专题04 牛顿定律-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（江苏专用）

专题04 牛顿定律 1. （2022.江苏.高考真题）.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（　　） A. 当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下 B. A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化 C. 下滑时，B对A的压力先减小后增大 D. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量 2. （2022.江苏.高考真题）.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（ ） A. B. C. D. 3.（2022.江苏.高考真题）.喷泉a、b形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、b的（　　） A. 加速度相同 B. 初速度相同 C. 最高点速度相同 D. 在空中的时间相同 1.（2024.江苏宜兴.三模）.如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，煤块到传送带顶端时速度恰好为零，，。取，则 (    ) A. 煤块在传送带上的划痕为米 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为 C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 D. 传送带转动的速率越大，物块到达传送带顶端时的速度就会越大 2.（2024.江苏宜兴.三模）如图所示，质量为的物块置于倾角为的斜面上，通过一细线绕过光滑定滑轮系于点，为细线、、的结点，质量为的小球置于光滑的半球体上，半球体的半径为，为球心。已知，，水平，竖直，且、、在同一直线上，系统处于静止状态，小球可视为质点，重力加速度为，，，则下列说法正确的是(    ) A. 细线的拉力大小为 B. 细线和细线的拉力大小相等 C. 半球体受到地面的摩擦力和斜面受到地面的摩擦力大小相等 D. 物块受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下 3. (2024.江苏苏州.三模).现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为3m。下列说法正确的是（　　） A. 每根铁链的拉力均为mg B. 给花浇水后支架对墙面的作用力变大 C. 改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变 D. 吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力 4. （2024.江苏南京、盐城.一模）.如图所示，两根不可伸长的轻绳连接质量为m小球P，右侧绳一端固定于A，绳长为L，左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物体Q，整个系统处于静止状态时，小球P位于图示位置，两绳与水平方向夹角分别为和。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上，且两绳均拉直，由静止释放，已知，，重力加速度为g，求： （1）物体Q的质量M； （2）小球P运动到图示位置时的速度v大小； （3）小球P运动到图示位置时绳中的张力大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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04 牛顿定律 1. （2022.江苏.高考真题）.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（　　） A. 当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下 B. A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化 C. 下滑时，B对A的压力先减小后增大 D. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量 【答案】B 【详解】B．由于A、B在下滑过程中不分离，设在最高点的弹力为F，方向沿斜面向下为正方向，斜面倾角为θ，AB之间的弹力为FAB，摩擦因素为μ，刚下滑时根据牛顿第二定律对AB有 对B有 联立可得 由于A对B的弹力FAB方向沿斜面向上，故可知在最高点F的方向沿斜面向上；由于在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的，弹簧一直处于压缩状态，所以A上滑时、弹簧的弹力方向一直沿斜面向上，不发生变化，故B正确； A．设弹簧原长在O点，A刚开始运动时距离O点为x1，A运动到最高点时距离O点为x2；下滑过程AB不分离，则弹簧一直处于压缩状态，上滑过程根据能量守恒定律可得 化简得 当位移为最大位移的一半时有 带入k值可知F合=0，即此时加速度为0，故A错误； C．根据B的分析可知 再结合B选项的结论可知下滑过程中F向上且逐渐变大，则下滑过程FAB逐渐变大，根据牛顿第三定律可知B对A的压力逐渐变大，故C错误； D．整个过程中弹力做的功为0，A重力做的功为0，当A回到初始位置时速度为零，根据功能关系可知整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量，故D错误。 2. （2022.江苏.高考真题）.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有 FN = mg月 则对一条腿有 根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为。 故选D。 3.（2022.江苏.高考真题）.喷泉a、b形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、b的（　　） A. 加速度相同 B. 初速度相同 C. 最高点速度相同 D. 在空中的时间相同 【答案】A 【详解】A．不计空气阻力，在喷泉喷出的水在空中只受重力，加速度均为重力加速度，故A正确； D．设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为，水平方向速度为，竖直方向，根据对称性可知在空中运动的时间 可知 D错误； BC．最高点的速度等于水平方向的分速度 由于水平方向的位移大小关系未知，无法判断最高点的速度大小关系，根据速度的合成可知无法判断初速度的大小，BC错误； 故选A。 1.（2024.江苏宜兴.三模）.如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，煤块到传送带顶端时速度恰好为零，，。取，则 (    ) A. 煤块在传送带上的划痕为米 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为 C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 D. 传送带转动的速率越大，物块到达传送带顶端时的速度就会越大 【答案】A  【详解】A. 由图乙可知传送带的速度为，在内，煤块比传送带快，相对位移为米，此时划痕为米在内，传送带比煤块快，相对位移为米，此时划痕为米，覆盖前面的米划痕，总划痕为米，故A正确； 在内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，根据 牛顿第二定律有 根据图乙可得 在内传送带的速度大于物块的速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，根据根据 牛顿第二定律有根据图乙可得 联立解得 故BC错误 D.当传送带的速度大于后，物块在传送带上一直做加速度为的减速运动，无论传 送带的速度为多大，物块到达传送带顶端时的速度都相等， D错误。 【分析】当物体与传送带速度相同时物体所受的摩擦力会发生突变，利用牛顿第二定律分析求解，传送带速率大到一定程度，物体可能一直做匀减速直线运动直到传送带顶端，此时物块到达传送带顶端时的速度大小不变。 此题为为通过图像确定物体的运动情况，从而确定物体的受力情况，属于牛顿第二定律的重要题型之一，此题还需要具体全面分析物体和传送带速度关系，从而才能确定物体的运动过程，才能正确分析物体的受力情况。 2.（2024.江苏宜兴.三模）如图所示，质量为的物块置于倾角为的斜面上，通过一细线绕过光滑定滑轮系于点，为细线、、的结点，质量为的小球置于光滑的半球体上，半球体的半径为，为球心。已知，，水平，竖直，且、、在同一直线上，系统处于静止状态，小球可视为质点，重力加速度为，，，则下列说法正确的是(    ) A. 细线的拉力大小为 B. 细线和细线的拉力大小相等 C. 半球体受到地面的摩擦力和斜面受到地面的摩擦力大小相等 D. 物块受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下 【答案】C  【详解】A.对小球做受力分析，如图所示    由于力的三角形与  相似，可得 解得，，故A错误； B.对结点受力分析，线的拉力大小等于细线的拉力在水平方向的分力大小，所以细线的拉力小于细线的拉力，故B错误； D.由上述项分析可知，则对于有，所以斜面对的摩擦力方向沿斜面向上，故D错误； C.对、整体受力分析，所受地面的摩擦力大小等于细线的拉力在水平方向的分力大小，对和斜面整体受力分析，斜面受到地面的摩擦力大小等于细线的拉力大小，故C正确。 故选C。 3. (2024.江苏苏州.三模)现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为3m。下列说法正确的是（　　） A. 每根铁链的拉力均为mg B. 给花浇水后支架对墙面的作用力变大 C. 改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变 D. 吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】 A．设每根绳子和竖直方向的夹角为，则有 解得 A错误； B．对支架、吊篮、花盆整体进行受力分析可知，给花浇水后整体重力变大，故支架对墙面的作用力变大，B正确； C．由 可知改变铁链的长度，每根绳子和竖直方向的夹角为发生改变，则铁链的拉力大小改变，C错误； D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对平衡力，D错误。 故选B。 4. （2024.江苏南京、盐城.一模）.如图所示，两根不可伸长的轻绳连接质量为m小球P，右侧绳一端固定于A，绳长为L，左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物体Q，整个系统处于静止状态时，小球P位于图示位置，两绳与水平方向夹角分别为和。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上，且两绳均拉直，由静止释放，已知，，重力加速度为g，求： （1）物体Q的质量M； （2）小球P运动到图示位置时的速度v大小； （3）小球P运动到图示位置时绳中的张力大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体P静止，受力分析如图所示 根据平衡条件可得 物体Q静止，则 解得 （2）物体P由水平位置由静止释放，沿圆弧运动到图示位置。根据机械能守恒定律，可得 根据几何关系易得 物体P运动到图示位置时，速度与垂直，即沿着方向，所以 解得 （3）因为物体运动到图示位置做圆周运动，物体P的受力沿绳方向和垂直于绳分解，物体P沿绳方向合外力提供圆周运动向心力 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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 $$