高考物理一轮复习：牛顿运动定律的应用

试卷更新日期：2024-09-12 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 2024年5月3日，嫦娥六号探测成功发射，开启月球背面采样之旅，探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中（）

A、减速阶段所受合外力为0 B、悬停阶段不受力 C、自由下落阶段机械能守恒 D、自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s²

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2. 如图所示，滑块以初速度 $v_{0}$ 滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点。则下列能大致描述滑块整个运动过程中的速度v、加速度a、动能 $E_{k}$ 、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x之间关系的图象是 $($ 取初速度方向为正方向 $) ($ $)$

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有（）

A、小球对斜劈的压力保持不变 B、轻绳对小球的拉力先减小后增大 C、竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小 D、对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

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4. 如图所示，倾角为 $θ$ 的光滑斜面体A放在光滑的水平面上。质量为m的细长直杆B，受固定的光滑套管C约束，只能在竖直方向上自由运动。某时刻，A在水平推力F作用下处于静止状态，此时B杆下端正好压在A顶端的斜面上。重力加速度为g，则（　　）

A、直杆B只受重力和支持力 B、斜面A共受五个外力 C、A对B的支持力的大小为 $\frac{m g}{\cos θ}$ D、推力F的大小为 $m g \sin θ$

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5. 如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点M，滑行到N点时速度为0，接着自由下滑返回到M点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图，动物园熊猫馆中有一个长 $s = 10 m$ ，倾角为 $30 °$ 的光滑坡道，坡道底端有一垂直于坡面的防护板。一个质量 $m = 80 kg$ 的熊猫从坡道顶端由静止滑下，熊猫与防护板的作用时间 $t = 0.4 s$ ，熊猫与防护板接触后不反弹，并且可以看作质点，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、熊猫滚到坡底所用的时间为 $\sqrt{2} s$ B、熊猫到达坡底时的动量大小为 $800 kg \cdot m / s$ C、熊猫受到防护板对它的平均作用力大小为 $400N$ D、熊猫与防护板碰撞过程中只受到防护板对它的冲量

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7. 如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为 $θ$ ，将质量为m₁的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m₂的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为 $μ$ ．通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动，且轻绳与竖直方向夹角 $β > θ$ ．则滑块的运动情况是（）

A、速度方向沿杆向下，正在均匀减小 B、速度方向沿杆向下，正在均匀增大 C、速度方向沿杆向上，正在均匀减小 D、速度方向沿杆向上，正在均匀增大

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8. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为 $\frac{μ}{4}$ ， B和地面间的动摩擦因数为 $\frac{μ}{8}$ 。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（　　）

A、若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过 $\frac{μ m g}{4}$ B、当力F逐渐增大时，A、B之间先发生打滑现象 C、当力 $F > \frac{9}{2} μ m g$ 时，B与A相对滑动 D、无论力F为何值，B的加速度不会超过 $\frac{3}{4} μ g$

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9. 如图甲所示，一滑块置于足够长的木板上，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为1kg，滑块与木板间的动摩擦因数为0.3，木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1。现在木板上施加一个 $F = k t$ （N）的变力作用，从 $t = 0$ 时刻开始计时，木板所受摩擦力的合力随时间变化的关系如图乙所示，已知 $t_{1} = 5 s$ 。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、k=0.6 B、 $t_{2} = 12.5 s$ C、 $0 ~ t_{2}$ ，滑块的位移大小为337.5m D、当t=15s时，长木板的加速度大小为 $2 {m/s}^{2}$

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10. 如图所示是某地铁站的安检设施。该设施中的水平传送带以恒定速率运动，乘客将一个物品放在传送带上，物品由静止开始加速与传送带共速后，匀速通过安检设施，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、物品所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B、物品先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C、运送距离一定时，物品与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 D、物品与传送带间动摩擦因数越大，物品与传送带相对位移越小

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二、多项选择题

11. 如图（a）所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v₀沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图（b）所示，取g=10 m/s² ， $\sqrt{5}$ =2.24，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则根据图像可求出（　　）

A、物体的初速率v₀=4 m/s B、物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8 C、当θ=30°时，物体达到最大位移后将保持静止 D、取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x_min≈0.7 m

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12. 如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动，某时刻质量为m的物块无初速地放在传送带的左端，经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ。若当地的重力加速度为g，对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程，下列说法中正确的是（　　）

A、物块所受摩擦力的方向水平向左 B、物块运动的时间为 $\frac{v}{μ g}$ C、物块动能增加为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、物块与传送带摩擦生热为 $m v^{2}$

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13. 如图所示，在倾角 $θ = 30 °$ 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（）

A、物块B刚要离开C时B的加速度也为a B、加速度 $a = g$ C、以A、B整体为研究对象可以计算出加速度 $a = \frac{1}{2} g$ D、从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为 $\frac{m g}{k}$

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14. 如图所示，有一根均匀的非密绕弹簧和4个等质量的钩码，固定在弹簧底端的A₂处和固定在弹簧中部的A₁处各有2个钩码，整个装置保持静止时，A₁之上的弹簧长度S₁恰好等于A₁之下的弹簧长度S₂。则（　　）

A、S₁部分的原长（无弹力时的长度）比S₂部分的原长短 B、取A₁处的一个钩码移到A₂处，S₁部分会缩短 C、取A₂处的一个钩码移到A₁处，弹簧总长不变 D、将A₁的悬挂点下移一小段，弹簧总长会变长

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三、非选择题

15. 如图所示：把质量为5kg铁块放在倾角为 $θ = 37^{°}$ 度的静止斜面上，铁块与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.625$ ，放手后开始计时，铁块能自动沿斜面由静止下滑。则(重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ 、 $\sin 37^{°} = 0.6$ 、 $\cos 37^{°} = 0.8$ )

(1)、铁块在斜面上下滑时受到合力的大小；

(2)、放手后开始计时，铁块在斜面上下滑3s的时间内铁块的位移大小。

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16. 如图所示，质量为m＝0.6kg的物块通过一段细绳悬挂在轻绳PA和PB的结点P上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角为α＝53°，PB沿水平方向。质量为M＝25kg的木块与PB相连，恰好静止在倾角为θ＝37°的斜面上，已知重力加速度取g＝10m/s² ，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）轻绳PA和轻绳PB各自产生张力的大小；
（2）木块M跟斜面之间的动摩擦因数。（该结果保留两位有效数字）

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17. 某游乐项目装置简化如图，A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯，半径 $R = 10 m$ ，滑梯顶点a与滑梯末端b的高度 $h = 5 m$ ，静止在光滑水平面上的滑板B，紧靠滑梯的末端，并与其水平相切，滑板质量 $M = 25 k g$ ，一质量为 $m = 50 k g$ 的游客，从a点由静止开始下滑，在b点滑上滑板，当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时，游客恰好滑上平台，并在平台上滑行 $s = 16 m$ 停下。游客视为质点，其与滑板及平台表面之间的动摩擦系数均为 $μ = 0.2$ ，忽略空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、游客滑到b点时对滑梯的压力的大小；

(2)、滑板的长度L

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18. 2018年8月23日，雅加达亚运会赛艇女子单人双桨决赛中，中国选手陈云霞夺得冠军。比赛中，运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动，每次动作分划水和空中运桨两个阶段。假设划水和空中运桨时间均为1s，赛艇（含运动员、双桨）的质量为60kg，受到的阻力恒定，划水时双桨产生动力大小为赛艇所受阻力的2倍。某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为4m/s，运动员紧接着完成2次动作的过程中，赛艇前进20m，求：
（1）划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比；
（2）赛艇的最大速度的大小；
（3）划艇时，双桨产生的动力大小。

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19. 如图，半径为 $R = 1.8 m$ 的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面 $P M$ 相切于P点， $P M$ 的长度 $d = 2.7 m$ 。一长为 $L = 3.3 m$ 的水平传送带以恒定速率 $v_{0} = 1 m / s$ 逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为 $6 N \cdot s$ 。以后每隔 $Δ t = 0.6 s$ 给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送带。已知a的质量为 $m_{a} = 1 k g, b$ 的质量为 $m_{b} = 2 k g$ ，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小；

(2)、b从M运动到N的时间；

(3)、b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。

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20. 如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°、长为5 m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10 m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上．(g取10 m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数；
(2)当小物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD，求这个临界速度；
(3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？

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