2022届高考物理二轮复习卷：牛顿运动定律图像问题

试卷更新日期：2022-01-12 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图甲，起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其重物的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，此过程中钢索拉力的功率P随时间t变化的图像可能是图丙中的（）

A、 B、 C、 D、

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2. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“v-s”图像（15m时为速度最大的位置）。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有（　　）

A、弹性绳原长为15m B、当弹性绳开始伸长至达到最长的过程中，运动员的动能一直在减小 C、当运动员下降15m时，弹性绳的弹性势能最大 D、当运动员下降15m时，以运动员、弹性绳、地球为系统的重力势能与弹性势能之和最小

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3. 一滑块在仅受水平阻力情况下在水平地面上沿直线滑行， $t = 0$ 时其速度为 $1 m / s$ 。此时在滑块上施加一水平作用力 $F$ ，力 $F$ 和滑块的速度 $v$ 随时间的变化规律分别如图甲、乙所示．则（）

A、物体质量为 $2 kg$ B、物体所受阻力大小为 $2 N$ C、前 $2 s$ 内力 $F$ 的平均功率为 $2 W$ D、前 $2 s$ 内滑块所受合力做的功为 $2J$

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4. 一质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图象如图所示，t＝0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（）

A、t＝6s时，物体的速度为18m/s B、在0～6s内，合力对物体做的功为400J C、在0～6s内，拉力对物体的冲量为36N·s D、t＝6s时，拉力F的功率为200W

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5. 如图甲所示，光滑水平面上有一上表面粗糙的长木板， $t = 0$ 时刻质量 $m = 1 kg$ 的滑块以速度 $v_{0} = 7 m/s$ 滑上长木板左端，此后滑块与长木板运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。下列分析正确的是（）

A、长木板的质量为 $0.5 kg$ B、长木板的长度为 $0.5 m$ C、 $0 ~ 2 s$ 内滑块与长木板间因摩擦产生的热量为 $16 J$ D、 $0 ~ 2 s$ 内长木板对滑块的冲量大小为 $4 kg \cdot m/s$

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6. 某同学在水平地面上拖地时，沿拖杆方向推拖把，推力F、拖把头所受地面摩擦力f大小随时间的变化可简化为图（甲）、（乙）中的图线。已知拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略，拖杆与地面间的夹角θ保持不变，图中F₀、f₀、f₁、t₁、t₂均为已知量，则 $0 ~ t_{2}$ 时间内拖把头运动的位移为（）

A、 $\frac{(F_{0} \cos θ - f_{0}) t_{2}^{2}}{2 m}$ B、 $\frac{(F_{0} \cos θ - f_{1}) t_{2}^{2}}{2 m}$ C、 $\frac{(F_{0} \cos θ - f_{0}) {(t_{2} - t_{1})}^{2}}{2 m}$ D、 $\frac{(F_{0} \cos θ - f_{1}) {(t_{2} - t_{1})}^{2}}{2 m}$

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7. 在水平桌面上一质量为 $1 .0kg$ 的小物块处于静止状态，物块与桌面间的动摩擦因数为0.4，现施加水平向右的力F拉物块，力F随时间t变化的关系图像如图所示，假设物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 $10m / s^{2}$ 。则以下说法中正确的是（）

A、 $t = 0 s$ 时，物块的加速度大小为 $2m / s^{2}$ B、 $t = 1 s$ 时，物块所受的摩擦大小力为 $4N$ C、 $t = 4 s$ 时，物块达到最大速度 D、 $t = 5 s$ 时，物块的加速度大小为 $1 m / s^{2}$

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8. 如图1所示，m_A=4.0kg，m_B=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0时刻起，对B施加向右的水平恒力F₂=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F₁ ， F₁变化规律如图2所示。下列相关说法中正确的是（）

A、当t=0时，A，B物体加速度分别为a_A=5m/s² ， a_B=2m/s² B、A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动 C、t=12 s时刻A，B将分离，分离时加速度均为a=2m/s² D、A，B分离前后，A物体加速度变化规律相同

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9. 如图甲所示为风洞实验示意图，实验中可以产生大小可调节的风力，现将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于杆的直径，杆足够长，杆与水平方向的夹角为θ，小球与杆间的动摩擦因数为 $μ$ ，且 $μ < \tan θ$ ，现将小球静止释放，风对小球的作用力方向与杆垂直。调节风力大小使小球速度图像如图乙。下列说法正确的是（）

A、0~t时间段，风对小球的作用力可能为F= $\frac{m}{μ} (μ g \cos θ + g \sin θ - \frac{v_{0}}{t})$ B、t~2t时间段，风对小球的作用力可能为F= $m g \cos θ$ C、2t~3t时间段，风对小球的作用力可能为F= $\frac{m}{μ} (\frac{v_{0}}{t} + μ g \cos θ - g \sin θ)$ D、整个过程中，最大与最小风力的差为 $Δ F = \frac{2 m v_{0}}{μ t}$

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二、多选题

10. 如图甲所示，假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面，一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动，其速度—时间图象如图乙所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为 $μ = \frac{\sqrt{3}}{9}$ ，该星球半径为R=6×10⁴km，引力常量G=6.67×10^-11N·m²/kg² ， π取3.14，则下列说法正确的是（）

A、该星球的第一宇宙速度v₁=3.0×10⁴m/s B、该星球的质量M=8.1×10²⁶kg C、该星球的自转周期T=1.3×10⁴s D、该星球的密度ρ=896kg/m³

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11. 如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v-t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，水的反冲作用力越来越大 B、水的反冲作用力的功率为 $M g v_{2}$ C、 $t_{1}$ 时刻，v-t图像切线的斜率为 $\frac{v_{2} - v_{1}}{v_{1}} g$ D、 $t_{2} ~ t_{3}$ 时间内，水的反冲作用力做的功为 $M g v_{2} t_{3}$

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12. 某同学为了更好地了解超重、失重现象，将某物体（下面放有压力传感器）放入竖直电梯内，并测得某段时间内物体对传感器的压力F随时间t变化的图像，如图所示。已知该电梯在t=0时刻从4楼由静止启动，分别经历了匀加速直线运动、匀速直线运动、匀减速直线运动恰好在第9s末到达2楼（每层楼间距相同），取重力加速度大小g=10m/s² ，下列说法正确的是（）

A、物体的质量为10kg B、物体的质量为5kg C、每层楼高4.2m D、每层楼高3.6m

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13. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，取g＝10m/s²）（）

A、滑块的质量为1.0kg B、滑块的质量为2.0kg C、第1s内摩擦力对滑块做功为1J D、第2s内力F的平均功率为1.5W

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14. 如图甲所示，在光滑水平面上，A、B两物体相互接触，但不黏合。两物体的质量 $m_{A} = 2 kg$ ， $m_{B} = 3 kg$ ，从 $t = 0$ 开始，B受到水平向右的恒力 $F_{B} = 3 N$ ，A受到的水平方向的力 $F_{A}$ 按如图乙所示的规律变化（向右为正方向），则（）

A、 $t = 0$ 时，B的加速度大小为 ${1m/s}^{2}$ B、 $t = 2 s$ 时，A，B间的弹力大小为1.2N C、 $t = 2 s$ 时，A的加速度大小为 ${2m/s}^{2}$ D、 $t = 3 s$ 时，A，B即将分离

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15. 如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为 $θ$ 的固定光滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放0.5kg的小球，小球的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s² ，则（）

A、斜面的倾角 $θ$ =60° B、弹簧的劲度系数为12.5N/m C、小球最大的动能为0.25J D、弹簧最大弹性势能为1J

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三、综合题

16. 如图甲所示，质量m＝1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(vt图象)如图乙所示，g取10 m/s² ，求：

(1)、2 s内物块的位移大小x和通过的路程L．

(2)、沿斜面向上运动两个阶段的加速度的大小 $a_{1}$ 、 $a_{2}$ 和拉力F的大小．

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