内容正文:
专题03 牛顿运动定律
6类高频考点概览
考点一 牛顿第一定律
考点二 牛顿第三定律
考点三 牛顿第二定律
考点四 力学单位制
考点五 超重与失重
考点六 牛顿运动定律的应用
考点一
牛顿第一定律
1.某同学在跳高比赛中,经历了起跳、过杆和下落三个阶段,则该同学( )
A.起跳过程中没有惯性 B.过杆过程中惯性逐渐增大
C.下落过程中惯性逐渐减小 D.三个过程中惯性均不变
2.如图所示,用同一根匀质细绳把一本厚重的书扎一圈,然后把细绳的上端悬挂起来,下端用手牵住。当迅速将细绳下端猛力往下一拉时,发现书上面绳子未断而下面绳子断了。这一现象的合理解释是( )
A.上面绳子更牢固
B.书的质量大惯性也大
C.上面绳子的弹力小于书重力
D.下面绳子的弹力等于书重力和手拉力之和
3.汽车在起动、匀速行驶、刹车时,对于驾驶员的惯性,下列说法正确的是( )
A.起动时惯性最大 B.匀速行驶时惯性最大
C.刹车时惯性最大 D.三种情况下惯性相同
4.2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.返回舱加速下落时宇航员的惯性增大
B.返回舱加速下落时宇航员的惯性减小
C.返回舱减速下落时宇航员的惯性减小
D.返回舱减速下落时宇航员的惯性不变
5.为减小战斗机的惯性,下列做法正确的是( )
A.减小飞行速度 B.增大飞行高度
C.向下加速俯冲 D.扔掉战斗机的副油箱
6.质量相等的甲、乙、丙三个物体,甲做加速运动、乙做匀速运动、丙做减速运动。关于它们的惯性,下列判断正确的是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
7.公共汽车上,小明给刚上来的孕妇让座。在他面朝汽车前进方向站稳后,汽车沿平直的水平路面向前加速驶离公交站,这时小明将观察到他前方的吊环状扶手( )
A.向前摆 B.向后摆 C.向左摆 D.向右摆
8.下列过程利用了离心现象的是( )
A.静电除尘 B.洗衣机脱水甩干衣物 C.拍掉衣服表面的灰尘
9.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体不受力,一定保持静止
B.力是维持物体运动状态的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
10.关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.物体的质量越大,惯性越大
B.物体的速度越大,惯性越大
C.汽车静止时,没有惯性
D.汽车刹车时,惯性增大
考点二
牛顿第三定律
1.马拉着车向前运动,马拉车的力为F1,车拉马的力为F2,则( )
A.,方向相同 B.,方向相同
C.,方向相反 D.,方向相反
2.如图所示,人用力推沙发,但沙发纹丝不动。下列属于一对作用力与反作用力的是( )
A.人所受重力与人对地面的压力 B.人所受重力与地面对人的支持力
C.人对沙发的力与沙发对人的力 D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力
3.如图,人站在体重计上,下列关于体重计对人的支持力FN和人对体重计的压力F′N,下列说法正确的是( )
A.FN>F′N B.FN<F′N C.FN与F′N方向相同 D.FN与F′N方向相反
4.如图所示,父亲拉着小孩散步,父亲对小孩的拉力大小为F1,小孩对父亲的拉力大小为F2。关于F1、F2大小及方向的判断正确的是( )
A.F1>F2,方向相反 B.F1<F2,方向相同
C.F1=F2,方向相反 D.F1=F2,方向相同
5.如图所示,划龙舟时,桨向后推水的力为F,水向前推桨的力为,则( )
A.F比大
B.F比小
C.F和是一对平衡力
D.F和是一对作用力与反作用力
6.如图所示,水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动,小车的质量为M,货物的质量为m,它们的共同加速度为a,货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计,在运动过程中( )
A.货物受到的合力大小为F
B.货物受到的合力大小一定为μmg
C.小车受到的摩擦力大小一定为
D.小车受到的合力大小一定为
7.一块橡皮静止在水平桌面上。关于橡皮与桌面间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.大小相等,方向相反
B.大小相等,方向相同
C.大小不等,方向相反
D.大小不等,方向相同
8.民航客机发生意外情况着陆后,紧急出口的气囊会自动充气,生成一个连接出口与地面的斜面。乘客下滑过程中,受力情况的表述正确的是( )
A.气囊受到的压力大于乘客受到的支持力
B.气囊受到的摩擦力与乘客运动方向相同
C.若乘客匀速下滑,乘客受到的合力沿斜面向下
D.乘客匀速下滑和加速下滑所受的摩擦力大小不同
9.关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.先有作用力,后有反作用力
B.作用力和反作用力可能垂直
C.作用力和反作用力可能作用在同一物体上
D.作用力和反作用力总是大小相等,方向相反
10.如图所示,狗拉着200 kg的雪橇在水平雪地上匀速前进,轻质拉绳与雪地平行,雪橇与雪地间动摩擦因数为0.02。重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.狗对雪橇的拉力大小是200N
B.狗对雪橇的拉力大小是40N
C.雪橇受到的摩擦力大小是200N
D.狗对雪橇的拉力大于雪橇对狗的拉力
考点三
牛顿第二定律
1.质量分别为m1、m2的甲、乙两车静止在光滑水平面上,两车在相同恒力F作用下产生的加速度分别为、,已知m1<m2,根据牛顿第二定律可知( )
A. B. C. D.无法确定、的大小关系
2.光滑平面上质量为1kg的物体(可看作质点),同时受到两个同方向的水平力的作用从静止开始运动,这两个力大小分别为2N和3N,根据牛顿第二定律,可知物体的加速度大小是( )
A.0 B. C. D.
3.2022年7月27日,“力箭一号”运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。火箭及卫星总质量约为,发射过程中所受合力大小约为,则加速度大小约为( )
A. B. C. D.
4.甲、乙两车在光滑水平面上,在相同水平拉力的作用下,甲车的加速度为1m/s2,乙车的加速度为3m/s2,则甲、乙两车的质量之比为( )
A.1:1 B.1:3 C.3:1 D.6:1
5.如图所示,蹦极是一种极限体育项目,运动员从高处跳下,弹性绳被拉伸前做自由落体运动,弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定的高度后速度减为零。从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员的机械能守恒
B.运动员的加速度一直增大
C.运动员一直处于失重状态
D.运动员先处于失重状态,后处于超重状态
6.下图为采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×10³kg,其推进器的平均推力F为800N,在飞船与空间站对接后,推进器工作4s内,测出飞船和空间站的速度变化量是0.04m/s,则空间站的质量是( )
A.1.7×104kg B.2.0×104kg
C.7.7×104kg D.8.0×104kg
7.如图所示,轻质弹簧下端固定在水平地面上,一小球从弹簧正上方某处由静止开始自由下落,接触并压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,小球从接触弹簧到最低点的过程中( )
A.刚接触弹簧时速度最大 B.加速度先增大后减小
C.速度最大时所受合力为0 D.加速度方向始终竖直向上
8.如图所示,轻质弹簧右端固定,一物体沿光滑水平面以速度v向右运动,物体与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做匀减速直线运动
C.物体的速度减小,加速度减小
D.物体的速度减小,加速度增大
9.“神舟”载人飞船火箭组合体的质量为m,点火后竖直上升的某阶段加速度为a,不计组合体的质量变化和受到的阻力,重力加速度为g,该阶段组合体受到的推力大小为( )
A.ma B.mg C.mg-ma D.mg+ma
银河系中有许多恒星是以双星系统的形式存在的。如图所示,双星系统是由两颗距离较近的恒星和构成,两星仅在相互之间的万有引力作用下,绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动,且具有相同的角速度和周期。已知和的质量分别为和,距离为,引力常量为。
10.和之间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
11.和的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
12.对于质量不等的两恒星组成的双星系统,下列说法中正确的是( )
A.周期与两者的质量均无关 B.周期与两者的质量之和有关
C.定点一定在两者连线的中点 D.定点更靠近质量小的恒星
考点四
力学单位制
1.国际单位制中,物理量“质量”的基本单位是( )
A.千克 B.米 C.库仑 D.安培
2.下列各组单位中,都是基本单位的是( )
A.秒、米 B.焦耳、米每二次方秒
C.牛顿、米每秒 D.欧姆、千克每立方米
3.国际单位制的使用和建立,不仅方便了国际交流,也逐渐成为科学研究中的一种规范。功的单位是焦耳(J),用国际单位制的基本单位表示为( )
A.kg·m·s-2 B.kg·m2·s-2 C.kg·m·s2 D.kg·m2·s2
4.1960年第11届国际计量大会制订了国际单位制。下列单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A.m B. C. D.
5.某充电宝的铭牌标注“10000mA·h(毫安时)”,它对应下列哪个物理量( )
A.时间 B.电能 C.电荷量 D.电流
6.下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A.千克(kg) B.千米(km)
C.焦耳(J) D.欧姆()
7.下列单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )
A.m/s B.N C.J D.kg
8.下列选项中,均为国际单位制的基本单位的是( )
A.厘米、牛顿、秒 B.米、千克、秒 C.米、千克、米/秒
9.下列国际单位制中的基本单位,属于电磁学范围的是( )
A.米 B.秒 C.安培 D.千克
10.在国际单位制中,下列属于基本单位的是( )
A.欧姆 B.库仑 C.牛顿 D.秒
考点五
超重与失重
1.如图所示,轻质细绳下方悬挂一质量为m的小球,用手提着细绳的上端,使小球以大小为a的加速度匀减速下降。下降过程中细绳对小球的拉力大小为T,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. B.
C.小球处于失重状态 D.小球处于平衡状态
2.如图所示,风洞喷出的气流使实验者向上做加速运动。实验者在此过程中( )
A.重力减小 B.重力增大
C.处于失重状态 D.处于超重状态
3.质量为50kg的学生在加速上升的电梯中,用校准后的体重秤称量自己的体重时发现体重秤的示数为53.5kg。据此现象可推断学生处于( )
A.超重状态 B.失重状态 C.平衡状态 D.无法确定
4.小明乘电梯从一楼直升到十楼,经历了加速、匀速和减速三个阶段,下列说法正确的是( )
A.电梯加速阶段,小明处于失重状态 B.电梯减速阶段,小明处于失重状态
C.电梯上行过程中,小明一直处于超重状态 D.电梯上行过程中,小明一直处于失重状态
5.在某旅游景点,小明同学乘坐观光热气球由地面竖直升空,到达某一高度后热气球处于悬停状态。当热气球( )
A.向上减速时,小明处于超重状态
B.向上匀速时,小明处于失重状态
C.向上加速时,小明处于超重状态
D.悬停时,小明处于失重状态
6.某同学在实验楼电梯地板上放一与计算机连接的压力传感器,将重为G的物块放在传感器上,在电梯运行的某段时间内,计算机采集的压力随时间变化的图线如图所示。根据图像可知( )
A.~时间内,物块处于失重状态
B.~时间内,物块的加速度一直变大
C.~时间内,物块处于超重状态
D.~时间内,物块的加速度先变大后变小
7.某同学站在电子秤上完成下蹲动作,电子秤的压力传感器显示压力随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该同学下蹲时,经历了先超重再失重的过程
B.该同学下蹲时,经历了先失重再超重的过程
C.刚开始下蹲时,该同学的加速度方向向上
D.刚开始下蹲时,该同学对电子秤的压力大于他的重力
8.如图所示,乘客站在电梯里,当电梯加速下降时,以下判断正确的是( )
A.乘客处于超重状态,所受重力增大
B.乘客处于超重状态,所受重力不变
C.乘客处于失重状态,所受重力减小
D.乘客处于失重状态,所受重力不变
电梯运行
如图(a),在电梯里固定一力传感器,将重物挂在力传感器的挂钩上。电梯从底楼由静止起竖直上升,最后停在顶楼。在此过程中,重物对传感器拉力大小F随时间t的变化关系如图(b)所示。
9.该重物所受重力的大小为__________。
A.0.30N B.2.72N C.2.92N D.3.10N
10.设重物对传感器的拉力大小为F,传感器对重物的拉力大小为Fʹ,重物所受重力大小为G,在0.2~0.6s内___________。(多选)
A.Fʹ>F B.Fʹ=F C.Fʹ>G D.Fʹ=G
11.下列时间段中,该重物处于超重状态的是________。
A.3.2~3.8s B.4.4~6.0s C.6.4~6.8s D.7.2~8.4s
12.电梯在t=8.0s时的加速度___________。
A.大小为0.67m/s2,方向竖直向上 B.大小为0.67m/s2,方向竖直向下
C.大小为9.13m/s2,方向竖直向上 D.大小为9.13m/s2,方向竖直向下
13.在0~10.0s内,电梯刚达到最大速度的时刻为 s。
14.电梯在整个减速阶段的加速度大小_________。
A.不断增大 B.先增大后不变再减小
C.不断减小 D.先减小后不变再增大
考点六
牛顿运动定律的应用
1.如图所示,体重为500N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为600N,此时( )
A.电梯可能向下加速运动,处于超重状态
B.电梯可能向上加速运动,处于超重状态
C.电梯可能向下匀速运动,处于平衡状态
D.电梯可能向上匀速运动,处于平衡状态
2.如图所示,伽利略在研究自由落体运动规律时,让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下,下列说法正确的是( )
A.质量大的小球运动的加速度大
B.质量大的小球到达底端时的速度大
C.质量大的小球运动至底端所需的时间短
D.小球运动至底端所需的时间与质量无关
3.质量为的列车以的速度进站,列车进站后做匀减速直线运动,滑行25m后停止。列车从进站到停止的过程中( )
A.所受合外力大小为 B.所受合外力大小为
C.动能减少量为 D.动能减少量为
4.如图所示,质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起以加速度a斜向上运动,人的鞋底与踏板的动摩擦因数为,重力加速度为g。踏板对人支持力的大小和摩擦力的大小Ff应为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,用4.0N的水平拉力,使质量为2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体运动的加速度大小a;
(2)物体在前 3.0s内运动的位移大小x。
6.如图所示,一质量为m的物体在水平恒力F作用下,由静止开始沿光滑水平面向右运动。已知m=2kg,F=6N。求:
(1)物体加速度的大小;
(2)物体运动10s末的速度大小。
7.如图所示, 质量m =0.1kg的玩具小车,静止在水平地面上,受到水平合外力 F=0.02 N作用,做初速度为零的匀加速直线运动。
(1)根据, 求小车加速度 a的大小;
(2) 根据 ,求前4s内小车位移x的大小。
8.如图所示,质量kg的物体在N的竖直拉力作用下,由静止开始匀加速竖直上升,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物体所受合力的大小;物体的加速度a的大小;
(2)4s末物体的速度v的大小;4s内物体的位移x的大小。
9.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一个连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地上。一质量为65kg的人由静止从该斜面顶端自由滑下,下滑时所受的阻力大小为260N,沿斜面滑行9.0m到达斜面底端。已知斜面与水平地面的夹角为,人下滑时的运动视为匀变速直线运动,取重力加速度,,。求:
(1)人沿斜面滑行时的加速度大小;
(2)人滑至斜面底端时的速度大小。
10.在民航机场和火车站可以看到对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起运动。如图所示,已知水平传送带匀速前进的速度为v0,A、B两端之间的距离为l,某木箱(可视为质点)无初速度轻放在A端,木箱运动到B端前已经做匀速运动,木箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求木箱匀加速阶段的位移x的大小;
(2)求木箱从A端运动到B端的总时间t。
11.如图所示,ABCD是竖直面内的光滑固定轨道,AB段水平,BCD段是半径的半圆弧,与AB段相切于B点,C点与半圆弧的圆心O等高。一质量为0.5kg的小球在水平恒力F的作用下,从A点由静止开始向右以的加速度做匀加速直线运动,经2s到达B点时撤去恒力F,重力加速度大小取。
(1)求小球到达B点时的速度大小。
(2)求拉力F的大小。
(3)小球运动到CD段的某点P(图中未画出)时脱离轨道,求P、B两点间的高度差。
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专题03 牛顿运动定律
6类高频考点概览
考点一 牛顿第一定律
考点二 牛顿第三定律
考点三 牛顿第二定律
考点四 力学单位制
考点五 超重与失重
考点六 牛顿运动定律的应用
考点一
牛顿第一定律
1.某同学在跳高比赛中,经历了起跳、过杆和下落三个阶段,则该同学( )
A.起跳过程中没有惯性 B.过杆过程中惯性逐渐增大
C.下落过程中惯性逐渐减小 D.三个过程中惯性均不变
【答案】D
【来源】2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】惯性是物体所固有的属性,只与物体的质量大小有关,与物体的运动状态无关,起跳、过杆、下落三个阶段,该同学的质量不变,惯性不变。
故选D。
2.如图所示,用同一根匀质细绳把一本厚重的书扎一圈,然后把细绳的上端悬挂起来,下端用手牵住。当迅速将细绳下端猛力往下一拉时,发现书上面绳子未断而下面绳子断了。这一现象的合理解释是( )
A.上面绳子更牢固
B.书的质量大惯性也大
C.上面绳子的弹力小于书重力
D.下面绳子的弹力等于书重力和手拉力之和
【答案】B
【来源】2024年1月浙江省高二上学期学业水平考试物理试题
【详解】由于书本质量较大,其惯性较大,运动状态不易改变,则用手迅速向下拉绳的瞬间,当书本由于惯性未动时,上段绳所受的拉力未增大,而此时下段细绳承受的力将比上段细绳承受的力大,因此下段细绳将会先断。
故选 B。
3.汽车在起动、匀速行驶、刹车时,对于驾驶员的惯性,下列说法正确的是( )
A.起动时惯性最大 B.匀速行驶时惯性最大
C.刹车时惯性最大 D.三种情况下惯性相同
【答案】D
【来源】江苏省2025年学业水平测试物理试题
【详解】质量是惯性大小的量度,惯性大小与物体的运动状态无关,即三种情况下惯性相同。
故选D。
4.2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.返回舱加速下落时宇航员的惯性增大
B.返回舱加速下落时宇航员的惯性减小
C.返回舱减速下落时宇航员的惯性减小
D.返回舱减速下落时宇航员的惯性不变
【答案】D
【来源】2023年12月份河北普通高中学业水平合格性考试物理试卷 A卷
【详解】质量是物体惯性的唯一量度,返回舱加速或减速下落时宇航员的质量不变,惯性不变。
故选D。
5.为减小战斗机的惯性,下列做法正确的是( )
A.减小飞行速度 B.增大飞行高度
C.向下加速俯冲 D.扔掉战斗机的副油箱
【答案】D
【来源】2024年1月新疆维吾尔自治区普通高中学业水平考试物理试题
【详解】惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关。
故选D。
6.质量相等的甲、乙、丙三个物体,甲做加速运动、乙做匀速运动、丙做减速运动。关于它们的惯性,下列判断正确的是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D
【来源】2024年7月贵州省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】惯性是物体保持原有运动状态的性质,其大小仅由物体的质量决定,与物体的运动状态(如速度、加速度)无关。题目中甲、乙、丙质量相等,因此惯性相同。
故选D。
7.公共汽车上,小明给刚上来的孕妇让座。在他面朝汽车前进方向站稳后,汽车沿平直的水平路面向前加速驶离公交站,这时小明将观察到他前方的吊环状扶手( )
A.向前摆 B.向后摆 C.向左摆 D.向右摆
【答案】B
【来源】2024年湖南省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】根据题意,当车加速驶离公交站时,吊环由于具有惯性,将继续保持原来的静止状态,所以小明将观察到吊环向后摆。
故选B。
8.下列过程利用了离心现象的是( )
A.静电除尘
B.洗衣机脱水甩干衣物
C.拍掉衣服表面的灰尘
【答案】B
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.静电除尘是静电的利用,故A错误;
B.洗衣机利用离心现象脱水,故B正确;
C.拍掉衣服表面的灰尘,这是由于惯性的作用,不是离心现象,故C错误。
故选B。
9.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体不受力,一定保持静止
B.力是维持物体运动状态的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
【答案】C
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.物体不受力也可匀速直线运动,故A错误;
B.力不是维持物体运动状态的原因,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,故C正确。
故选C。
10.关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.物体的质量越大,惯性越大
B.物体的速度越大,惯性越大
C.汽车静止时,没有惯性
D.汽车刹车时,惯性增大
【答案】A
【来源】山东省2023年冬季普通高中学业水平合格考试物理试题
【详解】质量是惯性大小的量度,质量越大,惯性越大;惯性的大小与物体的速度、所处状态均无关。
故选A。
考点二
牛顿第三定律
1.马拉着车向前运动,马拉车的力为F1,车拉马的力为F2,则( )
A.,方向相同 B.,方向相同
C.,方向相反 D.,方向相反
【答案】D
【来源】2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】车拉马的力与马拉车的力为一对作用力与反作用力,二者大小相等,方向相反。
故选D。
2.如图所示,人用力推沙发,但沙发纹丝不动。下列属于一对作用力与反作用力的是( )
A.人所受重力与人对地面的压力
B.人所受重力与地面对人的支持力
C.人对沙发的力与沙发对人的力
D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力
【答案】C
【来源】2024年1月浙江省高二上学期学业水平考试物理试题
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小等大、方向相反、作用在不同的物体上,而人所受重力与人对地面的压力,方向相同,故二者不是一对作用力与反作用力,故A错误;
B.人所受重力与地面对人的支持力是一对平衡力,故B错误;
C.人对沙发的力与沙发对人的力是一对作用力与反作用力,故C正确;
D.人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选 C。
3.如图,人站在体重计上,下列关于体重计对人的支持力FN和人对体重计的压力F′N,下列说法正确的是( )
A.FN>F′N B.FN<F′N C.FN与F′N方向相同 D.FN与F′N方向相反
【答案】D
【来源】2025年1月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】体重计对人的支持力FN和人对体重计的压力F′N是一对相互作用力,大小总是相等,方向相反。
故选D。
4.如图所示,父亲拉着小孩散步,父亲对小孩的拉力大小为F1,小孩对父亲的拉力大小为F2。关于F1、F2大小及方向的判断正确的是( )
A.F1>F2,方向相反
B.F1<F2,方向相同
C.F1=F2,方向相反
D.F1=F2,方向相同
【答案】C
【来源】2024年7月贵州省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】根据牛顿第三定律可知作用力与反作用力大小相等、方向相反,可知,且方向相反。
故选C。
5.如图所示,划龙舟时,桨向后推水的力为F,水向前推桨的力为,则( )
A.F比大
B.F比小
C.F和是一对平衡力
D.F和是一对作用力与反作用力
【答案】D
【来源】2024年湖北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】桨向后推水的力为F与水向前推桨的力为是一对相互作用力,大小总是相等。
故选D。
6.如图所示,水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动,小车的质量为M,货物的质量为m,它们的共同加速度为a,货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计,在运动过程中( )
A.货物受到的合力大小为F
B.货物受到的合力大小一定为μmg
C.小车受到的摩擦力大小一定为
D.小车受到的合力大小一定为
【答案】C
【来源】2025年陕西省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.对小车和货物整体进行受力分析,由牛顿第二定律可得
解得它们的共同加速度为
对货物进行受力分析,根据牛顿第二定律可知货物受到的合外力即小车对它的摩擦力大小为,故A错误;
B.货物与小车间的摩擦力为静摩擦力,不一定达到最大静摩擦力,所以货物受到的合力大小不一定为,故B错误;
C.小车受到货物的摩擦力与货物受到小车的摩擦力是一对相互作用力,大小相等。由前面分析可知货物受到的小车对它的静摩擦力为,所以小车受到货物的静摩擦力大小为,故C正确;
D.对小车进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
因为货物与小车间的静摩擦力不一定达到最大静摩擦力,所以小车受到的合力大小不一定为,故D错误。
故选C。
7.一块橡皮静止在水平桌面上。关于橡皮与桌面间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.大小相等,方向相反
B.大小相等,方向相同
C.大小不等,方向相反
D.大小不等,方向相同
【答案】A
【来源】2024年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】橡皮与桌面间的作用力为相互作用力,根据牛顿第三定律可知,两者总是大小相等,方向相反。
故选A。
8.民航客机发生意外情况着陆后,紧急出口的气囊会自动充气,生成一个连接出口与地面的斜面。乘客下滑过程中,受力情况的表述正确的是( )
A.气囊受到的压力大于乘客受到的支持力
B.气囊受到的摩擦力与乘客运动方向相同
C.若乘客匀速下滑,乘客受到的合力沿斜面向下
D.乘客匀速下滑和加速下滑所受的摩擦力大小不同
【答案】B
【来源】2025年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.气囊受到的压力与乘客受到的支持力是相互作用力,大小相等,故A错误;
B.摩擦力与相对运动方向相反,则气囊受到的摩擦力与乘客运动方向相同,故B正确;
C.若乘客匀速下滑,乘客受到的合力为0,故C错误;
D.乘客匀速下滑和加速下滑所受的摩擦力都是滑动摩擦力,根据可知,摩擦力大小相同,故D错误;
故选B。
9.关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.先有作用力,后有反作用力
B.作用力和反作用力可能垂直
C.作用力和反作用力可能作用在同一物体上
D.作用力和反作用力总是大小相等,方向相反
【答案】D
【来源】山东省2023年冬季普通高中学业水平合格考试物理试题
【详解】作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失,作用在同一直线上,作用在两个物体上,故选项ABC错误,D正确。
故选D。
10.如图所示,狗拉着200 kg的雪橇在水平雪地上匀速前进,轻质拉绳与雪地平行,雪橇与雪地间动摩擦因数为0.02。重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.狗对雪橇的拉力大小是200N
B.狗对雪橇的拉力大小是40N
C.雪橇受到的摩擦力大小是200N
D.狗对雪橇的拉力大于雪橇对狗的拉力
【答案】B
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】ABC.雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为
由于雪橇在水平雪地上匀速前进,根据受力平衡可知,狗对雪橇的拉力大小为
故AC错误,B正确;
D.狗对雪橇的拉力与雪橇对狗的拉力是一对相互作用力,大小总是相等,故D错误。
故选B。
考点三
牛顿第二定律
1.质量分别为m1、m2的甲、乙两车静止在光滑水平面上,两车在相同恒力F作用下产生的加速度分别为、,已知m1<m2,根据牛顿第二定律可知( )
A. B. C. D.无法确定、的大小关系
【答案】A
【来源】2025年1月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】根据牛顿第二定律可得
,
由于,则有。
故选A。
2.光滑平面上质量为1kg的物体(可看作质点),同时受到两个同方向的水平力的作用从静止开始运动,这两个力大小分别为2N和3N,根据牛顿第二定律,可知物体的加速度大小是( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【来源】2024年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】由题可知,物体受到的合外力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
故选B。
3.2022年7月27日,“力箭一号”运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。火箭及卫星总质量约为,发射过程中所受合力大小约为,则加速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】根据牛顿第二定律
解得
故选B。
4.甲、乙两车在光滑水平面上,在相同水平拉力的作用下,甲车的加速度为1m/s2,乙车的加速度为3m/s2,则甲、乙两车的质量之比为( )
A.1:1 B.1:3 C.3:1 D.6:1
【答案】C
【来源】江苏省2025年学业水平测试物理试题
【详解】对甲车,根据牛顿第二定律有
对乙车,根据牛顿第二定律有
解得
故选C。
5.如图所示,蹦极是一种极限体育项目,运动员从高处跳下,弹性绳被拉伸前做自由落体运动,弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定的高度后速度减为零。从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员的机械能守恒
B.运动员的加速度一直增大
C.运动员一直处于失重状态
D.运动员先处于失重状态,后处于超重状态
【答案】D
【来源】2025年陕西省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中,弹性绳一直对运动员做负功,则运动员的机械能减小,A错误;
BCD.开始阶段,重力大于弹力,加速度向下,运动员失重,随弹力增加,则加速度减小;当弹力等于重力时加速度为零,速度最大;以后弹力大于重力,加速度向上,运动员超重,随弹力增加,加速度增加,即该过程中运动员的加速度先减小后增大,先失重后超重,BC错误,D正确。
故选D。
6.下图为采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×10³kg,其推进器的平均推力F为800N,在飞船与空间站对接后,推进器工作4s内,测出飞船和空间站的速度变化量是0.04m/s,则空间站的质量是( )
A.1.7×104kg B.2.0×104kg
C.7.7×104kg D.8.0×104kg
【答案】C
【来源】2025年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】根据题意,飞船和空间站在内的速度变化量是,由加速度定义有
设空间站的质量为,根据牛顿第二定律有
解得。
故选C。
7.如图所示,轻质弹簧下端固定在水平地面上,一小球从弹簧正上方某处由静止开始自由下落,接触并压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,小球从接触弹簧到最低点的过程中( )
A.刚接触弹簧时速度最大 B.加速度先增大后减小
C.速度最大时所受合力为0 D.加速度方向始终竖直向上
【答案】C
【来源】2023年5月河北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度,开始压缩弹簧时,受到向上的弹力和向下的重力,弹力先小于重力,合力向下,根据牛顿第二定律
可知,加速度逐渐减小,加速度竖直向下,与速度方向相同,小球做加速度运动,随着弹簧弹力的增大,当小球所受的弹力大于重力时,合力向上,根据牛顿第二定律
可知,加速度逐渐增大,加速度竖直向上,与速度方向相反,小球开始做减速运动,则小球的速度先增大后减小,当弹力与重力大小相等、方向相反时,即所受合力为0时,小球的速度最大,加速度先减小后增大,加速度方向先竖直向下后竖直向上。
故选C。
8.如图所示,轻质弹簧右端固定,一物体沿光滑水平面以速度v向右运动,物体与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做匀减速直线运动
C.物体的速度减小,加速度减小
D.物体的速度减小,加速度增大
【答案】D
【来源】2024年1月新疆维吾尔自治区普通高中学业水平考试物理试题
【详解】随着弹簧的被压缩,物块受的弹力逐渐变大,则物块的加速度逐渐变大,因加速度方向与速度反向,则物块速度逐渐减小,即物块做加速度增大的减速运动。
故选D。
9.“神舟”载人飞船火箭组合体的质量为m,点火后竖直上升的某阶段加速度为a,不计组合体的质量变化和受到的阻力,重力加速度为g,该阶段组合体受到的推力大小为( )
A.ma B.mg C.mg-ma D.mg+ma
【答案】D
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】由牛顿第二定律
F-mg = ma
解得
F = ma +mg
故选D。
银河系中有许多恒星是以双星系统的形式存在的。如图所示,双星系统是由两颗距离较近的恒星和构成,两星仅在相互之间的万有引力作用下,绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动,且具有相同的角速度和周期。已知和的质量分别为和,距离为,引力常量为。
10.和之间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
11.和的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
12.对于质量不等的两恒星组成的双星系统,下列说法中正确的是( )
A.周期与两者的质量均无关 B.周期与两者的质量之和有关
C.定点一定在两者连线的中点 D.定点更靠近质量小的恒星
【答案】10.A 11.B 12.B
【来源】2024年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题
【解析】10.和之间的万有引力大小
故选A。
11.根据牛顿第二定律
可得
故选B。
12.AB.设双星系统运行的角速度为,质量分别为和,运动半径分别为和,根据万有引力提供向心力
又
联立可得
可知角速度与与两者的质量之和有关,根据可知周期与两者的质量之和有关,故A错误,B正确;
CD.根据
可得
定点更靠近质量大的恒星,故CD错误。
故选B。
考点四
力学单位制
1.国际单位制中,物理量“质量”的基本单位是( )
A.千克 B.米 C.库仑 D.安培
【答案】A
【来源】2025年1月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】国际单位制中,物理量“质量”的基本单位是千克。
故选A。
2.下列各组单位中,都是基本单位的是( )
A.秒、米 B.焦耳、米每二次方秒
C.牛顿、米每秒 D.欧姆、千克每立方米
【答案】A
【来源】2024年1月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】秒、米都是国际单位制的基本单位,其它的都是导出单位。
故选A。
3.国际单位制的使用和建立,不仅方便了国际交流,也逐渐成为科学研究中的一种规范。功的单位是焦耳(J),用国际单位制的基本单位表示为( )
A.kg·m·s-2 B.kg·m2·s-2 C.kg·m·s2 D.kg·m2·s2
【答案】B
【来源】2025年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】功的公式为,其中力的单位是牛顿(N)。根据牛顿第二定律,力的单位可表示为。因此功的单位焦耳(J)可表示为
故选B。
4.1960年第11届国际计量大会制订了国际单位制。下列单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A.m B. C. D.
【答案】A
【来源】2024年湖南省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】在国际单位制中七个基本单位:长度的单位m,时间的单位s,质量的单位kg,热力学温度的单位K,电流的单位A,光强度的单位cd,物质的量的单位mol,A正确,BCD错误。
故选A。
5.某充电宝的铭牌标注“10000mA·h(毫安时)”,它对应下列哪个物理量( )
A.时间 B.电能 C.电荷量 D.电流
【答案】C
【来源】2025年广东省第一次普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】电荷量的单位是库仑(C),而1库仑=1安·秒(A·s)。1mA·h=0.001A×3600s=3.6C,因此“mA·h”是电荷量的单位。
故选C。
6.下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A.千克(kg) B.千米(km)
C.焦耳(J) D.欧姆()
【答案】A
【来源】2024年湖北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】千克是质量单位,是国际单位制中的基本单位;千米是长度的常用单位;焦耳和欧姆不是基本单位;
故选A。
7.下列单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )
A.m/s B.N C.J D.kg
【答案】D
【来源】2023年河北省普通高中学业水平12月会考物理试题
【详解】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,N、J、m/s都是导出单位,不是基本单位。
故选D。
8.下列选项中,均为国际单位制的基本单位的是( )
A.厘米、牛顿、秒 B.米、千克、秒 C.米、千克、米/秒
【答案】B
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】米、千克、秒是国际单位制的基本单位,厘米、牛顿、米/秒不是国际单位制的基本单位,选项ACD错误,选项B正确。
故选B。
9.下列国际单位制中的基本单位,属于电磁学范围的是( )
A.米 B.秒 C.安培 D.千克
【答案】C
【来源】2023年5月河北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】米、秒和千克均属于力学范围的,安培是属于电磁学范围的。
故选C。
10.在国际单位制中,下列属于基本单位的是( )
A.欧姆 B.库仑 C.牛顿 D.秒
【答案】D
【来源】江苏省2025年学业水平测试物理试题
【详解】秒是国际单位制的基本单位,其余的三个都是导出单位。
故选D。
考点五
超重与失重
1.如图所示,轻质细绳下方悬挂一质量为m的小球,用手提着细绳的上端,使小球以大小为a的加速度匀减速下降。下降过程中细绳对小球的拉力大小为T,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. B.
C.小球处于失重状态 D.小球处于平衡状态
【答案】B
【来源】2024年1月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】小球以大小为a的加速度匀减速下降,根据牛顿第二定律可得
解得
由于小球的加速度方向向上,所以小球处于超重状态。
故选B。
2.如图所示,风洞喷出的气流使实验者向上做加速运动。实验者在此过程中( )
A.重力减小 B.重力增大
C.处于失重状态 D.处于超重状态
【答案】D
【来源】2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】AB.实验者向上加速运动过程中,重力不变,故AB错误;
CD.由于实验者向上加速,则加速度向上,处于超重状态,故C错误,D正确。
故选D。
3.质量为50kg的学生在加速上升的电梯中,用校准后的体重秤称量自己的体重时发现体重秤的示数为53.5kg。据此现象可推断学生处于( )
A.超重状态 B.失重状态 C.平衡状态 D.无法确定
【答案】A
【来源】2024年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】因为用体重秤称量自己的体重时的示数大于自身重力,可知此学生处于超重状态。
故选A。
4.小明乘电梯从一楼直升到十楼,经历了加速、匀速和减速三个阶段,下列说法正确的是( )
A.电梯加速阶段,小明处于失重状态 B.电梯减速阶段,小明处于失重状态
C.电梯上行过程中,小明一直处于超重状态 D.电梯上行过程中,小明一直处于失重状态
【答案】B
【来源】2025年广东省第一次普通高中学业水平合格性考试物理试卷
【详解】A.电梯加速上升时,加速度方向向上,小明处于超重状态,故A错误;
B.电梯减速上升时,加速度方向向下,小明处于失重状态,故B正确;
C.加速阶段超重,匀速阶段加速度为零,无超重或失重,故C错误;
D.加速阶段超重,减速阶段失重,匀速阶段正常,故D错误。
故选B。
5.在某旅游景点,小明同学乘坐观光热气球由地面竖直升空,到达某一高度后热气球处于悬停状态。当热气球( )
A.向上减速时,小明处于超重状态
B.向上匀速时,小明处于失重状态
C.向上加速时,小明处于超重状态
D.悬停时,小明处于失重状态
【答案】C
【来源】2023年5月河北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.当热气球向上减速时,加速度方向向下,小明处于失重状态,故A错误;
B.当热气球向上匀速时,加速度为0,小明处于平衡状态,故B错误;
C.当热气球向上加速时,加速度方向向上,小明处于超重状态,故C正确;
D.当热气球悬停时,加速度为0,小明处于平衡状态,故D错误。
故选C。
6.某同学在实验楼电梯地板上放一与计算机连接的压力传感器,将重为G的物块放在传感器上,在电梯运行的某段时间内,计算机采集的压力随时间变化的图线如图所示。根据图像可知( )
A.~时间内,物块处于失重状态
B.~时间内,物块的加速度一直变大
C.~时间内,物块处于超重状态
D.~时间内,物块的加速度先变大后变小
【答案】D
【来源】2023年12月份河北普通高中学业水平合格性考试物理试卷 A卷
【详解】A.由题图可知,~时间内,压力传感器的示数大于物体的重力,即视重大于物块的重力,物体处于超重状态,故A错误;
B.在~时间内,压力传感器的示数大于物体的重力,且示数先增大后减小,根据牛顿第二定律有
知物块的加速度先增大后减小,故B错误;
CD.在~时间内,压力传感器的示数小于物体的重力,即视重小于物块的重力,物体处于失重状态。且先减小后增大,根据牛顿第二定律有
知物块的加速度先增大后减小,故C错误,D正确。
故选D。
7.某同学站在电子秤上完成下蹲动作,电子秤的压力传感器显示压力随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该同学下蹲时,经历了先超重再失重的过程
B.该同学下蹲时,经历了先失重再超重的过程
C.刚开始下蹲时,该同学的加速度方向向上
D.刚开始下蹲时,该同学对电子秤的压力大于他的重力
【答案】B
【来源】2023年7月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】由图可知,该同学下蹲时是先向下加速,后向下减速的过程,加速度先向下后向上,故先失重后超重,所以刚开始下蹲时,该同学对电子秤的压力小于他的重力。
故选B。
8.如图所示,乘客站在电梯里,当电梯加速下降时,以下判断正确的是( )
A.乘客处于超重状态,所受重力增大
B.乘客处于超重状态,所受重力不变
C.乘客处于失重状态,所受重力减小
D.乘客处于失重状态,所受重力不变
【答案】D
【来源】山东省2023年冬季普通高中学业水平合格考试物理试题
【详解】电梯加速下降时,乘客具有向下的加速度,此时乘客处于失重状态。超、失重时改变的是人对电梯的压力,不改变人的重力。故A、B、C错误;D正确。
故选D。
【点睛】
电梯运行
如图(a),在电梯里固定一力传感器,将重物挂在力传感器的挂钩上。电梯从底楼由静止起竖直上升,最后停在顶楼。在此过程中,重物对传感器拉力大小F随时间t的变化关系如图(b)所示。
9.该重物所受重力的大小为__________。
A.0.30N B.2.72N C.2.92N D.3.10N
10.设重物对传感器的拉力大小为F,传感器对重物的拉力大小为Fʹ,重物所受重力大小为G,在0.2~0.6s内___________。(多选)
A.Fʹ>F B.Fʹ=F C.Fʹ>G D.Fʹ=G
11.下列时间段中,该重物处于超重状态的是________。
A.3.2~3.8s B.4.4~6.0s C.6.4~6.8s D.7.2~8.4s
12.电梯在t=8.0s时的加速度___________。
A.大小为0.67m/s2,方向竖直向上 B.大小为0.67m/s2,方向竖直向下
C.大小为9.13m/s2,方向竖直向上 D.大小为9.13m/s2,方向竖直向下
13.在0~10.0s内,电梯刚达到最大速度的时刻为 s。
14.电梯在整个减速阶段的加速度大小_________。
A.不断增大 B.先增大后不变再减小
C.不断减小 D.先减小后不变再增大
【答案】9.C 10.BC 11.A 12.B 13.4.0 14.B
【来源】2024年上海市学业水平合格考性考试物理试卷
【解析】9.重物开始时,所受重力和拉力二力平衡,大小相等,即
故选C。
10.重物对传感器的拉力和传感器对重物的拉力为相互作用力,所以
由图可知,此时间内
故选BC。
11.当拉力大于重力时,重物处于超重状态,由图可知,内拉力大于重力,所以内重物处于超重。
故选A。
12.由图可知,8.0s时,拉力大小为,所以此时合力向下,即加速度方向向下,根据牛顿第二定律
其中
解得
故选B。
13.由图可知,重物先加速后匀速最后减速到零。所以加速完成后的4.0s速度最大。
14.由图可知,电梯在整个减速阶段过程中,拉力先减小后不变再增大,所以重物的合力先增大后不变再减小,所以加速度先增大后不变再减小。
故选B。
考点六
牛顿运动定律的应用
1.如图所示,体重为500N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为600N,此时( )
A.电梯可能向下加速运动,处于超重状态
B.电梯可能向上加速运动,处于超重状态
C.电梯可能向下匀速运动,处于平衡状态
D.电梯可能向上匀速运动,处于平衡状态
【答案】B
【来源】2023年1月福建省普通高中学业水平合格性考试物理仿真模拟试卷1
【详解】体重计读数大于实际重量,即视重大于实重,所以小明处于超重状态,加速度方向向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速。
故选B。
2.如图所示,伽利略在研究自由落体运动规律时,让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下,下列说法正确的是( )
A.质量大的小球运动的加速度大
B.质量大的小球到达底端时的速度大
C.质量大的小球运动至底端所需的时间短
D.小球运动至底端所需的时间与质量无关
【答案】D
【来源】2024年湖北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】A.让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下,可认为阻力忽略不计,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
可知加速度与质量无关,故A错误;
BCD.设斜面长度为,根据运动学公式可得
,
联立可得
,
可知小球到达底端时的速度与质量无关,小球运动至底端所需的时间与质量无关,故BC错误,D正确。
故选D。
3.质量为的列车以的速度进站,列车进站后做匀减速直线运动,滑行25m后停止。列车从进站到停止的过程中( )
A.所受合外力大小为
B.所受合外力大小为
C.动能减少量为
D.动能减少量为
【答案】AC
【来源】2023年5月河北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】AB.根据速度位移公式
解得列车的加速度大小为
列车所受合外力大小为
故A正确,B错误;
CD.动能减少量为
故C正确,D错误。
故选AC。
4.如图所示,质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起以加速度a斜向上运动,人的鞋底与踏板的动摩擦因数为,重力加速度为g。踏板对人支持力的大小和摩擦力的大小Ff应为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【来源】2021年山西省普通高中学业水平考试真题物理试题
【详解】以人为研究对象,受重力mg、扶梯的支持力FN和摩擦力Ff。人的加速度斜向左上方向,将加速度分解到水平和竖直方向得
ax=acosθ
方向水平向左
ay=asinθ
方向竖直向上,(θ是扶梯的倾角),根据牛顿第二定律得
竖直方向
FN-mg=masinθ
水平方向
Ff=macosθ
解得
FN=m(g+asinθ)
Ff=macosθ
故BD正确,AC错误。
5.如图所示,用4.0N的水平拉力,使质量为2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体运动的加速度大小a;
(2)物体在前 3.0s内运动的位移大小x。
【答案】(1);(2)9m
【来源】北京市房山区房山中学2023-2024学年高二上学期期中学业水平调研物理试题
【详解】(1) 根据牛顿第二定律得
解得
(2)由位移公式,可得
x=9m
6.如图所示,一质量为m的物体在水平恒力F作用下,由静止开始沿光滑水平面向右运动。已知m=2kg,F=6N。求:
(1)物体加速度的大小;
(2)物体运动10s末的速度大小。
【答案】(1);(2)30m/s
【来源】新疆阿克苏市实验中学2023-2024学年高一下学期第二次月考物理(文)试题
【详解】(1)根据牛顿第二定律
可得
(2)物体运动10s末的速度大小
7.如图所示, 质量m =0.1kg的玩具小车,静止在水平地面上,受到水平合外力 F=0.02 N作用,做初速度为零的匀加速直线运动。
(1)根据, 求小车加速度 a的大小;
(2) 根据 ,求前4s内小车位移x的大小。
【答案】(1)0.2m/s;(2)1.6m
【来源】2024 年1月四川省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】(1)由
可得小车的加速度
(2)根据
可得前4s内小车的位移
8.如图所示,质量kg的物体在N的竖直拉力作用下,由静止开始匀加速竖直上升,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物体所受合力的大小;物体的加速度a的大小;
(2)4s末物体的速度v的大小;4s内物体的位移x的大小。
【答案】(1)10N,5m/s2;(2)20m/s,40m
【来源】云南省普通高中2022-2023学年高二下学期期末物理试卷
【详解】(1)物体的重力
根据力的合成可得,物体所受的合力
由牛顿第二定律得,物体运动的加速度大小
(2)根据速度公式得,4s末物体的速度v的大小
由位移—时间公式得,物体上升的位移大小
9.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一个连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地上。一质量为65kg的人由静止从该斜面顶端自由滑下,下滑时所受的阻力大小为260N,沿斜面滑行9.0m到达斜面底端。已知斜面与水平地面的夹角为,人下滑时的运动视为匀变速直线运动,取重力加速度,,。求:
(1)人沿斜面滑行时的加速度大小;
(2)人滑至斜面底端时的速度大小。
【答案】(1);(2)6m/s
【来源】2023年河北省普通高中学业水平12月会考物理试题
【详解】(1)根据题意,由牛顿第二定律有
解得
(2)由运动学公式有
解得
10.在民航机场和火车站可以看到对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起运动。如图所示,已知水平传送带匀速前进的速度为v0,A、B两端之间的距离为l,某木箱(可视为质点)无初速度轻放在A端,木箱运动到B端前已经做匀速运动,木箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求木箱匀加速阶段的位移x的大小;
(2)求木箱从A端运动到B端的总时间t。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】(1)木箱匀加速阶段,根据牛顿第二定律,有
解得
根据速度-位移公式,有
解得木箱匀加速阶段的位移为
(2)木箱匀加速阶段的时间为
匀速运动阶段的时间为
木箱从A端运动到B端的总时间
联立解得
11.如图所示,ABCD是竖直面内的光滑固定轨道,AB段水平,BCD段是半径的半圆弧,与AB段相切于B点,C点与半圆弧的圆心O等高。一质量为0.5kg的小球在水平恒力F的作用下,从A点由静止开始向右以的加速度做匀加速直线运动,经2s到达B点时撤去恒力F,重力加速度大小取。
(1)求小球到达B点时的速度大小。
(2)求拉力F的大小。
(3)小球运动到CD段的某点P(图中未画出)时脱离轨道,求P、B两点间的高度差。
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2024年湖北省普通高中学业水平合格性考试物理试题
【详解】(1)根据运动学公式可得小球到达B点时的速度大小为
(2)根据牛顿第二定律可得拉力F的大小为
(3)小球运动到CD段的某点P(图中未画出)时脱离轨道,设此时与水平方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得
从B到P点,根据机械能守恒可得
联立解得
则P、B两点间的高度差为
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