2023年高考物理预测题之牛顿运动定律含答案

这是一份2023年高考物理预测题之牛顿运动定律含答案，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
 高考物理预测题之牛顿运动定律一、单选题1．如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　）A． B．C． D．2．将雨滴视为半径为r的球体（球体体积），在其竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为，其中k是比例系数，v是雨滴的速度。不计雨滴间的相互作用且雨滴质量不变。若用①、②分别表示密度相同、半径为r1、r2 （）的雨滴在空气中无初速下落的v -t图线，可能正确的是（　　）A． B．C． D．3．如图为两张拍照频率相同的频闪照片，拍照对象是相同斜坡上运动的同一滑块。其中一张为滑块从斜坡顶部静止释放后运动到底部的照片；另一张为该滑块从斜坡底部冲到顶部时速度刚好为零的照片。已知滑块与斜坡的动摩擦因数为μ，斜坡的倾角为θ，可以判断（　　）A．上图为滑块沿斜坡向下运动的照片B．滑块在两斜坡底部时的重力功率大小相等C．μ>tanθD．两照片中斜坡对滑块的作用力不同4．如图甲所示，光滑水平地面上静止放置足够长的木板B，物块叠放在长木板B上，一水平拉力作用在长木板上使长木板从静止开始运动，AB间动摩擦因数为，重力加速度为。设木板B静止时右端的位置为坐标原点，规定力的方向为正方向，木板B的加速度随位移的变化图像如图乙所示，则（　　）A．位移为时物块的速度大小为B．位移为时木板B的速度大小为C．位移为时木板B的速度大小为D．物块和木板B两物体在处开始相对滑动二、多选题5．质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则（　　）A．小球对圆槽的压力为B．小球对圆槽的压力为C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小6．如图所示，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置。质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一个劲度系数为k的轻质弹簧相连，此时弹簧为原长l0。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内，且弹簧始终保持水平，重力加速度为g。对其中一个金属环分析，已知弹簧的长度为l时，弹性势能为。下列说法正确的是（　　）A．最高点与最低点加速度大小相同B．金属环的最大速度为C．重力的最大功率为D．弹簧的最大拉力为2mg三、实验探究题7．如图甲所示，可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度．实验中得到一条较理想的纸带（如图乙），纸带上记录的点为打点计时器（频率）打的点．根据数据求出重力加速度　     　（保留3位有效数字）。（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是____（填入所选物理量前的字母）。A．小球的质量m B．轻杆的长度LC．小球的直径d D．轻杆与竖直方向的夹角（3）写出加速度与（1）、（2）中被测物理量之间的关系式　     　（用被测物理量的字母表示）。四、综合题8．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1=4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为 ，货物可视为质点（取cos24°=0.9，sin24°=0.4）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2。9．如图甲所示，木板质量M=0.5kg，长L=1m，初始时刻静止在光滑水平地面上，可视为质点的质量m=1kg的小物块，以初速度从木板左端滑上的瞬间，对木板施加一个水平向右的力F，物块与木板之间的动摩擦因数。摩擦产生的热量Q与力F大小的关系如图乙所示。g取。求：（1）的大小；（2）物块的初速度的大小；（3）A点的坐标对应的与的大小。10．两套完全相同的小物块和轨道系统固定在水平桌面上。物块质量m=1kg，轨道长度l=2m，物块与轨道之间动摩擦因数μ=0.2现用水平拉力F1=8N、F2=4N同时拉两个物块，分别作用一段距离后撤去，使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止。（g=10m/s2）求：（1）在F1作用下的小物块加速度a1多大？（2）F1作用了多少位移s1？（3）从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两物块速度相同，则t为多少？11．如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的点以的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的点后沿原路返回。若到的距离为，斜面倾角。（，，）（1）求物体沿斜面上滑时的加速度；（2）求物体与斜面间的动摩擦因数；（3）若物体从点返回时斜面变得光滑，设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过点时，其动能恰与重力势能相等，求点相对水平地面的高度。12．如图所示，有一个倾角为θ=37°的足够长斜面固定在水平面上，在斜面上固定一半径为R=1m的光滑圆环AB，其中AC⊥BC，在BC的左侧斜面不光滑，BC的右侧斜面光滑。现将质量为m=0.5kg的小滑块（可视为质点）紧贴着环的内侧，沿AD方向以初速度v0发射，小滑块可以沿环内侧运动至环的最高点，并从B点以速度vB平行于AC飞出。已知小物体与斜面BC左侧之间的动摩擦因数为，重力加速度为g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求： （1）小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf；（2）若小滑块能到达B点，则vB至少为多少？（3）若小滑块恰好能到达B点，并从B点平行于AC飞出，则到达斜面底端时的点为E点，求AE之间的距离。13．如图所示，光滑钉子M、N相距2L，处于同一高度。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N连线的中点P处，B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大距离为L。已知重力加速度为g。（1）求A球的质量mA；（2）求A球下落到最低点时绳中张力T；（3）用质量为m的C球替换A球，C球从P点由静止释放后，求C球下落距离为L时的速度大小vC。14．一物体在恒力F的作用下，在粗糙程度不均匀的水平面运动，其运动的v-t图像如图所示，物体在0~t时间内在摩擦因数为的水平面做匀加速，t~2t时间内在摩擦因数为的水平面做匀速运动，2t~3t时间内在摩擦因数为的水平面做匀减速运动。匀速过程速度为v0，下列说法正确的是（　　）A． B．C． D．
 1．C2．B3．D4．C5．A,C6．A,B,D7．（1）9.75（2）D（3）8．（1）解：已知倾斜滑轨与水平面成24°角，
对货物列牛顿第二定律 
解得： （2）解：货物做匀加速运动，根据速度和位移的关系可得： 
解得：  （3）解：货物做匀减速运动
根据运动学公式可得：①
根据牛顿第二定律可得：②
联立两式解得：9．（1）解：根据摩擦产生的热量为可知，无论F取何值，物块与木板的摩擦力都为则摩擦产生的热量由物块与木板的相对位移决定。由图乙可知，当时，产生的热量都为，说明当时，物块运动到木板的最右端时恰好与木板保持相对静止，则（2）解：当时，对物块受力分析，根据牛顿第二定律有可得，物块的加速为对木板受力分析，根据牛顿第二定律有可得，木板的加速度为以木板为参考系，则物块的相对加速度为则根据匀变速运动的规律有解得，物块的初速度为（3）解：图乙中，当时，摩擦产生的热量减小，则说明物块在运动到木板右端前就已经与木板共速，即相对位移小于木板的长度。当时，摩擦产生的热量又突然增大，而且大于了，说明当物块与木板共速后两者又发生了相对滑动，由此可知，当时，物块与木板恰好不能发生相对滑动，即两者共速后一起向右加速。则对整体受力分析，根据牛顿第二定律有对物块受力分析，根据牛顿第二定律有联立可得又因为当时，对物块和木板受力分析，由牛顿第二定律得设物块位移为，木板位移为，经时间t达到共同速度v，则且此时物块在木板上的相对位移为联立得将代入得所以10．（1）解：根据牛顿第二定律得解得（2）解：物块1先加速后减速，减速运动的加速度大小为从静止开始运动达到最大速度的时间为t1，则代入数据解得F1作用位移（3）解：同理可得，物块2加速运动和减速运动的加速度大小均为由题意可判断两物块速度相等时，物块1正在减速，物块2正在加速，设此时刻为t，则代入数据得11．（1）解：设物体沿斜面上滑时的加速度大小为，由运动学公式可得解得物体沿斜面上滑时的加速度大小为，方向沿斜面向下（2）解：设物体与斜面间的动摩擦因数为，上滑过程根据牛顿第二定律可得解得（3）解：物体返回经过点时，其动能恰与重力势能相等，则有物体从到过程，根据动能定理可得联立可得12．（1）解：小球受力分析如图（a）所示小球所受弹力为则小球所受的滑动摩擦力为则斜面对小球的摩擦力所做的功为代入数据解得（2）解：从A到B的过程中，由动能定理得小球能运动到最高点B，则在最高点所受圆环的弹力，临界状态为弹力等于0，如图（b）所示在B点有联立上式可得代入数据解得初速度v0至少为（3）解：从B点飞出后，做类平抛运动，设运动时间为t，在斜面上的加速度为a，如图（c）可知在最高点处有根据平抛运动规律有AE之间的距离为联立上式解得13．（1）解：如图所示，根据几何关系可得A球下落至最低点时，A球与P连线与竖直方向的夹角为α=45°     ①则B球上升的高度为②对A、B组成的系统根据机械能守恒定律得③联立②③解得④（2）解：当A球下落至最低点时，设A、B的加速度大小分别为aA、aB，对A、B根据牛顿第二定律分别⑤⑥设A球下落到最低点时的速度大小为vA，则vA在A球两侧绳子的分量大小均为⑦由于A球拖动两侧的绳子使MA和AN段绳子同时延长，所以此时B球的速度大小为⑧根据⑧式可知A球下落到最低点附近一极小时间内，A、B的位移关系满足⑨即⑩联立④⑤⑥⑩解得⑪（3）解：根据（1）题中分析同理可知，当C球下落距离为L时，B球上升的高度仍为hB，且C球与P连线与竖直方向的夹角仍为α，对B、C组成的系统根据机械能守恒定律得⑫根据（2）题中分析同理可知⑬联立⑫⑬解得⑭14．B