2019-2020年高考物理模擬試題專題匯編 專題1 力與直線運動 第3講 牛頓運動定律（A）（含解析）.doc

2019-2020年高考物理模擬試題專題匯編 專題1 力與直線運動 第3講 牛頓運動定律（A）（含解析）一選擇題1.(xx煙臺高考測試14).在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家都做出了重要的貢獻，他們也創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，下列關(guān)于物理學研究方法的敘述中正確的是（ ）A.質(zhì)點、速度、點電荷等都是理想化模型B.物理學中所有物理量都是采用比值法定義的C.伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學方法D.重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想2.(xx景德鎮(zhèn)三檢14).在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，物理學中把這種研究方法叫做“微元法”。下列幾個實例中應用到這一思想方法的是（ ）A在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用點來代替物體，即質(zhì)點B在“探究彈性勢能的表達式”的活動中為了計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，各小段彈力做功的代數(shù)和就是整個過程彈力所做的功C一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與某一個力產(chǎn)生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力D在探究加速度與力和質(zhì)量之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變探究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系3.(xx豐臺區(qū)二練15). 人在處于一定運動狀態(tài)的車廂內(nèi)豎直向上跳起，下列分析人的運動情況的選項中正確的是A. 只有當車廂處于靜止狀態(tài)，人才會落回跳起點B. 若車廂沿直線水平勻速前進，人將落在跳起點的后方C. 若車廂沿直線水平加速前進，人將落在跳起點的后方D. 若車廂沿直線水平減速前進，人將落在跳起點的后方Otvv1v2t2t14.(xx永州三模15)一質(zhì)量為m的鐵塊以初速度v1沿粗糙斜面上滑，經(jīng)過一段時間又返回出發(fā)點，整個過程鐵塊速度隨時間變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ）A鐵塊上滑過程與下滑過程滿足v1t1v2（t2t1）B鐵塊上滑過程處于超重狀態(tài)C鐵塊上滑過程與下滑過程的加速度方向相反D鐵塊上滑過程損失的機械能為5.(xx衡水高三調(diào)19)如圖是汽車運送圓柱形工件的示意圖。圖中P、Q、N是固定在車體上的壓力傳感器，假設(shè)圓柱形工件表面光滑，汽車靜止不動時Q傳感器示數(shù)為零，P、N傳感器示數(shù)不為零。當汽車向左勻加速啟動過程中，P傳感器示數(shù)為零而Q、N傳感器示數(shù)不為零。已知sin15=0. 26，cos15=0. 97，tan15=0. 27，g=10 。則汽車向左勻加速啟動的加速度可能為 ( )A.4 B.3 C.2 D.1 6.（xx西安交大附中三模15）運動員手持乒乓球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，球拍平面和水平面之間的夾角為，球拍與球保持相對靜止，它們間摩擦及空氣阻力不計，則（ ）A球拍對球的作用力 B運動員對球拍的作用力為C運動員的加速度為gtanD若運動員的加速度大于，球一定沿球拍向上運7.(xx張掖三診16)壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。一同學利用壓敏電阻設(shè)計了判斷升降機運動狀態(tài)的裝置，如甲圖所示，將壓敏電阻平放在升降機內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一質(zhì)量為m的物體，升降機靜止時電流表示數(shù)為I0。某過程中電流表的示數(shù)如乙圖所示，則在此過程中( )A物體處于失重狀態(tài)B物體處于超重狀態(tài)C升降機一定向上做勻加速運動D升降機一定向下做勻減速運動8.(xx張掖三診18)如圖,物塊A和B的質(zhì)量分別為4m和m，開始AB均靜止，細繩拉直，在豎直向上拉力F=6mg作用下，動滑輪豎直向上加速運動。已知動滑輪質(zhì)量忽略不計，動滑輪半徑很小，不考慮繩與滑輪之間的摩擦,細繩足夠長，在滑輪向上運動過程中，物塊A和B的加速度大小分別為（ ）ABFA. B.C. D. 甲 乙9.(xx龍巖綜測18)蹦床運動可簡化為一個落到豎直放置的輕彈簧的小球運動，如圖甲所示。質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動。以小球剛下落開始計時，以豎直向下為正方向，小球的速度v隨時間t變化的圖線如圖乙所示。圖線中的OA段為直線，與曲線ABCD相切于A點。不考慮空氣阻力，則關(guān)于小球的運動過程，下列說法正確的是（ ）AB下落h高度時小球速度最大C小球在時刻所受彈簧彈力大于2mgD小球在時刻重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大二非選擇題10.(xx濟南二模23）(18分)如圖所示為四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應用。一架質(zhì)量m=2 kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36 N，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4 N。g取10 ms2。(1)無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛。求在t=5 s時離地面的高度h；(2)當無人機懸停在距離地面高度H=100 m處，由于動力設(shè)備故障，無人機突然失去升力而墜落。求無人機墜落地面時的速度v；(3)在無人機墜落過程中，在遙控設(shè)備的干預下，動力設(shè)備重新啟動提供向上最大升力。為保證安全著地，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t111.(xx青島統(tǒng)一檢測23）甲乙（18分）如圖甲所示，有一傾角為300的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板開始時質(zhì)量為m = 1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上，今將水平力F變?yōu)樗较蛴?，當滑塊滑到木板上時撤去力F，木塊滑上木板的過程不考慮能量損失此后滑塊和木板在水平上運動的v-t圖象如圖乙所示，g10 m/s2求 （1）水平作用力F的大??；（2）滑塊開始下滑時的高度；（3）木板的質(zhì)量。12.(xx龍巖綜測22)（20分）5個相同的木塊緊挨著靜止放在地面上，如圖所示。每塊木塊的質(zhì)量為m1kg，長l=1m。它們與地面間的動摩擦因數(shù)10.1，木塊與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)有一質(zhì)量為M2.5kg的小鉛塊（視為質(zhì)點），以v04m/s的初速度向右滑上左邊第一木塊的左端，它與木塊的動摩擦因數(shù)20.2。小鉛塊剛滑到第四塊木塊時，木塊開始運動，求：（1）鉛塊剛滑到第四塊木塊時的速度。（2）通過計算說明為什么小鉛塊滑到第四塊木塊時，木塊才開始運動。（3）小鉛塊停止運動后，離第一塊木塊的左端多遠？13.（xx聊城二模23）.（18分）如圖所示，質(zhì)量M=8.0kg、長L=2.0m的木板靜置在水平地面上，質(zhì)量m=0.50km的小滑塊（可視為質(zhì)點）以速度從木板的左端沖上木板。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取10m/s2。（1）若木板固定，滑塊將從木板的右端滑出，求滑塊在木板上滑行的時間t和滑出時的速度；（2）若水平地面光滑，且木板不固定，在小滑塊沖上木板的同時，對木板施加一個水平向右的恒力F，如果要使滑塊不從木板右端掉下，力F應滿足什么條件？假定滑塊與木板之間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。第3講 牛頓運動定律（A卷）參考答案與詳解1.【答案】CD【命題立意】本題旨在考查物理學史。【解析】A、理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，質(zhì)點和點電荷都是理想化模型，但是速度不是，故A錯誤；B、加速度不是比值定義法定義的，故B錯誤；C、伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學方法，得出忽略空氣阻力時，重物與輕物下落得同樣快，故C正確；D、重心、合力等概念的建立是等效替代思想，故D正確。故選：CD2.【答案】B【命題立意】本題旨在考查物理學史?！窘馕觥緼、質(zhì)點采用的科學方法是建立理想化模型的方法，故A錯誤；B、為計算彈簧彈力做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程中做的功，采用的是微元法，故B正確；C、一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與某一個力產(chǎn)生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力，采用的是等效法，故C錯誤；D、在探究加速度與力和質(zhì)量之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變探究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，采用的是控制變量法，故D錯誤。故選：B【舉一反三】高中物理過程中會遇到許多種分析方法，這些方法對學習物理有很大的幫助，故平時在理解概念和規(guī)律的同時，注意方法的積累。3.【命題立意】考查牛頓第一定律【答案】C【解析】牛頓第一定律：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。由上述內(nèi)容可知：人在處于一定運動狀態(tài)的車廂內(nèi)豎直向上跳起，廂處于靜止狀態(tài)或勻速運動，人都會落回跳起點，故A、B錯誤；若車廂沿直線水平加速前進，人將在水平方向上保持起跳時的速度，而車廂沿直線水平加速，在人下落過程中速度始終大于人的速度，因此人將落在跳起點的后方，故選C，D錯誤。4.【答案】A【命題立意】本試題旨在考查功能關(guān)系、牛頓第二定律?！窘馕觥緼、速度時間圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，由圖可知，上滑的位移為：，下滑的位移為，經(jīng)過一段時間又返回出發(fā)點說明：，故A正確；B、上滑過程勻減速上滑，加速度方向沿斜面向下，下滑過程勻加速下降則加速度方向沿斜面向下，故上滑和下滑過程加速度方向相同，物體都處于失重狀態(tài)，故B錯誤，C錯誤；D、根據(jù)能量守恒知上滑損失機械能為：，故D錯誤；故選：A5.【答案】AB【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律。【解析】當汽車向左勻加速啟動過程中，P傳感器示數(shù)為零而Q、N傳感器示數(shù)不為零，受力分析如圖知：由知：故可能的為AB選項。故選：AB6.【答案】C【命題立意】本試題旨在考查頓第二定律、物體的彈性和彈力?！窘馕觥緼、對乒乓球：受到重力和球拍的支持力，作出力圖如圖，根據(jù)牛頓第二定律得： 解得，以球拍和球整體為研究對象，如圖2，根據(jù)牛頓第二定律得：運動員對球拍的作用力為，故C正確，A、B錯誤；D、當時，乒乓球?qū)⑾蛏线\動，由于與的大小關(guān)系未知，故球不一定沿球拍向上運動，故D錯誤。故選：C7.【答案】B【命題立意】本題旨在考查閉合電路的歐姆定律、牛頓第二定律?！窘馕觥緼B、據(jù)題，升降機靜止時電流表示數(shù)為I0，而此過程中電流表示數(shù)為2I0，電流增大，由歐姆定律分析壓敏電阻的阻值變小，說明壓敏電阻所受壓力增大，大于重力，則物體處于超重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；CD、物體處于超重狀態(tài)時，速度方向可能向下，也可能向上，則升降機可能向下做勻減速運動，也可能向上做勻加速運動，故CD錯誤。故選：B8.【答案】D【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律。【解析】對滑輪分析：，又，所以：對A分析：由于，故A靜止，對B：，故ABC錯誤，D正確。故選：D9.【答案】C【命題立意】本題旨在考查功能關(guān)系?！窘馕觥緼、小球在B點時，即，AB過程，合外力：，為球所處位置到平衡位置B的距離，同理可得BC過程也滿足上述關(guān)系，故小球在AC之間做簡諧運動，故，故A錯誤；B、A是下降h高度時的位置，而AB過程，重力大于彈簧的彈力，小球做變加速直線運動，加速度小于gB點是速度最大的地方，故B錯誤；C、由A中知C點與A點是對稱的點，由A點到B點的彈簧長度變化，由對稱性得由B到C的彈簧長度再變化，故到達D點時形變量要大于，所以彈力大于，所以C正確；D、系統(tǒng)在整個過程中，只受重力和彈簧彈力作用，系統(tǒng)機械能守恒，小球在t2時刻的速度最大，動能最大，故重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最小，故D錯誤。故選：C【易錯警示】解決本題的關(guān)鍵知道小球在整個過程中的運動情況，結(jié)合圖象，綜合牛頓第二定律進行分析求解，知道系統(tǒng)在整個過程中，只受重力和彈簧彈力作用，系統(tǒng)機械能守恒。10.【答案】(1) ；(2) ；(3) 【命題立意】本題旨在考查牛頓運動定律的綜合應用、勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用?！窘馕觥浚?）根據(jù)題意，設(shè)上升是加速度為，由牛頓第二定律：解得： 由，得上升高度：解得：（2）設(shè)下落過程加速度為，由牛頓第二定律得：下落過程中：解得：由，得落地時速度：解得：（3）設(shè)恢復升力后向下減速時加速度為，由牛頓第二定律得：恢復升力后向下減速運動過程： 解得：設(shè)恢復升力時的速度為，則有：解得：由： 解得 答：(1)在時離地面的高度為；(2)無人機墜落地面時的速度為；(3)飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間為。11.【答案】（1）；（2）；（3）【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律、勻變速直線運動的圖像。【解析】（1）（1）滑塊受到水平推力、重力和支持力處于平衡，如圖所示：代入數(shù)據(jù)可得： （2）由題意可知，滑塊滑到木板上的初速度為 當F變?yōu)樗较蛴抑?，由牛頓第二定律可得：解得：下滑的位移：解得：故下滑的高度：(3) 由圖象可知，二者先發(fā)生相對滑動，當達到共速后一塊做勻減速運動，設(shè)木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊與木板間的摩擦因數(shù)為二者共同減速時的加速度大小，發(fā)生相對滑動時，木板的加速度，滑塊減速的加速度大小為：對整體受力分析可得：可得：在內(nèi)分別對和做受力分析可得：對： 對： 帶入數(shù)據(jù)解方程可得：答：（1）水平作用力F的大小為；（2）滑塊開始下滑時的高度為；（3）木板的質(zhì)量為。12.【答案】（1）；（2）；（3）【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系、勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系?！窘馕觥浚?）設(shè)小鉛塊在前三塊木塊上運動的加速度大小為，剛滑到第四塊的速度為由牛頓第二定律得： 由運動學公式得 聯(lián)立得： （2）設(shè)小鉛塊滑到第塊木塊時對木塊的摩擦力則：后面的塊木塊受到地面的最大靜摩擦力為 要使木塊滑動，應滿足，即： ，?。涸O(shè)小鉛塊滑上4木塊經(jīng)過秒和4、5木塊達到共同速度，此過程小鉛塊、4、5木塊的對地位移為和，相對位移為，4、5木塊運動的加速度為 聯(lián)立解得 由于說明小鉛塊沒有離開第四塊木塊，最后小鉛塊與4、5木塊達共同速度一起減速為零。（3）設(shè)小鉛塊與4、5木塊達到共同速度為，一起減速的加速度大小為，減速位移為 聯(lián)立得： 小鉛塊最終離1木塊左端為 聯(lián)立的： 答：（1）鉛塊剛滑到第四塊木塊時的速度為；（2）由于說明小鉛塊沒有離開第四塊木塊，小鉛塊滑到第四塊木塊時，木塊才開始運動；（3）小鉛塊停止運動后，離第一塊木塊的左端多遠。13.【答案】（1）、；（2）【命題立意】本題旨在考查牛頓運動定律的綜合應用、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系。【解析】（1）由題意知，滑塊在木板上由滑動摩擦力作用下產(chǎn)生加速度大?。阂驗榛瑝K做勻減速運動，所以滑塊滑離木板時產(chǎn)生的位移為：代入數(shù)據(jù)可得滑塊運動時間：根據(jù)速度時間關(guān)系可知，滑塊滑離木板時的速度：（2）令滑塊不滑離木板右端時，木板的最小加速度為，則可知，滑塊不滑下來，滑塊的位移與木板的位移差剛好為木板的長度L，運動時間為t，則有：據(jù)速度時間關(guān)系有： 根據(jù)位移時間關(guān)系有： 由兩式解得木板獲得的最小加速度：根據(jù)牛頓第二定律可知，木板獲得的加速度，即木扳獲得的最小拉力所以，當時，滑塊不會從木板的右端滑出答：（1）滑塊在木板上滑行的時間t為；滑塊從木板右端滑出時的速度v為；（2）力F應滿足。