专题03牛顿运动定律-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（辽宁专用）

专题03 牛顿运动定律 1．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是（　　） A．v0= 2.5m/s B．v0= 1.5m/s C．μ = 0.28 D．μ = 0.25 （多选）2．（2024·辽宁·高考真题）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（　　） A．小物块在时刻滑上木板 B．小物块和木板间动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3︰4 D．之后小物块和木板一起做匀速运动 1．（2024·湖南·模拟预测）如图所示，质量为4kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一质量为2kg的物块，现对物块施加一大小为12N、水平向右的恒定拉力F，只要拉力F作用的时间不超过1s，物块就不能脱离木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，物块可视为质点，取重力加速度大小。则木板的长度为（    ） A．0.8m B．1.0m C．1.2m D．1.5m 2．（2024·辽宁·模拟预测）在物流运输的过程中经常使用传送带，如图所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率稳定运行。质量为的物体由A点到达B点，传送带和物体间的动摩擦因数为，则在物体随传送带稳定运行的过程中（　　） A．运动的物体受到摩擦力一定为 B．物体受到4个力的作用 C．物体对传送带的作用力垂直传送带向下 D．物体受到合力为零 3．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（    ）    A．时地板对该同学的支持力最小 B．时电梯对该同学的支持力为零 C．6~8s内电梯上升的高度约为4m D．6~8s内电梯上升的高度约为9m 4．（2024·辽宁·模拟预测）如图甲所示，一个质量m=1kg的物体从斜面底端冲上一足够长斜面，物体运动的v-t图像如图乙所示，斜面倾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．物块下滑时的加速度大小为10m/s2 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.4 C．物块回到斜面底端时速度大小约为 5.4m/s D．物块回到斜面底端的时刻约为3.0s (多选)5．如图所示，将物块（可视为质点）置于水平桌面的薄纸片上，物块和纸片的质量分别为5m和m，各接触面之间的动摩擦因数均为μ，物块距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为d，重力加速度为g。现用水平向右的恒力F拉动纸片，将纸片从物块下抽出，物块恰能停在桌面的右端。下列说法正确的是（    ） A．将纸片抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为 B．物块在纸片上运动时间是它在桌面上运动时间的2倍 C．物块与纸片分离时，物块的速度为 D．将纸片抽出过程中，F可能等于 （多选）6．如图所示，水平面上有两个质量分别为和的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两物体的材料相同。现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（    ） A．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关 B．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关 C．若水平面是光滑的，则越大，绳的拉力越小 D．若物体和地面摩擦因数为，则绳的拉力为 7（2024·辽宁·二模）森林着火后，采用直升机运水去灭火，如图所示。直升机下方用绳子吊着水桶，为了方便问题分析，假设直升机与水桶之间用一根不可伸长的轻质绳子相连。直升机运水飞行的过程中，水桶受到的空气阻力与水桶的速度成正比，比例系数为k。若绳子可以承受的最大拉力为F，水桶和水的总质量为m，重力加速度为g。求： （1）直升机竖直向上加速运动的过程中，水桶的最大加速度； （2）水桶水平方向做匀速直线运动时，水桶的最大速度及此时绳子与竖直方向的夹角。 8．（2024·辽宁·二模）在沟谷深壑、地形险峻的山区，由于暴雨暴雪极易引发山体滑坡，并携带大量泥沙石块形成泥石流，发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施，甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图所示，假设一段泥石流（视为质量不变的滑块）从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角，泥石流与坡体间的动摩擦因数，A点距离坡体底端B点的长度为108m，泥石流经过B点时没有能量的损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为。一辆汽车停在距离B点右侧80m的C处，当泥石流到达B点时，司机发现险情，立即启动车辆并以加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。重力加速度g取，（已知，）。求： （1）泥石流经过B点时的速度大小及由A点运动到B点所用的时间； （2）通过计算判断泥石流能否追上汽车。 9．（2024高三下·江苏·专题练习）如图甲所示，质量为小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的运动，小球在时刻与挡板碰撞，然后沿着斜面做加速度大小为的运动，在时刻到达C点，接着从C点运动到B点，到达B点的时刻为，以上过程的图像如图乙所示（未知），已知与大小的差值为，重力加速度，求： （1）小球受到阻力的大小； （2）斜面倾角的正弦值； （3）？ 10（辽宁联考题）．如图所示，4个完全相同的木块一个挨一个地静置于水平地面上（彼此不相连）。每个木块的质量、长度，与地面间的动摩擦因数。一质量的小铅块（视为质点）从左侧第一个木块的最左端，以大小的初速度开始向右运动，它与木块间的动摩擦因数。最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度取。 （1）当小铅块刚运动至左侧第二个木块上时，求此时小铅块的速度大小。 （2）求小铅块运动至哪个木块上时，小铅块下方的木块开始滑动。 （3）小铅块停止运动时，求与左侧第一个木块最左端的距离。（结果保留小数点后2位）    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 牛顿运动定律 1．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是（　　） A．v0= 2.5m/s B．v0= 1.5m/s C．μ = 0.28 D．μ = 0.25 【答案】B 【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则 由题干知 x = 1m，t = 1s，v > 0 代入数据有 v0 < 2m/s 故A不可能，B可能； CD．对物块做受力分析有 a = - μg，v2 - v02= 2ax 整理有 v02 - 2ax > 0 由于v0 < 2m/s可得 μ < 0.2 故CD不可能。 故选B。 （多选）2．（2024·辽宁·高考真题）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（　　） A．小物块在时刻滑上木板 B．小物块和木板间动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3︰4 D．之后小物块和木板一起做匀速运动 2【答案】ABD 【详解】A．图像的斜率表示加速度，可知时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在时刻滑上木板，故A正确； B．结合图像可知时刻，木板的速度为 设小物块和木板间动摩擦因数为，由题意可知物体开始滑上木板时的速度为 ，负号表示方向水平向左 物块在木板上滑动的加速度为 经过时间与木板共速此时速度大小为，方向水平向右，故可得 解得 故B正确； C．设木板质量为M，物块质量为m，根据图像可知物块未滑上木板时，木板的加速度为 故可得 解得 根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为 此时对木板由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．假设之后小物块和木板一起共速运动，对整体 故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。 1．（2024·湖南·模拟预测）如图所示，质量为4kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一质量为2kg的物块，现对物块施加一大小为12N、水平向右的恒定拉力F，只要拉力F作用的时间不超过1s，物块就不能脱离木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，物块可视为质点，取重力加速度大小。则木板的长度为（    ） A．0.8m B．1.0m C．1.2m D．1.5m 【答案】B 【详解】设拉力F作用下物块在木板上滑动，物块的加速度大小为，撤去外力后物块的加速度大小为，木板的加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 ，， 拉力F作用的时间为1s时，物块、木板的速度为 ， 设又经时间，物块、木板共速，则 解得 ， 木板的长度为 故选B。 2．（2024·辽宁·模拟预测）在物流运输的过程中经常使用传送带，如图所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率稳定运行。质量为的物体由A点到达B点，传送带和物体间的动摩擦因数为，则在物体随传送带稳定运行的过程中（　　） A．运动的物体受到摩擦力一定为 B．物体受到4个力的作用 C．物体对传送带的作用力垂直传送带向下 D．物体受到合力为零 【答案】D 【详解】B．物体随传送带稳定运行的过程中，物体与传送带保持相对静止，物体受到重力、垂直于传送带的支持力与沿传送带向上的静摩擦力，即物体受到3个力的作用，故B错误； A．结合上述可知，稳定时，物体向上做匀速直线运动，根据平衡条件可知，运动的物体受到摩擦力一定为，故A错误； C．结合上述可知，传送带对物体的摩擦力和支持力的合力与重力平衡，即传送带对物体的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，物体对传送带的作用力方向竖直向下，故C错误； D．结合上述可知，结合上述可知，稳定时，物体向上做匀速直线运动，物体受到合力为零，故D正确。 故选D。 3．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（    ）    A．时地板对该同学的支持力最小 B．时电梯对该同学的支持力为零 C．6~8s内电梯上升的高度约为4m D．6~8s内电梯上升的高度约为9m 【答案】C 【详解】A．时，加速度向上且最大，则该同学处于超重状态，根据牛顿第二定律可得 可知地板对该同学的支持力最大，故A错误； B．时，加速度为0，根据受力平衡可知，电梯对该同学的支持力等于同学的重力，故B错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，由图可知，内围成的面积大约有4个小方格，则时的速度为 由图像可知，6~8s内电梯的加速度为0，做匀速运动，上升的高度约为 故C正确，D错误。 故选C。 4．（2024·辽宁·模拟预测）如图甲所示，一个质量m=1kg的物体从斜面底端冲上一足够长斜面，物体运动的v-t图像如图乙所示，斜面倾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．物块下滑时的加速度大小为10m/s2 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.4 C．物块回到斜面底端时速度大小约为 5.4m/s D．物块回到斜面底端的时刻约为3.0s 【答案】C 【详解】B．由乙图可知，物块上滑加速度大小为 物块上滑过程，由牛顿第二定律，可得 解得 故B错误； A．物块下滑过程，由牛顿第二定律，可得 解得 故A错误； CD．由乙图可知，0~1.2s内滑块上滑的位移为 设滑块下滑时间为t，则有 解得 物块回到斜面底端的时刻约为 物块回到斜面底端时速度大小约为 故C正确，D错误。 故选C。 5（2024·辽宁·二模）森林着火后，采用直升机运水去灭火，如图所示。直升机下方用绳子吊着水桶，为了方便问题分析，假设直升机与水桶之间用一根不可伸长的轻质绳子相连。直升机运水飞行的过程中，水桶受到的空气阻力与水桶的速度成正比，比例系数为k。若绳子可以承受的最大拉力为F，水桶和水的总质量为m，重力加速度为g。求： （1）直升机竖直向上加速运动的过程中，水桶的最大加速度； （2）水桶水平方向做匀速直线运动时，水桶的最大速度及此时绳子与竖直方向的夹角。 【答案】（1）；（2），绳子与竖直方向的夹角的余弦值为 【详解】（1）水桶受到的空气阻力与水桶的速度成正比，则 直升机竖直向上加速运动的过程中，水桶受到重力、拉力和阻力作用，故 即 则加速度越大，速度越小，拉力越大，故当速度为0，拉力最大时，加速度最大，即 解得 （2）水桶水平方向做匀速直线运动时，受力分析可得 当拉力最大时，速度最大，则 则 6．（2024·辽宁·二模）在沟谷深壑、地形险峻的山区，由于暴雨暴雪极易引发山体滑坡，并携带大量泥沙石块形成泥石流，发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施，甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图所示，假设一段泥石流（视为质量不变的滑块）从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角，泥石流与坡体间的动摩擦因数，A点距离坡体底端B点的长度为108m，泥石流经过B点时没有能量的损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为。一辆汽车停在距离B点右侧80m的C处，当泥石流到达B点时，司机发现险情，立即启动车辆并以加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。重力加速度g取，（已知，）。求： （1）泥石流经过B点时的速度大小及由A点运动到B点所用的时间； （2）通过计算判断泥石流能否追上汽车。 【答案】（1），；（2）见解析 【详解】（1）设泥石流质量为，从A到B，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得 解得 根据运动学公式 可得 （2）设汽车开始运动到与泥石流速度相等所用时间为，则有 解得 泥石流在水平面上运动的位移为 解得 汽车在水平面上运动的位移为 解得 共速时二者的距离为 所以泥石流追不上汽车。 7．（2024高三下·江苏·专题练习）如图甲所示，质量为小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的运动，小球在时刻与挡板碰撞，然后沿着斜面做加速度大小为的运动，在时刻到达C点，接着从C点运动到B点，到达B点的时刻为，以上过程的图像如图乙所示（未知），已知与大小的差值为，重力加速度，求： （1）小球受到阻力的大小； （2）斜面倾角的正弦值； （3）？ 【答案】（1）2N；（2）0.6；（3）s 【详解】（1）设斜面倾角为，小球从A运动到挡板，即在0~1s时间内由速度时间公式和牛顿第二定律可得 ， 小球从挡板运动到C点，即在时间内由速度时间公式和牛顿第二定律可得 ， 又有 联立解得 ，，， （2）由（1）分析可知 ，， 解得 （3）根据图像，BC之间位移大小为 设小球从C运动到B的时间为t，由位移时间公式，则有 解得 则 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$