2022届高考物理选择题专题强化训练：牛顿运动定律及其应用(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：牛顿运动定律及其应用(广东使用)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共17小题；共68分）
1. 春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，输犹能一取焉”，意思是马对车不再施加拉力，车还能继续向前运动，这是关于惯性的最早记述。下列关于惯性的说法正确的是
A. 惯性就是力的作用
B. 拉力可以改变车的惯性
C. 车运动越快惯性就越大
D. 惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态及是否受力无关

2. 下列说法正确的是
A. kg 、 m/s 、 N 是导出单位
B. 质量、长度、时间是基本单位
C. 在国际单位制中，质量的基本单位是 g
D. 在 F=kma 中，k 的数值由 F 、 m 、 a 的单位决定

3. 如图，两只小鸟甲、乙质量近似相等，落在倾斜的树枝上，则
A. 树枝对小鸟的作用力竖直向上
B. 树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力
C. 树枝对甲小鸟的摩擦力小于对乙小鸟的摩擦力
D. 树枝对甲小鸟的支持力大于对乙小鸟的支持力

4. 被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜（FAST）如图所示，质量为 3×104 kg 的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离 300 m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长 600 m，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为
A. 4×105 NB. 6×104 NC. 1×105 ND. 3×104 N

5. 两个质量不同的物体沿同一光滑斜面运动，一个沿斜面向上运动，另一个沿斜面向下运动，则两个物体的加速度
A. 大小相等，方向相同B. 大小相等，方向相反
C. 大小不等，方向相同D. 大小不等，方向相反

6. 操场跳远沙坑内有沙子，把沙粒堆起时沙粒下滑逐渐形成沙堆，若沙粒是干燥的，这些沙堆有几乎相等的顶角。学校干燥的沙坑中某一沙堆锥底周长约为 63 cm，母线长（沙堆顶点到锥底的斜边长）为 12.5 cm，则可推测沙粒之间的摩擦因数约为
A. 0.2B. 0.6C. 0.75D. 0.9

7. 物体在地面附近以 2 m/s2 的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的机械能的变化
A. 不变B. 减小C. 增大D. 无法判断

8. 图为 2020 年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O 为结点，轻绳 OA 、 OB 、 OC 长度相等，无风时三根绳拉力分别为 FA 、 FB 、 FC。其中 OB 、 OC 两绳的夹角为 60∘，灯笼总质量为 3 m，重力加速度为 g。下列表述正确的是
A. FB 一定小于 mgB. FB 与 FC 是一对平衡力
C. FA 与 FC 大小相等D. FB 与 FC 合力大小等于 3 mg

9. 如图所示，卡车上固定有倾角均为 37∘ 的两个斜面体，匀质圆筒状工件置于两个斜面间。卡车正以 90 km/h 的速度匀速行驶，为了保证刹车时工件不与其中任何一个斜面脱离，则其刹车的最小距离更接近于（路面能提供足够大摩擦，sin37∘=0.6）
A. 23 mB. 33 mC. 43 mD. 53 m

10. 水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力使其匀速前进，则
A. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
B. 水平拉力与地面对木箱的摩擦力是作用力与反作用力
C. 木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力
D. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是作用力与反作用力

11. 下列关于矢量和力学单位制的说法中正确的是
A. 速率是矢量
B. 在国际单位制中， kg 、 m 、 N 都是基本单位
C. 质量的国际单位是 kg，也可以是 g
D. 在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是 F=ma

12. 一物块被固定在天花板上磁性板紧紧吸住且不易平移，如图所示，忽略铁块与磁性板间的万有引力，下列判断正确的是
A. 铁块与磁性板间在竖直方向有一对相互作用
B. 铁块与磁性板间在竖直方向有两对相互作用
C. 铁块受到磁力和重力是一对平衡力
D. 铁块受到磁力和弹力是一对平衡力

13. 如图所示，物块恰能沿斜面匀速下滑，运动过程中若在物块上再施加一个竖直向下的恒力 F，则
A. 物块仍匀速下滑B. 物块将加速下滑
C. 物块将减速下滑D. 物块如何运动要看 F 的大小

14. A 和 B 两点电荷间，其中 A 的电量是 B 电量的 2 倍，若 A 对 B 的库仑力为 FAB，B 对 A 的库仑力为 FBA，则下列说法中正确的是
A. FAB=2FBA B. 2FAB=FBA C. FAB=FBA D. 无法判断

15. 如图，A 、 B 两个挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面足够长，在释放 B 球的同时，将 A 球以某一速度 v0 水平抛出，当 A 球落于斜面上的 P 点时，B 球的位置位于
A. P 点以下B. P 点以上
C. P 点D. 由于 v0 未知，故无法确定

16. 如图，滑块以初速度 v0 沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用 h 、 x 、 v 、 a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是
A. B.
C. D.

17. 如图，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部经过 b 点爬到 a 点处，下列说法正确的是
A. 在 a 点碗对蚂蚁的支持力大于在 b 点的支持力
B. 在 a 点碗对蚂蚁的摩擦力大于在 b 点的摩擦力
C. 在 a 点碗对蚂蚁的作用力大于在 b 点的作用力
D. 在 a 点蚂蚁受到的合力大于在 b 点受到的合力

二、双项选择题（共11小题；共44分）
18. 路边小吃烤热狗的截面简化示意图如图所示，两根水平的平行金属圆柱支撑着热狗，圆柱半径都为 R，圆心间距为 2.4R。热狗可视为圆柱体，生热狗截面半径为 R，重力为 G，熟热狗半径变大，重力不变，忽略摩擦。比较静止时的生热狗和熟热狗
A. 两根金属圆柱对生热狗的合力小于对熟热狗的合力
B. 单根金属圆柱对生热狗的弹力大于对熟热狗的弹力
C. 单根金属圆柱对生热狗的弹力大小为 58G
D. 单根金属圆柱对生热狗的弹力大小为 54G

19. 如图所示，体育课上某同学想通过改变抓杠时两手间的距离来体验自己两手臂上作用力的大小，若他每次改变两手间的距离后均处于静止悬空状态，已知该同学的身体重量为 G。下列说法正确的是
A. 当他两手间的距离大于肩宽时，两手臂上的作用力小于 G2
B. 当他两手间的距离与肩同宽时，两手臂上的作用力等于 G2
C. 当他两手间的距离小于肩宽时，两手臂上的作用力小于 G2
D. 无论他两手间的距离怎样变化，两手臂上作用力的矢量和不变

20. 在水平桌面上放置一个杯子，下列说法正确的是
A. 杯子所受重力与杯子对桌面的压力是一对平衡力
B. 杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对平衡力
C. 杯子对桌面的压力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力
D. 杯子所受重力与桌面对杯子支持力是一对作用力与反作用力

21. 如图所示，在粗糙的水平地面上一物体 A 在斜向下的推力 F 的作用下，向右做匀加速直线运动，推力与水平面夹角为 θ。下列说法中正确的是
A. 物体 A 一定受到四个力的作用
B. 物体 A 受到的摩擦力一定小于 Fcsθ
C. 推力 F 与物体 A 受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向下
D. 物体 A 受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力

22. 跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中
A. 运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小
B. 运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小
C. 运动员所受的支持力和重力相平衡
D. 运动员所受的合力一定向上

23. 如图所示，水平传送带以速度 v1 匀速运动，小物体 P 、 Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v2，P 与定滑轮间的绳水平，t=t0 时刻 P 离开传送带，不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体 P 速度随时间变化的图象可能是
A. B.
C. D.

24. 质量为 m 的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为 h 的横杆，不计空气阻力，重力加速度为 g。则
A. 起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B. 上升过程中，重力势能增加 mgh
C. 从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重
D. 刚接触海绵垫时，在竖直方向即作减速运动

25. 小孙和小李课间休息时，看见一同学正在水平地面上以速度 v 匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书籍施加某方向的力 F 后，发现大书箱的运动状态下不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力 F 后，发现对大书箱的运动状态没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力 F 的方向可能是以下选项中的
A. B.
C. D.

26. 如图所示，质量为 m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态，现用一个力 F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是
A. 竖直挡板对球的弹力一定增大
B. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零
C. 斜面对球的弹力保持不变
D. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma

27. 如图所示，重为 5 N 的物体置于倾角为 37° 的斜面上，用平行于斜面的大小为 5 N 的力 F 作用于物体，物体恰能沿斜面向上做匀速直线运动，而斜面相对于地面保持静止，已知 sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则下列说法中正确的是
A. 物体对斜面的压力大小为 5 N
B. 物体所受斜面摩擦力方向沿斜面向下
C. 物体与斜面之间的摩擦因数为 0.5
D. 斜面对物体的合力方向水平向左

28. 如图所示，重量为 30 N 的物体，静止在倾角 θ=30∘ 的粗糙的斜面上，若用 F=5 N 的竖直向上的力拉物体，而物体仍然静止在斜面上，下述结论正确是
A. 物体受到的摩擦力减小 2.5 N B. 物体对斜面的作用力减小 5 N
C. 斜面受到的压力减小 5 N D. 物体受到的合外力减小 5 N

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的速度可能是
A. 一直增大
B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大
C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

30. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，图中 a 点是弹性绳的原长位置，c 是人所到达的最低点，b 是人静止悬吊时的平衡位置，空气阻力不计．则人从 P 点落下到最低点 c 的过程中
A. 人在 Pa 段做自由落体运动，绳的拉力为零
B. 在 ab 段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C. 在 bc 段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D. 在 c 点，人的速度为零，其加速度也为零
答案
第一部分
1. D
【解析】1 .一切物体具有惯性；2 .惯性是物体的固有属性；3 .质量是惯性大小唯一的量度；4 .惯性是物体的一种属性，而不是一种力，故A错误、B错误、C错误，D正确。
2. D
【解析】 m/s 、 N 都是国际单位制中的导出单位，kg 是基本单位。故A错误；
质量、长度、时间是基本物理量，不是基本单位。故B错误；
在国际单位制中，质量的基本单位是 kg。故C错误；
在 F=kma 中，k 的数值由 F 、 m 、 a 的单位决定。故D正确。
3. A
4. B
5. A
【解析】由于斜面光滑，物体仅受重力和斜面的支持力，设斜面倾角为 θ，沿斜面方，向受力分析可得：mgsinθ=ma，故 a=gsinθ，方向始终沿斜面向下，大小仅与斜面倾角有关，与物体质量以及在斜面上的运动方向无关，故BCD错误，A正确。
故选A。
6. C
【解析】取侧面的一粒沙作为研究对象，其受力情况如图所示
设圆锥的高为 H 、底面半径为 R，则周长为
63=2πR
解得 R=632π cm
已知斜面长 l=12.5 cm，则有
csθ=Rl≈0.8
解得 θ=37∘，据平衡条件，有
mgsinθ=Ff 、 FN=mgcsθ
又 Ff=μFN
解得 μ=tan37∘=0.75
故选C。
7. C
【解析】物体以 a=2 m/s2 的加速度匀减速竖直上升，加速度向下，根据牛顿第二定律可知 F合8. D
【解析】三个灯笼受到重力与 OA 的拉力，所以 OA 的拉力 FA=3 mg 三根绳子等长，可知 OB 与 OC 的拉力是相等额；对 O 点进行受力分析如图：
可知：FBcs30∘+FCcs30∘=FA=3 mg，所以：FB=FC=3 mg，故A错误，C错误，D正确；由图可知，FB 与 FC 的方向不在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误。
9. C
10. D
【解析】木箱对地面的压力，受力物体是地面，施力物体是木箱；地面对木箱的支持力，受力物体是木箱，施力物体是地面，这是一对作用力和反作用力，故A错误，D正确。
木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力，这两个力是一对平衡力，故B错误。
木箱对地面的压力受力物体是地面，施力物体木箱；木箱所受的重力受力物体是木箱，施力物体是地球，这两个力涉及到木箱、地球、地面，方向都向下，不是一对作用力和反作用力，也不是一对平衡力，故C错误。
11. D
【解析】速率是速度的大小，只有大小没有方向，故A错误；
在国际单位制中， N 是导出单位，故B错误；
g 是质量单位，但不是国际单位制中的基本单位，故C错误；
在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是 F=ma，故D正确。
12. B
【解析】铁块竖直方向受到三个力作用：重力的施力物体是地球；弹力、磁力的施力物体都是磁性板，所以铁块与磁性板间在竖直方向有两对相互作用。故A错误，B正确；
铁块竖直方向受到三个力作用，铁块受到磁力和重力、弹力的合力等于 0，所以磁力和重力不是一对平衡力，磁力和弹力也不是一对平衡力。故CD错误。
13. A
【解析】未加 F 时，物块匀速下滑，受力平衡，分析物体的受力情况如图，
由平衡条件得：mgsinθ=μmgcsθ，得 sinθ=μcsθ
对物块施加一个竖直向下的恒力 F 时，物块受到的滑动摩擦力大小为
f=μ(F+mg)csθ
重力和 F 沿斜面向下的分力大小为 (F+mg)sinθ，则上可知，
(F+mg)sinθ=μ(F+mg)csθ，则物块受力仍平衡，所以仍处于匀速下滑状态。
受到的合外力仍为零，保持不变。故A正确，BCD错误。
14. C
【解析】力的作用是相互的，它们是作用力与反作用力的关系，大小相等，与带电量的大小无关，所以C正确。
15. B
【解析】设 A 球落到 P 点的时间为 tA，AP 的竖直位移为 y；B 球滑到 P 点的时间为 tB，BP 的竖直位移也为 y，
A 球做的是自由落体运动，由 y=12gt2 得运动的时间为：tA=2yg
B 球做的是匀加速直线运动，运动到 P 点的位移为：s=ysinθ，加速度的大小为：a=gsinθ，
根据位移公式 s=12gt2 得，时间为：tB=2ygsin2θ=1sinθ2yg>tA，故B正确。
故选B
16. B
【解析】滑块以初速度 v0 沿粗糙斜面下滑直至停止，可知滑块做匀减速直线运动。对滑块受力分析易得 a=μgcsθ−gsinθ，方向沿斜面向上，C 、D选项错误；x=v0t−12at2，h=xsinθ，由图象规律可知A选项错误，B选项正确。
17. B
【解析】对蚂蚁受力分析如图：由平衡条件：mgcsθ=FN，mgsinθ=Ff，由 b 到 a，角 θ 增大，csθ 减小，sinθ 增大，故 Ff 增大，FN 减小，选项A错误，B正确；碗对蚂蚁的作用力与蚂蚁的重力等大反向，合力为 0，选项C、D错误。
第二部分
18. B， C
19. B， D
【解析】对人受力分析，受重力和两个拉力，设拉力与竖直方向的夹角为 θ，根据平衡条件，竖直方向，有：2Fcsθ=mg，
解得：F=mg2csθ≤mg2（当 θ=0∘ 时取等号）
当他两手间的距离大于肩宽时，θ>0∘，故 F当他两手间的距离与肩同宽时，θ>0∘，故 F=G2，即两手臂上的作用力等于 G2，故B正确；
当他两手间的距离小于肩宽时，θ>0∘，故 F根据平衡条件，无论他两手间的距离怎样变化，两手臂上作用力的矢量和不变，大小等于 G，方向竖直向上，故D正确。
20. B， C
【解析】杯子所受重力与杯子对桌面的压力分别作用在两个物体上，不可能是一对平衡力。故A错误；
杯子所受重力与桌面对杯子支持力作用在同一个物体上，效果可以抵消，是一对平衡力。故B正确；
杯子对桌面的压力与桌面对杯子支持力是杯子与桌面之间的相互作用，是一对作用力与反作用力。故C正确；
杯子所受重力与桌面对杯子支持力作用在同一个物体上，效果可以抵消，是一对平衡力。故D错误。
21. A， B
【解析】物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处于平衡，知物体一定受四个力的作用。故A正确。
根据共点力平衡得，f=Fcsθ，故B正确；
因为物体合力为零，知推理 F 与物体 A 受到的摩擦力与重力和支持力的合力等值反向，方向一定数值向下，故C正确；
物体 A 受到的重力和支持力不等，不是一定平衡力，故D错误。
22. B， D
【解析】人在地面上跳起，是因为人受到的支持力大于人的重力，人的合力向上；
但人对地面的压力与地面对人的支持力为作用力与反作用力，故二者大小相等；故AC错误；BD正确。
23. B， C
【解析】若 v2GQ，则向右匀加速到速度为 v1 后做匀速运动到离开，则为 B图；
若 f若 v2>v1：f 向左，若 f>GQ，则减速到 v1 后匀速向右运动离开，无此选项；
若 f则AD错误，BC正确。
24. A， C
25. A， D
【解析】小李施加的力斜向上方，与运动方向相反；由于力有竖直向上的分量，故摩擦力减小，如果 F 向后的分力与摩擦力相互平衡则物体可以做匀速运动，故A正确；
小李施加的力斜向下方，与运动方向相反；则压力增大，摩擦力增大，而 F 有向后的分力，故物体一定做减速运动，故B错误；
小李施加的力斜向前方，与运动方向相同；则物体对地面的压力减小，摩擦力减小，而拉力有向前的分量，故物体做加速运动，故C错误；
小李施加的拉力斜向下方，与运动方向相同，物体对地面的压力增大，摩擦力增大，但拉力有向前的分量，仍有可能保证物体受力平衡，故物体仍会做匀速运动，故D正确。
26. A， C
【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，如图：
重力 mg 、竖直挡板对球的弹力 F2 和斜面的弹力 F1。设斜面的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律得
竖直方向：F1csθ=mg ⋯⋯①
水平方向：F2−F1sinθ=ma ⋯⋯②
由 ① 看出，斜面的弹力 F1 大小不变，与加速度无关，不可能为零。故B错误，C正确；
由 ② 看出，若加速运动时，F2=F1sinθ+ma。F2 将增大，故A正确；
根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于 ma。故D错误。
27. B， C
【解析】对物体受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据共点力平衡条件，有：
F−mgsin37∘−f=0 ⋯⋯①
N−mgcs37∘=0 ⋯⋯②
解得：N=mgcsθ=5×0.8 N=4 N，f=2 N。故A错误。
物体沿斜面向上，故摩擦力一定沿斜面向下，故B正确；
根据滑动摩擦力公式可得：f=μN，解得：μ=fN=24=0.5；故C正确；
斜面对物体的作用力是 N 和 f 的合力，设方向与斜面方向的夹角为 α，则 tanα=Nf=42=2，故合力不可能水平向左，故D错误。
28. A， B
【解析】物体不受拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图
根据共点力平衡条件，有 f=mgsinθ
N=mgcsθ
有拉力 F 作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图
根据共点力平衡条件，有 f1=(mg−F)sinθ
N1=(mg−F)csθ
故 f−f1=Fsin30∘=2.5 N
N1−N2=Fcs30∘=532 N，故A正确，C错误；
开始时，物体对斜面的作用力大小等于物体的重力，当受到向上的拉力 F=5 N 时，物体对斜面的作用力减小了 5 N，故B正确；
力 F 作用前后，物体均处于平衡状态，因此合外力均为零，故合外力没有变化，故D错误.故选AB.
第三部分
29. A， B， D
【解析】如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，速度一直变大，故A正确。
如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到 0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，速度再逐渐增大。故B正确。
如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小。故C错误。
如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到 0 时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为 0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即先减小于一非零的最小值，再逐渐增大，故D正确。
30. A， B， C
【解析】A选项：Pa 段人做自由落体运动，加速度为 g，绳的拉力为零，故A正确；
B选项：从 a 到 b 的过程中，人的重力大于弹力，合力方向向下，加速度方向向下，人处于失重状态，故B正确；
C选项：b 点，人的重力等于弹力，加速度为零；由 b 到 c，人的重力小于弹力，合力方向向上，加速度方向向上，人处于超重状态，故C正确；
D选项：当弹性绳伸长到 c 点时，人的速度为零，弹力大于重力，加速度向上，故D错误；
故选ABC。