2026高考一轮复习物理周测卷 第四周 牛顿运动定律（二）

牛顿运动定律（二）满分：46分时量：40分钟一．选择题（1-5为单选题，题每小题4分，6-7题为多选题，每小题5分，共30分）1.橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种常见的小玩具，它利用橡皮筋将飞箭弹射升空，再徐徐下落，如图（a）所示，其运动可简化为如下过程：飞箭以初速度v0竖直向上射出，在t2时刻恰好回到发射点，其速度随时间的变化关系如图（b）所示.则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（）A.上升和下落过程运动时间相等B.上升和下落过程中平均速度大小相等C.0～t2过程中加速度先减小后增大D.0～t2过程中所受阻力先减小后增大2.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离.下列说法正确的是（）A.B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B.B和A刚分离时，它们的加速度为gC.弹簧的劲度系数等于mgD.在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动3.如图，在光滑的斜面上，轻弹簧的下端固定在挡板上，上端放有物块Q，系统处于静止状态.现用一沿斜面向上的力F作用在Q上，使其沿斜面向上做匀加速直线运动，以x表示Q离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）4.如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1.工件滑上A端瞬时速度vA＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则下列说法不正确的是（）A.若传送带不动，则vB＝3m/sB.若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝3m/sC.若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝3m/sD.若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝2m/s5.如图所示，足够长光滑斜面的倾角为θ，斜面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块，木块与木板之间的动摩擦因数为μ，木块和木板的初速度都为零.对木块施加平行斜面向上的恒力F后，（）A.若μ＞tanθ，则木板一定沿斜面向上运动B.若F＝mgsinθ，则木块一定静止在木板上C.若木板沿斜面向上滑动，木板质量M越小，木块与木板分离时，木块滑行的距离越大D.若木板沿斜面向下滑动，木板质量M越大，木块与木板分离时，木块滑行的距离越大6.如图甲所示，很薄的长木板B在水平地面上，在t＝0时刻，可视为质点、质量为1kg的物块A在水平外力F作用下从左端滑上长木板，1s后撤去外力F，物块A、长木板B的速度—时间图像如图乙所示，g＝10m/s2，则（）A.长木板的最小长度为1mB.A、B间的动摩擦因数是0.1C.长木板的质量为0.5kgD.外力F的大小为4N7.如图甲所示，一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体，一半径为r、质量为m的金属小球，从t＝0时刻起，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示.已知小球在液体中受到的阻力Ff＝6πηvr，式中r是小球的半径，v是小球的速度，η是常数.忽略小球在液体中受到的浮力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球的最大加速度为gB.小球的速度从0增加到v0的过程中，做匀变速运动C.小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动D.小球的最大速度为mg二、非选择题（第8题6分，第9题10分，共16分）8.某实验小组用如图甲所示的装置探究加速度与合力的关系，一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g.（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是.

①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a.②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀.③根据所得数据，作出相关图像，得出结论.④重复步骤①的操作，得到多组数据.（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为x1，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为（用所给字母表示）.

（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点且斜率为k的倾斜直线，若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量M＝（用k、g表示）.

9.如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10kg，不计A的大小，B板长L＝3m.开始时A、B均静止.现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动.已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10m/s2.（1）若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度是多少？（2）若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以（1）问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多少？参考答案1.解析：D由图像可知，0～t1时间为上升过程，t1～t2时间为下落过程，由图可知（t2－t1）＞（t1－0），上升和下落过程运动时间不相等，A错误；上升和下落过程中，位移大小相等，但所用时间不等，故平均速度的大小不相等，B错误；v－t图像的斜率表示加速度，根据图像可知，0～t2过程中加速度一直减小，C错误；根据牛顿第二定律，结合图像可知，0～t1过程中mg＋f＝ma1，飞箭向上运动加速度减小，故阻力减小；t1～t2过程中mg－f＝ma2，飞箭向下运动加速度减小，故阻力增大，综上所述：0～t2过程中所受阻力先减小后增大，D正确.2.解析：CA、B分离前，A、B共同做加速运动，由于F是恒力，而弹簧弹力是变力，故A、B做变加速直线运动，当两物体要分离时，FNAB＝0，对B：F－mg＝ma，对A：kx－mg＝ma，即F＝kx时，A、B分离，A、B的加速度均为0，此时弹簧仍处于压缩状态，由F＝mg，设用恒力F拉B前弹簧压缩量为x0，则2mg＝kx0，h＝x0－x，解以上各式得k＝mgh，综上所述，只有C项正确3.解析：A设斜面倾角为θ，开始时：mgsinθ＝kx0；当用一沿斜面向上的力F作用在Q上时，且Q的位移为x，根据牛顿第二定律可得F＋k（x0－x）－mgsinθ＝ma，解得F＝kx＋ma，故选项A正确.4.解析：D若传动带不动或逆时针匀速转动，则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律，得μmg＝ma，由匀变速运动的规律可知vB2－vA2＝－2as，代入数据解得vB＝3m/s，A、B正确；若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，假设工件在到达B端前速度降至2m/s，则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用，设加速度大小为a，由牛顿第二定律，得μmg＝ma，工件滑上传送带先做匀减速直线运动，当速度减小到2m/s时所经过的位移x＝vA2-v22a＝16-42m＝6m＞3.5m，所以假设不成立，所以工件一直做匀减速运动，由匀变速运动的规律可知vB2－v5.解析：C若μ＞tanθ，则木块与木板之间的最大静摩擦力f＞mgsinθ，那么当0＜F＜mgsinθ时，木板对木块的摩擦力沿斜面向上，那么木板M受到的摩擦力f'沿斜面向下，故M的合外力一定沿斜面向下，木板沿斜面向下运动，故A错误；若F＝mgsinθ，那么，若无摩擦，则m的合外力为零，M的合外力为Mgsinθ，方向向下，故两者有相对运动趋势，所以，两者间存在摩擦力，且m受到的摩擦力沿斜面向下，M受到的摩擦力沿斜面向上；那么只有最大静摩擦力f＝μmgcosθ≥m·Mgsinθm+M，即μ≥Mm+Mtanθ时，两物体才能保持静止；若μ较小，则M的加速度大于m的加速度，两者不能保持静止，故B错误；若木板沿斜面向上滑动，则m受到的摩擦力沿斜面向下，m相对M向上滑动，m的加速度不变，木板质量M越小，M的加速度越大，那么木块在木板上的运动时间越长，木块与木板分离时，木块滑行的距离越大，故C正确；若木板沿斜面向下滑动，木块向上滑动，两者的位移之和等于木板的长度，那么木板质量M越大，M的加速度越大，而m6.解析：BD由速度—时间图像可知，2s后物块、长木板B达到共同速度后一起匀速运动，则说明长木板B与地面是光滑的，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，由图像得在2s内物块A的位移xA＝4m，长木板B的位移xB＝2m，所以长木板的最小长度为L＝xA－xB＝2m，A错误；对物块A撤去外力F在1～2s时间内受力分析得μmg＝maA2，由v－t图像可知此时物块的加速度大小aA2＝1m/s2，可得A、B间的动摩擦因数是0.1，B正确；对长木板B受力分析，由牛顿第二定律得μmg＝MaB，由v－t图像可知aB＝1m/s2，联立解得长木板的质量为M＝1.0kg，C错误；在0～1s时间内对物块A受力分析得F－μmg＝maA1，由v－t图像可知aA1＝3m/s2，解得外力F＝4N，D正确.7.解析：ACD当t＝0时，小球所受的阻力Ff＝0，此时加速度为g，A正确；随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v0的过程中，加速度减小，B错误；根据牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，解得a＝g－6πηvrm，当a＝0时，速度最大，此后小球做匀速运动，最大速度vm＝mg6πηr，C8.答案：（1）②①④③（2）x2-2x14T解析：（1）正确步骤为：给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论.故顺序为②①④③.（2）由逐差法可求得桶的加速度为a＝x2-x（3）由上述操作过程，A、B和其中的钩码和沙的总质量为M，若从A中拿一个钩码m放入B中，则此时系统受到的合力为钩码的重力mg的2倍，若牛顿第二定律成立，则a＝2mgM，变形后有m＝M2g×a，m－a图像的斜率k＝M2g9.解析：（1）A在B上向右匀减速运动，加速度大小a1＝μ1g＝3m/s2木板B向右做匀加速运动，μ1mg－μ2·2mg＝ma2解得a2＝1m/s2由题意知，A刚好没有从B上滑下来