决于吸引力的大小,选项A、B错误。手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和手机支架的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故手机支架对手机的作用力竖直向上,大小等于G,选项C错误,D正确。2.B解析:设水平作用力为F,对物体A、B整体进行分析,在水平方向上有F=μ2(mA+mB)g;隔离物体B对B分析,在竖直方向上有μ1F=mBg,联立解得mAmB=3.A解析:在建筑材料被缓慢提起的过程中,其合力保持为零,根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反,保持不变,如图甲所示;结点与竖直墙壁保持一定的距离,在建筑材料被缓慢提起的过程中,a绳逆时针旋转,其与竖直方向的夹角变大,b绳顺时针旋转,与竖直方向的夹角减小,用平行四边形定则作出图乙,由图知,两根绳子上的拉力F1和F2均增大,故A正确,B、C、D错误。4.A解析:设头部重力为G,当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力,即F=G;当某人低头时,PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°,P点的受力如图所示,根据几何关系结合正弦定理可得FOsin120°=Gsin30°,解得FO=3G=1.7G,故A5.BC解析:对热狗进行受力分析,受到重力G,两金属圆柱对热狗的支持力FN1、FN2,如图所示。FN1、FN2的合力与重力大小相等,方向相反,所以两根金属圆柱对生热狗的合力等于对熟热狗的合力,故A错误。单根金属圆柱对热狗的弹力FN1=FN2=G2cosθ,生热狗对应的θ大于熟热狗对应的θ,根据三角函数知识知,单根金属圆柱对生热狗的弹力大于对熟热狗的弹力,故B正确。对生热狗有sinθ=2.4R22R=0.6,cos6.AB解析:以M、N为整体受力分析,得F=μ·2mg,得μ=0.25,A正确。单独分析M受力,因绳子有竖直向下的分力,故M对N的压力大于10N,绳子作用在M上的水平分力为2.5N,B正确,C错误。θ变化后,FN对地面的压力仍为20N,所以需要的拉力不变,D错误。7.AC解析:设圆的半径为R,橡皮条的劲度系数为k,则lNP=2Rcos60°=R。在M点橡皮条弹力大小为mg,则mg=k·2R,在P点橡皮条弹力大小为F0=kR=12mg,故A正确。当小球和N点的连线与竖直方向之间的夹角为α时,橡皮条的伸长量Δx=2R·cosα,橡皮条的弹力F'=kΔx=mgcosα;对小球,设拉力F与水平方向之间的夹角为β,在水平方向Fcosβ=F'sinα,竖直方向F'cosα+Fsinβ=mg,联立解得β=α,F=mgsinα,可知拉力F的方向始终与橡皮条垂直,而且随α的增大,F逐渐增大,当α=60°时,F=32mg,故C正确,B、8.解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,根据平衡条件有Fcosθ+mg=FN①Fsinθ=Ff②式中FN和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。所以Ff=μFN③联立①②③式得F=μsinθ-(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,则应有Fsinθ≤λFN⑤这时,①式仍成立。联立①⑤式得sinθ-λcosθ≤λmgFλmgF大于零,且当F无限大时λmgF为零sinθ-λcosθ≤0⑦使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0,这里θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。故临界角的正切为tanθ0=λ。答案:(1)μsin(2)λ

牛顿运动定律一、单项选择题1.下列说法正确的是()A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的C.在粗糙水平面上滚动的小球最终会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D.物体的速度逐渐增大的同时加速度逐渐减小是有可能的2.月球表面上的重力加速度约为地球表面上重力加速度的16。对于降落在月球表面上的玉兔号月球车,在月球表面上时与在地球表面上时相比较(A.惯性减小为在地球表面时的16,B.惯性和重力都减小为在地球表面时的1C.惯性不变,重力减小为在地球表面时的1D.惯性和重力都不变3.一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时,水面形状接近于图()4.如图所示,容器中盛满水,水中放入P和Q两个小球,P球为铁球,Q球为木球,它们用细线分别系于容器的上、下底部,当容器静止时,细线均伸直处于竖直方向,现使容器以一定加速度向右匀加速运动,则此时P、Q两球相对容器()A.P球向右偏移B.两球均向左偏移C.Q球向右偏移D.两球均向右偏移5.如图所示,不考虑绳与滑轮的质量,不计阻力,初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮6.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及轴摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)()A.510N B.490N C.890N D.910N7.如图所示,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为m',置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时,小球处于图示位置,此时小球对椭圆面的压力大小为()A.mg2-Fm'+C.mg2+Fm2二、多项选择题8.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人的运动方向相反,这是因为A推B时()A.A与B之间有相互作用力B.A对B的作用在先,B对A的作用在后C.B对A的作用力大小等于A对B的作用力大小D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力9.关于反作用力在日常生活和生产中的应用,下列说法正确的是()A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力C.农田灌溉用的自动喷水器如图所示,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管会自动转向D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水压出体外,乌贼就会向相反方向游去10.如图所示,小车内有一质量为m的物块,一轻弹簧与小车和物块相连,处于压缩状态且在弹性限度内。弹簧的劲度系数为k,形变量为x,物块和车之间动摩擦因数为μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动过程中,物块和小车始终保持相对静止。下列说法正确的是()A.若μmg小于kx,则车的加速度方向一定向左B.若μmg小于kx,则车的加速度a最小值为kx-μmgC.若μmg大于kx,则车的加速度方向可以向左,也可以向右D.若μmg大于kx,则加速度最大值为kx+μmgm

考点规范练7牛顿运动定律1.D解析:惯性是物体的固有属性,质量是其唯一量度,A、C错误。牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上,加上理想化的推理得出的规律,B错误。物体可以做加速度减小的加速运动,D正确。2.C解析:因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关,所以玉兔号月球车从地球到月球,其惯性大小不变;玉兔号月球车在月球表面上的重力为G月=mg月=m·16g地=16G地,选3.A解析:当火车向右做匀减速运动时,碗内的水由于惯性,保持原来较大的速度向右运动,则只有图A所示的情形符合要求,故选项A正确。4.C解析:假设把P球拿掉,用同样体积的水球来替代,很显然,当这个水球随容器以加速度a做匀加速直线运动时,水球受到的水平合力为F水=ma,且水球相对于容器的原来位置不会改变,我们知道,同样体积的实心铁球质量要比水球质量大,即m铁>m水,故要使P球也以加速度a向右做匀加速直线运动,单靠F水是不够的,因而还应借助绳子的拉力,所以P向左偏移,同理可以推得Q向右偏移,故A、B、D错误,C正确。5.A解析:由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,B错误。若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误。6.B解析:设绳子对物体的拉力为F1,F1-mg=maF1=m(g+a)=210N绳子对人的拉力F2=F1=210N人处于静止,则地面对人的支持力FN=m0g-F2=490N由牛顿第三定律知,人对地面的压力FN'=FN=490N故B项正确。7.B解析:先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得,加速度为a=Fm'+m,再对小球研究,分析受力情况,如图所示,由牛顿第二定律得FN=(mg)2+(ma8.AC解析:A推B时,A与B之间有相互作用力,是一对作用力与反作用力,作用力与反作用力同时产生,大小相等,A、C正确,B、D错误。9.ACD解析:人从小船的一端走向另一端时,要受到船对人的摩擦力,方向与人行走的方向相同,根据牛顿第三定律知,人对小船也有一个摩擦力,其方向与人行走的方向相反,因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态,向人行走的相反方向运动,所以选项A正确。汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,虽然燃气对排气筒有反作用力,但毕竟很小,并不是汽车动力的来源,因此选项B错误。农业灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转,大大增加了喷水的面积,选项C正确。乌贼通过身体侧面的孔把水吸入鳃腔,然后用力把水经过小孔压出体外,根据牛顿第三定律可知,乌贼就获得了方向相反的反作用力,从而向排水的相反方向游去,选项D正确。10.AC解析:弹簧处于压缩状态,弹力向左;由牛顿第二定律F=ma知,若μmg小于kx,则车的加速度方向一定向左,故A正确。若μmg小于kx,则车的加速度最小值为a=kx-μmgm,且方向向左,但可以减速向右,故B错误。若μmg大于kx,则车的加速度方向可以向左,也可以向右,故C正确。若μmg大于kx,则加速度最大值为a'=kx+μmgm,牛顿第二定律的应用一、单项选择题1.如图所示,物块在水平放置的台式弹簧测力计上保持相对静止,弹簧测力计的示数为15N,下列说法正确的是()A.若该装置此时正放在加速上升的电梯中,则物块的实际重力小于15NB.若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中,则物块的实际重力小于15NC.若该装置此时正放在月球的表面上,则物块的实际重力小于15ND.若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止,则物块的实际重力小于15N2.如图所示,质量m=2kg的物体在水平向右的拉力作用下,以a=5m/s2的加速度向右做匀加速运动,以下说法正确的是()A.物体所受的拉力大小一定为10NB.物体所受的合外力大小一定为10NC.在任意1s内的位移大小均为2.5mD.在某一秒内的速度增加量可以达到10m/s3.一架无人机在田间进行农药喷洒,无人机从地面静止起飞,竖直向上运动,然后悬停在空中,接着水平向前做加速运动,后匀速运动喷洒农药。关于这一系列过程,下列说法正确的是()A.竖直向上运动的过程中,无人机一直处于超重状态B.水平向前加速时,空气对无人机的作用力竖直向上C.水平向前加速时,空气对无人机的作用力大于无人机总重力D.在水平方向匀速运动喷洒农药过程中,无人机(含内部未喷洒的农药)机械能保持不变4.载人飞船返回舱质量约为5.4×103kg。某一次进行返回地面的测试时,返回舱在某处弹射出三朵主伞构成伞群,通过伞群减速,安全返回地面,可将这一运动视为竖直方向的匀减速直线运动,加速度大小为1.4m/s2,三根主伞的伞绳a、b、c均与竖直方向成θ角,已知sinθ=0.44,cosθ=0.90,g取10m/s2,则返回舱在下落过程中主伞伞绳a上的拉力大小约为()A.2.80×103NB.1.72×104NC.2.28×104ND.6.84×104N5.如图所示,轻绳一端连接一质量为m的物体,另一端固定在左侧竖直墙壁上,轻绳与竖直墙壁间夹角为45°,物体右侧与一轻弹簧相连,轻弹簧另一端固定于右侧竖直墙壁上,此时物体对光滑地面的压力恰好为零,重力加速度g取10m/s2,则()A.此时物体一定受4个力作用B.突然撤去弹簧的瞬间,物体向左加速运动C.突然剪断轻绳的瞬间,物体的加速度大小约为14.1m/s2D.突然剪断轻绳的瞬间,物体受3个力作用6.如图所示,质量m=3kg的木块在轻弹簧和轻绳的作用下处于静止状态,此时木块和斜面刚好接触但无压力,轻绳水平,轻弹簧的轴线与斜面平行。已知斜面的倾角θ=37°,木块与斜面间的动摩擦因数μ=13,重力加速度g取10m/s2,sinθ=0.6,则剪断轻绳瞬间木块的加速度大小为(A.14m/s2B.12m/s2C.10m/s2D.8m/s2二、多项选择题7.如图所示,固定在地面上的斜面足够长,其倾角为30°,用平行于斜面向上、大小为16N的力F作用在质量为2kg的物块上,物块恰好沿斜面匀速上滑,若g取10m/s2,物块所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列说法正确的是()A.在撤去力F的瞬间,物块所受摩擦力方向不变B.在撤去力F的瞬间,物块的加速度大小为8m/s2C.物块与斜面间的动摩擦因数为0.4D.撤去力F后,物块最终将静止在斜面上8.如图所示,一个可以乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上的巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态。由升降机将环形座舱送到离地面75m的高处,然后让座舱无摩擦地自由落下,落到离地面30m的位置时,制动系统启动,座舱做匀减速运动,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机,g取10m/s2,则()A.当座舱落到离地面45m的位置时,手掌对手机的支持力为0B.当座舱落到离地面45m的位置时,手掌对手机的支持力为2NC.当座舱落到离地面15m的位置时,手掌对手机的支持力为3ND.当座舱落到离地面15m的位置时,手掌对手机的支持力为5N9.如图所示,质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为1kg的物体B用细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,g取10m/s2。现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是()A.A加速度的大小为2.5m/s2B.B加速度的大小为2m/s2C.弹簧的弹力大小为50ND.A、B间相互作用力的大小为8N10.A、B两球质量分别为m1、m2,从不同高度由静止释放,如图甲所示。两球的v-t图像分别如图乙中的1、2所示。球下落过程所受空气阻力大小Ff满足Ff=kv(v为球的速率,k为常数),t2时刻两球第二次相遇。落地前,两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。下列判断正确的是()A.m1>m2B.B球释放的位置高C.两球释放瞬间,A球的加速度较大D.两球第一次相遇的时刻在t1时刻之前三、非选择题11.随着人工智能技术的不断发展,无人机有着非常广阔的应用前景。春播时节,一架携药后总质量m=20kg的无人机即将在田间执行喷洒药剂任务,无人机悬停在距一块试验田h0=30m的高空,t=0时刻,它以加速度a1=2m/s2竖直向下匀加速运动h1=9m后,立即向下做匀减速运动直至速度为零,重新悬停,然后水平飞行喷洒药剂。若无人机田间作业时喷洒的安全高度为1~3m,无人机下降过程中空气阻力恒为20N。g取10m/s2。(1)求无人机从t=0时刻到重新悬停在h2=1m处的总时间t。(2)求无人机在安全高度范围内重新悬停,向下匀减速时能提供的最大竖直升力大小。(3)若无人机在高度h3=3m处悬停时动力系统发生故障,失去竖直升力的时间为23s,要使其不落地,12.如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度l1=1.6×102m的水平跑道和长度l2=20m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m。一架质量m=2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的110。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,g取10m/s2(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小。(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100m/s,外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力,求助推力F推的大小。

考点规范练8牛顿第二定律的应用1.A解析:若该装置此时正放在加速上升的电梯中,则物块的加速度向上,物块超重,则实际重力小于15N,故A正确。若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中,则物块加速度向下,处于失重状态,其实际重力大于15N,故B错误。若该装置此时正放在月球的表面上,月球表面的重力加速度约为地球表面的16,则物块的实际重力大于15N,故C错误。若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止,则物块既不超重也不失重,实际重力等于15N,故D2.B解析:根据牛顿第二定律:F-Ff=ma,由于摩擦力大小未知,故拉力F无法求出,但是F合=ma=2×5N=10N,故选项A错误,B正确。从静止开始运动,在开始第1s内位移为x1=12at2=2.5m,随着速度的增加,在相等时间内位移增大,故选项C错误。根据加速度公式得到Δv=a·Δt=5×1m/s=5m/s,故选项D3.C解析:竖直向上运动的过程中,无人机经历了先向上加速、后向上减速的过程,加速度先向上后向下,无人机先处于超重状态后处于失重状态,故A错误。无人机水平向前加速时,对其进行受力分析,如图所示。合力沿水平方向,空气对无人机的作用力F斜向上,故B错误。水平向前加速时,空气对无人机的作用力F=mgcosθ>mg,故C正确。在水平方向匀速运动喷洒农药过程中,农药质量不断减小,无人机(含内部未喷洒的农药)机械能减小,故4.C解析:设返回舱在下落过程中主伞伞绳a上的拉力大小为F,根据对称性可知其他两根绳的拉力均为F,以返回舱为研究对象,竖直方向根据牛顿第二定律可得3Fcosθ-mg=ma,解得F=2.28×104N,故C正确,A、B、D错误。5.D解析:当物体对地面的压力恰好为零时,由受力分析可知物体受重力、绳子的拉力和弹簧的弹力共3个力作用,故A错误。若突然撤去弹簧的瞬间,轻绳的拉力突然变为0,物体受重力和地面对物体的支持力,共两个力作用,保持静止,故B错误。在剪断轻绳前,物体受到重力、弹簧弹力和轻绳拉力,如图所示,根据共点力平衡可得,FT=mgtan45°=mg,若突然剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力不会突变,物体受重力、地面支持力、弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律可得,FT=ma,解得a=10m/s2,故C错误,D正确。6.D解析:剪断轻绳之前,木块和斜面刚好接触但无压力,说明斜面对木块没有支持力,对物块受力分析可得弹簧的拉力F=mgsin37°=300.6N=50N。剪断轻绳瞬间,根据牛顿第二定律得F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得a=8m/s2,故A7.AB解析:物块匀速上滑过程,受到力F、重力、支持力和摩擦力,根据共点力平衡条件,有F-Gsin30°-Ff=0,代入数据解得Ff=6N;撤去F后,物块由于惯性继续上滑,其余力均不变,则摩擦力Ff=6N,方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律有Ff+Gsin30°=ma1,解得a1=8m/s2,选项A、B正确。滑动摩擦力Ff=μGcos30°,解得μ=35,选项C错误。当物块上滑的速度减为零时,因Gsin30°>μGcos30°(即μ<tan30°),物块不能保持静止,将沿斜面下滑,选项D8.AD解析:当座舱落到离地面45m的位置时,人和手机处于完全失重状态,手掌对手机的支持力为0,故A正确,B错误。设自由下落时的位移为h1,由2gh1=v2,得开始制动时的速度v=2gh1=2×10×45m/s=30m/s;制动过程的位移为h2=30m,由2ah2=v2,得制动的加速度a=v22h2=3022×30m/s2=15m/s29.BD解析:剪断细线前,A、B间无压力,则弹簧的弹力F=mAg=40N,剪断细线的瞬间,对整体分析,根据牛顿第二定律有(mA+mB)g-F=(mA+mB)a,解得a=2m/s2,A错误,B正确。剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为40N,C错误。隔离对B分析,根据牛顿第二定律有mBg-FN=mBa,解得FN=mBg-mBa=10N-1×2N=8N,D正确。10.ABD解析:两球稳定时均做匀速运动,则有kv=mg,得m=kvg,所以有m1m2=v2v1,由题图知,v2>v1,得m1>m2,故A正确。速度图像与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由题图可知,0~t2时间内,B球下降的高度较大,而t2时刻两球第二次相遇,所以B球释放的位置高,故B正确。释放瞬间v=0,因此空气阻力Ff=0,两球均只受重力,加速度均为重力加速度g,故C错误。在t1~t2时间内,A球下落的高度较大,而t2时刻两球第二次相遇11.解析:(1)无人机向下匀加速运动过程h1=12a1得t1=3sv1=a1t1=6m/s无人机减速过程有h0-h1-h2=v12得t2=203所以总时间t=t1+t2=293s(2)无人机减速过程有0-v12=-2a无人机重新悬停,距试验田的安全高度h3=3m时,加速度a2最大,已知h=h0-h1-h3得a2=1m/s2无人机向下匀减速运动时,由牛顿第二定律可得F+Ff-mg=ma2则升力F=200N。(3)失去竖直升力后,由牛顿第二定律得mg-Ff=ma3恢复动力时v=a3t则v=6m/sh3=v联立解得a4=18m/s2。答案:(1)293s(2)200N(3)18m/s12.解析:(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a1、末速度大小为v1,运动时间为t1,有F合=F-Ff=ma1v12-v02v1=a1t1由题干知v0=0,Ff=110mg,a1=5.0m/s2,v1=40m/s,t1=8.0s飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力的作用,设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2,沿斜面方向有F合'=F-Ff-mgsinα=ma2mgsinα=mghv22-v12代入已知数据可得a2=3.0m/s2v2=1720m/s=41.5(2)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力、助推力与阻力作用,设加速度大小为a1'、末速度大小为v1',有F合″=F推+F-Ff=ma1'v1'2-v02=2a1飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力的作用没有变化,加速度大小仍有a2'=3.0m/s2v2'2-v1'2=2a2'l2根据题意,v2'=100m/s,代入数据解得F推=5.2×105N。答案:(1)8.0s41.5m/s(2)5.2×105N

牛顿运动定律的综合应用(一)一、单项选择题1.在光滑水平面上,一个物体处于静止状态,某时刻(t=0)起一水平力作用在该物体上,并且该力从t=0时刻开始逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变)。下列各图中,最有可能正确描述该过程中物体速度变化情况的是()2.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图像,则下列图像中可能正确的是()3.物体A、B放在光滑的水平地面上,其质量之比mA∶mB=2∶1。现用3N的水平拉力作用在物体A上,如图所示,则A对B的拉力等于()A.1N B.1.5NC.2N D.3N4.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()A.F B.19C.F19 D.5.随着新能源汽车技术的快速发展,为了买到性价比高的汽车,很多消费者会把百公里加速的时间作为衡量汽车性能的一个重要参数。某辆新能源汽车百公里加速测试过程中,取汽车运动中合适的位置作为测量参考点,记录汽车运动的位移x和运动的时间t,其2xt-t图像如图所示。若测试中汽车在平直路面上做匀加速直线运动,汽车和驾驶员的总质量为2000kg,运动过程中受到的阻力恒为总重力的110,g取10m/s2,则汽车在加速过程中所受的牵引力大小为A.1.4×104NB.1.6×104NC.1.8×104ND.2.0×104N6.如图所示,在光滑水平面上有一质量为m0的斜劈,其斜面倾角为θ,一质量为m的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F推斜劈,恰使物体与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物体的弹力大小为()①mgcosθ②mgcosθ③mFmA.①④ B.②③C.①③ D.②④二、多项选择题7.如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的拉力,可行的办法是()A.减小A物块的质量B.增大B物块的质量C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ8.如图甲所示,水平面上有一倾角为θ的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为FT和FN。若FT-a图像如图乙所示,AB是直线,BC为曲线,重力加速度g取10m/s2,则()A.a=403m/s2时,FN=B.小球质量m=0.1kgC.斜面倾角θ的正切值为3D.小球离开斜面之前,FN=(0.8+0.06a)N9.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上,A、B接触面光滑,倾角为θ。现分别以水平恒力F作用于A物块上,保持A、B相对静止共同运动,则下列说法正确的是()A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B.两种情况下获取的最大加速度相同C.两种情况下所加的最大推力相同D.采用乙方式可用的最大推力大于采用甲方式的最大推力10.如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上,已知物块A的质量为2kg,物块B的质量为1kg,而A与地面间的动摩擦因数为0.1,A与B之间的动摩擦因数为0.2。可以有选择地对B施加水平推力F1和竖直向下的压力F2,已知重力加速度为10m/s2,则下列说法正确的是()A.若F1=3.6N,F2=5N,则A、B相对静止一起做匀加速运动B.若F1=5.4N,F2=20N,则A、B相对静止一起做匀加速运动C.若F2<10N,无论F1多大,都不能使物块A运动起来D.若F2>10N,无论F1多大,都不能使物块A、B发生相对运动三、非选择题11.如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F=6.5N,玩具的质量m=1kg,经过时间t=2.0s,玩具移动了距离x=23m,这时幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下,g取10m/s2。(1)求玩具与地面间的动摩擦因数。(2)松开后玩具还能滑行多远?(3)当力F与水平方向夹角θ为多少时拉力F最小?12.如图所示,静止在光滑水平面上的斜面体,质量为m0,倾角为α,其斜面上有一静止