第三章 牛顿运动定律章节测试（解析版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)

这是一份第三章 牛顿运动定律章节测试（解析版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)，共18页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第二章  相互作用章节测试（时间：75分钟  满分:100分）一、单选题（每题4分，共44分）1．（2021·江苏苏州市·高三一模）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动直至物体离开手掌时，在此过程中下列说法正确的是（　　）A．物体始终处于超重状态B．物体始终处于失重状态C．手的加速度方向始终竖直向上D．手对物体一直做正功【答案】D【解析】ABC．当物体由静止开始竖直向上运动直至物体离开手掌时，物体先向上加速后减速，即加速度先向上后向下，物体先超重后失重，选项ABC错误；D．手对物体的作用力一直向上，与位移方向相同，即手对物体一直做正功，选项D正确。故选D。2．（2020·江苏高三月考）如图，水平桌面上放置着质量为m、2m的A，B两物体，A与B，B与水平面间的动摩擦因数均为现用水平拉力F拉B，使A，B以相同的加速度运动．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F的最大值为（　　）A． B． C． D．【答案】D【解析】当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时A物体所受的合力为，由牛顿第二定律知对于AB整体，加速度由牛顿第二定律得可得故选D。3．（2021·江苏南京市·高三三模）如图所示，两质点P、Q在光滑的水平面上分别以不同的速度向右运动，某时刻开始分别施以水平向左的力、，其中的大小不变，的大小由零逐渐增大，经过一段时间，它们恰好同时向右运动到最远，且位移大小相等。在此过程中，两质点同一时刻的瞬时速度与的关系是（　　）A．B．C．先，后D．先，后【答案】C【解析】在图像上，任意一点的切线的斜率数值上等于该时刻的加速度，由于Q的加速度由零不断增大，曲线切线的斜率的绝对值也应该从零开始不断增大，即曲线的切线应该从水平状态不断开始变陡，那么只有向右边凸出的下降的曲线才能满足条件，又因为Q与P运动时间相等，运动的位移大小相等，所以图像的曲线包围的面积相等，根据这些要求，曲线的起点，即质点Q的初速度比大于质点Q的初速度，且两条图像必定会相交，ABD错误，C正确；故选C。4．（2021·江苏扬州市·高三其他模拟）皮球从一定高度处由静止下落，t1时刻与地面碰撞后反弹，t2时刻上升到最高点，皮球运动时受到的空气阻力大小恒定，取皮球落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列皮球位置x与时间t的关系图像中，能描述该过程的是 （　　）A．B．C． D．【答案】A【解析】皮球从一定高度处由静止下落，小球的加速度大小为所以下落时速度越来越大，所以图线斜率增大；反弹上升时，加速度大小为方向与运动方向相反，所以上升时速度减小，图线斜率越来越小；上升时加速度大于下降时加速度，所以上升时速度变化更快，用时更短，同时因为阻力的存在，反弹后不能在上升到原高度，故A 正确，BCD错误。故选A。5．（2021·江苏泰州市·高三三模）沙游乐场有两个沙坡PM、QM，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q位置如图所示，一游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，损失的机械能分别为E1、E2，到达M点的速度分别为v1、v2，则（　　）A．a1>a2 B．t1=t2 C．E1<E2 D．v1>v2【答案】C【解析】A．设PM与水平面夹角为，QM与水平面夹角为，根据牛顿第二定律有依题意，有解得a1a2故A错误；B．根据几何关系，有解得因为两角度不相等，故B错误；C．损失的机械能在数值上等于克服摩擦力做的功，有因为所以E1<E2故C正确；D．根据匀变速直线运动规律，有联立，可得v1<v2故D错误。故选C。6．（2020·常州市第一中学高三月考）赤道上方某高度无初速下落的小球落在正下方偏东的某位置。这一现象可解释为：小球在下落过程中除重力外，由于地球自转，还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。下落过程中，小球水平方向速度的平方与水平方向位移x关系的图线是下图中的（　　）A． B．C． D．【答案】A【解析】小球水平方向受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，随着小球竖直方向速度的增大，该“力”逐渐增大，根据牛顿第二定律，小球水平加速度不断增大，又因为，知图像切线斜率等于2a，可判断图像的斜率应不断增大，选项A正确。故选A。7．（2020·宜兴市官林中学高三月考）如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为（重力加速度为g）（　　）
 A．，B．，C．，D．，【答案】C【解析】对小球受力分析有，解得，故选C。8．（2020·江阴市华士高级中学高三月考）质量不等的两木块A、B，用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连，在图所示情况下，木块A、B一起做匀速运动。若木块A、B的位置互相交换，则木块A运动的加速度为(木块A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ，且μ＜1，重力加速度为g，空气阻力、滑轮摩擦均不计) （　　）A．(1－μ)g B．(1－μ2)g C． g D．与木块A、B的质量有关【答案】A【解析】设A、B的质量分别为M和m。图示情况下，根据平衡条件得Mg=μmg木块A、B的位置互相交换后，根据牛顿第二定律得对A有T-μMg=Ma对B有mg-T=ma联立解得 a=（1-μ）g故选A。9．（2020·宜兴市官林中学高三月考）如图所示，物体叠放在物体上，的质量均为，且上、下表面均与斜面平行，它们沿倾角为的固定斜面一起以加速度加速下滑，已知重力加速度为，与斜面间的动摩擦因数为，则（　　）A．可能不受静摩擦力作用B．若受到静摩擦力作用，则方向可能沿斜面向上C．受到斜面的滑动摩擦力大小为D．与斜面间的动摩擦因数【答案】D【解析】A．以P、Q整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 得设P受到的静摩擦力大小为f，方向沿斜面向下，对P，由牛顿第二定律得解得f=-μmgcosθ方向沿斜面向上，故A错误；
B．Q对P的静摩擦力方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律知，Q受到静摩擦力作用，则方向沿斜面向下，故B错误；
C．Q受到斜面的滑动摩擦力大小为故C错误；
D．因a＞0，即故μ＜tanθ，故D正确。
故选D。10．（2021·安徽安庆市·安庆一中高三三模）如图甲所示，一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端栓接物体A。A、B接触但不粘连，与水平桌面的摩擦因数均为μ，压缩弹簧使A、B恰好不滑动，，给物体B施加力F的作用使之作匀加速直线运动，F与位移s的关系如图乙所示（），则下列结论正确的是（　　）A．水平桌面的摩擦因数B．物体A、B分离时加速度相同，C．物体A、B分离时，弹簧压缩量D．开始有F作用时，弹簧压缩量【答案】C【解析】B．初始状态对AB根据牛顿第二定律得解得B错误；A．恰好分离时，对B根据牛顿第二定律解得A错误；CD．恰好分离时，对A根据牛顿第二定律得初始状态对AB根据平衡条件得根据题意解得C正确，D错误。故选C。11．（2021·江苏扬州市·高三开学考试）如图所示为冲关游戏的一个项目，导轨倾斜固定，倾角为，导轨内置一滑轮，绳子一端与滑轮相连，另一端与抱枕相连。选手抱住抱枕后沿导轨下滑，绳与竖直方向夹角为，且保持不变。已知抱枕质量为，选手质量为，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　）A．选手与抱枕一起做匀速直线运动B．绳子对抱枕的作用力大小为C．抱枕对选手的作用力大小为D．选手质量越大，角越小【答案】C【解析】A．由于不计一切阻力，系统具有相同的加速度，根据牛顿第二定律可得：选手与抱枕一起做匀加速直线运动，故A错误；B．以选手与抱枕整体为研究对象，受到重力和绳子的拉力作用，合力方向沿斜面向下，则有解得a=gsinβ，所以α=β，即绳子的拉力方向垂直于导轨，则绳子对抱枕的作用力大小为F拉=（m1+m2）gcosβ故B错误；C．以选手为研究对象，选手受到重力和抱枕对选手的作用力，二者的合力沿导轨向下，根据力的合成可得抱枕对选手的作用力大小为m2gcosβ，故C正确；D．无论选手质量多大，始终存在α=β，所以β角的大小与选手的质量无关，故D错误。
故选C。二、解答题（56分）12．（每空3分，共12分）（2021·江苏高三专题练习）某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图（a）所示，已知滑块的质量为M，当地重力加速度记为。请完成下列填空：A．闭合气泵开关，多次调节导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，则导轨水平；B．将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为的钩码；C．调整定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；D．打开光电门、释放滑块，记录滑块通过光电门的时间、，读出两光电门之间的距离L，用游标卡尺测出遮光条的宽度为d，示数如图（b）所示，则_________，并由此计算出滑块的加速度_______（用、、L、d表示）；E.依次添加钩码，重复上述过程多次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；F.以钩码质量的倒数（）为横轴，加速度的倒数（）为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图（c）所示的图线，若该直线斜率为k，纵截距为b，则待测物体质量_________，当地重力加速度__________（用k、b、M表示）。【答案】0.520                【解析】[1]由图可知，游标尺的0刻度前为，第4刻度与上边对齐，读数为：，所以总读数为：[2]根据可得所以[3][4]滑块的质量为M，待测物体的质量为，滑块受到拉力为F，由牛顿第二定律有对钩码联立得所以图象的斜率为，故纵轴截距为所以13.（8分）（2020·江苏南通市·海门市第一中学高三期中）江苏省公安厅交警总队组织沿江8市交警部门组建了无人机执法小分队，今年国庆期间，利用无人机灵活机动的特点，进行低空巡查和悬停抓拍交通违法行为。如图所示，为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，无人机连同装备的质量为m=2kg，其动力系统所能提供的最大作用力为F0=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N。取g=10m/s2。（1） 无人机在地面上从静止开始，以最大作用力竖直向上起飞，到达离地高度为h=12m的位置所需要的时间t为多少？（2） 无人机现由悬停抓拍改做低空巡查，从静止开始以a=3m/s2的加速度沿水平线做匀加速直线运动，求在此过程中其动力系统所提供的作用力F2的大小和方向。（方向可用角度的正切值表示）
 【答案】（1）2s；（2）N，方向与水平夹arctan2度角斜向上【解析】（1）无人机竖直向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：代入得：a=6m/s2；由运动学公式得：代入得：t=2s（2）无人机沿水平方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：在竖直方向处于二力平衡为：且 代人得动力系统所提供的作用力为： N又有 tana==2则F2的方向与水平夹arctan2度角斜向上14.（10分）（2021·麻城市实验高级中学高三其他模拟）如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为，传送带AB足够长，传送皮带轮以大小为v=4m/s的恒定速率顺时针转动，一包货物以v0=12m/s的初速度A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数，且可将货物的最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。（g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？（2）求货物在传送带上上升的最高点距A点的距离？
 【答案】（1）0.8s；（2）【解析】（1）设货物刚滑上传送带时加速度大小为货物所受合力且得货物速度从减至传送带速度v所用时间设为，位移设为，则有解得（2）当货物速度与传送带速度相等时由于此后货物向上做匀减速运动：设货物加速度大小为，则有设货物再经时间，速度减为零，则货物继续做匀减速运动位移则货物上滑的总距离为15．（12分）（2021·江苏泰州市·泰州中学高三其他模拟）如图所示，桌面上固定一光滑斜面，斜面倾角为30°，质量为m1、m2的物体通过轻质细线跨过光滑滑轮连接，将m1置于斜面释放后，m1沿斜面向上滑动，将m1、m2互换位置后，m2也能沿斜面上滑，求（1）m1、m2应满足的条件；（2）若将m1置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为t，将m2置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为，m1与m2的比值为多少；（3）若斜面粗糙，m1、m2与斜面的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，将m1置于斜面释放后，m1仍然能够沿斜面向上滑动，将m1、m2互换位置后，m2也能沿斜面上滑，则动摩擦因数μ应满足什么条件？
 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由题意可知，m1沿斜面向上滑动，则有则将m1、m2互换位置后，m2也能沿斜面上滑，则得所以（2）由题意有、得4a1=a2由牛顿第二定律可得联立解得（3）由题意可知、即得 16．（14分）（2021·重庆八中高三其他模拟）如图所示，在某物流中心质量为m的纸箱可沿直角滑槽ABCDEFE无初速度滑下，纸箱与滑槽之间的动摩擦因数μ=，滑槽AB边与水平面夹角为θ，整个装置关于竖直平面对称，ab长度为L，滑槽的长度远大于箱子的边长，重力加速度为g。求：（1）若θ=0°，纸箱对滑槽ABCD面的压力N1；（2）若θ>45°，纸箱下滑的加速度a，及纸箱从B端无初速度下滑运动到A端的时间t。【答案】（1）；（2）；【解析】解：（1）如图所示，θ=0°有N1=mgcos45°解得由牛顿第三定律得纸箱对滑槽得压力为方向垂直ABCD面向下（2）如图所示，重力垂直于AB方向的分力Gy=mgcosθ将Gy分解到垂直于两侧面，分力为N2，则N2=mgcosθcos45°N2=mgcosθ