2023高考物理最新模拟题专题分类汇编专题三牛顿运动定律

试卷更新日期：2023-03-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 如图，A、B两物体靠在一起静止于光滑水平面上， $A$ 物体的质量为 $3 kg$ 。 $t = 0$ 时刻起对 $A$ 物体施加一水平向右、大小为 $F = 5 N$ 的推力，测得 $0 ~ 2 s$ 内两物体的位移大小为 $2 m$ ，则 $B$ 物体的质量和 $1 s$ 末 $B$ 物体的动量大小分别为（）

A、 $1 kg ； 2 kg \cdot m / s$ B、 $2 kg ； 2 kg \cdot m / s$ C、 $3 kg ； 6 kg \cdot m / s$ D、 $4 kg ； 4 kg \cdot m / s$

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2. 质量为 $m$ 的物体，所受合力为F时，加速度为a。如果将物体的质量增大为2m，所受合力减小为 $\frac{F}{3}$ ，则物体的加速度将变为（）

A、 $\frac{a}{6}$ B、 $\frac{a}{3}$ C、 $\frac{a}{2}$ D、 $\frac{2 a}{3}$

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3. 如图所示，大人和小孩拔河，大人保持静止却能轻松把小孩拉过来。不计绳子的质量，下列说法中正确的是（）

A、小孩被拉动后就失去了惯性 B、大人保持静止是因为惯性增大了 C、大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的拉力 D、大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力大小相等

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4. 下列有关行车安全的说法正确的是（）

A、系好安全带可以减小人的惯性 B、同一辆车，速度越大停下来需要的时间越大，说明速度大的车惯性大 C、系好安全带可以减轻因人的惯性而造成的伤害 D、系好安全带可以减轻因车的惯性而造成的伤害

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5. 在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端。如图沿地球直径挖一个通道AB，地心车从通道A端静止释放，只在万有引力作用下在AB两点之间做简谐运动，地心处为O点，则乘客（）

A、在O处速度最大 B、从A到O受到的万有引力一直增大 C、从A到O的时间大于O到B的时间 D、在A，B处加速度相同

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6. 如图用货车运输规格相同的两块水平水泥板，底层水泥板车厢间的动摩擦因数为0.6，两块水泥板之间动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，为保证底层水泥板与车厢、两块水泥板之间均不发生相对运动，货车行驶的最大加速度为（）

A、 ${2m/s}^{2}$ B、 ${4m/s}^{2}$ C、 ${6m/s}^{2}$ D、 ${8m/s}^{2}$

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7. 如图所示，半径为R的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。某时刻，质量为1kg、直径略小于细圆管内径的小球A（可视为质点）从细管最高点静止释放，当小球A和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时，小球对轨道的压力大小为（）（ $g = 10 {m/s}^{2}$ ）

A、38N B、40N C、42N D、44N

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8. 如图（a）所示，一根质量为 $M$ 、长度为 $L$ 的均匀柔软细绳置于光滑水平桌面上，绳子右端恰好处于桌子边缘，桌面离地面足够高。由于扰动，绳从静止开始沿桌边下滑。当绳下落的长度为 $x$ 时，加速度大小为 $a$ ，绳转折处 $O$ 点的张力大小为 $T$ ，桌面剩余绳的动能为 $E_{k}$ 、动量为 $p$ ，如图（b）所示。则从初态到绳全部离开桌面的过程中，下列说法正确的是（）

A、当 $x = \frac{I}{4}$ 时，张力 $T$ 有最大值 B、当 $x = \frac{L}{4}$ 时，动是 $p$ 有最大值 C、当 $x = \frac{L}{2}$ 时，加速度 $a$ 有最大值 D、当 $x = \frac{2 L}{3}$ 时，动能 $E_{k}$ 有最值

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9. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心 $O_{1}$ 的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述不正确的是（）

A、A球质量为 $\sqrt{6} m$ B、光滑半圆柱体对A球支持力的大小为 $\sqrt{2} m g$ C、剪断OA绳子的瞬间A的加速度大小为0.5g D、剪断OA绳子的瞬间B的加速度大小为 $2 \sqrt{2} g$

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10. 研究数据显示，地球赤道的自转速度为 $465 m/s$ ，地球上的第一宇宙速度为 $7.9 km/s$ ，木星赤道的自转速度为 $12.66 km / s$ 。如果地球的自转速度逐渐增大到木星的自转速度，其他量不变，那么在这个过程中，对原来静止在地球赤道上质量为 $m$ 的物体，下列说法正确的是（）

A、物体受到地球的万有引力增大 B、物体对地面的压力保持不变 C、物体对地面的压力逐渐减小直至为零 D、物体会一直静止在地球的赤道上

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11. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10m/s² ，下列说法中正确的是（）

A、此物体在OA段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W B、此物体在OA段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W C、此物体在AB段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W D、此物体在AB段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6W

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12. 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一根劲度系数为k的轻弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳离地面。当框架对地面压力为零的瞬间，则（）

A、轻弹簧处于伸长状态 B、轻弹簧的形变量为 $\frac{m g}{k}$ C、小球加速度的大小为 $\frac{(M + m) g}{m}$ D、小球加速度的大小为g

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13. 如图所示，小球由静止释放，运动到最低点A时，细线断裂，小球最后落在地板上。如果细线的长度l可以改变，则（）

A、细线越长，小球在最低点越容易断裂 B、细线越短，小球在最低点越容易断裂 C、细线越长，小球落地点越远 D、细线长度是O点高度的一半时，小球落地点最远

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14. 如图甲所示，将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上，取向右为速度的正方向，物块P最初一段时间的速度—时间图像如图乙所示，下列描述正确的是（）

A、小物块一直受滑动摩擦力 B、传送带做顺时针的匀速运动 C、传送带做顺时针的匀加速运动 D、小物块最终有可能从图甲的左端滑下传送带

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15. 惠州罗浮山风景区于2022年1月启用新索道，如图所示，质量为M 的吊厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，吊厢水平底板上放置一质量为m 的货物。若某段运动过程中，在缆绳牵引下吊厢载着货物一起斜向上加速运动，且悬臂和吊厢处于竖直方向，重力加速度为g，则（）

A、吊厢水平底板对货物的支持力不做功 B、吊厢水平底板对货物的摩擦力做正功 C、悬臂对吊厢的作用力方向与缆绳方向平行且斜向上 D、悬臂对吊厢的作用力大小等于 $(M + m) g$

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16. 如图所示，同一房间中有a、b、c三根完全相同的玻璃试管，管内各用一段相同长度的水银柱封闭了相等质量的空气。现使 $a$ 管由静止沿光滑斜面下滑； $b$ 管轻放在粗糙斜面上，之后下滑； $c$ 管以初速度 $v$ 沿粗糙斜面上滑过程中，当水银柱与玻璃管位置相对稳定时，三管内的气柱长度 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 、 $L_{3}$ 之间的大小关系为（）

A、 $L_{1} > L_{2} > L_{3}$ B、 $L_{2} > L_{3} > L_{1}$ C、 $L_{2} > L_{1} > L_{3}$ D、 $L_{3} > L_{1} > L_{2}$

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二、多选题

17. 如图，四个滑块叠放在倾角为θ的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为 $m$ ， A和D的质量均为 $3 m$ ， B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A、拉力F的最大值为 $1 .3 μ m g \cos θ$ B、C对D的摩擦力为 $0.3 μ m g \cos θ$ 时，A对B的摩擦力为 $0 .5 μ m g \cos θ - 5 m g \sin θ$ C、当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为 $0.8 μ m g \cos θ$ D、当拉力F取得最大值时，C，D间的摩擦力为 $0.6 μ m g \cos θ$

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18. 如图所示，粗糙斜面倾角为θ，弹簧一端与斜面顶端相连，另一端与质量为m的滑块连接，开始滑块静止在O处（图中未标出），与斜面间恰好没有摩擦力。现用沿斜面向下的力将滑块从O点缓慢拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后滑块由静止沿斜面向上运动，经O点到达B点时速度为零， $A B = a$ ，重力加速度为g，斜面与滑块间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（）

A、从A到O，滑块一直做加速运动 B、从O到A再到B，弹簧弹力做的功为 $\frac{3}{2} μ m g a \cos θ - W$ C、向上经过O点时，滑块的动能小于 $W - μ m g a \cos θ$ D、滑块到达B处后可能保持静止

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19. 如图（a）所示，质量为M=3kg的木板放置在水平地板上，可视为质点的质量为m=2kg的物块静止在木板右端。t=0时刻对木板施加水平向右的外力F，t=2s时刻撤去外力，木板的v—t图像如图（b）所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，物块始终没有滑离木板，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。则（）

A、木板与地板间的动摩擦因数为0.3 B、水平外力大小F为18N C、物块运动的时间为2.4s D、木板长度至少为2.40 m

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20. 从地面竖直向上抛出一物体（可视为质点），以地面为重力势能零势面，上升过程中，该物体的机械能E随离开地面的高度h的变化如图所示，物体上升的最大高度为4m，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。由图中数据可得（）

A、物体的质量为4kg B、物体抛出时的速度大小为 $2 \sqrt{2} m/s$ C、物体上升过程中，所受空气阻力的大小为10N D、物体上升过程中，加速度的大小为 $7.5 {m/s}^{2}$

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21. 某人将质量为m的物体由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升 $h$ ，关于此过程下列说法中正确的有（）

A、人对物体做的功为 $m (g - a) h$ B、物体的动能增加了 $m a h$ C、物体的重力势能增加了 $m (g + a) h$ D、物体克服重力做的功为 $m g h$

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22. 对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是（）

A、如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响 B、如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和 C、物体所受的合力方向与这个物体的加速度方向相同 D、物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比

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23. 如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，由此可见（）

A、小球带负电 B、电场力为3mg C、小球从A到B与从B到C的运动时间之比3：1 D、小球从A到B与从B到C的速度变化量大小不相同

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24. 如图所示，物块甲和乙用一不可伸长的轻绳通过两光滑轻质定滑轮连接，乙套在固定的光滑水平直杆上。现将甲、乙由静止同时释放，释放时θ=30°，空气阻力不计，则下列说法正确的是（）

A、刚开始释放时，甲处于超重状态 B、当θ=60°时，甲、乙的速度大小之比是1：2 C、当θ向90°增大的过程中甲先处于失重状态，后处于超重状态 D、当θ向90°增大的过程中绳子对甲的拉力始终小于其重力

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25. 如图所示，劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为 $m$ 的物体A连接，质量为 $m$ 的物体B紧挨物体A放置，此时弹簧水平且无形变，用水平力 $F$ 缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 $x_{0}$ ，此时物体A、B静止。撤去 $F$ 后，物体A、B开始向左运动，不计一切阻力，在此后运动过程中（）

A、物体A做简谐运动的振幅为 $x_{0}$ B、物体A向左运动的最大位移小于 $2 x_{0}$ C、物体A，B向左运动位移为 $x_{0}$ 时分离 D、物体A，B组成的系统机械能守恒

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三、综合题

26. 如图，“L”形木板C静置于水平地面上，C最左端放置一小物块A，小物块B在A右侧 $L_{0} = 3 m$ 处，B与C右端的距离 $L_{1} = \frac{79}{256} m$ ， C右端有一挡板（厚度不计）。在 $t = 0$ 时刻，一大小为4N、方向水平向右的恒定推力F作用于A，同时给B一个大小为0.6N·s、方向水平向左的瞬时冲量I，经过一段时间后撤去力F，此时A与B恰好发生正碰并粘连在一起，再经过一段时间B与C右端挡板发生弹性正碰，碰撞时间均极短。已知A、B、C的质量均为 $m = 0.2 kg$ ， A与C、B与C间的动摩擦因数均为 $μ_{1} = 0.4$ ， C与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.25$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 $g = 10 m / s^{2}$ ， A、B均可视为质点。求：

(1)、 $t = 0$ 时A的加速度大小；

(2)、从A开始运动到A与B相撞所经历的时间以及碰后瞬间AB的速度大小；

(3)、AB与C右侧挡板碰后瞬间AB的速度大小。

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27. 如图所示，竖直平面内有一固定的四分之一圆弧轨道AB，圆弧半径R＝1m，A端与圆心O等高。一质量m＝0.2kg的小滑块从A端由静止释放，沿圆弧轨道运动至最低点B时的速度v＝4m/s。重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、小滑块过B点时所受圆弧轨道的支持力 $F_{N}$ 的大小；

(2)、小滑块从A运动到B的过程中，克服阻力做功W。

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28. 如图所示，质量为m=10kg的物体，在F=60N水平向右的拉力作用下，由静止开始运动。设物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.3。求：

(1)、物体所受滑动摩擦力为多大？

(2)、物体的加速度为多大？

(3)、物体在2s内的位移为多大？

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29. 如图甲所示，质量 $M = 1.5 kg$ 的长木板静止在足够大的水平地面上，一小物块以 $v_{0} = 10 m/s$ 的速度从左端滑上长木板后，不能从木板的右端掉落，其运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、小物块与木板间因摩擦产生的热量Q；

(2)、 $2 s \sim 4 s$ 内静摩擦力对长木板的冲量 $I$ 。

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30. 在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系 $x O y$ ，第一、二象限内有水平向左、大小相等的匀强电场，第三、四象限内有磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，在y轴的某个适当的位置放置有水平绝缘光滑的小支架，支架上静止放置一质量为m、不带电的金属小球a，另一与小球a一样大、质量为 $\frac{1}{3} m$ 、带电量为q的金属小球b从x轴的某点，垂直于x轴以速度 $v_{0}$ 竖直向上射入第一象限，运动一段时间后以速度 $v_{0}$ 沿x轴负方向与小球a发生弹性碰撞且电量发生转移，过了一段时间小球a从x轴上的某点进入第三象限，不计两球间的库仑力及空气阻力，重力加速度大小为g。

(1)、求小球a从x轴上某点进入磁场时的该点的位置坐标；

(2)、若 $B = \frac{3 m g}{q v_{0}}$ ，求小球a第一次在磁场中运动离x轴的最远距离 $h_{m}$ 和最大速度 $v_{m}$ 。

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31. 滑板是冲浪运动在陆地上的延伸，是一种极富挑战性的极限运动，下面是该运动的一种场地简化模型。如图所示，右侧是一固定的四分之一光滑圆弧轨道AB，半径为 $R = 3.2 m$ ，左侧是一固定的光滑曲面轨道CD，两轨道末端C与B等高，两轨道间有质量 $M = 2 kg$ 的长木板静止在光滑水平地面上，右端紧靠圆弧轨道AB的B端，木板上表面与圆弧面相切于B点。一质量 $m = 1 kg$ 的小滑块P（可视为质点）从圆弧轨道AB最高点由静止滑下，经B点后滑上木板，已知重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ ，滑块与木板之间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，木板厚度 $d = 0.4 m$ ， D点与地面高度差 $h = 1.8 m$ 。

(1)、求小滑块P滑到B点时对轨道的压力大小；

(2)、若木板只与C端发生了2次碰撞，滑块一直未与木板分离，木板与C端碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略。求木板最小长度和开始时木板左端离C端距离；

(3)、若撤去木板，将两轨道C端和B端平滑对接后固定，小滑块P仍从圆弧轨道AB最高点由静止滑下，要使滑块从D点飞出后落到地面有最大水平射程，求从D点飞出时速度方向以及最大水平射程。

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32. 如图所示，质量 $m_{0} = 10 g$ 的子弹以 $v_{0} = 402 m/s$ 的速度射入处在木板左端的物块，并留在物块里。子弹射入前，物块与木板一起随传送带以 $v = 2 m/s$ 的速度匀速向右运动，子弹射入物块后，物块将在木板上滑行，最终未从木板上滑落。已知物块的质量 $m = 1.99 kg$ ，木板的质量 $M = 2 kg$ ，物块与木板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.6$ ，木板与传送带间动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，传送带速度始终保持不变。不计空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物块相对于木板滑行的时间；

(2)、木板与传送带间由于摩擦产生的热量。

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33. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某同学自己设计了一个如图甲所示的电磁弹射系统模型。该弹射系统工作原理如图乙所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可以水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为 $B$ 。开关 $S$ 与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时 $S$ 掷向2接通定值电阻 $R_{0}$ ，同时对动子施加一个回撤力 $F$ ，在 $t_{3}$ 时刻撤去力 $F$ ，最终动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的 $v - t$ 图像如图丙所示。已知模型飞机起飞速度 $v_{1} = 40 m/s$ ， $t_{1} = 1.5 s$ ， $t_{2} = 2.0 s$ ，线圈匝数 $n = 50$ 匝，每匝周长 $l = 1 m$ ，动子和线圈的总质量 $m = 5 kg$ ，线圈的电阻 $R = 0.5 Ω$ ， $R_{0} = 4.5 Ω$ ， $B = 0.1 T$ ，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：

(1)、动子和线圈向前运动的最大位移；

(2)、回撤力 $F$ 与动子速度 $v$ 大小的关系式；

(3)、图丙中 $v_{2}$ 的数值。（保留两位有效数字）

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2023高考物理最新模拟题专题分类汇编 专题三 牛顿运动定律

一、单选题

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三、综合题

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