4.牛顿运动定律的应用-【三新金卷】2027年高三物理一轮复习周测阶梯卷（安徽专用）

2027高考总复习·周测阶梯卷·物理（四） 4.牛顿运动定律的应用 班级 姓名 考号 得分 本试卷满分100分，考试时间45分钟 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项是符合要求的。 1.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的 一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相 对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力， 则在该段时间内 A.无人机做匀速运动 左-Q1右 B.零件所受合外力为零 C.零件的惯性逐渐变大 零件白 D.零件的重力势能保持不变 2.如图所示，一质量为m的物体静止在倾角为0的斜面上。为了证明它对 斜面的压力等于ngcos0,必须用到下列哪些知识 ①力的合成与分解②物体的平衡条件③牛顿第三定律 A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 3.有一根绳子下端串联着两个质量不同的小球，上面小球的质量比下面小 球的质量大。当手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动时（空气 阻力不计)，下列图中两小球位置状态正确的是 4.如图甲所示，一物体在水平面上向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平 向左的恒定拉力F,此后物体的v一t图像如图乙所示。选水平向右为速 度的正方向，下列说法中正确的是 x/(m…s1) 6 4 2 F 0 246810t -4F -6 A.拉力F的大小是滑动摩擦力大小的2倍 B.拉力F的大小是滑动摩擦力大小的3倍 C.10s内物体的位移大小为34m D.10s末物体在计时起点右侧2m处 5.如图所示，用轻质弹簧连接同种材料制成的α和b两个物体，它们的质量 不同，但均恰能沿斜面向下做匀加速运动。关于α、b的受力情况，下列说 法正确的是 A.a受3个力，b受4个力 B.a受4个力，b受3个力 C.a、b均受3个力 D.a、b均受4个力 6.如图所示，质量分别为mA和mB的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端 用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，重力加速度为 g,在细线被剪断瞬间A、B两球的加速度大小分别为 A.（4十mg) B 2mB g和0 且0和 30 -g C.0和号 D.都等于号 高考总复习·周测阶梯卷·物理（四）P4一127一3A 7.中国的长征系列火箭是世界上先进的运载工具，它是利用喷射燃烧的气 体获得动力的。在火箭点火后竖直上升阶段，若不计空气阻力，下列说法 正确的是 A.喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力与反 作用力 B.喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力一定是一对平衡力 C.火箭加速上升时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的 推力 D.火箭加速上升时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭的重力 8.(2026·河北)为清除太空碎片对航天器的潜在威胁，某兴趣小组提出一 种设想。如图所示，一质量为m的太空碎片绕地球做半径为r的匀速圆 周运动，在Q点受到一个与其速度方向垂直且背离地心向外的瞬时冲量1 作用、变轨到图中的椭圆轨道，最终进入大气层而烧毁，设地球质量为Ⅵ， 引力常量为G、则该太空碎片受到冲量作用后瞬间的动能为 A.GMm P 2m B.GMm 1 大气层 2r 2m 地到 C.GMm GM 2m GM D.GMm+I严+1r 2r 2m 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选 错的得0分。 9.梅梅早上洗脸时只用毛巾的一半打湿洗脸，然后挂在金属细杆上，再看发 现毛巾已经从杆上落下来。于是她做实验研究了一下，她把这条毛巾不 对称挂在杆的两侧，发现含水部分在杆的一侧长度为毛巾总长度的时， 短的一端恰好不上滑（认为毛巾一半长度均匀含水），第二天把全干或全 湿的毛巾不对称挂在杆上放手后，发现恰好不滑时，两侧的长度比为1： 2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，毛巾质量分布均匀，干毛巾和湿毛 巾与杆的最大静摩擦力均与毛巾的重力成正比，简化模型如图所示。下 列说法正确的是 A.毛巾与杆之间的最大静摩擦力与重力的比值为号 B毛巾与杆之间的最大静摩擦力与重力的比值为号 C.新增水的质量与原来干毛巾整体质量比为1：4 D.新增水的质量与原来干毛巾整体质量比为1：2 10.如图所示，一条轻绳两端各系着质量为m1和m2的两个物体，通过定滑 轮悬挂在车厢顶上，m1>m2,绳与滑轮的摩擦忽略不计。若车以加速度 a向右运动，质量为m1的物体仍然在车厢地板上没有滑动，则 A.绳子中的张力等于√(m2a)2+(m2g),小于m1g B.质量为m1的物体只受到两个力的作用 m2 C.车厢对质量为m1的物体的摩擦力大小等于m1a 2 D.系统处于超重状态 选择题答题栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题：本题共3小题，共58分。 11.(16分)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行 实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通 过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录。 滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为。，挡光片宽度为D, 光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题： 挡光片 定位杆 (1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加 其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？ (2)若取m。=0.4kg,改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适 的一个是 (填字母)。 A.m=5 g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g (3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速 度的表达式为 (用△t1、△t2、D、x表示)。 12.(20分)作为世界三大极限运动之首的滑板运动，被称为地球上最酷的运 动。在第十三届天津全运会上，滑板运动首次亮相专业竞技舞台，而滑 板也从2020年起进军了奥运会的舞台。中国选手张鑫参加了滑板项 目，在比赛中，她的某段时间的运动可以简化为如下模型，如图甲所示， 一质量m的运动员以v。=4m/s的初速度冲上一倾角0=37°足够长的 斜面，运动员上滑过程的一t图像如图乙所示。（认为最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2),求： (1)滑板与斜面间的动摩擦因数； (2)运动员返回斜面底端时的速度大小。（计算结果可以保留根式） ◆/(m's) 2 0 甲 0.10.20.30.40.5t/s 高考总复习·周测阶梯卷·物理（四）P4一227-3A 13.(22分)如图所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行。在t=0时 刻，将质量为1.0kg的物块（可视为质点）无初速地放在传送带的最上端 A点，经过1.0s,物块从最下端的B点离开传送带。物块在传送带上的 加速度随时间变化的图像如图所示。(g=10m/s2)求： (1)物块前0.5s与后0.5s的位移之比。 (2)物块与传送带间的动摩擦因数。 a/(ms2) 8.0 2.0 B 0.51.0/s(四)】 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D C B A B AD AC 1.【答案C 【解析】惯性是物体固有的性质，与其运动状态无关，A错误；根据牛顿第三定律可知，物体间的作用力大小始终 相等，B错误；由于力是物体运动状态发生改变的原因，C正确；物体速度方向的改变与物体是否容易发生形变 无关，D错误。 2.【答案】D 【解析】重力垂直斜面的分力与支持力平衡，而支持力与压力满足牛顿第三定律，D正确。 3.【答案】C 【解析】先把两球当作一个整体进行受力分析可知(m十m)g F合 =tan0,所以F合=(m+m2)gtan0=(m十2)a, 即a=gtan0,同理对下面小球进行受力分析可知a=gsin0,C正确。 4.【答案】D 【解析】D.无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变， 可知零件的重力势能保持不变，D正确；AB.对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直 线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误；C.惯性 的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。 5.【答案】C 【解析】因为α和b两个物体的材料相同，所以两物体受到的摩擦力跟质量成正比，又由于一起匀加速下滑，由隔 离法可知，弹簧处于自然伸长状态，因此，、b均受重力、支持力和摩擦力的作用。C正确。 6.【答案】B 【解析】在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力与A的重力沿斜面的分力相等。在剪断上端的绳子 的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的 分力。A球的加速度为零；在剪断绳子之前，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断 上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到重力、弹簧的向下拉力、支持力。 所以根据牛顿第二定律得，a4=gsin30°十nng sin30°=m,m)8,B正确，A.C、D错误。 mB 2mB 7.【答案】A 【解析】根据牛顿第三定律可知，喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力与反作用力， 它们大小一定相等，A正确、C错误；火箭加速上升时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭的重力，火箭匀速上升 时，喷出的气体对火箭的推力等于火箭的重力，B错误、D错误。 8.【答案】B 【解析】设太空碎片做匀速圆周运动的速度为，根据万有引力提供向心力有G恤=m,解得心一，则碎 2 片受到冲量前的初始动能为E。=了暖G,碎片在Q点受到瞬时冲量1作用，获得一个垂直于原迷度方 2r 向的分速度，根据动量定理I=m△，可得其大小为△。一，由于沛量方向（背离地心向外，即径向）与原速度方 向垂直，根据矢量合成法则（勾股定理），作用后的合速度的平方为w=话十（△如）严-GM+(以) ,则该太空碎 片受到冲量作用后瞬间的动能为E=-[+]+易 -2r 9.【答案】AD 【解析】质量分布均匀的全干或全湿毛巾，较短一端恰不上滑时，子mg一子mg=μN,N,=mg,求得=弓，A正 高考总复习·周测阶梯卷·物理（四）·答案P827一3AJ 确，B借误；一半长度湿一半长度干，含水的一侧恰不上滑时，含水部分恰好在杆两侧对称，设毛巾上新增水的质 量是原来十毛巾总质敏的石，是g子mgAN,N:=mg十名g,求得A=2,C错误，D正确。 1 1 10.【答案】AC 【解析】对于m2,由平行四边形定则可知，轻绳对m2的拉力与m2的重力的合力等于2a,绳的拉力小于m1g,A 正确；对于m1,由于其仍然在车厢地板上没有滑动，说明m1一定受到摩擦力的作用，故物体1一定受到重力、 支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，B错误；m1受到的拉力、支持力与重力m1g抵消，故车厢对物体m的摩 擦力大小等于m1a,C正确；系统加速度的方向向右，故系统不失重也不超重，D错误。 11.【答案】1)见解析(2)D (3)a 2x 【解析】(1)取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动，或取下牵引砝码，轻推滑行器，数字计时器记录每一个 光电门的光束被遮挡的时间△t都相等。 (2)本实验只有在满足《。的条件下，才可以用牵引砝码的重力近似等于对滑行器的拉力，所以D是不合 适的。 (3)由于挡光片通过光电门的时间很短，所以可以认为挡光片通过光电门这段时间内的平均速度等于瞬时速 度，即有品品，再根驱运动学方程砖一听=2得 品-品 2x t0.5m/s2=8m/s 12.【解析】(1)由图像可知，滑块的加速度大小a1==4 滑块冲上斜面过程中由牛顿第二定律mgsin0+mg cos0=ma1 代入数据解得μ=0.25 (2)滑块向上运动的位移1-受1=号×0.5m=1m 滑块下滑过程中由牛顿第二定律mgsin0-umgcos(0=ma2 解得a2=4m/s2 由运动学公式2一0=2a2x 代入数据解得v=2v√2m/s 13.【解析】(1)物块前0.5s的加速度a1=8m/s2 位移=4=1m 0.5s末的速度=a1t=4m/s 后0.5s的加速度a2=2m/s2 1 位移n=十2a 可求得x2=2.25m 即玲专 (2)在0~0.5s内，摩擦力是动力 mgsingumgcos0-ma 在0.5s~1.0s内，摩擦力是阻力 mgsing-umgcos0=maz 解得0=30°，=5 5 高考总复习·周测阶梯卷·物理（四）·答案P927一3AJ