2025版高考物理全程一轮复习训练题单元素养评价三牛顿运动定律

这是一份2025版高考物理全程一轮复习训练题单元素养评价三牛顿运动定律，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.[2024·德州调研]高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目，如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景，以下说法正确的是( )
A.赛道对运动员的弹力竖直向上
B.运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下
C.赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力
D.运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力
2．纵跳是体育运动的基本动作之一，可以分为原地纵跳和助跑纵跳．如图甲所示，人光脚在原地纵跳时，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的
B.人能够原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力
C.在C点人达到最大速度
D.曲线上的A点表示人下蹲至最低点
3.
如图所示，在水平面上有一小物体P，P与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.8，P用一水平轻质弹簧与左侧墙壁连在一起，P在一斜向上的拉力F作用下静止，F与水平方向间的夹角θ＝53°，并且P对水平面无压力．已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．则撤去F瞬间P的加速度大小为( )
A.0 B．2.5 m/s2C.12.5 m/s2 D．无法确定
4．粗糙水平面上有三个通过不计质量的卡扣依次连接在一起的货箱A、B、C，质量分别为m、2m、3m，每个货箱与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.现在两人合作搬运货箱，一人用水平力F向右拉C，另一人同时用力F向右推A，使货箱向右运动，则B、C间的卡扣对C的作用力大小为( )
A.0 B．F－3μmg
C.F D．F＋3μmg
5．如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速度匀速运行．t＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t＝2 s时传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10 m/s2.在选项中，关于滑块相对地面运动的v ­t图像正确的是( )
6．新冠肺炎疫情期间，无人机发挥着非常重要的作用(图甲)，可利用无人机空投药品，将药品送到隔离人员手中．在某次无人机竖直送货中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳固定在无人机下端．无人机从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，其运动v ­t图像如图乙所示．无人机所受阻力恒定，不考虑货物受到的阻力，g取10 m/s2，下列判断正确的是( )
A.无人机上升的最大高度为36 m
B.无人机所受阻力大小为3 N
C.无人机所受的升力大小为30 N
D.加速阶段绳的拉力大小为12 N
二、多项选择题(本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)
7．如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是( )
8.
如图所示，车顶和水平地板成θ＝53°角的小车在水平地面上运动时，质量为m＝1 kg小球和光滑车顶保持接触，轻绳处于伸直状态且和车顶平行，g＝10 m/s2，以下说法正确的是( )
A.当小车以7.5 m/s2的加速度向右匀减速运动时，小球和竖直车厢壁间无弹力作用
B.当小车以7.5 m/s2的加速度向右匀加速运动时，小球和车顶间无弹力作用
C.当小车以10 m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为2 N
D.当小车以10 m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为4 N
9．将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动．该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示．g＝10 m/s2.则下列说法正确的是( )
A.在2～4 s内小球的加速度大小为0.5 m/s2
B.小球质量为2 kg
C.杆的倾角为30°
D.小球在0～4 s内的位移为8 m
三、非选择题(本题共3小题，按要求答题)
10．如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以用来验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车分别放在两块一端带滑轮的长木板上，长木板放在水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的拉力，增减车上的砝码可改变小车的质量．两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止(如图乙)，抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小．
(1)关于该实验，下列说法正确的是__________．
A.要垫高长木板的一端，平衡摩擦力
B.盘和盘中砝码的总质量要远小于小车的总质量
C.要测出小车运动的时间
(2)图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录，已测得小车1的总质量M1＝100 g，小车2的总质量M2＝200 g，由图可读出小车1的位移x1＝5.00 cm，小车2的位移x2＝____________ cm，可以算出 eq \f(a1,a2)＝____________(结果保留三位有效数字)；在实验误差允许的范围内， eq \f(a1,a2)________ eq \f(M2,M1)(填“大于”“小于”或“等于”).
11．2022年5月1日起衢州市部分县、区超标电动车不得上道路行驶，新的电动自行车必须符合国标GB17761－2018的标准，新标准规定最高车速不能高于25 km/h，整车质量应当小于或等于55 kg，制动性能要符合如下规定：
某人体重m＝50 kg，骑着符合新标准、质量M＝50 kg的电动自行车在水平路面行驶．电动自行车的刹车过程可简化为匀变速直线运动．
(1)当遇到紧急情况时，若他同时使用前后车闸刹车，在干燥路面上该车的最小加速度是多少？此时受到的制动力是多大？(保留两位有效数字)
(2)若此人私自改装电瓶输出速度，致使车速超标(其他条件不变)，当他以32 km/h速度在雨后的路面上行驶，遇见紧急情况，采取同时使用前后车闸方式刹车，则该车刹车后行驶的最大距离是多少？
(3)根据你所学物理知识，分析电动自行车超速超载有什么危害？
12．质量M＝4 kg、长2L＝4 m的木板放在光滑水平地面上，以木板中点为界，左边和右边的动摩擦因数不同，一个质量为m＝1 kg的滑块(可视为质点)放在木板的左端，如图甲所示．在t＝0时刻对滑块施加一个水平向右的恒力F，使滑块和木板均由静止开始运动，t1＝2 s时滑块恰好到达木板中点，滑块在前2 s内运动的x ­ t图像如图乙所示，g取10 m/s2.
(1)计算前2 s内木板运动的加速度a1的大小；
(2)计算滑块与木板左边间的动摩擦因数μ1；
(3)若滑块与木板右边间的动摩擦因数μ2＝0.1，2 s末撤去恒力F，则滑块能否从木板上滑落下来？若能，求分离时滑块的速度大小．若不能，则滑块将停在离木板右端多远处？
单元素养评价（三） 牛顿运动定律
1．解析：赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上，A错误；运动员相对赛道沿赛道下滑，因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道向上，由牛顿第三定律知，运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道向下，B正确；赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力的受力物体都是运动员，因此不可能是一对作用力和反作用力，C错误；运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力，是一对作用力和反作用力，D 错误。
答案：B
2．解析：人对地面的压力是由于人脚发生微小形变引起的，地面对人的支持力是由于地面发生微小形变引起的，选项A错误；人能够原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人的重力，产生向上的加速度，选项B错误；图中C点，地面对人的支持力减小到等于人的重力，人的速度达到最大，选项C正确；曲线上的A点表示人下蹲受到地面支持力最小，表示人向下的加速度最大，曲线上的峰值表示加速度向上最大，C表示向下至最低点，选项D错误．
答案：C
3．解析：撤去F之前，由平衡知识可知，F弹tan 53°＝mg，解得F弹＝0.75mg；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，因最大静摩擦力为fm＝μmg＝0.8mg，可知物体不动，加速度为零，A正确．
答案：A
4．解析：将货箱A、B、C看作整体，水平向右为正方向，由牛顿第二定律得2F－6μmg＝6ma，单独研究C，设卡扣对C的作用力为N，则F＋N－3μmg＝3ma，联立解得N＝0，故卡扣对C的作用力大小为0，B、C、D错误，A正确．
答案：A
5．解析：滑块在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a＝μg＝2 m/s2，滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t1＝ eq \f(v0,a)＝1 s，然后随传送带一起匀速运动的时间t2＝t－t1＝1 s，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到停止，a′＝－2 m/s2，运动的时间t3＝1 s，所以速度—时间图像对应D选项．
答案：D
6．解析：由v ­t图线与t轴所围图形面积表示位移，知无人机上升的最大高度大小为x＝ eq \f(1,2)×7×12 m＝42 m，A错误；无人机减速上升的加速度大小为a2＝ eq \f(12－0,7－6) m/s2＝12 m/s2，设无人机所受阻力大小为f，对整体由牛顿第二定律有f＋（m＋M）g＝（m＋M）a2，解得f＝5 N，B错误；无人机加速上升的加速度大小为a1＝ eq \f(12－0,6－0) m/s2＝2 m/s2，设无人机所受的升力大小为F，则有F－（M＋m）g－f＝（M＋m）a1，解得F＝35 N，C错误；对货物由牛顿第二定律，加速阶段绳的拉力大小为FT－mg＝ma1，解得FT＝12 N，D正确．
答案：D
7．解析：因3对4的滑动摩擦力为3μmg，小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动；同理5也不可能滑动；当力F较小时，对1、2、3整体以共同的加速度向右运动；当F较大时，2、3之间会产生滑动，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体要向右移动，故图A、D正确．
答案：AD
8．解析：当小车以7.5 m/s2的加速度向右匀减速运动时，加速度向左，需要水平向左的合外力，所以小球和竖直车厢壁间一定有弹力作用，故A错误；
设小球与光滑车顶没有弹力时，小车的加速度为a，对小球受力分析如图所示
由牛顿第二定律得mg tan 37°＝ma
解得a＝g tan 37°＝7.5 m/s2，B正确；
当小车以10 m/s2的加速度向右匀加速运动时，对小球受力分析如图所示
由牛顿第二定律得F sin 37°＋FNcs 37°＝ma，
F cs 37°－FNsin 37°－mg＝0
联立解得FN＝2 N，D错误，C正确．
答案：BC
9．解析：由图丙得：在2～4 s内小球的加速度a＝ eq \f(v2－v1,t2－t1)＝0.5 m/s2，则A正确；在0～2 s内小球做匀速直线运动时，重力沿杆向下的分力等于5 N，在2～4 s内由牛顿第二定律有：F2－F1＝ma，解得m＝1 kg，则B错误；设杆与水平面的夹角为α，则F2－mg sin α＝ma，解得α＝30°，则C正确；由速度—时间图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示位移，即0～4 s内小球的位移为5 m，则D错误．
答案：AC
10．解析：（1）在验证小车的质量一定，加速度与力成正比关系时，要使得小车受到的合外力等于细线的拉力，则实验中需要垫高长木板的一端，平衡摩擦力，选项A正确；对小车和盘整体受力分析可知mg＝（M＋m）a对小车有F＝Ma＝ eq \f(Mmg,M＋m)可知，当m≪M时，小车受到的拉力等于盘和盘中砝码的总重力，选项B正确；实验中两小车运动时间相等，不需要测量时间，选项C错误．故选AB.（2）由图可知，小车2的位移为2.50 cm，由匀加速直线运动的位移公式可知x＝ eq \f(1,2)at2即a＝ eq \f(2x,t2)由于时间相等，所以 eq \f(a1,a2)＝ eq \f(x1,x2)＝ eq \f(5.00,2.50)＝2.00在实验误差允许的范围内， eq \f(a1,a2)等于 eq \f(M2,M1).
答案：（1）AB （2）2.50 2.00 等于
11．解析：（1）根据匀变速运动公式2ax＝v2－v eq \\al(2,0)
解得a＝ eq \f(v2－v eq \\al(2,0) ,2x)＝－3.4 m/s2
根据牛顿第二定律得－F＝（m＋M）a解得F＝340 N
（2）根据匀变速运动公式2a1x1＝v eq \\al(2,1) ，2a1x2＝v eq \\al(2,2) ， eq \f(x1,x2)＝ eq \f(v eq \\al(2,1) ,v eq \\al(2,2) )
联立解得x2＝36 m
（3）超速时，加速度不变但刹车距离变大，超载时，质量变大，减速的加速度变小，刹车距离变大，易造成追尾事故．
答案：（1）－3.4 m/s2 340 N （2）36 m （3）见解析
12．解析：（1）由题图乙可知，前2 s内滑块运动的位移为4 m，而t1＝2 s时滑块恰好到达木板中点，所以前2 s内木板运动的位移x1＝4 m－L＝2 m，对于木板有x1＝ eq \f(1,2)a1t eq \\al(2,1) ，
解得a1＝1 m/s2.
（2）对于木板有μ1mg＝Ma1，解得μ1＝ eq \f(Ma1,mg)＝0.4.
（3）前2 s内，滑块的平均速度 eq \(v,\s\up6(－))m＝ eq \f(xm,t1)＝2 m/s，滑块到达木板中点时的速度vm＝2 eq \(v,\s\up6(－))m＝4 m/s，同理，对于木板，有 eq \(v,\s\up6(－))1＝ eq \f(x1,t1)＝1 m/s，此时木板的速度v1＝2 eq \(v,\s\up6(－))1＝2 m/s，
滑块滑过中点后做匀减速运动，木板继续做匀加速运动，它们的加速度大小分别为
a′m＝ eq \f(μ2mg,m)＝μ2g＝1 m/s2，a′1＝ eq \f(μ2mg,M)＝0.25 m/s2，
设滑块与木板从t1时刻开始到速度相等时的运动时间为t2，则有vm－a′mt2＝v1＋a′1t2，
解得t2＝1.6 s，
滑块滑过中点后滑块的位移x′m＝vmt2－ eq \f(1,2)a′mt eq \\al(2,2) ＝5.12 m，
木板的位移x′1＝v1t2＋ eq \f(1,2)a′1t eq \\al(2,2) ＝3.52 m，
所以Δx＝x′m－x′1＝1.6 m