2025届高考物理一轮复习限时练：07 牛顿运动定律综合应用

2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练07 训练内容：牛顿运动定律综合应用 2024年9月17日 一、单选题（每小题6分，共42分） 1．放在光滑地面上的一个质量为2kg的物体，受到一个水平力后运动的v-t图像如图所示，则水平力的大小为( ) A．1N B．2N C．3N D．4N 2．冰壶比赛中，甲冰壶以某一初速度滑出，沿水平冰面匀减速滑行一段距离后停下；乙冰壶(与甲冰壶相同)以另一初速度滑出。沿同一冰面滑行的距离是甲冰壶滑行距离的2倍。甲、乙两冰壶滑出的初速度大小的比值为( ) A． B． C．1 D．2 3．如图甲所示，“窜天猴”又称“冲天炮”，是利用火箭原理制成的一种鞭炮，火药燃烧后，在尾部喷出气流，能使主体向上飞。如图乙为某次燃放时，某支“窜天猴”在竖直方向上运动时的速度—时间图像，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。已知时刻起飞，图像段为倾斜线段，斜率绝对值与重力加速度大小相等，图像其余段均为曲线，下列对该支“窜天猴”的运动判断正确的是( ) A．在t0~t1时间内，“窜天猴”处于失重状态 B．在t1~t2时间内，气流对“窜天猴”的 作用力逐渐增大 C．在t2时刻，“窜天猴”刚好上升到最高点 D．在t3时刻，“窜天猴”内的火药刚好燃尽 4．如图所示，水平传送带以1m/s的速度逆时针匀速运行，现将一小滑块（视为质点）从A处由静止开始沿光滑固定斜面滑下，结果滑块以1m/s的速度滑上传送带的右端。若滑块从图示位置B（比A处低）由静止开始沿斜面滑下，则滑块在传送带上运动的过程中( ) A．可能一直做匀速运动 B．可能一直做减速运动 C．可能先做加速运动后做匀速运动 D．可能先做减速运动后做匀速运动 5．如图所示，水平面上有一质量为2m的物体A，左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B，B、C物体的质量均为m，用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上，不计一切摩擦。开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A．在细线被烧断的瞬间，A的加速度大小为gsinθ B．在细线被烧断的瞬间，B的加速度大小为3gsinθ C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为gsinθ D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为gsinθ 6．平板小车静止放在水平地面上，箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，箱子和车之间有摩擦，地面对小车的阻力可忽略，当它们的速度相等时，箱子和平板车的位置情况可能是( ) A．   B．   C．   D．   7．如图所示，斜劈形物体A的质量为，放在水平地面上，质量为的粗糙物块B以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零，而斜劈始终保持静止，物块上下滑动的整个过程中，下述结论正确的是( ) A．地面对斜劈A的支持力总等于 B．地面对斜劈A的摩擦力方向没有改变 C．地面对斜劈A的摩擦力方向先向左，后向右 D．物块B向上、向下滑动时的加速度大小可能相同 二、多选题（每小题10分，共30分，漏选得5分） 8．如图，质量为2kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿弹簧轴线方向，用力F拉动物块B，稳定后物块A和物块B以的加速度一起向右做匀加速直线运动，弹簧始终在弹性限度内。则稳定后( ) A．拉力F的大小为16N B．撤去力F后瞬间，物块A的加速度大小为 C．弹簧弹力大小为8N D．撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为 9．质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v-t图线，则下列说法正确的是( ) A．水平拉力的大小一定是0.1N B．水平拉力的大小可能是0.4N C．物体所受摩擦力的大小可能是0.2N D．物体所受摩擦力的大小一定是0.2N 10．如图甲所示，一足够长的木板静置于水平地面上，右端放置一可视为质点的小物块。在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力，作用后撤去，整个过程木板运动的图像如图乙所示。已知小物块的质量，木板的质量，物块与木板间及木板与地面间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，物块始终未从木板掉落。下列说法正确的是( ) A．物块与木板及木板与地面间的动摩擦因数大小为 B．拉力的大小为 C．整个过程小物块相对木板运动的位移大小为 D．整个过程系统因摩擦而产生的热量为81J 三、非选择题（共28分） 11．(12分) 质量为3m的木箱静止在光滑水平面上，其内有质量为m的物块，如图所示，现用竖直向上的恒力F1=6mg提起木箱，重力加速度为g，求： (1)木箱的加速度a； (2)物块对木箱的压力大小FN； (3)若物块与木箱间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现用水平向右的恒力F2拖动木箱，为确保物块相对于木箱始终静止，F2的最大值为多少？ 12．(16分) 传送带广泛应用于车站和机场等场所如图所示，一倾角为θ=37°的倾斜传送带固定放置.现将一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从传送带底端以的初速度沿倾斜传送带向上滑上传送带，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，它们之间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，，，求∶ (1)若传送带不动，小物块沿传送带上滑过程中的加速度大小； (2)若传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，小物块始终没有从传送带的顶端滑出，则小物块从滑上传送带到速度减为零所经过的时间t。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练07参考答案 训练内容：牛顿运动定律综合应用 1．D 解析：由v-t图像可得，物体的加速度大小为2m/s2，由牛顿第二定律可得 ，故选D。 2．B 解析：甲乙冰壶都做匀减速直线运动，由于在同一冰面上，根据牛顿第二定律 可知加速度相等，根据运动学公式 可知，ACD错误，B正确。故选B。 3．D 解析：由图像可知，在时间内，“窜天猴”竖直向上加速，故处于超重状态，故A错误；在时间内“窜天猴”的加速度减小，根据可知，气流对“窜天猴”的作用力逐渐减小，故B错误；在时间内，“窜天猴”的速度始终为正，故一直竖直向上运动，故C错误；图像中的点为曲线和直线的转折点，则时刻之后“窜天猴”只受重力，故D正确。故选D。 4．C 解析：根据 在滑块从位置下滑的情况下，滑块通过斜面底端时的速度等于，B比A处低，则在滑块从位置下滑的情况下，滑块通过斜面底端时的速度小于，若传送带足够长，则滑块在传送带上先做加速运动后做匀速运动；若传送带不够长，则滑块在传送带上一直做加速运动。故选C。 5．A 解析：在细线被烧断前，以A、B、C及弹簧为整体进行受力分析，根据共点力平衡得，在细线被烧断的瞬间，根据牛顿第二定律 得，故A正确；在细线被烧断前，对A、B、弹簧进行受力分析，根据共点力平衡得细绳得拉力，在细线被烧断的瞬间对B进行受力分析，根据牛顿第二定律，解得，故B错误；剪断弹簧的瞬间，设此时细绳上得拉力为F2，对A由牛顿第二定律得，对B由牛顿第二定律得，解得，故C错误；突然撤去外力F的瞬间，这一瞬间弹簧的弹力不变，A、B具有共同的加速度，以A、B为整体根据牛顿第二定律 ，解得，故D错误。故选A。 6．C 解析：箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，在摩擦力作用下，箱子做匀减速直线运动，平板车做匀加速直线运动，设经过时间箱子与平板车达到共速，此过程平板车的位移为 箱子的位移为 则箱子相对于平板车向前的位移大小为 可得，故选C。 7．B 解析： 物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，设斜面倾角为，对系统进行受力分析 根据牛顿第二定律有 则地面对斜劈A的支持力总小于。A错误； 由上述分析可知地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，水平向左。C错误；B正确； 物体上滑过程中，根据牛顿第二定律得 则 物体下滑过程中，根据牛顿第二定律得 则 由上可知物块B向上、向下滑动时的加速度大小一定不同。D错误。故选B。 8．BC 解析：A、B两个物体，整体法，由牛顿第二定律可得 ，故A错误； 撤去力F后的瞬间，弹簧的弹力不发生突变，即A物体的受力不变，所以A物体的加速度不变，仍为，故B正确； 对A物体，由牛顿第二定律可得，故C正确； 撤去力F后的瞬间，弹簧的弹力不发生突变，对B物体，由牛顿第二定律可得 代入数据，解得，故D错误。故选BC。 9．AC 解析：图中两条直线记为1、2，如图所示： 由斜率等于加速度，两图线表示的物体的加速度大小分别为 若1是物体受水平拉力时图象，2是不受水平拉力的图象，则摩擦力大小为f=ma2=0.2N 此时，水平拉力与摩擦力方向相反，则有f-F=ma1 解得F=0.1N 若1是物体不受水平拉力时图象，2是受水平拉力的图象，则摩擦力大小为f′=ma1=0.1N 此时，水平拉力与摩擦力方向相同时，则有f′+F=ma2 解得F=0.1N，故选AC。 10．BC 解析：由图像乙可知，在时木板的加速度发生了变化，说明此时小物块与木板的速度相等，小物块对木板的摩擦力方向发生了变化，在时间内小物块相对木板滑动，根据图像可知木板的加速度大小为 对木板由牛顿第二定律得，解得，故A错误； 根据图像可知在的时间内木板的加速度大小为 由牛顿第二定律得，解得，故B正确； C．在时间内小物块始终相对木板滑动，由牛顿第二定律可知，小物块的加速度大小为，小物块的位移为 根据图像与横轴围成的面积可知，在时间内木板的位移为 在后，小物块与木板保持相对静止，则整个过程小物块相对木板运动的位移大小为，故C正确； D．整个过程小物块相对木板运动时产生的热量为 木板与地面之间的摩擦产生的热量为 木板与小物块一起运动的位移 则木板运动的总位移为 联立解得 因此整个过程系统因摩擦而产生的热量为 故D错误。故选BC。 11．(12分) (1)，方向竖直向上；(2)；(3) 解析：(1)对整体运用牛顿第二运动定律： 解得,方向：竖直向上                 (2)对物块运用牛顿第二运动定律 解得 物块对木箱的压力 (3)临界加速度 对整体牛顿第二运动定律 12．(16分) (1)；(2) 解析：(1)若传送带不动，小物块上滑过程所受的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律 故小物块上滑过程中的加速度大小为 (2)小物块刚开始运动时，小物块的速度大于传送带的速度，物块所受的摩擦力仍然沿传送带向下，根据牛顿第二定律 故小物块开始运动阶段的加速度大小为 小物块与传送带的速度相等时所需的时间 代入数据可得 小物块速度与传送带速度相等时，由 ， 小物块相对于传送带向下滑动； 此后小物块所受的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律 可得 速度减为零还需要的时间 则小物块从滑上传送带到速度减为零所经过的时间 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$