内容正文:
专题04 牛顿运动定律的理解和应用
题型1 牛顿第一定律(常考点)
题型2 牛顿第三定律
题型3 单位制
题型4 牛顿第二定律的理解
题型5 牛顿第二定律的应用(常考点)
一、单选题
1.(23-24高一上·浙江宁波·期中)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB.根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为,A错误,B正确;
C.根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为,但压强单位Pa不是国际单位制的基本单位,C错误;
D.根据做功的表达式可知力的单位为,并且功的单位J不是国际单位制的基本单位,D错误。
故选B。
2.(24-25高一上·辽宁·期末)2025年哈尔滨亚洲冬季运动会即将于2月7日到2月14日举行。自由式滑雪空中技巧双人同步项目是亚冬会的新增项目,如图所示为运动员某次训练赛过程中的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A.技术裁判可以把在空中下落的运动员看作质点
B.运动员下落过程中他感觉地面在上升
C.运动员在下落过程中处于超重状态
D.下落过程中运动员速度增大,惯性也增大
【答案】B
【详解】A.在比赛中,技术裁判关注运动员的技术动作,此时运动员的形状和体积不能够忽略,即不能将运动员视为质点,故A错误;
B.运动员下落时若以自己为参考系,感觉到地面在上升,故B正确;
C.下落过程中运动员加速度向下,处于失重状态,故C错误;
D.下落过程中运动员的速度增大,但惯性只与质量有关,惯性不变,故D错误。
故选B。
3.(24-25高一上·天津·期末)2024年10月30日神舟十九号载人飞船的成功发射,激发了全国人民的爱国热情和民族自豪感。在火箭加速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.在加速度减小时,宇航员仍然处于超重状态
B.在加速度增大时,宇航员对座椅的压力大于座椅对宇航员的支持力
C.在加速度减小时,宇航员对座椅的压力小于座椅对宇航员的支持力
D.在加速度减小时,座椅对宇航员的支持力小于宇航员受到的重力
【答案】A
【详解】A D.火箭加速上升时,根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力,宇航员处于超重状态,A正确;D错误;
B C.无论处于什么状态,宇航员对座椅的压力和座椅对宇航员的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知宇航员对座椅的压力等于座椅对宇航员的支持力,B错误,C错误;
故选A。
4.(23-24高一上·浙江杭州·期末)单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以下公式表述可能正确的是( )
A.(p为压强) B.(P为功率)
C. D.
【答案】C
【详解】A.的单位是
v的单位m/s,选项A错误;
B.的单位
功率P的单位为W,选项B错误;
C.和都是速度单位,选项C正确;
D.体积V单位是m3;而单位是m4,选项D错误。
故选C。
5.(24-25高一上·陕西渭南·期末)如图所示,小车上固定一个弯折硬杆ABC,C端固定一个质量为m的小球,已知角恒定,当小车水平向左匀加速运动时,BC杆对小球的作用力方向为( )
A.一定沿杆向上 B.一定竖直向上
C.可能水平向左 D.随加速度数值而定
【答案】D
【详解】小球受重力和杆子的作用力两个力作用,BC杆对小球的作用力有两个效果,竖直方向与重力平衡,竖直方向分力不变,水平方向提供产生加速度的合外力,大小随加速度变化而变化,所以BC杆对小球的作用力随加速度a的数值的改变而改变。
故选D。
6.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)伽利略通过如图所示的斜面实验,得到的结论有一个是不属于该实验的是( )
A.倾角越大,小球的加速度越大
B.轻重不同的球运动一样快
C.小球做的是匀加速运动
D.力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【详解】伽利略通过如图所示的斜面实验研究的是自由落体运动的规律,属于该实验得到的结论是:倾角越大,小球的加速度越大、轻重不同的球运动一样快和小球做的是匀加速运动;不属于该实验得到的结论是:力不是维持物体运动的原因。
故选D。
7.(24-25高一上·山东德州·期末)如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为的铁块;右端悬挂有两质量均为的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为,最初系统处于静止状态。某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】细线烧断前由整体法,根据平衡条件有
解得
对右侧下面m的分析,根据平衡条件有
解得弹簧的弹力
细线烧断时,以与上面为整体,加速度大小相同,由牛顿第二定律可得
解得
故选C。
8.(24-25高一上·河北·期末)如图所示,一物块静止在粗糙的水平面上,一水平力作用于物块上,水平力随时间的变化规律为,为一常数。水平面动摩擦因数恒定,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从时刻开始计时,下面关于物块的加速度和速度随时间的变化规律可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.根据牛顿第二定律有
即物块的图像是一条与t轴交于正半轴的倾斜直线,故AB错误;
CD.据上分析可知,物块的加速度越来越大,即物块做加速度增大的加速运动,又图像的斜率表示加速度,故物块的图像越来越陡,故C正确,D错误。
故选C。
9.(24-25高一上·天津滨海新·期末)2024年9月,我国的“朱雀三号”可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验。此次回收试验火箭的过程中,有关火箭的运动,下列说法正确的是( )
A.火箭在加速下降过程中处于超重状态
B.火箭在加速下降过程中重力会增加
C.火箭在减速下降过程中处于超重状态
D.火箭在减速下降过程中重力会减小
【答案】C
【详解】AB.火箭在加速下降过程中,加速度方向向下,处于失重状态,但重力保持不变,故AB错误;
CD.火箭在减速下降过程中,加速度方向向上,处于超重状态,但重力保持不变,故C正确,D错误。
故选C。
10.(24-25高一上·北京西城·期末)一雨滴从足够高处由静止开始竖直下落,空气阻力随雨滴的速度增大而增大,关于雨滴的下落过程,下列说法中正确的是( )
A.雨滴先加速后匀速
B.雨滴加速度不断增大
C.雨滴先加速后减速,最后匀速
D.雨滴加速度先增大后减小
【答案】A
【详解】雨滴下落过程中受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律有
阻力变大,则加速度a变小,加速度方向与速度方向相同,则雨滴做加速度减小的加速运动,加速度减为零后开始做匀速运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.(2024·河南·模拟预测)如图甲所示,一物块(可视为质点)从倾角的足够长的斜面上滑下,物块运动的图像如图乙所示,重力加速度取,下列说法正确的( )
A.物块的加速度为 B.物块的初速度为零
C.物块与斜面间的动摩擦因数为 D.前2s内物块的平均速度为
【答案】C
【详解】AB.根据
可得
由图像可知,
可得,AB错误;
C.根据牛顿第二定律可知
解得,C正确;
D.前2s内物块的平均速度等于1s末的速度,则为,D错误。
故选C。
12.(23-24高三上·河北邢台·月考)如图所示,轻弹簧L1的一端固定,另一端连着小球A,小球A的下面用另一根相同的轻弹簧L2连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,另一端固定在墙上,平衡时细绳水平,弹簧L1与竖直方向的夹角为60°,弹簧L1的形变量为弹簧L2形变量的3倍,重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球A的加速度大小为
B.小球A的加速度大小为
C.小球B的加速度大小为
D.小球B的加速度大小为
【答案】A
【详解】AB.对A、B和弹簧L2整体受力分析,可得弹簧L1的弹力
绳上的拉力为
单独对B受力分析有弹簧L2的弹力大小为
根据题干信息
可得
切断绳后,两个弹簧的弹力不变,A球合力与绳拉力等大反向,所以,故A正确,B错误;
CD.对小球B,受力分析不变,加速度依然为0,故CD错误。
故选A。
13.(24-25高一上·辽宁沈阳·期末)一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为的平盘,盘中有一物体,质量为m,弹簧的长度比其自然长度伸长了L。现向下缓慢拉盘使弹簧再伸长后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】平盘放上物体静止时,由平衡条件结合胡克定律可得
弹簧再伸长,刚刚松开手时,以平盘和物体为整体,根据牛顿第二定律可得
可得
以物体为对象,根据牛顿第二定律可得
解得刚刚松开手时盘对物体的支持力为
故选D。
14.(24-25高一上·湖北恩施·期末)一质量为m的物块放在倾斜固定的木板上,木板的倾角为,动摩擦因数为。若是用大小为,方向沿木板向上的外力拉物块,物块刚好沿木板向下匀速运动。若是用大小为,方向沿木板向上的外力拉物块,物块刚好沿木板向上匀速运动,重力加速度为g。则下列说法错误的是( )
A.
B.
C.若是不给物块施加外力,物块加速度大小为
D.若是给物块施加水平恒力,使得物块沿木板做匀速运动,则这个力大小一定为
【答案】D
【详解】AB.对物块受力分析可得
,
解得
,
故AB正确,不符合题意;
C.不加外力时,由牛顿第二定律有
解得
故C正确,不符合题意;
D.若物块沿木板向下匀速运动,则有
解得
若物块沿木板向上匀速,则有
解得
故D错误,符合题意。
故选D。
15.(24-25高一上·四川雅安·期末)如图所示,当小车沿水平面向右做加速度大小为(为重力加速度大小)的加速运动时,物块恰好能相对于车厢静止在竖直车厢壁上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与车厢壁间的动摩擦因数为( )
A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4
【答案】D
【详解】对物块,竖直方向根据牛顿第二定律得
水平方向有
物块恰好能相对于车厢静止于竖直车厢壁上,物块受到的静摩擦力达到最大静摩擦力,有
联立解得
故选D。
16.(24-25高一上·北京西城·期末)把一压力传感器固定在水平地面上,轻质弹簧竖直固定在压力传感器上,如图甲所示。t=0时刻,将金属小球从弹簧正上方由静止释放,小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点,又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,小球的速度最大
B.t1~t2时间内,小球始终处于失重状态
C.t1~t3时间内,小球先失重再超重
D.t2~t3时间内,小球先加速再减速
【答案】D
【详解】AB.由图乙可知,在t1时刻,小球落到弹簧上,开始压缩弹簧,开始一段时间,小球受到的重力大于弹力,其合力方向向下,加速度方向向下,小球的速度仍在增大,当弹力大小等于重力时,加速度为零,小球的速度最大,之后小球所受弹力大于重力,其合力方向向上,加速度方向向上,直至t2时刻弹力达到最大,小球速度为零,所以t1~t2时间内,小球先处于失重状态后处于超重状态,故AB错误;
CD.由小球受力和运动的对称性可知,t2~t3时间内小球加速度方向先向上再向下,即先加速后减速,可知t1~t3时间内,小球下落过程先失重再超重,小球上升过程先超重再失重,故C错误;D正确。
故选D。
17.(24-25高一上·辽宁·期末)如图所示,质量均为m的小球A、B由一根轻质弹簧连接,两球间还拴接一根细线,小球A通过另一根细线悬挂在天花板上的O点,系统静止。已知重力加速度为g,弹簧处于拉伸状态,弹力的大小为,下列说法正确的是( )
A.剪断悬挂于O点的细线时,弹簧的弹力突然变小
B.剪断悬挂于O点的细线时,两球间细线的弹力突然消失
C.剪断两球间的细线时,悬挂于O点的细线弹力不变
D.弹簧的下端与小球B突然脱开时,悬挂于O点的细线的拉力减小
【答案】B
【详解】AB.剪断悬挂于O点的细线瞬时,弹簧的弹力不变,弹簧长度不发生变化,分别对两小球受力分析,根据牛顿第二定律可知、,那么两小球之间细线的拉力瞬间消失,A错误,B正确;
C.开始时弹簧的弹力为,剪断两小球间的细线时,弹簧弹力不变,两小球之间细线的拉力瞬间消失,对A球分析可知悬挂于O点细线的拉力由瞬间减小为,C错误;
D.弹簧的下端与小球B突然脱开时,弹簧的弹力突然消失,下方细线的拉力增大为,悬挂于O点的细线的拉力保持不变,D错误。
故选B。
二、多选题
18.(24-25高一上·陕西渭南·期末)甲、乙两位同学研究超重和失重现象。他们在运动着的一升降机内做实验,站在体重计上的甲同学从体重计上发现了自己的体重增加了20%,乙同学对该过程作出了如下判断,其中可能正确的是( )
A.升降机以0.8g的加速度加速下降
B.升降机以0.2g的加速度加速上升
C.升降机以0.2g的加速度减速下降
D.甲同学的重量增大了20%
【答案】BC
【详解】ABC.根据牛顿第三定律,人对升降机的压力和升降机对人的支持力大小相等,方向相反并且总是作用在同一条直线上,故支持力FN等于1.2mg,对人受力分析,受到重力和向上的支持力,根据牛顿第二定律,有FN﹣mg = ma
解得a = 0.2g,方向竖直向上
则当升降机速度向上时,人加速上升,当升降机速度向下时,人减速下降,故A错误,BC正确;
D.甲同学的重量不发生变化,故D错误。
故选BC。
19.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)如图是张家界天门山索道的抽象物理模型,已知体重为60kg的游客站立于轿厢底面,倾斜索道与水平面的夹角为,当载人轿厢沿钢索斜向右上做加速度大小的匀加速直线运动时,取,人与轿厢底面的动摩擦因数,则下列说法正确的是( )
A.游客处于失重状态
B.轿厢对游客的支持力为720N
C.游客受到的摩擦力大小为540N,沿钢索向上
D.游客对轿厢的作用力斜向左下方
【答案】BD
【详解】AB.由题可知,游客相对轿厢静止,故游客的加速度与轿厢的加速度相同,即为,将游客的加速度分解到水平方向和竖直方向,则有
,
竖直方向上,根据牛顿第二定律可得
可得轿厢对游客的支持力为
比重力600N更大,故游客处于超重状态,故A错误,B正确;
C.由于游客水平方向加速度向右,可知游客受到水平向右的摩擦力,大小为
故C错误;
D.对游客受力分析,可知游客受轿厢竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力作用,根据牛顿第三定律,可知游客对轿厢的压力竖直向下,摩擦力水平向左,根据平行四边形定则,可知游客对轿厢的作用力斜向左下方,故D正确。
故选BD。
20.(24-25高一上·北京西城·期末)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为m,其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后,推进器工作时间为,测出飞船和空间站的速度变化为。下列说法正确的是( )
A.空间站的质量为
B.空间站的质量为
C.飞船对空间站的作用力大小为
D.飞船对空间站的作用力大小为
【答案】BD
【详解】AB.由题知,在飞船与空间站对接后,推进器工作∆t时间内,飞船和空间站速度变化为∆v,则飞船与空间站的加速度
联立解得
故A错误,B正确;
CD.设飞船与空间站间的作用力大小为,对飞船由牛顿第二定律有
解得
故C错误,D正确。
故选BD。
21.(24-25高一上·北京西城·期末)某同学将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察,在某段时间内发现体重计的示数是电梯静止时示数的,g取10m/s2.则在该段时间内,下列判断正确的是( )
A.该同学加速度大小为2m/s2
B.该同学加速度大小为8m/s2
C.电梯可能是减速上升
D.电梯可能是减速下降
【答案】AC
【详解】CD.由题意可知,该同学受到的支持力小于重力,处于失重状态,由于该同学处于失重状态,加速度向下,则电梯可能为减速上升或者加速下降,故C正确,D错误;
AB.由牛顿第二定律得
mg−N=ma
其中
N=mg
解得
a=2m/s2
故A正确,B错误。
故选AC。
22.(24-25高一上·北京西城·期末)质量为1kg的质点做直线运动的v-t图像如图所示,则( )
A.0~2s内质点的加速度为1m/s2
B.2s~3s内质点做匀减速直线运动
C.4~6s内质点所受合力为2N
D.0~6s内质点发生的位移为12m
【答案】BC
【详解】A.速度时间图斜率表示加速度,则0~2s内质点的加速度为
故A错误;
B.2s~3s内质点速度在减小,且图像斜率不变,即加速度不变,故2s~3s内质点做匀减速直线运动,故B正确;
C.4~6s内质点的加速度大小
故质点所受合力为
故C正确;
D.速度时间图像与横轴围成的面积表示位移,即0~6s内质点发生的位移为
故D错误。
故选 BC。
23.(24-25高一上·甘肃武威·期末)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a(a<gsin30°)加速下行,如图所示。若在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小物块处于失重状态
B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C.小物块受到的静摩擦力为
D.若缆车加速度减小,则小物块受到的摩擦力和支持力都增大
【答案】AC
【详解】A.由于小物块和斜面保持相对静止,所以物块具有沿斜面向下的加速度a,则加速度有竖直向下的分量,所以小物块处于失重状态,故A正确;
BCD.以小物块为研究对象,小物块受竖直向下的重力mg,垂直斜面向上的支持力FN和沿斜面的静摩擦力f,由于a<gsin30°
故摩擦力与加速度方向相反,即平行斜面向上,则在沿斜面方向上,根据牛顿第二定律有
解得
若缆车加速度减小,则小物块受到的摩擦力增大;
在垂直斜面方向上,可得支持力
若缆车加速度减小,支持力不变,故BD错误,C正确。
故选AC。
24.(24-25高一上·宁夏吴忠·期末)如图所示,一质量、倾角为的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为,下列判断正确的是( )
A.F=48N
B.F=40N
C.斜面体对物体的作用力
D.斜面体对物体的作用力
【答案】BD
【详解】以光滑楔形物体为对象,竖直方向根据平衡条件可得
解得斜面体对物体的作用力为
水平方向根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
以和为整体,根据牛顿第二定律可得
可得
故选BD。
25.(24-25高一上·上海·期末)如图(a),倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速度a随F变化的关系如图(b)所示。g取10m/s2。若增大物体的质量,重复实验,得到的图像( )
A.斜率不变 B.横轴截距增大 C.纵轴截距增大 D.纵轴截距不变
【答案】BD
【详解】对物体受力分析,由牛顿第二定律可得
又
联立可得
可知增大物体的质量,重复实验,得到的图像斜率变小,纵轴截距不变;当时,可得横轴截距为
可知横轴截距增大。
故选BD。
三、解答题
26.(24-25高一上·湖南·期末)如图所示,质量为的小球与质量为的斜面体间的动摩擦因数为 。斜面倾角,斜面AB长,小球以从A点沿斜面下滑,小球下滑过程中斜面体静止不动,不计空气阻力,,,,求:
(1)小球从A运动到B点的时间;
(2)小球在沿斜面向下滑动过程中水平地面对斜面的支持力和摩擦力大小。
【答案】(1)1s
(2),
【详解】(1)小球从A点沿斜面下滑,对小球进行分析如图所示
则有
,
解得
,
根据位移公式有
舍去时间负值解得
(2)对斜面体进行分析,如图所示
根据平衡条件有
,
根据牛顿第三定律有
解得
,
27.(24-25高一上·天津南开·期末)质量M=5kg的长木板在水平地面上受一水平恒力F作用下以速度v0=10m/s匀速运动,当M运动到某点A时,在M右端轻放一个m=2kg的小物块,已知M、m间动摩擦因数μ1=0.2,M与地面间动摩擦因数μ2=0.3,求:
(1)F有多大?
(2)从A点到M、m都静止时,M运动了多远?(结果可使用分数)
(3)m最终停在M上什么位置?
【答案】(1)15N
(2)
(3)距离M右端为12.5m
【详解】(1)根据平衡条件有
,
解得
(2)放上m后,在M、m速度相等之前,m的加速度为
M的加速度为
假设M、m速度相等后一起匀减速运动,则有
因为
所以假设成立;作出v—t图线如图所示
由图可知
解得
,M运动的距离为
(3)设m最终位置距离M右端为x处,根据图像可知
解得
28.(24-25高一上·天津滨海新·期末)如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到平行于斜面向上的轻绳的拉力F=12N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)绳子断开前物体运动的加速度大小a1;
(2)第2s末绳子断开时物体的速度大小v1;
(3)绳断后经多长时间物体速度大小达到6m/s。
【答案】(1)
(2)
(3)3.4s
【详解】(1)物体受拉力向上运动过程中,根据牛顿第二定律有
又
联立可得绳子断开前物体运动的加速度大小为
(2)物体在前2s做匀加速直线运动,则有
(3)绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设此时物体的加速度大小为,则根据牛顿第二定律有
解得
设物体做减速运动的时间为,根据运动学公式有
解得
此后物体将沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
设物体由最高点到速度大小达到6m/s的时间为,则由运动学公式可得
解得
则绳断后物体速度大小达到6m/s经过的时间为
29.(24-25高一上·河南驻马店·期末)如图所示,水平地面上有一质量的物块,物块与水平地面间的动摩擦因数,在与水平方向成斜向下大小的推力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知,,,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小;
(2)物块运动过程中加速度的大小;
(3)物块开始运动5.0s所通过的位移大小。
【答案】(1)6.4N
(2)
(3)60m
【详解】(1)物体竖直方向上受力平衡
而
联立解得滑动摩擦力的大小
(2)根据牛顿第二定律
可得加速度大小为
(3)根据
可知5.0s所通过的位移大小
30.(24-25高一上·甘肃·期末)如图所示,在一水平面右端有竖直墙壁,一质量为的滑块从距墙壁处以初速度滑向墙壁,与墙壁碰撞后原速率弹回,直至停止运动,不考虑滑块与墙壁的碰撞时间,已知滑块可以视为质点,滑块与水平面间的动摩擦因数为,取。
(1)求滑块运动时加速度的大小;
(2)求滑块运动的总时间和总路程;
(3)求滑块运动位移的大小和方向。
【答案】(1)
(2),
(3),方向水平向左
【详解】(1)滑块运动时,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)滑块向右做匀减速直线运动过程,根据运动学公式可得
解得滑块与墙壁碰撞前的速度大小为
滑块向右做匀减速直线运动过程的时间为
滑块与墙壁碰撞后原速率弹回,滑块向左做匀减速到停下所用时间为
滑块向左做匀减速运动通过的位移大小为
则滑块运动的总时间为
滑块运动的总路程为
(3)滑块运动位移的大小为
方向水平向左。
试卷第1页,共3页
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专题04牛顿运动定律的理解和应用
题型归纳·内容导航
题型1牛顿第一定律(常考点)
题型2牛顿第三定律
题型3单位制
题型4牛顿第二定律的理解
题型5牛顿第二定律的应用(常考点)
题型通关·靶向提分
一、单选题
1.(23-24高一上浙江宁波·期中)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之
所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本
单位符号来表示,正确的是()
A.
kg.m.s-
B.kg.m.s2
C.Pa.m2
D.J.m2
2.(24-25高一上·辽宁·期末)2025年哈尔滨亚洲冬季运动会即将于2月7日到2月14日
举行。自由式滑雪空中技巧双人同步项目是亚冬会的新增项目,如图所示为运动员某次训
练赛过程中的精彩瞬间,下列说法正确的是()
A.技术裁判可以把在空中下落的运动员看作质点
B.运动员下落过程中他感觉地面在上升
C.运动员在下落过程中处于超重状态
D.下落过程中运动员速度增大,惯性也增大
3.(24-25高一上·天津·期末)2024年10月30日神舟十九号载人飞船的成功发射,激发
了全国人民的爱国热情和民族自豪感。在火箭加速上升的过程中,下列说法正确的是(
试卷第1页,共3页
A.在加速度减小时,宇航员仍然处于超重状态
B.在加速度增大时,宇航员对座椅的压力大于座椅对宇航员的支持力
C.在加速度减小时,宇航员对座椅的压力小于座椅对宇航员的支持力
D.在加速度减小时,座椅对宇航员的支持力小于宇航员受到的重力
4.(23-24高一上·浙江杭州·期末)单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以
下公式表述可能正确的是()
p
A
V=
Vp(p为压强)
B.P=Fv
t(P为功率)
2+V
C.1
2
D.-写RM
5.(24-25高一上·陕西渭南·期末)如图所示,小车上固定一个弯折硬杆ABC,C端固定
一个质量为m的小球,已知角恒定,当小车水平向左匀加速运动时,BC杆对小球的作
用力方向为()
B
A.一定沿杆向上
B.一定竖直向上
C.可能水平向左
D.随加速度数值而定
6.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)伽利略通过如图所示的斜面实验,得到的结论有
一个是不属于该实验的是()
90o
7 mt品aPemmm
内丁
A.倾角越大,小球的加速度越大
B.轻重不同的球运动一样快
C.小球做的是匀加速运动
D.力不是维持物体运动的原因
试卷第2页,共3页
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7.(24-25高一上山东德州·期末)如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定
滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M的铁块;右端悬挂有两质量均为m的铁块,
上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为2mg,
最初系统处于静止状态。某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为()
应
盖
1
2
A.48
B.38
C.38
D.g
8.(24-25高一上河北期末)如图所示,一物块静止在粗糙的水平面上,一水平力F作
用于物块上,水平力F随时间的变化规律为F=灶,k为一常数。水平面动摩擦因数恒定,
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从t=0时刻开始计时,下面关于物块的加速度α和速度v
随时间t的变化规律可能正确的是()
A
9.(24-25高一上·天津滨海新·期末)2024年9月,我国的“朱雀三号”可重复使用火箭
进行了可回收运载火箭的试验。此次回收试验火箭的过程中,有关火箭的运动,下列说法
正确的是()
试卷第3页,共3页
A.火箭在加速下降过程中处于超重状态
B.火箭在加速下降过程中重力会增加
C.火箭在减速下降过程中处于超重状态
D.火箭在减速下降过程中重力会减小
10.(24-25高一上·北京西城期末)一雨滴从足够高处由静止开始竖直下落,空气阻力随
雨滴的速度增大而增大,关于雨滴的下落过程,下列说法中正确的是()
A.雨滴先加速后匀速
B.雨滴加速度不断增大
C.雨滴先加速后减速,最后匀速
D.雨滴加速度先增大后减小
0=30°
11.(2024河南·模拟预测)如图甲所示,一物块(可视为质点)从倾角
的足够长
x I
的斜面上滑下,物块运动的下-图像如图乙所示,重力加速度取g=10m/s2,下列说法正
确的()
个/ms2
4
3
2
0
0
0.5
11
甲
A.物块的加速度为2m/s
B.物块的初速度为零
5
C.物块与斜面间的动摩擦因数为15
D.前2s内物块的平均速度为5m/s
12.(23-24高三上河北邢台·月考)如图所示,轻弹簧L1的一端固定,另一端连着小球
A,小球A的下面用另一根相同的轻弹簧L2连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,
另一端固定在墙上,平衡时细绳水平,弹簧L,与竖直方向的夹角为60°,弹簧L的形变量
为弹簧L2形变量的3倍,重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间,下列说法正确的是(
试卷第4页,共3页
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60
OB
A.小球A的加速度大小为3g
3V5
B.小球A的加速度大小为28
C.小球B的加速度大小为38
D.小球B的加速度大小为8
13.(24-25高一上辽宁沈阳期末)一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为0的平盘,
盘中有一物体,质量为m,弹簧的长度比其自然长度伸长了L。现向下缓慢拉盘使弹簧再
伸长△L后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚刚松开手时盘对物体的
支持力等于()
/m
mo
△L
△L
A.Img
(m+m)g
C.L
(m+mo)g
14.(24-25高一上·湖北恩施·期末)一质量为m的物块放在倾斜固定的木板上,木板的倾
试卷第5页,共3页
3
角为9=30°,动摩擦因数为6。若是用大小为F,方向沿木板向上的外力拉物块,物块
F
刚好沿木板向下匀速运动。若是用大小为,方向沿木板向上的外力拉物块,物块刚好沿
木板向上匀速运动,重力加速度为g。则下列说法错误的是()
10
F=0.25mg
A.
F3=0.75mg
B.
.25g
C.若是不给物块施加外力,物块加速度大小为
D.若是给物块施加水平恒力,使得物块沿木板做匀速运动,则这个力大小一定为
3
-mg
5
.5g
15.(24-25高一上·四川雅安·期末)如图所示,当小车沿水平面向右做加速度大小为
(8为重力加速度大小)的加速运动时,物块恰好能相对于车厢静止在竖直车厢壁上,最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与车厢壁间的动摩擦因数为()
2
7
A.0.1
B.0.2
C.0.3
D.0.4
16.(24-25高一上·北京西城期末)把一压力传感器固定在水平地面上,轻质弹簧竖直固
定在压力传感器上,如图甲所示。0时刻,将金属小球从弹簧正上方由静止释放,小球落
到弹簧上后压缩弹簧到最低点,又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。
压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是()
试卷第6页,共3页
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个F
一压力传感器
Tiiiiiin
0在55
甲
乙
A.时刻,小球的速度最大
B.t~t2时间内,小球始终处于失重状态
C.t~t时间内,小球先失重再超重
D.tt时间内,小球先加速再减速
17.(24-25高一上·辽宁·期末)如图所示,质量均为m的小球A、B由一根轻质弹簧连接,
两球间还拴接一根细线,小球A通过另一根细线悬挂在天花板上的O点,系统静止。已知
重力加速度为g,弹簧处于拉伸状态,弹力的大小为2mg,下列说法正确的是()
书
○B
A.剪断悬挂于O点的细线时,弹簧的弹力突然变小
B.剪断悬挂于O点的细线时,两球间细线的弹力突然消失
C.剪断两球间的细线时,悬挂于O点的细线弹力不变
D.弹簧的下端与小球B突然脱开时,悬挂于O点的细线的拉力减小
二、多选题
18.(24-25高一上·陕西渭南·期末)甲、乙两位同学研究超重和失重现象。他们在运动着
的一升降机内做实验,站在体重计上的甲同学从体重计上发现了自己的体重增加了20%,
乙同学对该过程作出了如下判断,其中可能正确的是()
A.升降机以0.8g的加速度加速下降
B.升降机以0.2g的加速度加速上升
试卷第7页,共3页
C.升降机以0.2g的加速度减速下降
D.甲同学的重量增大了20%
19.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)如图是张家界天门山索道的抽象物理模型,己知体重
为60kg的游客站立于轿厢底面,倾斜索道与水平面的夹角为30°,当载人轿厢沿钢索斜向
右上做加速度大小a一加5的匀加速直线运动时,取名=10m/s
,人与轿厢底面的动摩擦
4=0.5
因数
则下列说法正确的是()
戾
30°
A.游客处于失重状态
B.轿厢对游客的支持力为720N
C.游客受到的摩擦力大小为540N,沿钢索向上
D.游客对轿厢的作用力斜向左下方
20.(24-25高一上·北京西城期末)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已
知飞船的质量为,其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后,
推进器工作时间为△1,测出飞船和空间站的速度变化为△v。下列说法正确的是()
飞船
空间站
F△t
A.空间站的质量为△v
F△t
B.空间站的质量为△
--m
C.飞船对空间站的作用力大小为F-mg
△v
D.飞船对空间站的作用力大小为F-m
△t
21.(24-25高一上·北京西城·期末)某同学将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观
察,在某段时间内发现体重计的示数是电梯静止时示数的5,g取10m/s2则在该段时间内,
下列判断正确的是()
试卷第8页,共3页
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A.该同学加速度大小为2m/s2
B.该同学加速度大小为8m/s2
C.电梯可能是减速上升
D.电梯可能是减速下降
22.(24-25高一上·北京西城期末)质量为1kg的质点做直线运动的v-t图像如图所示,
则(
)
/(m/S)
0
A.0~2s内质点的加速度为1m/s2
B.2s~3s内质点做匀减速直线运动
C.4~6s内质点所受合力为2N
D.0~6s内质点发生的位移为12m
23.(24-25高一上·甘肃武威·期末)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的
选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a(a<gsin30°)加速下行,如图所示。若
在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜
面静止(设缆车保持竖直状态运行)。重力加速度为g,则下列说法正确的是()
0
30°
山坡
30°
A.小物块处于失重状态
B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
1
C.小物块受到的静摩擦力为2mg-ma
D.若缆车加速度减小,则小物块受到的摩擦力和支持力都增大
试卷第9页,共3页
M=3kg
24.(24-25高一上·宁夏吴忠·期末)如图所示,一质量
、倾角为“=45
的斜面体
放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=1kg的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力
下作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为8=10ms
,下列判
断正确的是(
M
45°
A.F=48N
B.F-40N
C.斜面体对物体的作用力人=52N
D.斜面体对物体的作用力F=10W2N
25.(24-25高一上·上海·期末)如图(a),倾角为0的粗糙斜面固定在水平地面上,一物
体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速
度a随F变化的关系如图(b)所示。g取10m/s2。若增大物体的质量,重复实验,得到的
a-F图像()
↑a/ms2
6
0
→FN
30
6
(a)
(b)
A.斜率不变
B.横轴截距增大
C.纵轴截距增大D.纵轴截距不变
三、解答题
m=lkg
M=1kg
26.(24-25高一上·湖南·期末)如图所示,质量为
的小球与质量为
的斜面
试卷第10页,共3页