专题06 牛顿运动定律(期末真题汇编,广东专用)高一物理上学期
2025-11-07
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内容正文:
专题06 牛顿运动定律
4大高频考点概览
考点01 牛顿第一定律
考点02 牛顿第三定律
考点03 牛顿第二定律
考点04 超重与失重
地 城
考点01
牛顿第一定律
1.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)公交车在平直公路行驶时,如偶遇突发状况司机急刹车,乘客的身体会出现前倾的情况,故而在搭乘时注意抓好扶手,安全乘车,则以下说法中正确的是( )
A.公交车急刹车时,乘客所受合力向后
B.公交车速度越快,乘客惯性越大
C.公交车静止时,乘客没有惯性
D.当乘客拉着扶手合力为0时,乘客此时没有惯性
2.(24-25高一上·广东广州九区·期末)2024年8月中国网球选手在巴黎奥运会中首获女子单打金牌,创造了历史性的一刻。如图所示,运动员把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A.网球的速度越大,惯性越大
B.被击回的网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力
C.若球拍没有击中球,则球会保持原来的运动状态不变
D.球拍对网球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的
3.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)如图所示,高州木偶戏古称傀儡戏,是国家级非物质文化遗产之一,是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作,甚至表情。则下列说法中正确的是( )
A.研究木偶在空中做翻滚动作时,可以将其视为质点
B.艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心,且重心一定是物体上最重的点
C.艺人手持木偶运动时与静止时相比,木偶的惯性增大
D.无论表演何种动作,艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等
4.(24-25高一上·广东东莞·期末)打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动,有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象,要将卡在球筒里的羽毛球取出,可以选择不同的方案方案一:一手握在球筒中部,另一手用力击打球筒上端:方案二:手持球筒,使球筒下落,敲击水平面,假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案,下列说法正确的是( )
A.方案一利用羽毛球所受的重力,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从球筒下端出来
C.方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为零,其惯性随之消失
5.(24-25高一上·广东清远·期末)在日常生活中,人们观察到重的物体比轻的物体下落得快。伽利略在1638年出版的《关于两门新科学的对话》中对这一现象提出疑问,他猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动。伽利略让小球从斜面的不同位置自由滚下,观测小球多次从不同起点滚动的位移与所用时间平方的比值保持不变,不断加大斜面的倾角,对于每一个特定的倾角,小球从不同高度滚下时这个比值仍然保持不变,说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,将此结论合理推至斜面倾角为90°(即物体自由下落),其比值也将保持不变,小球仍做匀变速直线运动,关于伽利略开创的科学探究方法,下列流程表示中正确的是( )
A.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设
B.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设
C.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论
D.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论
6.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)下列说法正确的是( )
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
7.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,则以下符合事实的是( )
A.亚里士多德观察生活得出结论,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
C.伽利略利用逻辑推理和实验论证推翻了“重的物体下落比较快”这一观点
D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
8.(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课,在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用球拍击球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A.梦天实验舱内,水球质量变大,其惯性不变
B.梦天实验舱内,水球弹开的速度越大,其惯性越大
C.击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
D.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
9.(24-25高一上·广东十八校·期末)学校上体育课时,小华(左)和小兰(右)练习垫排球的过程如图所示,下列分析正确的是( )
A.小兰抛排球的力越大,排球砸到小华的手越痛,是因为小兰大力抛球,使球的惯性增大了
B.排球被小华垫飞回去,是因为小华对排球的作用力大于排球对小华的作用力
C.若小华没有垫到排球,则球将会保持原来的运动状态不变
D.小华垫排球时对球的弹力,是小华的手发生弹性形变而产生的
10.(24-25高一上·广东广州天河区·期末)下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后,重力增大,惯性增大
B.伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因
C.运动员能踢动足球说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
D.物体在合外力的作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小
地 城
考点02
牛顿第三定律
1.(24-25高一上·广东清远·期末)2024年7月第五届中国王中王围棋争霸赛中,九段棋手李轩豪在决赛中战胜王星昊,以不败战绩夺冠。如图所示解说围棋的大棋盘,棋盘竖直放置,棋盘和棋子都是磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上,不计棋子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.棋盘对棋子的弹力竖直向上
B.棋子受到的弹力是棋子发生形变引起的
C.棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力
D.棋盘对棋子的磁力与棋盘对棋子的弹力是一对作用力与反作用力
2.(24-25高一上·广东东莞·期末)一款车载磁吸式手机支架通过内置的强磁铁可以将手机稳固吸附在接触面上,支架侧视图如图所示。已知手机处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.手机受到的摩擦力沿斜面向下
B.支架接触面对手机的支持力是因为手机发生形变产生的
C.手机受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
D.支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力
3.(24-25高一上·广东广州越秀区·调研)如图所示,是一款儿童磁力涂鸦墙贴,贴在竖直墙面上,方便儿童学习和摆出各种造型,培养孩子的创新能力。不计磁力贴之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.字母D受到四个力的作用
B.磁性越强的磁力贴所受摩擦力越大
C.质量不同的磁力贴所受摩擦力不同
D.磁力贴对黑板的吸引力和黑板对磁力贴的吸引力是一对平衡力
4.(24-25高一上·广东深圳南山区·期末)诗词与成语是我国五千年灿烂文化的瑰宝,其中很多诗句与成语中含有丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”,“弯弓”的弓发生的是弹性形变
B.“以卵击石”中“卵”对“石”的作用力小于“石”对“卵”的作用力
C.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”中可估算出船行驶的平均速度
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“八万里”指的是位移
5.(24-25高一上·黑龙江部分学校·)电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图所示,人站立在电动平衡车上在水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.平衡车加速行驶时,车对人的作用力大小小于人对车的作用力大小
B.平衡车加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
C.平衡车匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
D.平衡车匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
6.(24-25高一上·广东大湾区·期末)“磁悬浮陀螺”依靠磁场力可以悬浮在空中。如图所示,对处于悬浮状态的陀螺,下列说法正确的有( )
A.陀螺在竖直方向上受力平衡
B.陀螺处于完全失重状态
C.底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对平衡力
D.桌面对底座的支持力等于底座的重力
7.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C.拉力的竖直分力大小一定等于木箱所受的重力
D.拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
8.(24-25高一上·广东佛山·期末)如图所示,一款扫把挂夹由黏性背板及两个卡扣组成,使用时将扫把的杆身按入卡扣之间,就能将扫把悬挂起来,假设扫把静止时杆身竖直,且不与墙壁及其他物品接触,则下列说法正确的是( )
A.挂夹对扫把的摩擦力等于扫把的重力
B.卡扣夹得越紧,挂夹对拖把的摩擦力越大
C.墙壁对黏性背板的作用力等于扫把的重力
D.若卡扣未夹紧,扫把下滑时挂夹对扫把的作用力小于扫把对挂夹的作用力
9.(24-25高一上·广东大湾区·期末)某农户采用自制的简易装置筛选橙子(近似球形)。如图所示,两根共面但不平行的直杆倾斜放置(与水平面夹角相等),橙子沿两杆向下加速运动,大小不同的橙子会落入不同筐中,下列说法正确的是( )
A.杆对橙子的弹力是由橙子发生的形变产生的
B.杆对橙子的作用力大于橙子对杆的作用力
C.杆对橙子的作用力方向竖直向上
D.同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同
10.(24-25高一上·广东十八校·期末)某学习小组在物理课上展示如图所示的小实验,将甲、乙两本书一页一页的交叉叠好后,竖直提起甲书,两本书都静止不动,则下列说法正确的是( )
A.手对甲书捏得越紧,甲书受到手的摩擦力越大
B.甲书受到乙书的摩擦力方向竖直向上
C.甲书对乙书的摩擦力和乙书对甲书的摩擦力是一对作用力和反作用力
D.手对甲书的摩擦力和甲书的重力是一对平衡力
地 城
考点03
牛顿第二定律
1.(24-25高一上·广东清远·期末)如图所示是高铁列车车厢顶两侧的行李放置架,细心的乘客发现:列车缓缓减速进站时,行李箱在行李架上没有滑动,列车停下的瞬间,行李箱向前滑动。以列车行进方向为正方向,设行李箱与行李架之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在这段过程中,下列行李箱所受摩擦力f与时间t的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,从时刻起受到水平拉力F的作用,F与t的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.时刻物块速度最大 B.至时间内,加速度先增加后减小
C.至时间内,物块速度逐渐减小 D.0至时间内,摩擦力一直在增加
3.蹦床运动是借助弹力将人竖直弹向空中做出各类动作的竞技运动。某运动员利用压力传感器记录了他在蹦床运动过程中所受蹦床弹力随时间的变化图像,如图所示。不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.运动员在末的速度达到最大
B.运动员在内的最大加速度为
C.运动员在内一直处于失重状态
D.内,运动员在时上升到最高点
4.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如甲图所示是飞机场的行李牵引车,它是一种将货物运送到停机位或分拣区位置的车辆。某次,一辆行李牵引车牵引了三节车厢简化图如乙图所示,每节车厢的质量(包括货物)相同,运动时每节车厢所受的阻力均为f,某段时间内牵引车做匀加速直线运动,牵引车给第一节车厢的拉力为F,则第二节车厢给第三节车厢的拉力是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A.受到的支持力比他对座椅的压力小 B.不受摩擦力的作用
C.受到沿水平向左的摩擦力 D.所受合力竖直向上
6.(24-25高一上·广东肇庆·期末)如图,质量分别为4m、2m、m、0.5m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度大小为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.0.75g,1.5g B.g,0.5g
C.0.75g,g D.1.5g,0.5g
7.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如图所示,轻弹簧的左右两端分别与小物块A和B相连放在光滑水平面上,A物块紧靠在竖直挡板上,两物块的质量,。水平外力作用在B物块上,弹簧被压缩,整个装置静止。同时撤掉外力F和挡板的瞬间,下面说法正确的有( )
A.弹簧弹力大小为4N B.A物块的合力大于B物块的合力
C.A物块的加速度大小为 D.A、B两物块的加速度大小之比为1:2
8.(24-25高一上·广东深圳罗湖区·期末)如图甲是游乐设施—“反向蹦极”的示意图,游戏者(可视为质点)与固定在地面上的扣环连接,打开扣环,游戏者从A点由静止释放,像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态,为上升的最高点,为弹性绳上端悬点,点为速度最大点(未画出),弹性绳的形变在弹性限度内,且遵从胡克定律,不计空气阻力,以点为坐标原点,向上为正方向,作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量,则人上升过程中( )
A.上升过程中游戏者先超重后失重
B.段的长度为
C.A点与点间的距离大于点与点间的距离
D.游戏者在点的速度为
9.(24-25高一上·广东汕尾·期末)“守护头顶上的安全,严禁高空抛物”,如图所示,某学校宿含楼外侧安装了防坠物网,网底水平。现将一质量为的水瓶从距离防坠物网处自由坠落进行测试,水瓶落到网上后的最大下陷深度为。水瓶可视为质点,下落过程中不计空气阻力、水瓶与网接触后的运动视为匀减速直线运动,取重力加速度。求:
(1)水瓶到达防坠物网处所用的时间;
(2)与防坠物网接触后、水瓶在减速时的加速度大小;
(3)水瓶与防坠物网之间的作用力大小。
10.(24-25高一上·广东汕头潮阳区·期末)2024年11月14日,航天员叶光富、李聪、李广苏在中国空间站完成相关工作后搭乘神舟十八号载人飞船顺利返回。神舟十八号载人飞船的返回舱在距地面某一高度时速度为,此时启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱减速至某一速度后,继续匀速下降。启动减速伞后的速度随时间变化的关系如图所示。已知返回舱和减速伞的总质量为m,两者的运动可以看作竖直方向的直线运动,在下落过程中受到的空气阻力f与其下落速度v的平方成正比,即,k为已知常数,重力加速度为g;
(1)求启动减速伞的瞬间,返回舱加速度的大小和方向
(2)从力和运动的关系分析,启动减速伞后返回舱下落过程中加速度大小的变化;并求出返回舱匀速下降过程的速度大小
11.(24-25高一上·广东大湾区·期末)如图所示,A、B两木块间连接一轻质弹簧,A的质量为2m、B的质量为m,一起静止放置在一块木板上。若突然将此木板抽去,在抽离瞬间,忽略接触面摩擦力的影响,重力加速度为g,A、B两木块的加速度分别是( )
A., B.,
C., D.,
12.(24-25高一上·广东十八校·期末)如图所示,4根等长的吊绳(吊绳的质量忽略不计)通过起重机械吊钩把质量为m的巨型钢板水平吊在空中,钢板静止时每根吊绳与竖直方向的夹角均为37°,不考虑空气阻力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.每根吊绳的拉力为
B.若仅增大吊绳的长度,则每根吊绳的拉力将变大
C.若吊绳将钢板以加速度a竖直向上加速吊起时,则每根吊绳的拉力为
D.当钢板被竖直向上加速吊起时,地面对起重机的支持力与钢板静止时的支持力相等
13.(24-25高一上·广东东莞·期末)某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地,沿拖杆方向对拖把头施加推力,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,()且拖把头刚好做匀速直线运动,则( )
A.拖把头所受地面的摩擦力大小为
B.地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C.保持推力的大小不变,减小夹角,地面对拖把头的支持力变小
D.保持推力的大小不变,减小夹角,拖把头将做加速运动
14.(24-25高一上·广东江门·期末)某学生用细绳一端连接一支圆珠笔,另一端固定在地铁车厢内的竖直扶手上。地铁沿某一段水平直线匀减速进站的过程中,细绳向右偏离与竖直扶手成角度,如图所示,不计空气阻力,关于地铁在这一段运动过程中,下列说法正确的是( )
A.地铁的运动方向水平向左
B.圆珠笔受到重力、拉力和合力三个力的作用
C.地铁的加速度大小为
D.圆珠笔的质量越大,夹角越大
15.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)如图所示,水平天花板上用轻绳竖直悬挂小球A,再用轻质弹簧连接A、B两球,初始时整个装置处于竖直静止状态,已知小球A的质量为,小球B的质量为,重力加速度为g.则剪断轻绳的瞬间,小球A、B加速度大小的差值等于( )
A. B.g C. D.0
16.(24-25高一上·广东湛江·期末)“蹦极”是跳跃者把一端固定的弹性长绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一项极限运动,如图甲所示。某运动员做蹦极运动时,所受绳子拉力的大小随时间的变化情况如图乙所示。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,蹦极的过程可看作竖直方向的运动,重力加速度大小为,根据图像信息,下列说法正确的有( )
A.时间内,运动员的速度方向先竖直向下,后竖直向上
B.时间内,运动员的加速度方向竖直向上
C.当运动员下降至最低点时,加速度大小为
D.运动员的重力大小为
地 城
考点04
超重与失重
1.(24-25高一上·广东广州九区·期末)如图,港珠澳大桥人工岛建设时,起重机用8根对称分布且长度为的钢索将直径为、质量为的钢筒以匀加速竖直吊起,重力加速度为,若每根钢索所能承受的最大拉力大小为,则吊起过程中下列说法正确的是( )
A.钢索拉力不断变大
B.每根钢索所受到的拉力大小为
C.钢筒的最大加速度为
D.钢筒处于超重状态
2.(24-25高一上·广东十八校·期末)如图甲所示,某民航客机因恶劣天气紧急迫降后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的应急滑道。该应急滑道可看作如图乙所示的倾角的斜面,乘客从顶点沿应急滑道加速滑到底部,出于安全考虑,乘客滑至底端时的速度不能超过。已知乘客的质量,与应急滑道间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度为,,。求:
(1)乘客下滑过程的加速度的大小;
(2)该应急滑道的长度不能超过多长;
(3)在实际下滑过程中,空气阻力是存在的,且所受的空气阻力(为常量且),若考虑空气阻力,乘客滑至应急滑道底端时速率已达到最大值,求到达应急滑道底端的速度大小。
3.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)在光滑水平面上,一个质量为1kg的物体受到大小分别为3N、4N和5N的三个水平方向的共点力作用静止,现在撤去其中5N的力,其余力不变,则物体的加速度大小为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·广东十八校·期末)和谐号和复兴号高铁相继从某站点由静止出发,沿同一方向做直线运动,两车运动的速度-时间图像如图所示。假设两车在运行过程中所受阻力大小不等,但是各自均保持不变。下列说法正确的是( )
A.在时刻,复兴号追上和谐号
B.在时刻,复兴号的加速度比和谐号的加速度大
C.复兴号追上和谐号前,时刻两车相距最远
D.两车在行驶过程中,机车的牵引力均是先减小后保持不变
5.(24-25高一上·广东清远·期末)2024年10月11日,实践十九号卫星在东风着陆场成功着陆,为我国返回式卫星回收系统再添一枚勋章,卫星返回至离地面十几公里时打开主伞,快速减速至9m/s后匀速下落,在距离地面5m时卫星上的缓冲火箭点火,使卫星着地前瞬间速度降到1m/s,此时立即关闭缓冲火箭,最后卫星撞击地面停下。下列说法正确的是( )
A.在打开主伞后减速过程,卫星处于失重状态
B.在匀速下落过程,卫星处于失重状态
C.在缓冲火箭喷气过程,卫星处于超重状态
D.在缓冲火箭在喷气过程中,卫星所受合力的平均值小于其重力
6.(24-25高一上·广东深圳龙岗区·期末)实验小组利用DIS系统,观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验,某次实验得到电梯内一物体v—t图像如图所示,取向上为正方向,以下说法正确的是( )
A.s时电梯上升到最高点
B.1~3s内电梯加速上升,物体处于超重状态
C.5~7s内电梯减速下降,物体处于失重状态
D.s时电梯停止在某一层楼
7.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如图所示,在升降电梯内的地板上放一体重计,某同学站在体重计上,电梯静止时,体重计示数为40kg。电梯启动的一段时间内,该同学发现体重计示数始终为45kg,,则在这段时间内下列说法正确的是( )
A.该同学的重力变大了 B.电梯一定竖直向上运动
C.人对体重计的压力大于体重计对人的支持力 D.电梯的加速度大小为
8.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变化图像(F-t图像)如图所示,重力加速度,则( )
A.人的体重为50kg B.人在下蹲过程中,力的示数先变小后变大
C.人在站起过程中,先失重后超重 D.人在8s内完成了两次下蹲和两次站起动作
9.(24-25高一上·广东揭阳·)如图所示,家用楼梯升降椅可以沿着倾斜的直轨道运动,方便行动困难的老人上下楼。以下说法正确的是( )
A.升降椅加速上升时,人处于失重状态
B.升降椅减速上升时,人处于失重状态
C.升降椅匀速上升时,升降椅对人的作用力竖直向上
D.升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
10.(24-25高一上·广东大湾区·期末)质量为60kg的人站在升降机中的体重计上,体重计的读数用M表示,重力加速度g取10,下列说法正确的有( )
A.升降机以1的加速度加速上升时,人处于超重状态
B.升降机以1的加速度减速上升时,M为54kg
C.升降机以1.5的加速度加速下降时,人处于超重状态
D.升降机以1.5的加速度减速下降时,M为51kg
11.(24-25高一上·广东惠州·期末)空间站的发射和回收过程中,航天员要承受超重或失重的考验。在某空间站竖直向上加速发射过程中,有一段时间内的加速度达到3.5g。已知空间站中航天员的质量为m,取重力加速度,则在该段时间内( )
A.航天员处于失重状态
B.空间站对航天员的作用力大小为4.5mg
C.空间站中质量为2kg的物体置于台秤上的视重为70N
D.空间站对航天员的作用力大于航天员对空间站的作用力
12.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示为商场中常见的两种电梯,甲是扶梯,乙是直梯。某乘客分别乘坐不同的电梯上楼(乘客相对电梯静止),则当电梯都加速上升时(加速度方向如图所示),下列说法正确的是( )
A.甲电梯上的乘客处于超重状态
B.乙电梯中的乘客处于失重状态
C.甲电梯上的乘客受到的支持力与重力平衡
D.甲、乙电梯中的乘客都受到重力、支持力和摩擦力的作用
13.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)2024年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知打开减速伞后返回舱减速下降一段距离,则在此段过程中( )
A.返回舱中宇航员处于失重状态
B.返回舱中宇航员处于超重状态
C.返回舱中宇航员先失重后超重
D.返回舱中宇航员先超重后失重
14.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)2024年11月25日,我国以“一箭双星”的方式使用长征二号丙运载火箭成功将四纬高景二号03、04卫星发射升空,卫星顺利送入预定轨道,则下列说法中正确的是( )
A.随着火箭尾部助推器中燃料逐渐减少,火箭重心逐渐下移
B.火箭中的卫星在点火后处于失重状态
C.火箭所受合力向上,卫星所受合力向下
D.随着火箭升空,助推器用完燃料后会自动脱落,这一瞬间火箭只受重力和空气阻力作用,则脱落前后瞬间火箭的加速度增加
15.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平地面上,现有一小球由某高处自由落下,落在轻质弹簧上,O为弹簧自由状态时最上端,A为小球合力为零的点,B为小球运动的最低点。运动过程弹簧在弹性限度内,小球视为质点,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球落至A点时的加速度为零
B.小球落至O点时速度达到最大值
C.小球在段处于失重状态
D.小球从O到B的过程中加速度逐渐增大
16.(24-25高一上·广东汕尾·期末)如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时,运动员的速度达到最大,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.弹性绳的原长为12m
B.下落至12m时,弹性绳的弹力为mg
C.在12~20m下落过程中,弹性绳的弹力始终在增大
D.在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉
17.(24-25高一上·广东广州越秀区·调研)某某同学站在压力传感器上做“下蹲—起立”的动作时,传感器记录的压力随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.1s时人处在下蹲的最低点 B.3s时加速度大约为
C.下蹲过程中人始终处于失重状态 D.0~4s内该同学做了2次“下蹲—起立”的动作
试卷第1页,共3页
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专题06 牛顿运动定律
4大高频考点概览
考点01 牛顿第一定律
考点02 牛顿第三定律
考点03 牛顿第二定律
考点04 超重与失重
地 城
考点01
牛顿第一定律
1.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)公交车在平直公路行驶时,如偶遇突发状况司机急刹车,乘客的身体会出现前倾的情况,故而在搭乘时注意抓好扶手,安全乘车,则以下说法中正确的是( )
A.公交车急刹车时,乘客所受合力向后
B.公交车速度越快,乘客惯性越大
C.公交车静止时,乘客没有惯性
D.当乘客拉着扶手合力为0时,乘客此时没有惯性
【答案】A
【详解】A.司机急刹车时,乘客出现身体前倾,摩擦力与乘客相对运动趋势方向相反,则摩擦力即合力方向向后,故A正确;
BCD.惯性大小的唯一量度就是质量,质量大的惯性大,与物体的形状,运动状态等其它因素无关,任何物体都有惯性,故BCD错误。
故选A。
2.(24-25高一上·广东广州九区·期末)2024年8月中国网球选手在巴黎奥运会中首获女子单打金牌,创造了历史性的一刻。如图所示,运动员把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A.网球的速度越大,惯性越大
B.被击回的网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力
C.若球拍没有击中球,则球会保持原来的运动状态不变
D.球拍对网球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【详解】A.惯性是物体的固有属性,其大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关。网球的质量不变,无论速度大小如何,其惯性都不变,故A错误;
B.被击回的网球在飞行过程中,已经与球拍脱离,不再受到球拍的作用力,只受到重力,故B错误;
C.球拍没有击中球,网球依然会受到重力的作用,重力会改变球的运动状态,使其运动轨迹发生变化,不会保持原来的运动状态不变,故C错误;
D.根据弹力的定义,弹力是由于物体发生弹性形变而产生的。球拍对网球的弹力,正是因为球拍在击打网球时发生了弹性形变,为了恢复原状而对网球产生了力的作用,故D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)如图所示,高州木偶戏古称傀儡戏,是国家级非物质文化遗产之一,是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作,甚至表情。则下列说法中正确的是( )
A.研究木偶在空中做翻滚动作时,可以将其视为质点
B.艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心,且重心一定是物体上最重的点
C.艺人手持木偶运动时与静止时相比,木偶的惯性增大
D.无论表演何种动作,艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等
【答案】D
【来源】广东省茂名市高州市2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
【详解】A.木偶翻滚动作时,各部分运动状态不同,故不能视为质点,故A错误;
B.艺人手持木偶的位置不一定是木偶的重心,且重心也不一定是物体上最重的点,故B错误;
C.惯性大小仅与质量有关,与其他因素无关,故C错误;
D.艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故D正确。
故选D。
4.(24-25高一上·广东东莞·期末)打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动,有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象,要将卡在球筒里的羽毛球取出,可以选择不同的方案方案一:一手握在球筒中部,另一手用力击打球筒上端:方案二:手持球筒,使球筒下落,敲击水平面,假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案,下列说法正确的是( )
A.方案一利用羽毛球所受的重力,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从球筒下端出来
C.方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为零,其惯性随之消失
【答案】C
【详解】AB.方案一中用力击打球筒上端,球筒向下运动,而羽毛球具有惯性,要保持原来的静止状态,方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,故AB错误;
C.方案二中球筒下落,敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,而羽毛球具有惯性,要保持原来向下运动的状态,方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来,故C正确;
D.惯性是物体本身的属性,只由质量决定,与速度无关,故D错误。
故选C。
5.(24-25高一上·广东清远·期末)在日常生活中,人们观察到重的物体比轻的物体下落得快。伽利略在1638年出版的《关于两门新科学的对话》中对这一现象提出疑问,他猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动。伽利略让小球从斜面的不同位置自由滚下,观测小球多次从不同起点滚动的位移与所用时间平方的比值保持不变,不断加大斜面的倾角,对于每一个特定的倾角,小球从不同高度滚下时这个比值仍然保持不变,说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,将此结论合理推至斜面倾角为90°(即物体自由下落),其比值也将保持不变,小球仍做匀变速直线运动,关于伽利略开创的科学探究方法,下列流程表示中正确的是( )
A.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设
B.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设
C.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论
D.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论
【答案】B
【详解】伽利略开创的科学探究方法的过程为:开始观察现象然后提出问题之后猜想假设,再通过实验研究和逻辑推理来验证假设,然后得出结论,最后再进一步对结论进行修正或推广假设。
故选B。
6.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)下列说法正确的是( )
A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.做曲线运动物体的速度一定是变化的
C.物体的惯性大小除了与质量有关,还与物体的速度大小有关
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法这种研究方法
【答案】BD
【详解】A.“牛顿”不是国际单位制中的基本单位,故A错误;
B.做曲线运动物体的速度的方向一定变,则速度一定是变化的,故B正确;
C.物体的惯性大小只与质量有关,故C错误;
D.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采取了控制变量法的研究方法,故D正确;
故选BD。
7.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,则以下符合事实的是( )
A.亚里士多德观察生活得出结论,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
C.伽利略利用逻辑推理和实验论证推翻了“重的物体下落比较快”这一观点
D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】C
【详解】A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,而不是 “有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变”,该观点是牛顿第一定律的内容,故A错误;
B.最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因的是伽利略,不是牛顿,故B 错误;
C.伽利略利用逻辑推理(如重快轻慢的矛盾推理)和实验论证(比萨斜塔实验等)推翻了 “重的物体下落比较快” 这一观点,故C正确;
D.将斜面实验的结论合理外推,间接证明自由落体运动是匀变速直线运动的是伽利略,不是牛顿,故D 错误。
故选C 。
8.(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课,在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用球拍击球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A.梦天实验舱内,水球质量变大,其惯性不变
B.梦天实验舱内,水球弹开的速度越大,其惯性越大
C.击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
D.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
【答案】C
【详解】AB.梦天实验舱内,水球质量不变,其惯性不变,故AB错误;
C.根据弹力产生的条件可知,击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的,故C正确;
D.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对相互作用力,故D错误;
故选C。
9.(24-25高一上·广东十八校·期末)学校上体育课时,小华(左)和小兰(右)练习垫排球的过程如图所示,下列分析正确的是( )
A.小兰抛排球的力越大,排球砸到小华的手越痛,是因为小兰大力抛球,使球的惯性增大了
B.排球被小华垫飞回去,是因为小华对排球的作用力大于排球对小华的作用力
C.若小华没有垫到排球,则球将会保持原来的运动状态不变
D.小华垫排球时对球的弹力,是小华的手发生弹性形变而产生的
【答案】D
【详解】A.物体的惯性只由质量决定,与物体的速度和受力没有关系,故A错误;
B.小华对排球的作用力与排球对小华的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,故B错误;
C.若小华没有垫到排球,排球还受重力作用,所以球不会保持原来的运动状态不变,故C错误;
D.小华垫排球的弹力,是因为小华的手(施力物体)发生形变而产生的,故D正确。
故选D。
10.(24-25高一上·广东广州天河区·期末)下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后,重力增大,惯性增大
B.伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因
C.运动员能踢动足球说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
D.物体在合外力的作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小
【答案】B
【详解】A.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后,重力加速度变大,所以重力增大,质量不变,其惯性不变,故A错误;
B.伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,故B正确;
C.运动员能踢动足球,说明运动员对足球的力大于足球所受阻力,故C错误;
D.根据牛顿第二定律,可知物体在合外力的作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,其加速度逐渐减小,物体的速度仍然增大,故D错误。
故选B。
地 城
考点02
牛顿第三定律
1.(24-25高一上·广东清远·期末)2024年7月第五届中国王中王围棋争霸赛中,九段棋手李轩豪在决赛中战胜王星昊,以不败战绩夺冠。如图所示解说围棋的大棋盘,棋盘竖直放置,棋盘和棋子都是磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上,不计棋子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.棋盘对棋子的弹力竖直向上
B.棋子受到的弹力是棋子发生形变引起的
C.棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力
D.棋盘对棋子的磁力与棋盘对棋子的弹力是一对作用力与反作用力
【答案】C
【详解】A.由于棋盘是竖直放置,棋子与棋盘是面面接触,所以棋盘对棋子的弹力应垂直于棋盘向外,故A错误;
B.棋子受到的弹力是因为棋盘发生形变后想要恢复到原来的形变而产生的,故B错误;
C.棋盘对棋子的磁力与棋子对棋盘的磁力是一对作用力与反作用力,故C正确;
D.棋盘对棋子的磁力与棋盘对棋子的弹力是一对平衡力,D错误。
故选C。
2.(24-25高一上·广东东莞·期末)一款车载磁吸式手机支架通过内置的强磁铁可以将手机稳固吸附在接触面上,支架侧视图如图所示。已知手机处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.手机受到的摩擦力沿斜面向下
B.支架接触面对手机的支持力是因为手机发生形变产生的
C.手机受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
D.支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【详解】A.手机有向下滑动的趋势,故手机受到的摩擦力沿斜面向上,A错误;
B.支架接触面对手机的支持力是因为支架接触面发生形变产生的,B错误;
C.手机受到重力、支持力、摩擦力三个作用力,下滑力是重力的效果分力,C错误;
D.支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力,D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·广东广州越秀区·调研)如图所示,是一款儿童磁力涂鸦墙贴,贴在竖直墙面上,方便儿童学习和摆出各种造型,培养孩子的创新能力。不计磁力贴之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.字母D受到四个力的作用
B.磁性越强的磁力贴所受摩擦力越大
C.质量不同的磁力贴所受摩擦力不同
D.磁力贴对黑板的吸引力和黑板对磁力贴的吸引力是一对平衡力
【答案】AC
【详解】A.字母D受到重力、磁力、竖直墙面的支持力和摩擦力,共四个力,故A正确;
BC.在竖直方向上,磁力贴所受摩擦力与重力平衡,与字母的磁性强弱无关,所以质量不同的字母所受摩擦力不同,故B错误,C正确;
D.磁力贴对黑板的吸引力和黑板对磁力贴的吸引力是一对相互作用力,故D错误。
故选AC。
4.(24-25高一上·广东深圳南山区·期末)诗词与成语是我国五千年灿烂文化的瑰宝,其中很多诗句与成语中含有丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”,“弯弓”的弓发生的是弹性形变
B.“以卵击石”中“卵”对“石”的作用力小于“石”对“卵”的作用力
C.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”中可估算出船行驶的平均速度
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“八万里”指的是位移
【答案】A
【详解】A.诗句“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”,人在“弯弓”的过程中弓发生的是弹性形变,故A正确;
B.成语“以卵击石”中“卵”对“石”的作用力等于“石”对“卵”的作用力,因为是相互作用力,故B错误;
C.诗句“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”中根据“千里江陵一日还”可估算出船行驶的平均速率,故C错误;
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“八万里”指的是路程,轨迹的长度,故D错误。
故选A。
5.(24-25高一上·黑龙江部分学校·)电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图所示,人站立在电动平衡车上在水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.平衡车加速行驶时,车对人的作用力大小小于人对车的作用力大小
B.平衡车加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
C.平衡车匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
D.平衡车匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】AB.平衡车加速行驶时,根据牛顿第三定律可知,车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小,车对人在竖直方向的作用力等于人的重力,车对人在水平方向的作用力提供人的加速度,车对人的作用力方向斜向上,故AB错误;
CD.平衡车匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小,平衡车与人的总重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力,C正确,D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·广东大湾区·期末)“磁悬浮陀螺”依靠磁场力可以悬浮在空中。如图所示,对处于悬浮状态的陀螺,下列说法正确的有( )
A.陀螺在竖直方向上受力平衡
B.陀螺处于完全失重状态
C.底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对平衡力
D.桌面对底座的支持力等于底座的重力
【答案】A
【详解】AB.处于悬浮状态的陀螺,在竖直方向加速度是零,则在竖直方向上受力平衡,即向上的磁场力与向下的重力平衡,因此陀螺既不超重也不失重, 故A正确,B错误;
C.底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对作用力和反作用力,故C错误;
D.由题意可知,磁场对陀螺有向上的磁场力作用,由牛顿第三定律可知,同时底座也受向下的磁场力作用,对底座由平衡条件可知,桌面对底座的支持力等于底座的重力与受磁场力的合力,因此桌面对底座的支持力大于底座的重力,故D错误。
故选A。
7.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C.拉力的竖直分力大小一定等于木箱所受的重力
D.拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
【答案】BD
【详解】A.对木箱进行分析,木箱受到重力、拉力、地面支持力和摩擦力作用,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力,故B正确;
C.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的竖直分力与地面对木箱的支持力之和等于木箱所受重力大小,即拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力,故C错误;
D.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力,故D正确。
故选BD。
8.(24-25高一上·广东佛山·期末)如图所示,一款扫把挂夹由黏性背板及两个卡扣组成,使用时将扫把的杆身按入卡扣之间,就能将扫把悬挂起来,假设扫把静止时杆身竖直,且不与墙壁及其他物品接触,则下列说法正确的是( )
A.挂夹对扫把的摩擦力等于扫把的重力
B.卡扣夹得越紧,挂夹对拖把的摩擦力越大
C.墙壁对黏性背板的作用力等于扫把的重力
D.若卡扣未夹紧,扫把下滑时挂夹对扫把的作用力小于扫把对挂夹的作用力
【答案】A
【详解】AB.以扫把为对象,根据平衡条件可知,挂夹对扫把的摩擦力等于扫把的重力;卡扣夹得越紧,挂夹对拖把的摩擦力保持不变,故A正确,B错误;
C.以挂夹和扫把为整体,根据平衡条件可知,墙壁对黏性背板的作用力等于挂夹和扫把的总重力,故C错误;
D.挂夹对扫把的作用力与扫把对挂夹的作用力是一对相互作用力,大小总是相等,故D错误。
故选A。
9.(24-25高一上·广东大湾区·期末)某农户采用自制的简易装置筛选橙子(近似球形)。如图所示,两根共面但不平行的直杆倾斜放置(与水平面夹角相等),橙子沿两杆向下加速运动,大小不同的橙子会落入不同筐中,下列说法正确的是( )
A.杆对橙子的弹力是由橙子发生的形变产生的
B.杆对橙子的作用力大于橙子对杆的作用力
C.杆对橙子的作用力方向竖直向上
D.同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同
【答案】D
【详解】A.杆对橙子的弹力是由杆发生的形变产生的,A错误;
B.杆对橙子的作用力与橙子对杆的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,二者大小相等,方向相反,B错误;
C.杆对橙子的弹力垂直于杆,杆对橙子的摩擦力沿杆与橙子接触面向上,由于橙子加速下滑,故橙子所受合外力的方向沿杆向下,因此杆对橙子作用力不可能沿竖直方向,C错误;
D.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,但由于两杆不平行,两杆对橙子的弹力方向不断变化,而两杆对橙子的弹力的合力始终与橙子所受重力垂直于杆方向的分量相等,所以同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同,D正确。
故选D。
10.(24-25高一上·广东十八校·期末)某学习小组在物理课上展示如图所示的小实验,将甲、乙两本书一页一页的交叉叠好后,竖直提起甲书,两本书都静止不动,则下列说法正确的是( )
A.手对甲书捏得越紧,甲书受到手的摩擦力越大
B.甲书受到乙书的摩擦力方向竖直向上
C.甲书对乙书的摩擦力和乙书对甲书的摩擦力是一对作用力和反作用力
D.手对甲书的摩擦力和甲书的重力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.手对甲书的摩擦力是静摩擦力,始终等于两本书的重力之和,保持不变,故A错误;
B.乙书受到甲书的摩擦力和重力平衡,方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,甲书受到乙书的摩擦力竖直向下,故B错误;
C.结合牛顿第三定律的知识可知甲书对乙书的摩擦力和乙书对甲书的摩擦力是一对作用力和反作用力,故C正确;
D.甲书受到手的摩擦力和自身重力及乙书的摩擦力处于平衡状态,故D错误。
故选C。
地 城
考点03
牛顿第二定律
1.(24-25高一上·广东清远·期末)如图所示是高铁列车车厢顶两侧的行李放置架,细心的乘客发现:列车缓缓减速进站时,行李箱在行李架上没有滑动,列车停下的瞬间,行李箱向前滑动。以列车行进方向为正方向,设行李箱与行李架之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在这段过程中,下列行李箱所受摩擦力f与时间t的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】以列车行进方向为正方向,列车减速进站时,行李箱受到静摩擦力,加速度方向与正方向相反,而行李箱受合外力方向即摩擦力方向与加速度方向相同,可知摩擦力为负值;开始阶段加速度较小,根据f=ma,则摩擦力较小,当停下的瞬间,行李箱受到的为滑动摩擦力,加速度较大,则摩擦力较大。
故选D。
2.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,从时刻起受到水平拉力F的作用,F与t的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.时刻物块速度最大 B.至时间内,加速度先增加后减小
C.至时间内,物块速度逐渐减小 D.0至时间内,摩擦力一直在增加
【答案】B
【详解】AC.根据图乙可知,时刻之前,拉力小于最大静摩擦力,物块始终处于静止状态,至时间内,拉力大于最大静摩擦力,物块做加速运动,时刻之后,拉力小于最大静摩擦力,物块做减速运动,可知时刻物块速度最大,且至时间内,物块速度逐渐增大,直到最大速度,故AC错误;
B.由乙图可知,在至时间内拉力F先增大后减小,根据牛顿第二定律有
可知物块的加速度先增加后减小,故B正确;
D.0至时间内物块先处于静止后加速,即物块先受到静摩擦力,大小与拉力大小相等,后受到滑动摩擦力,大小一定,即0至时间内摩擦力先增加后不变,故D错误。
故选B。
3.蹦床运动是借助弹力将人竖直弹向空中做出各类动作的竞技运动。某运动员利用压力传感器记录了他在蹦床运动过程中所受蹦床弹力随时间的变化图像,如图所示。不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.运动员在末的速度达到最大
B.运动员在内的最大加速度为
C.运动员在内一直处于失重状态
D.内,运动员在时上升到最高点
【答案】B
【详解】A.由题图可知在末该运动员所受蹦床的弹力为零,仅受重力的作用,合力不为零,速度不是最大,故A错误;
B.该运动员在内的最大加速度为弹力最大的时刻对应的加速度,由牛顿第二定律有
故B正确;
C.弹力小于重力时处于失重状态,弹力大于重力时处于超重状态,则该运动员在内先处于超重状态,后处于失重状态,故C错误;
D.由题图可知,该运动员在内,先做竖直上抛运动,到最高点后,再做自由落体运动,根据对称性可知,上升和下落时间均为,则该同学在时升到最大高度,故D错误。
故选B。
4.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如甲图所示是飞机场的行李牵引车,它是一种将货物运送到停机位或分拣区位置的车辆。某次,一辆行李牵引车牵引了三节车厢简化图如乙图所示,每节车厢的质量(包括货物)相同,运动时每节车厢所受的阻力均为f,某段时间内牵引车做匀加速直线运动,牵引车给第一节车厢的拉力为F,则第二节车厢给第三节车厢的拉力是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每节车厢受到的阻力为f,以三节车厢为研究对象,由牛顿第二定律有F-3f=3ma
设第二节车厢给第三节车厢的拉力大小为T,以第三节车厢为研究对象,由牛顿第二定律有T-f=ma
联立方程可得T=
故选A。
5.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A.受到的支持力比他对座椅的压力小 B.不受摩擦力的作用
C.受到沿水平向左的摩擦力 D.所受合力竖直向上
【答案】C
【详解】A.乘客受到的支持力与他对座椅的压力是作用力与反作用力,两者大小相等,故A错误;
B C.当减速上坡时,乘客加速度沿斜面向下,乘客有水平向左的分加速度,而静摩擦力必沿水平方向,所以受到水平向左的摩擦力作用,如图所示
故B错误,C正确;
D.当车减速上坡时,加速度方向沿斜坡向下,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下,故D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·广东肇庆·期末)如图,质量分别为4m、2m、m、0.5m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度大小为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.0.75g,1.5g B.g,0.5g
C.0.75g,g D.1.5g,0.5g
【答案】A
【详解】根据题意,由平衡条件可知,绳子剪断前,A、B间弹簧弹力
C、D间弹簧弹力
绳子剪断后,弹簧弹力不瞬变,对B,由牛顿第二定律有
解得
对C有
解得
故选A。
7.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如图所示,轻弹簧的左右两端分别与小物块A和B相连放在光滑水平面上,A物块紧靠在竖直挡板上,两物块的质量,。水平外力作用在B物块上,弹簧被压缩,整个装置静止。同时撤掉外力F和挡板的瞬间,下面说法正确的有( )
A.弹簧弹力大小为4N B.A物块的合力大于B物块的合力
C.A物块的加速度大小为 D.A、B两物块的加速度大小之比为1:2
【答案】AC
【来源】广东省深圳市光明区2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题
【详解】A.对B分析可知N
同时撤掉外力F和挡板的瞬间,弹簧弹力不变,依然为4N,故A正确;
B.同时撤掉外力F和挡板的瞬间,A、B均只受弹力,大小为4N,故B错误;
C.对A根据牛顿第二定律有
解得
故C正确;
D.根据牛顿第二定律有可知,A、B两物块的加速度大小之比为2:1,故D错误;
故选AC。
8.(24-25高一上·广东深圳罗湖区·期末)如图甲是游乐设施—“反向蹦极”的示意图,游戏者(可视为质点)与固定在地面上的扣环连接,打开扣环,游戏者从A点由静止释放,像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态,为上升的最高点,为弹性绳上端悬点,点为速度最大点(未画出),弹性绳的形变在弹性限度内,且遵从胡克定律,不计空气阻力,以点为坐标原点,向上为正方向,作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量,则人上升过程中( )
A.上升过程中游戏者先超重后失重
B.段的长度为
C.A点与点间的距离大于点与点间的距离
D.游戏者在点的速度为
【答案】ACD
【详解】A.由图乙可知,上升过程中游戏者的加速度先竖直向上后竖直向下,所以游戏者先超重后失重,故A正确;
B.由题图乙可知,在内,加速度为正,游戏者向上做加速运动,在处加速度是零,此时速度最大,加速度反向增大,在处加速度大小为,说明此时游戏者只受重力作用,可知游戏者位于B位置,之后,游戏者一直做减速运动到速度减到零,在最高点C位置,因此AB段的长度为,故B错误;
C.D点为速度最大点,设最大速度大小为,则到和到分别根据可知,图线与横轴所围面积均表示,即图线与横轴正半轴所围面积与负半轴所围面积大小相等,所以。由题图乙可知AD为,DB为,段的图线斜率相同,因此则有
即A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离,故C正确;
D.由题图乙可知,游戏者由点到点过程为匀减速上升,则
解得
故D正确。
故选ACD。
9.(24-25高一上·广东汕尾·期末)“守护头顶上的安全,严禁高空抛物”,如图所示,某学校宿含楼外侧安装了防坠物网,网底水平。现将一质量为的水瓶从距离防坠物网处自由坠落进行测试,水瓶落到网上后的最大下陷深度为。水瓶可视为质点,下落过程中不计空气阻力、水瓶与网接触后的运动视为匀减速直线运动,取重力加速度。求:
(1)水瓶到达防坠物网处所用的时间;
(2)与防坠物网接触后、水瓶在减速时的加速度大小;
(3)水瓶与防坠物网之间的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设水瓶到达防坠物网所用的时间为,根据运动学规律,有
代入数据解得
(2)设水瓶落到网面时速度为v,由自由落体公式
由题可知,水瓶与网接触后做匀减速直线运动,设水瓶的加速度大小为。水瓶到达最大下陷深度处的末速度为零,根据运动学规律,有
代入数据解得
(3)水瓶从接触防坠物网到停止的过程中,根据牛顿第二定律,有
代入数据解得
10.(24-25高一上·广东汕头潮阳区·期末)2024年11月14日,航天员叶光富、李聪、李广苏在中国空间站完成相关工作后搭乘神舟十八号载人飞船顺利返回。神舟十八号载人飞船的返回舱在距地面某一高度时速度为,此时启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱减速至某一速度后,继续匀速下降。启动减速伞后的速度随时间变化的关系如图所示。已知返回舱和减速伞的总质量为m,两者的运动可以看作竖直方向的直线运动,在下落过程中受到的空气阻力f与其下落速度v的平方成正比,即,k为已知常数,重力加速度为g;
(1)求启动减速伞的瞬间,返回舱加速度的大小和方向
(2)从力和运动的关系分析,启动减速伞后返回舱下落过程中加速度大小的变化;并求出返回舱匀速下降过程的速度大小
【答案】(1),方向竖直向上
(2)见解析,
【详解】(1)据题意和图像可知,启动减速伞的瞬间,返回舱和减速伞受到的空气阻力
设启动减速伞的瞬间,返回舱和减速伞共同的加速度大小为,根据牛顿第二定律得
解得
返回舱加速度的方向竖直向上。
(2)刚打开降落伞时,返回舱和减速伞受到的空气阻力大于其重力,且二者合力与速度方向相反,故返回舱和减速伞一起向下减速运动;由于速度的减小,导致空气阻力减小,由牛顿第二定律可知,返回舱和减速伞共同的加速度减小;当空气阻力减小到等于重力时,二者共同加速度减到零,返回舱和减速伞开始匀速下降。
设其匀速下降的速度大小为v匀,由平衡条件可得
解得
11.(24-25高一上·广东大湾区·期末)如图所示,A、B两木块间连接一轻质弹簧,A的质量为2m、B的质量为m,一起静止放置在一块木板上。若突然将此木板抽去,在抽离瞬间,忽略接触面摩擦力的影响,重力加速度为g,A、B两木块的加速度分别是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】A、B整体受力分析可知,未抽去木板时,木板对B的作用力的大小为
突然抽去木板后,由于弹簧来不及恢复形变,故A的受力情况不变,依然处于平衡状态,故
此时B受到的合外力恰好大小等于,方向与相反,根据牛顿第二定律,可得B的加速度大小为
故选C。
12.(24-25高一上·广东十八校·期末)如图所示,4根等长的吊绳(吊绳的质量忽略不计)通过起重机械吊钩把质量为m的巨型钢板水平吊在空中,钢板静止时每根吊绳与竖直方向的夹角均为37°,不考虑空气阻力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.每根吊绳的拉力为
B.若仅增大吊绳的长度,则每根吊绳的拉力将变大
C.若吊绳将钢板以加速度a竖直向上加速吊起时,则每根吊绳的拉力为
D.当钢板被竖直向上加速吊起时,地面对起重机的支持力与钢板静止时的支持力相等
【答案】C
【详解】A.当钢板处于平衡状态时,可得
可得
故A错误;
B.当仅增大吊绳的长度时,吊绳与竖直方向的夹角将变小,则吊绳的拉力也变小,故B错误;
C.当钢板以加速度a竖直向上加速时,由牛顿第二定律可得
解得
故C正确;
D.当钢板静止时,地面对起重机的支持力等于起重机和钢板的重力之和,即
当钢板以加速度a向上竖直加速时,吊钩对钢板(含绳子)的作用力为
可得
对起重机由平衡条件可得
故D错误。
故选C。
13.(24-25高一上·广东东莞·期末)某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地,沿拖杆方向对拖把头施加推力,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,()且拖把头刚好做匀速直线运动,则( )
A.拖把头所受地面的摩擦力大小为
B.地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C.保持推力的大小不变,减小夹角,地面对拖把头的支持力变小
D.保持推力的大小不变,减小夹角,拖把头将做加速运动
【答案】BCD
【详解】A.根据受力平衡可知,拖把头所受地面的摩擦力大小为
故A错误;
B.设地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角为,拖把头的质量为,地面对拖把头的支持力为
则有
可知地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于,故B正确;
CD.保持力F的大小不变,减小夹角,根据
可知地面对拖把头的支持力变小;根据
可知地面对拖把头的摩擦力变小,则有
拖把头将做加速运动,故CD正确。
故选BCD。
14.(24-25高一上·广东江门·期末)某学生用细绳一端连接一支圆珠笔,另一端固定在地铁车厢内的竖直扶手上。地铁沿某一段水平直线匀减速进站的过程中,细绳向右偏离与竖直扶手成角度,如图所示,不计空气阻力,关于地铁在这一段运动过程中,下列说法正确的是( )
A.地铁的运动方向水平向左
B.圆珠笔受到重力、拉力和合力三个力的作用
C.地铁的加速度大小为
D.圆珠笔的质量越大,夹角越大
【答案】C
【详解】A.对圆珠笔进行受力分析,如图所示
圆珠笔受重力和绳子拉力作用,其所受合力方向为水平向左,即加速度方向水平向左,由于地铁做匀减速直线运动,则地铁的运动方向水平向右,故A错误;
B.结合上述可知,圆珠笔受重力和绳子拉力两个力的作用,故B错误;
C.结合上述,根据牛顿第二定律有
解得地铁的加速度大小为
方向为水平向左,故C正确;
D.结合上述可知
夹角与圆珠笔的质量无关,故D错误。
故选C。
15.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)如图所示,水平天花板上用轻绳竖直悬挂小球A,再用轻质弹簧连接A、B两球,初始时整个装置处于竖直静止状态,已知小球A的质量为,小球B的质量为,重力加速度为g.则剪断轻绳的瞬间,小球A、B加速度大小的差值等于( )
A. B.g C. D.0
【答案】A
【详解】开始时弹簧的弹力
F=2mg
剪断细线的瞬时弹簧的弹力不变,可知B的加速度仍为0,A的加速度
可知小球A、B加速度大小的差值等于。
故选A。
16.(24-25高一上·广东湛江·期末)“蹦极”是跳跃者把一端固定的弹性长绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一项极限运动,如图甲所示。某运动员做蹦极运动时,所受绳子拉力的大小随时间的变化情况如图乙所示。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,蹦极的过程可看作竖直方向的运动,重力加速度大小为,根据图像信息,下列说法正确的有( )
A.时间内,运动员的速度方向先竖直向下,后竖直向上
B.时间内,运动员的加速度方向竖直向上
C.当运动员下降至最低点时,加速度大小为
D.运动员的重力大小为
【答案】ACD
【详解】AB.根据图像,时刻绳子上出现张力,则此刻是人做自由落体运动结束的时刻,此后在绳子上的拉力逐渐增大的过程中,根据牛顿第二定律有
()
可知人开始做加速度逐渐减小的加速运动,加速度方向竖直向下,速度方向竖直向下,当绳子上的拉力等于人的重力时,人所受合外力为零,加速度为零,速度达到最大值;此后人继续向下运动,绳上的张力进一步增大,大于重力,根据牛顿第二定律有
()
可知此后人开始做加速度逐渐增大的减速运动,加速度向上速度向下,直至速度减为0,绳子上的拉力达到最大值;此后人开始反向做加速运动,即加速度向上,速度向上,绳子上的张力逐渐减小,即人反向做加速度逐渐减小的加速运动,直至绳上的张力等于人的重力,人的速度达到最大值;此后重力又大于绳上的张力,人开始向上做加速度逐渐增大的减速运动,即加速度向下,速度向上,直至绳子在时刻恢复原长,绳上的张力减为0,之后人开始做竖直上抛运动;由此可知,时间内,运动员的加速度方向先竖直向下,再竖直向上,后又竖直向下,而速度方向先竖直向下,再竖直向上,故A正确,B错误;
D.当人的运动停止后,人所受重力与绳子的拉力大小相等,方向相反,合力为零,人处于平衡状态,根据图乙可知,此时
故D正确;
C.当人下降至最低点时,绳子上拉力最大,根据图乙,结合牛顿第二定律可得
即
解得
故C正确。
故选ACD。
地 城
考点04
超重与失重
1.(24-25高一上·广东广州九区·期末)如图,港珠澳大桥人工岛建设时,起重机用8根对称分布且长度为的钢索将直径为、质量为的钢筒以匀加速竖直吊起,重力加速度为,若每根钢索所能承受的最大拉力大小为,则吊起过程中下列说法正确的是( )
A.钢索拉力不断变大
B.每根钢索所受到的拉力大小为
C.钢筒的最大加速度为
D.钢筒处于超重状态
【答案】CD
【详解】A.根据对称性可知,8根钢索的拉力大小相等,令钢索与竖直方向夹角为,根据牛顿第二定律有
钢筒做匀加速直线运动,加速度一定,则钢索拉力不变,故A错误;
B.根据几何关系有
结合上述解得,
故B错误;
C.结合题意与上述可知,当加速度最大时,钢索拉力最大,即拉力大小为F,则有
解得
故C正确;
D.钢筒的加速度方向竖直向上,则钢筒处于超重状态,故D正确。
故选CD。
2.(24-25高一上·广东十八校·期末)如图甲所示,某民航客机因恶劣天气紧急迫降后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的应急滑道。该应急滑道可看作如图乙所示的倾角的斜面,乘客从顶点沿应急滑道加速滑到底部,出于安全考虑,乘客滑至底端时的速度不能超过。已知乘客的质量,与应急滑道间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度为,,。求:
(1)乘客下滑过程的加速度的大小;
(2)该应急滑道的长度不能超过多长;
(3)在实际下滑过程中,空气阻力是存在的,且所受的空气阻力(为常量且),若考虑空气阻力,乘客滑至应急滑道底端时速率已达到最大值,求到达应急滑道底端的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)乘客在应急滑道上运动时,由牛顿第二定律可知
解得加速度大小
(2)乘客在应急滑道上做匀加速直线运动,可得
由题意可知
联立可得
(3)乘客做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时速度最大,此后做匀速直线运动,则有
解得
3.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)在光滑水平面上,一个质量为1kg的物体受到大小分别为3N、4N和5N的三个水平方向的共点力作用静止,现在撤去其中5N的力,其余力不变,则物体的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】撤去5N的力之前物体受力平衡,故3N、4N这两个力的合力与5N那个力等大反向;撤去5N的力之后,其余力不变,则物体所受的合力大小为5N,故物体的加速度大小为。
故选C。
4.(24-25高一上·广东十八校·期末)和谐号和复兴号高铁相继从某站点由静止出发,沿同一方向做直线运动,两车运动的速度-时间图像如图所示。假设两车在运行过程中所受阻力大小不等,但是各自均保持不变。下列说法正确的是( )
A.在时刻,复兴号追上和谐号
B.在时刻,复兴号的加速度比和谐号的加速度大
C.复兴号追上和谐号前,时刻两车相距最远
D.两车在行驶过程中,机车的牵引力均是先减小后保持不变
【答案】BD
【详解】AC.该图像是速度-时间图像,和谐号和复兴号是从同一地点出发的,则在时刻,两车的速度相等,复兴号追上和谐号前相距最远,故AC错误;
B.图像的斜率表示加速度,可知在时刻,复兴号的加速度比和谐号的加速度大,故B正确;
D.根据图像可知和谐号和复兴号的加速度均先减小后不变(为零),由牛顿第二定律可知
则机车的牵引力均是先减小后保持不变,故D正确。
故选BD。
5.(24-25高一上·广东清远·期末)2024年10月11日,实践十九号卫星在东风着陆场成功着陆,为我国返回式卫星回收系统再添一枚勋章,卫星返回至离地面十几公里时打开主伞,快速减速至9m/s后匀速下落,在距离地面5m时卫星上的缓冲火箭点火,使卫星着地前瞬间速度降到1m/s,此时立即关闭缓冲火箭,最后卫星撞击地面停下。下列说法正确的是( )
A.在打开主伞后减速过程,卫星处于失重状态
B.在匀速下落过程,卫星处于失重状态
C.在缓冲火箭喷气过程,卫星处于超重状态
D.在缓冲火箭在喷气过程中,卫星所受合力的平均值小于其重力
【答案】CD
【详解】A.在打开主伞后减速过程,物体加速度向上,处于超重状态,故A错误;
B.在匀速下落过程,物体加速度为0,处于平衡状态,故B错误;
C.在缓冲火箭喷气过程,物体减速,加速度向上,处于超重状态,故C正确;
D.在缓冲火箭在喷气过程中,根据动能定理可得
代入数值解得
故D正确。
故选CD。
6.(24-25高一上·广东深圳龙岗区·期末)实验小组利用DIS系统,观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验,某次实验得到电梯内一物体v—t图像如图所示,取向上为正方向,以下说法正确的是( )
A.s时电梯上升到最高点
B.1~3s内电梯加速上升,物体处于超重状态
C.5~7s内电梯减速下降,物体处于失重状态
D.s时电梯停止在某一层楼
【答案】BD
【详解】A.时电梯上升的速度从最大开始向上减速,未达到最高点,故A错误;
B.内电梯加速上升,则加速度向上,物体处于超重状态,故B正确;
C.内电梯减速上升,加速度向下,物体处于失重状态,故C错误;
D.时电梯的速度减小为,则电梯停止在某一层楼,故D正确。
故选BD。
7.(24-25高一上·广东深圳光明区·期末)如图所示,在升降电梯内的地板上放一体重计,某同学站在体重计上,电梯静止时,体重计示数为40kg。电梯启动的一段时间内,该同学发现体重计示数始终为45kg,,则在这段时间内下列说法正确的是( )
A.该同学的重力变大了 B.电梯一定竖直向上运动
C.人对体重计的压力大于体重计对人的支持力 D.电梯的加速度大小为
【答案】B
【详解】A.该同学的重力为N
不变,故A错误;
B.可知该同学处于超重状态,电梯启动的一段时间内,运动状态为向上加速,故B正确;
C.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是相互作用力,大小相等,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
其中N=450N
解得
故D错误;
故选B。
8.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变化图像(F-t图像)如图所示,重力加速度,则( )
A.人的体重为50kg B.人在下蹲过程中,力的示数先变小后变大
C.人在站起过程中,先失重后超重 D.人在8s内完成了两次下蹲和两次站起动作
【答案】AB
【详解】A.在最开始时人静止不动,可知人的重力为500N,则人的质量为
故A正确;
B.人在下蹲过程中,先向下加速,再向下减速,故人先失重再超重,故力的示数先变小后变大,故B正确;
C.人在站起过程中,先向上加速,再向上减速,故人先超重再失重,故C错误;
D.人在下蹲过程中,力的示数先变小后变大,人在站起过程中,力的示数先变大后变小,可知人在8s内完成了一次下蹲和一次站起动作,故D错误。
故选AB。
9.(24-25高一上·广东揭阳·)如图所示,家用楼梯升降椅可以沿着倾斜的直轨道运动,方便行动困难的老人上下楼。以下说法正确的是( )
A.升降椅加速上升时,人处于失重状态
B.升降椅减速上升时,人处于失重状态
C.升降椅匀速上升时,升降椅对人的作用力竖直向上
D.升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
【答案】BC
【详解】A. 升降椅加速上升时,加速度向上,人处于超重状态,A错误;
B. 当升降椅减速上升时,加速度向下,人处于失重状态,B正确;
C. 当升降椅匀速上升时,人处于平衡状态,升降椅对人的力与人受到的重力平衡,竖直向上,C正确;
D. 升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力为支持力和摩擦力,合力斜向上,但不沿楼梯,因为升降椅对人的支持力、摩擦力和人的重力三个力的合力才沿楼梯向上,D错误。
故选BC。
10.(24-25高一上·广东大湾区·期末)质量为60kg的人站在升降机中的体重计上,体重计的读数用M表示,重力加速度g取10,下列说法正确的有( )
A.升降机以1的加速度加速上升时,人处于超重状态
B.升降机以1的加速度减速上升时,M为54kg
C.升降机以1.5的加速度加速下降时,人处于超重状态
D.升降机以1.5的加速度减速下降时,M为51kg
【答案】AB
【详解】A.升降机以1的加速度加速上升时,加速度向上,则人处于超重状态,选项A正确;
B.升降机以1的加速度减速上升时,加速度向下,人处于失重状态,则
解得F=540N
可知M为54kg,选项B正确;
C.升降机以1.5的加速度加速下降时,加速度向下,人处于失重状态,选项C错误;
D.升降机以1.5的加速度减速下降时,加速度向上,人处于超重状态,则
解得F=690N
可知M为69kg,选项D错误。
故选AB。
11.(24-25高一上·广东惠州·期末)空间站的发射和回收过程中,航天员要承受超重或失重的考验。在某空间站竖直向上加速发射过程中,有一段时间内的加速度达到3.5g。已知空间站中航天员的质量为m,取重力加速度,则在该段时间内( )
A.航天员处于失重状态
B.空间站对航天员的作用力大小为4.5mg
C.空间站中质量为2kg的物体置于台秤上的视重为70N
D.空间站对航天员的作用力大于航天员对空间站的作用力
【答案】B
【详解】A.因为加速度向上,所以航天员处于超重状态,故A错误;
B.对航天员根据牛顿第二定律,有
解得
故B正确;
C.根据牛顿第二定律,有
解得
故C错误;
D.间站对航天员的作用力与航天员对空间站的作用力大小相等、方向相反是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选B。
12.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示为商场中常见的两种电梯,甲是扶梯,乙是直梯。某乘客分别乘坐不同的电梯上楼(乘客相对电梯静止),则当电梯都加速上升时(加速度方向如图所示),下列说法正确的是( )
A.甲电梯上的乘客处于超重状态
B.乙电梯中的乘客处于失重状态
C.甲电梯上的乘客受到的支持力与重力平衡
D.甲、乙电梯中的乘客都受到重力、支持力和摩擦力的作用
【答案】A
【详解】将甲电梯上的乘客的加速度沿水平方向和竖直方向分解,得到竖直向上的分加速度和水平向左的分加速度,故乘客处于超重状态,所受支持力大于重力,受到重力、支持力和摩擦力的作用;乙电梯中的乘客加速度竖直向上,处于失重状态,只受到重力、支持力的作用。
故选A。
13.(24-25高一上·广东茂名高州·期末)2024年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知打开减速伞后返回舱减速下降一段距离,则在此段过程中( )
A.返回舱中宇航员处于失重状态
B.返回舱中宇航员处于超重状态
C.返回舱中宇航员先失重后超重
D.返回舱中宇航员先超重后失重
【答案】B
【来源】广东省茂名市高州市2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
【详解】返回舱减速下降,故加速度方向向上,处于超重状态。
故选B。
14.(24-25高一上·广东汕头潮南区·期末)2024年11月25日,我国以“一箭双星”的方式使用长征二号丙运载火箭成功将四纬高景二号03、04卫星发射升空,卫星顺利送入预定轨道,则下列说法中正确的是( )
A.随着火箭尾部助推器中燃料逐渐减少,火箭重心逐渐下移
B.火箭中的卫星在点火后处于失重状态
C.火箭所受合力向上,卫星所受合力向下
D.随着火箭升空,助推器用完燃料后会自动脱落,这一瞬间火箭只受重力和空气阻力作用,则脱落前后瞬间火箭的加速度增加
【答案】A
【详解】A.随着火箭尾部助推器中燃料逐渐减少,火箭的质量分布偏向下,则重心逐渐下移,故A正确;
B.火箭中的卫星在点火后,加速度向上,处于超重状态,故B错误;
C.根据整体分析法可知,火箭和卫星所受合力都向上,故C错误;
D.随着火箭升空,助推器用完燃料后会自动脱落,这一瞬间火箭只受重力和空气阻力作用,脱落前火箭加速度为
脱落后瞬间火箭的加速度为
无法比较加速度大小,故D错误;
故选A。
15.(24-25高一上·广东潮州潮安区·期末)如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平地面上,现有一小球由某高处自由落下,落在轻质弹簧上,O为弹簧自由状态时最上端,A为小球合力为零的点,B为小球运动的最低点。运动过程弹簧在弹性限度内,小球视为质点,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球落至A点时的加速度为零
B.小球落至O点时速度达到最大值
C.小球在段处于失重状态
D.小球从O到B的过程中加速度逐渐增大
【答案】AC
【详解】A.A为小球合力为零的点,根据牛顿第二定律可知,小球落至A点时的加速度为零,故A正确;
B.小球落至O点后压缩弹簧,弹力开始时小于重力,加速度方向向下,小球向下做加速度减小的加速运动,到达O点时,加速度为0,速度达到最大值,之后,弹簧弹力大于重力,加速度方向向上,小球做加速度增大的减速运动,直至运动到B点速度为0,故B错误;
C.结合上述,小球在OA段加速度方向向下,则小球在段处于失重状态,故C正确;
D.结合上述可知,小球从O到B的过程中加速度先减小后增大,故D错误。
故选AC。
16.(24-25高一上·广东汕尾·期末)如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时,运动员的速度达到最大,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.弹性绳的原长为12m
B.下落至12m时,弹性绳的弹力为mg
C.在12~20m下落过程中,弹性绳的弹力始终在增大
D.在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉
【答案】BCD
【详解】AB.由图像可知运动员先做加速运动,后做减速运动,在位移大小为12m时,速度为最大值,此时运动员的加速度为零,运动员所受合力为零,弹性绳的弹力与运动员的重力等大反向,弹力大小为mg;由于此时弹性绳处于伸长状态,所以弹性绳的原长小于12m,故A错误,B正确;
CD.运动员在位移为12m处时,速度最大,加速度为零,接着将继续向下运动,弹性绳的弹力继续增大,且大于运动员的重力,运动员处于超重状态,将向下做加速度逐渐增大的减速运动,故CD正确。
故选BCD。
17.(24-25高一上·广东广州越秀区·调研)某某同学站在压力传感器上做“下蹲—起立”的动作时,传感器记录的压力随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.1s时人处在下蹲的最低点 B.3s时加速度大约为
C.下蹲过程中人始终处于失重状态 D.0~4s内该同学做了2次“下蹲—起立”的动作
【答案】B
【详解】A.人在下蹲的过程中,先加速向下运动,后减速向下运动,最后静止;如题图,在1s时人处于失重的状态,说明人正在加速下蹲,故此时人并没有静止,它不是下蹲的最低点,故A错误;
B.由图示图象可知,3s时该同学对传感器的压力大小为200N,由牛顿第三定律可知,传感器对该同学的支持力F=200N,重力约为620N,质量约为62kg,由牛顿第二定律得:mg-F=ma
代入数据解得:a≈7.0m/s2
故B正确;
C.人在下蹲的过程中,先加速向下运动,此时加速度方向向下,后减速向下运动,加速度方向向上,最后静止;故人先处于失重状态,后处于超重状态,故C错误;
D.该同学在前2s时是下蹲过程,后2s是起立的过程,0~4s内该同学做了1次下蹲—起立的动作,故D错误。
故选B。
试卷第1页,共3页
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