2022年高考物理专题复习 牛顿运动定律单元测试

2022年高考物理专题复习 牛顿运动定律单元测试 本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共100分，考试用时90分钟。第卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1 一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（ ）A车速越大，它的惯性越大 B质量越大，惯性就越大 ABC质量越大，滑行距离越短 D滑行距离越长，说明初速度越大 2 A、B两个小球的质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是（ ）A将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零B将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零C将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零ABD将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零3 如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一 个重力为G的小物体B，杆与水平方向成角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是 （ ）A若环沿杆无摩擦下滑， B的加速度为g sin B若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为GsinC若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳可能竖直D无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直4 如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止。则 （ ）A两物体做匀变速直线运动B两物体沿直线做往复运动CB物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同Dt2s到t3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小5如图所示，光滑的斜槽由AB、CD组成，AB与CD的夹角大于90，CD面水平，质量为m的球放在斜槽中，当斜槽和球一起沿水平面向右加速运动时，则（ ）A球对AB槽板的压力可能大于mgB球对AB槽板的压力可能为零C球对BD槽板的压力可能大于mgD球对BD槽板的压力可能为零6 如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出（ ）F(a)Oa(m/s2)F(N)6-624-2-4(b)203010 A物体的质量B斜面的倾角C物体能静止在斜面上所施加的最小外力D加速度为6m/s2时物体的速度m3002mFm2m7 如图所示,在倾角为300的光滑斜面上放置质量分别为m和2.m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm. 现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2.m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是（ ）A B C D8 如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为a和.a b 为两个位于斜面上质量均为m的小木块已知所有接触面都是光滑的现使a、b同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是（ ） A楔形木块静止不动B楔形木块向左运动Ca木块处于失重状态Db木块处于超重状态9 如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机的天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，两根细线之间的夹角为。则弹簧的长度被压缩了（ ）ABCD10如图所示，在光滑的水平地面上放置着两个质量均为m的小球，用长度为2L的细线把两小球连接起来，开始两小球处于静止状态，细线伸直。现在细线的正中央沿着垂直于两小球连线的方向施加一个恒定拉力F，使得两小球运动起来。那么当两小球之间距离为L时，两个小球获得的瞬时加速度为（ ）mmLLFOA大小都是，方向相同B大小都是，方向不同C大小都是，方向相同D大小都是，方向不同第卷（非选择题 共60分）二、本题共2小题，共12分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11（4分）为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：没有实验装置图。A用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00 N； B用弹簧秤测出木板B的重力为G=9.25 N；C按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D松开按住木块和木板的手，让其运动，待弹簧秤指针稳定时再读数。该同学的上述操作中多余的步骤是 。（填步骤序号）在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为 N。根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为 。12（8分）光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2QN12PK图甲 图乙Oa/ms-2F/N （1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M m，这样做的目的是 ； （2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量的量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a = ； （3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/ms-20.130.170.260.340.430.510.59 （4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是： 三、本题共4小题，满分48分.解答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。13（10分）如图12所示斜面从MN 的倾角=370 ，斜面上有一质量为 m 的物体 A , B 是一带竖直推板的直杆，其质量为 2 m现使直杆 B 以水平加速度 a = 0. 4g 向右运动，从而推动物体 A 沿斜面向上运动物体 A 与直杆 B 及斜面之间的摩擦均不计，直杆 B 始终保持竖直状态， sin37o = 0.6, cos37o= 0 .8求此时：（l）物体 A 的加速度大小（2）直杆 B 对物体 A 的推力大小14（12分）在xx年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时， 试求 （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。t/sF/N12-40246810121415（12分）一个质量为m=的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数。从开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图13所示。求物体在83s内物体的位移大小（取）16（14分）翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。试求： （1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，、两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由； （2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a，试从力平衡的角度证明：tanaC2/C1； （3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20（取tan204/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）图aC1（Ns2/m2）C2（Ns2/m2）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.56.05.04.03.02.01.0图b参考答案1 BD 解析：惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，所以A选项错误，B选项正确；滑行距离，以质量无关，所以C选项错误，D选项正确。2 AD 解析：将A球上方弹簧剪断的瞬时，A球下方弹簧的弹力因为A、B两球有质量而不能发生突变，所以A的加速度大小为3g,方向向下，而B的加速度为零，所以A选项正确，B选项错误；将A球下方弹簧剪断的瞬时，A球上方弹簧的弹力不能突变，而A球下方弹簧的弹力要发生突变，所以A的加速度不为零，B的加速度也不为零，即C选项错误D选项正确。3 AC解析 由AB相对静止，则AB具有共同加速度，环不受摩擦力时其加速度aA=aB=gsin,轻绳与杆垂直，绳拉力为Gcos；环受摩擦力时aA=aBgsin, 当aA=aB=0时，轻绳竖直，当0aA=aBm，这样做的目的是让小车所受合外力大小等于(或约等于)mg。 （2）还需要测量两光电门之间的距离x,根据匀变速直线运动的规律可得：（3）作出小车加速度与所受合外力的关系图像如图6所示。（4） 该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是： 木板倾角偏小 或末完全平衡摩擦力FN1FN2mg13（10分）解析： （3分） 对A进行受力分析,受力图如图所示,根据牛顿第二定律可得: （3分） （2分）联立以上各式解得FN1=1.4mg （2分）FF(m人+m椅)ga14（12分）解析： (1)设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：（2分）（2分）由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力（2分）Fm人g a FN（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：（2分）解得（1分）由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N（1分）15（12分）解析：物体在运动过程中所受摩擦力的大小为 （1分） 前2s内物体的加速度为： （2分） 在2s-4s内物体的加速度为： （1分） 在4s-6s内物体处于静止状态。 （2分） t/sv(m/s)024681012478808284依题意可作出物体的速度图象如图所示。 （2分）根据速度图象可求得物体在一个周期内运动位移的大小为：S=8m （2分） 所以前83s内的位移大小为： （2分）F1F2G位置16（14分）解析：（1）轨迹不可能存在（2分）位置，三力可能平衡（或三力的合力可能与速度在一直线），运动员做直线运动（1分）位置，合力方向与速度方向不可能在一直线，所以不会沿竖直方向做直线运动（1分）F1F2GF1F2G位置（2）由位置的受力分析可知，匀速运动时F1mgcosaC1v2 （2分）F2mgsinaC2v2（1分）两式消去mg和v得tanaC2/C1（2分）（3）在图b中过原点作直线，正确得到直线与曲线的交点C22，C15.5（5.55.6均正确）（2分）C1（Ns2/m2）C2（Ns2/m2）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.56.05.04.03.02.01.0图b根据F2mgsinaC2v2（2分）或F1mgcosaC1v2上两式任取其一解得v10.9m/s（1分）（在10.711.0之间均可）