2022年高考物理專題復習 牛頓運動定律單元測試

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1、2022年高考物理專題復習 牛頓運動定律單元測試 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分，考試用時90分鐘。 第Ⅰ卷（選擇題共40分） 一、本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分． 1． 一汽車關閉發(fā)動機后在路面情況相同的公路上直線滑行，下面關于車速、慣性、質量和滑行路程的討論，正確的是 （ ）

2、A．車速越大，它的慣性越大 B．質量越大，慣性就越大 A B C．質量越大，滑行距離越短 D．滑行距離越長，說明初速度越大 2． A、B兩個小球的質量分別為m、2m，由兩輕質彈簧連接（如圖所示），處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是 （ ） A．將A球上方彈簧剪斷的瞬時，A的加速度不為零，B的加速度為零 B．將A球上方彈簧剪斷的瞬時，A的加速度為零，B的加速度為零 C．將A球下方彈簧剪斷的瞬時，A的加速度不為零，B的加速度為零 θ A B D．將A球下方彈簧剪斷的瞬時，A的加速度不為零，B的加速度不為零 3． 如圖所示，足夠長的

3、硬質直桿上套有質量為m的環(huán)A， 環(huán)下方用輕繩掛著一 個重力為G的小物體B，桿與水 平方向成θ角，當環(huán)沿桿下滑時，物體B相對于A靜 止，下列說法正確的是 （ ） A．若環(huán)沿桿無摩擦下滑， B的加速度為g sinθ B．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，繩的拉力為Gsinθ C．若環(huán)沿桿下滑時有摩擦，輕繩可能豎直 D．無論環(huán)與桿之間有無摩擦，輕繩都與桿垂直 4． 如圖甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上， 對物體A施加一水平力F，F(xiàn)-t關系圖象如圖乙 所示。兩物體在力F作用下由靜止開始運動，且 始終相對靜止。則

4、 （ ） A．兩物體做勻變速直線運動 B．兩物體沿直線做往復運動 C．B物體所受摩擦力的方向始終與力F的方向相同 D．t＝2s到t＝3s這段時間內兩物體間的摩擦力逐漸減小 5．如圖所示，光滑的斜槽由AB、CD組成，AB與CD的夾角大于90°，CD面水平，質量為m的球放在斜槽中，當斜槽和球一起沿水平面向右加速運動時，則 （ ） A．球對AB槽板的壓力可能大于mg B．球對AB槽板的壓力可能為零 C．球對BD槽板的壓力可能大于mg D．球對BD槽板的壓力可能為零 6． 如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一

5、個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計算出 （ ） F θ (a) O a(m/s2) F(N) 6 -6 2 4 -2 -4 (b) 20 30 10 A．物體的質量 B．斜面的傾角 C．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力 D．加速度為6m/s2時物體的速度 m 300 2m F m 2m 7． 如圖所示,在傾角為300的光滑斜面上放置質量分別為m

6、和2.m的四個木塊，其中兩個質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是fm. 現(xiàn)用平行于斜面的拉力F拉其中一個質量為2.m的木塊，使四個木塊沿斜面以同一加速度向下運動，則拉力F的最大值是 （ ） A． B． C． D． 8． 如圖所示，一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90，兩底角為a和β.a b 為兩個位于斜面上質量均為m的小木塊．已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)使a、b同時沿斜面下滑，則下列說法正確的是 （ ） A．楔形木塊靜止不動 B．楔形木塊向左運動

7、 C．a木塊處于失重狀態(tài) D．b木塊處于超重狀態(tài) 9． 如圖所示，A、B兩球完全相同，質量均為m，用兩根等長的細線懸掛在升降機的天花板的O點，兩球之間連著一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，當升降機以加速度a豎直向上加速運動時，兩根細線之間的夾角為θ。則彈簧的長度被壓縮了 （ ） A． B． C． D． 10．如圖所示，在光滑的水平地面上放置著兩個質量均為m的小球，用長度為2L的細線把兩小球連接起來，開始兩小球處于靜止狀態(tài)，細線伸直?，F(xiàn)在細線的正中央沿著垂直于兩小球連線的方向施加一個恒定拉力F，使得兩小球運動起來。那么當兩小球之間距離為L時

8、，兩個小球獲得的瞬時加速度為 （ ） m m L L F O A．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Ⅱ卷（非選擇題 共60分） 二、本題共2小題，共12分．把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答． 11．（4分）為了測定木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗，圖甲為其實驗裝置示意圖。該同學在實驗中的主要操作有： 沒有實驗裝置圖。 A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G=6.00 N； B．用彈簧秤測出木板B的重力為Gˊ=9.25 N；

9、 C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按 住木塊和木板； D．松開按住木塊和木板的手，讓其運動，待 彈簧秤指針穩(wěn)定時再讀數(shù)。 ①該同學的上述操作中多余的步驟是 。（填步驟序號） ②在聽取意見后，該同學按正確方法操作，讀數(shù)時彈簧秤的 指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為 N。根據(jù)該同學的測量 數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)為 。 12．（8分）光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質量關系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪

10、的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2． Q N 1 2 P K 圖甲 圖乙 O a/m·s-2 F/N ▲ ▲ ▲ （1）該實驗中，在改變小車的質量M或沙桶的總質量m時，保持M >>m，這樣做的目的是 ； （2）為了計算出小

11、車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量 ，若上述測量的量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a = ； （3）某位同學經過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關系圖像． 組別 1 2 3 4 5 6 7 M/kg 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 F/N 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 a/m·s-2 0.13 0.17 0.26 0.34 0.43 0.51 0.59

12、 （4）由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產生誤差的主要原因是： ． 三、本題共4小題，滿分48分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13．（10分）如圖12所示．斜面從MN 的傾角θ=370 ，斜面上有一質量為 m 的物體 A , B 是一帶豎直推板的直桿，其質量為 2 m．現(xiàn)使直桿 B 以水平加速度 a = 0. 4g 向右運動，從而推動物體 A 沿斜面向上運動．物體 A 與直桿 B 及斜

13、面之間的摩擦均不計，直桿 B 始終保持豎直狀態(tài)， sin37o = 0.6, cos37o= 0 .8．求此時：（l）物體 A 的加速度大?。?）直桿 B 對物體 A 的推力大?。? 14．（12分）在xx年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示。設運動員的質量為65kg，吊椅的質量為15kg，不

14、計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當運動員與吊椅一起正以加速度上升時， 試求 （1）運動員豎直向下拉繩的力； （2）運動員對吊椅的壓力。 t/s F/N 12 -4 0 2 4 6 8 10 12 14 15．（12分）一個質量為m=的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)。從開始，物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時間的變化規(guī)律如圖13所示。求物體在83s內物體的位移大?。ㄈ。? 16．（14分）翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛

15、機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉彎等動作。其原理是通過對降落傘的調節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運動員調節(jié)，滿足如圖b所示的關系。試求： （1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由； （2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為a，試從力平衡的角度證明：tana＝C2/C1； （3）某

16、運動員和裝備的總質量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角a約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結果保留3位有效數(shù)字） ① ② 圖a C1（N·s2/m2） C2（N·s2/m2） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 圖b 參考答案 1． BD 解析：慣性是物體的固有屬性，只與物體的質量有關，所

17、以A選項錯誤，B選項正確；滑行距離，以質量無關，所以C選項錯誤，D選項正確。 2． AD 解析：將A球上方彈簧剪斷的瞬時，A球下方彈簧的彈力因為A、B兩球有質量而不能發(fā)生突變，所以A的加速度大小為3g,方向向下，而B的加速度為零，所以A選項正確，B選項錯誤；將A球下方彈簧剪斷的瞬時，A球上方彈簧的彈力不能突變，而A球下方彈簧的彈力要發(fā)生突變，所以A的加速度不為零，B的加速度也不為零，即C選項錯誤D選項正確。 3． AC解析 由AB相對靜止，則AB具有共同加速度，環(huán)不受摩擦力時其加速度aA=aB=gsinθ,輕繩與桿垂直，繩拉力為Gcosθ；環(huán)受摩擦力時aA=aB

18、aB=0時，輕繩豎直，當0

19、，沿斜面下滑的加速度為gsin a，在豎直方向的分加速度為gsina，即a木塊處于失重狀態(tài)，“失去”的重量為mgsin a；同理b木塊“失去”的重量為mgsin且二者“失去”的總重量為mg(sin a+sin)＝mg，對整體而言總重量為(M+2m)g，而“失去”的重量為mg，所以C選項正確D選項錯誤。 mg F1 F2 θ/2 9． C 解析：對小球A，它受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得： , 解得：,即C選項正確. O F T1 T2 600 O 10．B.解析：當兩小球之間距離為L時，對于結點O受力如圖所示， 由于結 點O所受合外力為零，所以可求得,

20、 對兩個小球分別利用牛頓第二定律可得, a/ms-2 F/N 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 但兩球加速度方向不同，即B選項正確。 11．①B ②2.10， 0.35 12．解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律可得小車的加速度為： 在改變小車的質量M或沙桶的總質量m時，保持 M >m，這樣做的目的是讓小車所受合外力大小等于 (或約等于)mg。 （2）還需要測量兩光電門之間的距離x,根據(jù)勻變速 直線運動的規(guī)律可得： （3）作出小車加速度與所受合外力的關系圖像如圖6所示。 （

21、4） 該實驗存在著較大的誤差，產生誤差的主要原因是： 木板傾角偏小 或末完全平衡摩擦力 FN1 FN2 mg 13．（10分）解析： （3分） 對A進行受力分析,受力圖如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律可得: （3分） （2分） 聯(lián)立以上各式解得FN1=1.4mg （2分） F F (m人+m椅)g a 14．（12分）解析： (1)設運動員受到繩向上的拉力為F，由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是F。對運動員和吊椅整體進行受力分析如圖所示，則有： （2分） （2分） 由

22、牛頓第三定律，運動員豎直向下拉繩的力（2分） F m人g a FN （2）設吊椅對運動員的支持力為FN，對運動員進行受力分析如圖所示，則有： （2分） 解得（1分） 由牛頓第三定律，運動員對吊椅的壓力也為275N（1分） 15．（12分）解析：物體在運動過程中所受摩擦力的大小為 （1分） 前2s內物體的加速度為： （2分） 在2s---4s內物體的加速度為： （1分） 在4s---6s內物體處于靜止狀態(tài)。 （2分） t/s v

23、(m/s) 0 2 4 6 8 10 12 4 78 80 82 84 依題意可作出物體的速度圖象如圖所示。 （2分） 根據(jù)速度圖象可求得物體在一個周期內 運動位移的大小為：S=8m （2分） 所以前83s內的位移大小為： （2分） F1 F2 G ①位置 16．（14分）解析：（1）②軌跡不可能存在（2分） ①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能與速度 在一直線），運動員做直線運動（1分） ②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所 以不會沿豎直方向做直線運動（1分） F1 F2

24、 G F1 F2 G ②位置 （2）由①位置的受力分析可知，勻速運動時 F1＝mgcosa＝C1v2……⑴ （2分） F2＝mgsina＝C2v2……⑵（1分） 兩式消去mg和v得tana＝C2/C1（2分） （3）在圖b中過原點作直線，正確得到直線與曲線的交點 C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正確）（2分） C1（N·s2/m2） C2（N·s2/m2） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 圖b 根據(jù)F2＝mgsina＝C2v2（2分） 或F1＝mgcosa＝C1v2 上兩式任取其一解得v＝10.9m/s （1分） （在10.7~11.0之間均可）