专题02 牛顿运动定律（期中真题汇编,广东专用）高三物理上学期

**基本信息** 聚焦牛顿运动定律4大高频考点，精选广州六中、佛山一中、执信中学等名校期中试题，注重实验探究与实际问题结合，适配高三期中复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|5题|加速度与力、质量关系的实验操作（如阻力补偿、光电门应用）、数据处理（纸带分析）|创新设计实验改装（如测动摩擦因数），体现科学探究素养| |选择题|15题|牛顿第二定律应用（弹簧测力计、机器人牵引力）、力学单位（国际单位制基本单位）|结合生活情境（车载加速度仪、电梯运动），考查物理观念| |计算题|4题|传送带模型、连接体问题、打夯机工作过程|综合动力学分析，联系科技实际（返回舱着陆），匹配高考命题趋势|

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02牛顿运动定律 考点1加速度与力、质量之间的关系 1.【答案】(1)B (2)摩擦力 (3)52 (4)①h ▣ ②存在 纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力等额外阻力 ③保持斜面长度L不变，改变垫块高度h, 测量滑块两次从静止开始下滑的加速度61和02，利用方程ngsin01一mgcos(01一F阳=ma1,mgsin02一 mgcose02一F阻=na 联立消去额外阻力F阳，求出山 2.【答案】(1)与轨道平行 (2)需要 (3)①11.14 ② CD (4)1 (5)A 3.【答案】(1)A (2)0.25 (3)B (2)2F0 (3)① 2-b ② 4k 4.【答案】(1)B b ③不 变 5.【答案】(1)B (2)AB (3)D (4)B 9 (5)M+m1 ①考点2牛顿第二定律 1.【答案】BC 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】C 5.【答案】AD 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 考点3牛顿运动定律的应用 1.【答案】BD 2.【答案】D 3.【答案】BD 4.【答案】AC 5.【答案】BC 6.【答案】(1)F=30N;(2)L=18.975m 7.【答案】(1)2.5m/s2;(2)2.3s;(3)4 8.【答案】(1)a= 2 (2)v=V▣ 9.【答案】(1)2.6s (2)4.2s (3)120000J 》 考点4力学单位 1.【答案】A 2.【答案】D 3.【答案】A 212 专题02 牛顿运动定律 4大高频考点 1. 加速度与力、质量之间的关系 2. 牛顿第二定律 3. 牛顿运动定律的应用 4. 力学单位 考点1 加速度与力、质量之间的关系 1.(25-26高三上·广州六中·期中)用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图1所示。 （1）使细绳与木板水平，需要调节___________。 A. 木板倾斜度　　B. 滑轮 C. 打点计时器　　D. 小车 （2）安装好打点计时器、纸带等，把木板的右侧垫高，以补偿　　　　　　　　　　　。 （3）在细绳左端系上槽码，通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力，与此相对应，处理纸带上打出的点来测量加速度。某次测量得到的纸带部分数据如图2所示，打点计时器打点的周期为0.02s，两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度　　　　　　　　　　cm/s2（保留二位有效数字）。 （4）某实验小组将此装置改装成测量滑块（小车换为滑块）与木板间动摩擦因数的实验。撤去槽码和细线，木板与垫块组成一斜面，测出斜面长度，即木板左端（与桌面交线）与右端（与垫块交线）间的距离L，并保持不变，调节垫块的高度h，让滑块从木板右侧滑下，直到纸带上的打点在实验误差范围内均匀分布，则动摩擦因数μ = 　　　　　　　　　　；这种方法测出的动摩擦因数比真实值偏大，其主要原因是　　　　　　　　　。为消除这种系统误差，在不改变此实验装置的前提下，试给出另一种测量动摩擦因数的简要方案　　　　　　　　　。 【答案】（1）B     （2）摩擦力     （3）52     （4）①     ② 存在纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力等额外阻力    ③ 保持斜面长度L不变，改变垫块高度h，测量滑块两次从静止开始下滑的加速度θ1和θ2，利用方程mgsinθ1－μmgcosθ1－F阻 = ma1，mgsinθ2－μmgcosθ2－F阻 = ma2 联立消去额外阻力F阻，求出μ      【讲解】(1) 为了使细绳与木板平行，调整定滑轮高度。故选B。 (2) 垫高木板一侧的目的是平衡摩擦力，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力； (3) 由题可知，相邻计数点间的时间间隔为根据逐差法可得小车的加速度为 (4) [1]由题知调节垫块的高度h，让滑块从木板右侧滑下，直到纸带上的打点在实验误差范围内均匀分布，则小车做匀速运动，有其中，联立解得[2]对小车真实受力有mgsinθ = μ真mgcosθ＋F阻整理得这种方法测出的动摩擦因数比真实值偏大，其主要原因是存在纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力等额外阻力，使得测量值偏大。[3]略。 2.(25-26高三上·广州六校联考·期中)(多选)探究物体加速度与其质量关系的实验装置如图1所示。水平轨道上安装两个光电门（与计时系统连接），小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。 （1）调节轨道右端滑轮高度，使细线　　　　　。 （2）由于用光电计时装置替代了打点计时，　　　　　（选填“需要”或“不需要”）适当垫高左侧轨道平衡阻力。 （3）选用50分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，如图2所示，则宽度　　　　　mm。为测出小车运动的加速度，还需要测量的物理量是　　　　　（多选） A.小车静止时遮光片右侧边沿离光电门Ⅰ的距离              B.钩码和小车的质量 C.小车通过两光电门所用的时间                                        D.遮光片分别通过两光电门的遮光时间 （4）保持钩码质量不变，测出小车上加不同砝码时小车的加速度，以小车加砝码总质量倒数为横坐标，加速度为纵坐标，作出图像如图3所示，其中正确的实验图像是　　　　　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （5）为减小实验误差，在选取小车总质量与钩码质量时，正确的是_____ A. 大些，小些 B. 和相当 C. 小些，大些 【答案】（1）与轨道平行     （2）需要     （3）① 11.14    ② CD     （4）Ⅰ     （5）A      【讲解】(1) 应调节滑轮高度使细线与轨道平行，确保拉力方向与轨道平行，与小车运动方向一致。 (2) 无论使用打点计时器还是光电门，实验前都需要平衡摩擦力使细线拉力为小车所受合外力。 (3) [1]由图可以读出主尺读数为11mm，50分度游标尺第7条刻度线和主尺对齐，所以遮光片宽度为[2]小车通过光电门的速度可以通过算得，因此需要测量遮光片分别通过两光电门的遮光时间；假设通过两光电门的速度分别为v1、v2，则再需测量出小车通过两光电门所用的时间t，即可通过算得加速度。故选CD。 (4) 设钩码的质量为m，小车和砝码的总质量为M，由整体法分析运动有则可知当增大时，图像的斜率减小，因此实验得到的曲线是Ⅰ。 (5) 实验中以钩码重力mg近似代替细线拉力和小车受到的合力，系统误差来自钩码重力和实际拉力的差异，而小车受到的合力当M较大m较小的时候，小车受到的合力才能近似等于钩码重力mg，减小误差，因此选A。 3.(25-26高三上·佛山市第一中学·期中)某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 绳与长木板必须保持平行　　B. 实验时应先释放小车后接通电源 C. 实验中m应远小于M　　 （2）如图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的4个计数点之间的距离，相邻计数点间还有4个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电。由此可求得钩码B的加速度的大小是　　　　　　　　m/s²。（结果保留两位有效数字） （3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，小车A的加速度a为纵坐标，画出a—F图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车质量为（　　） A.  B. 　　C. k D. 因直线不通过坐标原点，无法求小车质量　　 【答案】（1）A     （2）0.25     （3）B      【讲解】(1) A．探究加速度与力的关系的实验中，为保证绳子拉力沿着小车运动的方向，使小车所受的合力方向与运动方向在同一直线上，绳与长木板必须保持平行，故A正确；B．实验时应先接通电源，待打点计时器稳定工作后（打点稳定），再释放小车，获得尽量多的有效的点，故B错误；C．本题中由于使用了力传感器，力传感器能够直接测量出绳子对小车的拉力大小，所以不需要满足 “m应远小于M”这一条件，故C错误。故选A。 (2) [1]相邻计数点间还有4个点没有画出，故相邻计数点时间间隔为小车加速度为故钩码B的加速度的大小是 (3) 直线不通过坐标原点，则可能是摩擦力平衡过度，则根据牛顿第二定律解得得则小车质量为故选B。 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)某同学采用图甲所示的实验装置，验证“物体质量一定时，加速度与它所受合力成正比”这一规律，试回答下列问题： （1）下列操作正确的是________。 A. 重物的质量务必远小于小车的质量 B. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行 C. 每次改变小车的质量时，都需要重新补偿阻力 D. 应当先释放小车，再接通电源 （2）该同学做实验时，木板处于水平状态就进行了其他实验步骤，作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图乙所示，图中a1、F0、F1已知，则实验中小车受到的阻力大小为　　　　　　　　。 （3）该同学在实验中撤去了力传感器，将细绳一端直接连在墙上，正确进行了补偿阻力，其他操作正确，多次改变重物的质量m，测出小车加速度a，并作的图像，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地的重力加速度为　　　　　　　　，此时使用的小车质量为　　　　　　　　，若动滑轮的质量不可以忽略，则重力加速度的测量值　　　　　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B     （2）     （3）①     ②     ③ 不变      【讲解】(1) A．因为有力传感器测量细线的拉力，则不需要重物的质量远小于小车的质量，故A错误；B．为保证小车所受合力不变，连接小车和重物的细线要与长木板保持平行，故B正确；C．平衡摩擦力时满足，两边质量消掉，则每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；D．应当先接通电源，再释放小车， 故D错误。故选B。 (2) 对小车根据牛顿第二定律即由图像可知a=0时F=F0，可得实验中小车受到的阻力大小 (3) [1][2]对小车对重物联立可知由题意可知，解得当地的重力加速度为，此时使用的小车质量为[3]若动滑轮的质量不可以忽略，则表达式变为不影响图像的截距，可知重力加速度的测量值不变。 5.(25-26高三上·湛江市第二十一中学·期中)用图所示实验装置探究质量一定时加速度与合外力的关系。 （1）实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为______； A. 直流　　B. 交流 C. 直流　　D. 交流 （2）以下操作中，细线对小车的拉力替代小车所受的合外力的操作有______； A. 调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行　　B. 平衡小车受到的阻力 C. 砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量　　 （3）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______； A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量　　C. 垫块位置向左调整 D. 降低垫块高度　　 （4）在本实验中认为细线的拉力等于槽码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的、、所示。下列分析正确的是______； A. 出现图线的原因可能是没有平衡摩擦力 B. 出现图线的原因可能是槽码的质量不合适　　C. 出现图线的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 （5）若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为　　　　　　用、、表示。 【答案】（1）B     （2）AB     （3）D     （4）B     （5）      【讲解】(1) 电火花计时器使用电源为220V交流电源。故选B。 (2) A．调整滑轮使细线与木板平行，是为了让拉力方向与小车运动方向一致，调整滑轮高度使细线与木板平行，确保拉力方向与小车运动方向一致，避免分力影响，A正确；B．平衡小车受到的阻力后，细线的拉力可直接等效为小车所受的合外力；B正确；C．砝码总质量远小于小车质量，是为了让砝码重力近似等于细线拉力，并非替代合外力，C错误。故选AB。 (3) 从打出的纸带来分析，此时小车的运动为加速运动，说明平衡摩擦力过度了，与小车的质量、车上的砝码无关，应减小斜面倾角（降低垫块高度、垫块位置向右调整）。故选D。 (4) A．图线1在F=0 时有加速度，原因是平衡摩擦力过度（长木板倾角过大），而非未平衡摩擦力，A 错误；B．图线2末端弯曲，是因为槽码质量未远小于小车质量，导致拉力F（槽码重力）与实际细线拉力偏差增大，B 正确；C．图线3在F不为零时加速度为0，原因是未平衡摩擦力或平衡不足，而非倾角过大，C 错误。故选B。 (5) 根据牛顿第二定律，系统（小车 + 槽码）的合力为，总质量，因此加速度P 点与原点O 连线的斜率为。 考点2 牛顿第二定律 1.(25-26高三上·东莞七校·期中联考)(多选)某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款车载加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定在车厢壁上，左端与一质量为0.1小滑车固定，小滑车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小滑车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为0.1。某次测量小车所在位置如图乙所示，此时弹簧的弹力大小为0.5N。下列分析计算正确的是（　　） A. 此时车可能正在向右加速 B. 此弹簧的劲度系数 C. 该加速度测量仪的测量大小范围为0~15 D. 该加速度测量仪可直接用于测量加速下落物体的加速度 【答案】BC 【详解】A．题意可知，弹簧被压缩，弹簧弹力向左，合力向左，故加速度向左，故小车可能向左加速运动，也可能向右减速运动，故A错误；B．图像可知，弹簧压缩量为x=0.5cm弹簧的弹力大小为F=0.5N，根据胡克定律F=kx则k=100N/m故B正确；C．弹簧弹力最大时，指针指在最左端或最右端，可知最大压缩量为x=1.5cm，由F=ma可知，最大加速度为故C正确；D．由于物体下落时，物体合力不再是弹簧弹力，而是由物体重力与弹力共同决定，故不可直接用于测量加速下落物体的加速度，故D错误。故选BC 。 2.(25-26高三上·清远一中·期中)如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是（　　） A. v0= 2.5m/s B. v0= 1.5m/s C. μ = 0.28 D. μ = 0.25 【答案】B 【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则\bar{v}=\frac{x}{t}=\frac{{{v}_{0}}+v}{2}由题干知x = 1m，t = 1s，v > 0代入数据结合全过程平均速度大于1m/s有1m/s< v0 < 2m/s，故A不可能，B可能；CD．对物块做受力分析有a = - μg，v2 - v02= 2ax整理有v02 - 2x > 0由于v0 < 2m/s可得μ < 0.2，故CD不可能。故选B。 3.(25-26高三上·广东湛江·期中)如图所示为“神州”系列飞船返回舱返回地球的示意图，其过程可简化为：第一阶段，当返回舱成功穿越大气层下降到距地面约10公里高度时，降落伞打开，返回舱将在巨大降落伞向上的阻力作用下，迅速减速，假定此阶段降落伞产生的阻力与速度成正比；第二阶段，返回舱以较低速度匀速下降；第三阶段，返回舱在距地面还有一定高度时，缓冲火箭启动喷出气体，返回舱进一步减速，从而使返回舱安全着陆。下列说法正确的是（　　） A. 在第一阶段，返回舱做加速度增大的减速直线运动 B. 在第二阶段，返回舱的机械能守恒 C. 在第三阶段，缓冲火箭向上喷出气体 D. 在第三阶段，合外力对返回舱做的总功等于返回舱动能的变化量 【答案】D 【详解】A．第一阶段，降落伞打开，返回舱受到降落伞向上的阻力，迅速减速由牛顿第二定律得又降落伞产生的阻力与速度成正比，则减速过程减小，减小故返回舱做加速度减小的减速直线运动，A错误；B．在第二阶段返回舱匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，B错误；C．在第三阶段，返回舱进一步减速，应该是受到向上的反作用力，缓冲火箭向下喷出气体，C错误；D．由动能定理可知，第三阶段返回舱动能的变化量等于合外力做的功，D正确。故选D。 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)某中学实验室对一款市场热销的玩具机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图像，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图像。若不计空气阻力，取重力加速度大小为10m/s2，则下列同学的推断结果正确的是（       ） A. 机器人与水平桌面间的滑动摩擦力为2.2N B. 机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.1 C. 在0~4s时间内，摩擦力的冲量大小为6.2N·s D. 在0~4s时间内，合外力做的功为4.4J 【答案】C 【详解】AB．设机器人质量为m，滑动摩擦力大小为f，由两个图像结合牛顿第二定律可得联立解得因为解得，故AB错误；C．因为图面积表示速度变化量，机器人初速度为0，故速度变化量大小等于末速度，则4s时机器人速度规定F方向为正方向，根据动量定理有因为0~4s时间内联立解得摩擦力的冲量大小，故C正确；D．根据动能定理可知合力做功，故D错误。故选C。 5.(25-26高三上·清远一中·期中)(多选)如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为，杆与竖直方向的夹角为，杆与车厢始终保持相对静止（重力加速度用表示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。下列说法正确的是（　　）     A. 若B球受到的摩擦力为零，则 B. 若A球所受车厢壁弹力为零，则 C. 若推力向左，且，则加速度大小范围是 D. 若推力向右，，则加速度大小范围是 【答案】AD 【详解】A．设杆的弹力为，对小球A，竖直方向受力平衡，则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足竖直方向有则若B球受到的摩擦力为零，对B根据牛顿第二定律可得可得对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律故A正确；B．对小球A，根据牛顿第二定律可得对系统整体根据牛顿第二定律解得故B错误；C．若推力向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，小球A向左方向的加速度由杆对小球A的水平分力以及车厢壁的弹力的合力提供，小球A所受向左的合力的最大值为小球B所受向左的合力的最大值由于可知故最大加速度最大时小球B所受摩擦力已达到最大、小球A与左壁还有弹力，则对小球B根据牛顿第二定律故C错误；D．若推力向右，根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右，由于小球A可以受到左壁向右的支持力，理论上向右的合力可以无限大，因此只需要讨论小球B即可，当小球B所受的摩擦力向左时，小球B向右的合力最小，此时当小球所受摩擦力向右时，小球B向右的合力最大，此时对小球B根据牛顿第二定律所以故D正确。故选AD。 考点3 牛顿运动定律的应用 1.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)(多选)如图所示，一个质量为M的箱子用轻绳悬吊在空中并处于静止状态，质量分别为m1、m2的物块P、Q用轻弹簧连接，弹簧竖直，P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳，忽略空气阻力，重力加速度为g，则在剪断轻绳的瞬间（       ） A. P与箱顶作用力为零 B. P与箱顶作用力为m1g C. Q与箱底作用力为m2g D. Q与箱底作用力为m1g 【答案】BD 【详解】AB．剪断细线之前，弹簧弹力F=m1g，剪断轻绳的瞬时，整体的加速度为g，弹簧弹力不变，对P分析可知，可得P与箱顶作用力为FN1=m1g，A错误，B正确；CD．对Q分析可知，解得Q与箱底作用力为FN2=m1g，C错误，D正确。故选BD。 2.(25-26高三上·深圳·期中)如图所示，戒指套在细线上，手捏住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计戒指与细线的摩擦，则此过程中（       ） A. 戒指匀速下降 B. 戒指加速下降 C. 细线对戒指作用力小于戒指重力 D. 细线对戒指作用力大于戒指重力 【答案】D 【详解】AB．设细线与竖直方向的夹角为，戒指速度大小为，根据绳端速度关系有解得在戒指下降过程减小，则减小，故减小，故AB错误；CD．因戒指速度大小减小，故戒指减速下降，所以戒指的加速度向上，则细线对戒指作用力大于戒指重力，故C错误，D正确。故选D。 3.(25-26高三上·湛江市第二十一中学·期中)(多选)如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体到传送带左端的距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1<v2），绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（　　） A. F1<F2 B. F1＝F2 C. t1一定大于t2 D. t1可能等于t2 【答案】BD 【详解】AB．剪断细绳前，物体处于静止状态，根据受力平衡可得可得可知绳中的拉力与传送带速度无关，故有故A错误，B正确；CD．绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有解得木块可能一直向左做匀加速直线运动；也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与传送带速度相同，然后一起匀速运动；由于，若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，由可得若传送带速度为时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为时，木块一直向左做匀加速直线运动，则；若两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则，故C错误，D正确。故选BD。 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)(多选)根据机动车的运动情况，绘制如图所示图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。下列说法正确的是（       ） A. 机动车牵引力恒定且小于阻力 B. 机动车的初速度为10m/s C. 机动车的加速度大小为8m/s2 D. 机动车在前3s的位移是24m 【答案】AC 【详解】BC．由图可知，与的关系为（）变形得（）是的二次函数，故机动车做匀变速直线运动，由，得，故机动车的初速度为，加速度大小为，故B错误，C正确；A．由以上分析可知，机动车做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知，机动车牵引力恒定且小于阻力，故A正确；D．机动车停止运动所需时间为因故机动车在前3s的位移是，故D错误。故选AC。 5.(25-26高三上·广东湛江·期中)(多选)为了避免突然产生的加速度让乘客有明显不舒服的顿挫感，电梯在竖直方向上减速下降过程中加速度随时间变化的图像如图甲所示，取竖直向下为正方向，时刻和时刻的加速度均为零。如图乙所示，时刻，一小物块在电梯中以初速度水平向右滑动，时刻恰好减速至零，该过程中物块在竖直方向与电梯保持相对静止，电梯厢足够长，物块不与电梯发生碰撞，物块与电梯之间的动摩擦因数为，重力加速度为。若取水平向右为正方向，关于小物块水平方向的加速度、水平方向的速度、水平方向的位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】BC 【详解】AB．由牛顿第二定律可得，解得图像的面积为速度变化量解得水平加速度的最大值，故A错误，B正确；C．图像斜率的绝对值表示加速度的大小，由可知，随时间的变化满足对称性，加速度先增大后减小，故斜率先增大后减小，C正确；D．图像的面积表示位移，由图像的对称性结合上述分析可得，内的总位移为，内的位移大于总位移的，即大于，故D错误。故选BC。 6.(25-26高三上·清远一中·期中)一个质量为2kg的箱子静止放在水平面上，箱子与水平面间的动摩擦因数为0.5，给箱子一个水平恒定拉力，使箱子从静止开始运动，经过2s，箱子的位移为20m。重力加速度g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力不计。 （1）求拉力的大小。 （2）若拉力大小不变，把拉力的方向改为与水平面成37°角斜向上，使箱子从静止开始运动1s后撤去拉力，求箱子运动的总位移。 【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）箱子做匀加速运动，有解得由牛顿第二定律有（2）箱子先以大小为的加速度匀加速时间，撤去拉力后，以大小为的加速度匀减速时间后速度恰为0，有解得撤去拉力后由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有其中箱子加速、减速的总位移联立解得 7.(25-26高三上·广东广州南海中学·期中)如图所示，传送带与水平面夹角θ=30°，以v0=4m/s的速率顺时针转动，A、B两端的长度L=6m。传送带B端恰好与一足够长的斜面底端平滑衔接，斜面与水平方向夹角也为θ=30°，斜面上P点距离B点0.2m，质量m=1kg的物块无初速地放在传送带A端，已知物块与传送带的动摩擦因数μ1=，物块与面的动摩擦因数μ2=，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求: (1)物块刚放到传送带上时的加速度大小； (2)物块从传送带A端到达B端的时间； (3)计算分析物块经过P点的次数。 【答案】（1）；（2）；（3）4 【详解】 （1）物块刚放到传送带上时，摩擦力沿传送带向上，根据解得物块刚放到传送带上时（2）物块加速到与传送带速度相等的时间解得位移为由于此后物块与传送带一起匀速运动，时间为物块从传送带A端到达B端的时间（3）物块在斜面上由于所以物块会向上冲上最高点后会向下滑动，设最高点到B距离为 ，根据牛顿第二定律根据运动学公式解得冲过P点，到最高点后下滑经过P点回到B处，速度为 ，物块的加速度根据运动学公式解得向下运动，由于传送带作用，由返回到B处，返回的速度仍为，同理最高点到B距离为解得冲过P点，到最高点后下滑在次经过P点回到B处，速度为，根据运动学公式解得向下运动，由于传送带作用，由返回到B处，返回的速度仍为，同理最高点到B距离为解得不能冲过P点，即一共经过4次P点。 8.(25-26高三上·东莞七校·期中联考)如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后： （1）b球落地前的加速度大小； （2）b球落地时的速度大小； （3）a球能到达的最大高度。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 球落地前，两球的加速度大小相等，以球为对象，根据牛顿第二定律可得以球为对象，根据牛顿第二定律可得联立解得(2) 对b球由匀变速的位移速度关系有解得球落地前瞬间的速度大小为(3) 球落地后，球继续做竖直上抛运动，继续上升的高度为则球能到达的最大高度为 9.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)“深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆因惯性继续运动，在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4 m/s，对夯杆的压力均为F=2×104 N，与夯杆的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1.0×103 kg，坑深h=6.4 m，重力加速度g=10 m/s2，不计夯实坑底引起的深度变化，不计空气阻力，请计算： （1）每个打夯周期中，夯杆受摩擦轮带动的作用时间t； （2）每个打夯过程的周期T； （3）每个打夯周期中，因带动夯杆向上运动，电动机多消耗的电能。 【答案】（1）2.6s     （2）4.2s     （3）120000J      【讲解】(1) 刚开始，夯杆受到向上的摩擦力        根据牛顿第二定律f                                解得 夯杆加速到与摩擦轮线速度根据匀变速运动规律          可得加速时间               加速位移匀速上升位移同理可得匀速上升时间       所以夯杆在被摩擦轮带动上升阶段用时t (2) 方法1：夯杆竖直上抛阶段，夯杆以速度做竖直上抛运动，则有（，）       可得上升时间        上升高度          夯杆下落阶段，从最高点下落的总高度根据自由落体运动规律可得下落时间            打夯周期        方法2：竖直上抛及回落过程的位移为（以向上为正方向）。根据公式可得（时间不能为负，另解舍去） 打夯周期 (3) 方法1：夯杆在坑口时，动能       重力势能     机械能增加量     摩擦轮在加速阶段的位移夯杆加速位移相对位移 则克服摩擦力产生的热量        电动机多消耗的电能        方法2：摩擦轮多克服的摩擦力做的功为=W克1+ W克2 其中，代入数据解得 考点4 力学单位 1.(25-26高三上·广州六中·期中)弹簧的劲度系数的单位用国际单位制基本单位表述正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】根据胡克定律，其中力的单位为牛顿（N），形变量的单位为米（m），又因为则劲度系数的单位为故选A。 2.(25-26高三上·中山纪念中学·期中)理想气体状态方程公式为，其中表示压强，表示体积，表示物质的量，表示热力学温度，表示气体常数，则的单位用国际单位制中基本单位表示为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】由得由于则的单位为故选 D。 3.(25-26高三上·广州六校联考·期中)下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A.  B. Wb C.  D. N 【答案】A 【详解】A．开尔文（K）是热力学温度的基本单位符号，故A正确。B．韦伯（Wb）是磁通量的单位，属于导出单位，不是基本单位，故B错误。C．欧姆（Ω）是电阻的单位，属于导出单位，不是基本单位，故C错误。D．牛顿（N）是力的单位，属于导出单位，不是基本单位，故D错误。故选A。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 牛顿运动定律 4大高频考点 1. 加速度与力、质量之间的关系 2. 牛顿第二定律 3. 牛顿运动定律的应用 4. 力学单位 考点1 加速度与力、质量之间的关系 1.(25-26高三上·广州六中·期中)用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图1所示。 （1）使细绳与木板水平，需要调节___________。 A. 木板倾斜度　　B. 滑轮 C. 打点计时器　　D. 小车 （2）安装好打点计时器、纸带等，把木板的右侧垫高，以补偿　　　　　　　　　　　。 （3）在细绳左端系上槽码，通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力，与此相对应，处理纸带上打出的点来测量加速度。某次测量得到的纸带部分数据如图2所示，打点计时器打点的周期为0.02s，两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度　　　　　　　　　　cm/s2（保留二位有效数字）。 （4）某实验小组将此装置改装成测量滑块（小车换为滑块）与木板间动摩擦因数的实验。撤去槽码和细线，木板与垫块组成一斜面，测出斜面长度，即木板左端（与桌面交线）与右端（与垫块交线）间的距离L，并保持不变，调节垫块的高度h，让滑块从木板右侧滑下，直到纸带上的打点在实验误差范围内均匀分布，则动摩擦因数μ = 　　　　　　　　　　；这种方法测出的动摩擦因数比真实值偏大，其主要原因是　　　　　　　　　。为消除这种系统误差，在不改变此实验装置的前提下，试给出另一种测量动摩擦因数的简要方案　　　　　　　　　。 2.(25-26高三上·广州六校联考·期中)(多选)探究物体加速度与其质量关系的实验装置如图1所示。水平轨道上安装两个光电门（与计时系统连接），小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。 （1）调节轨道右端滑轮高度，使细线　　　　　。 （2）由于用光电计时装置替代了打点计时，　　　　　（选填“需要”或“不需要”）适当垫高左侧轨道平衡阻力。 （3）选用50分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，如图2所示，则宽度　　　　　mm。为测出小车运动的加速度，还需要测量的物理量是　　　　　（多选） A.小车静止时遮光片右侧边沿离光电门Ⅰ的距离              B.钩码和小车的质量 C.小车通过两光电门所用的时间                                        D.遮光片分别通过两光电门的遮光时间 （4）保持钩码质量不变，测出小车上加不同砝码时小车的加速度，以小车加砝码总质量倒数为横坐标，加速度为纵坐标，作出图像如图3所示，其中正确的实验图像是　　　　　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （5）为减小实验误差，在选取小车总质量与钩码质量时，正确的是_____ A. 大些，小些 B. 和相当 C. 小些，大些 3.(25-26高三上·佛山市第一中学·期中)某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 绳与长木板必须保持平行　　B. 实验时应先释放小车后接通电源 C. 实验中m应远小于M　　 （2）如图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的4个计数点之间的距离，相邻计数点间还有4个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电。由此可求得钩码B的加速度的大小是　　　　　　　　m/s²。（结果保留两位有效数字） （3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，小车A的加速度a为纵坐标，画出a—F图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车质量为（　　） A.  B. 　　C. k D. 因直线不通过坐标原点，无法求小车质量　　 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)某同学采用图甲所示的实验装置，验证“物体质量一定时，加速度与它所受合力成正比”这一规律，试回答下列问题： （1）下列操作正确的是________。 A. 重物的质量务必远小于小车的质量 B. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行 C. 每次改变小车的质量时，都需要重新补偿阻力 D. 应当先释放小车，再接通电源 （2）该同学做实验时，木板处于水平状态就进行了其他实验步骤，作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图乙所示，图中a1、F0、F1已知，则实验中小车受到的阻力大小为　　　　　　　　。 （3）该同学在实验中撤去了力传感器，将细绳一端直接连在墙上，正确进行了补偿阻力，其他操作正确，多次改变重物的质量m，测出小车加速度a，并作的图像，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地的重力加速度为　　　　　　　　，此时使用的小车质量为　　　　　　　　，若动滑轮的质量不可以忽略，则重力加速度的测量值　　　　　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5.(25-26高三上·湛江市第二十一中学·期中)用图所示实验装置探究质量一定时加速度与合外力的关系。 （1）实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为______； A. 直流　　B. 交流 C. 直流　　D. 交流 （2）以下操作中，细线对小车的拉力替代小车所受的合外力的操作有______； A. 调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行　　B. 平衡小车受到的阻力 C. 砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量　　 （3）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______； A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量　　C. 垫块位置向左调整 D. 降低垫块高度　　 （4）在本实验中认为细线的拉力等于槽码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的、、所示。下列分析正确的是______； A. 出现图线的原因可能是没有平衡摩擦力 B. 出现图线的原因可能是槽码的质量不合适　　C. 出现图线的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 （5）若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为　　　　　　用、、表示。 考点2 牛顿第二定律 1.(25-26高三上·东莞七校·期中联考)(多选)某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款车载加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定在车厢壁上，左端与一质量为0.1小滑车固定，小滑车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小滑车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为0.1。某次测量小车所在位置如图乙所示，此时弹簧的弹力大小为0.5N。下列分析计算正确的是（　　） A. 此时车可能正在向右加速 B. 此弹簧的劲度系数 C. 该加速度测量仪的测量大小范围为0~15 D. 该加速度测量仪可直接用于测量加速下落物体的加速度 2.(25-26高三上·清远一中·期中)如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是（　　） A. v0= 2.5m/s B. v0= 1.5m/s C. μ = 0.28 D. μ = 0.25 3.(25-26高三上·广东湛江·期中)如图所示为“神州”系列飞船返回舱返回地球的示意图，其过程可简化为：第一阶段，当返回舱成功穿越大气层下降到距地面约10公里高度时，降落伞打开，返回舱将在巨大降落伞向上的阻力作用下，迅速减速，假定此阶段降落伞产生的阻力与速度成正比；第二阶段，返回舱以较低速度匀速下降；第三阶段，返回舱在距地面还有一定高度时，缓冲火箭启动喷出气体，返回舱进一步减速，从而使返回舱安全着陆。下列说法正确的是（　　） A. 在第一阶段，返回舱做加速度增大的减速直线运动 B. 在第二阶段，返回舱的机械能守恒 C. 在第三阶段，缓冲火箭向上喷出气体 D. 在第三阶段，合外力对返回舱做的总功等于返回舱动能的变化量 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)某中学实验室对一款市场热销的玩具机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图像，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图像。若不计空气阻力，取重力加速度大小为10m/s2，则下列同学的推断结果正确的是（       ） A. 机器人与水平桌面间的滑动摩擦力为2.2N B. 机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.1 C. 在0~4s时间内，摩擦力的冲量大小为6.2N·s D. 在0~4s时间内，合外力做的功为4.4J 5.(25-26高三上·清远一中·期中)(多选)如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为，杆与竖直方向的夹角为，杆与车厢始终保持相对静止（重力加速度用表示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。下列说法正确的是（　　）     A. 若B球受到的摩擦力为零，则 B. 若A球所受车厢壁弹力为零，则 C. 若推力向左，且，则加速度大小范围是 D. 若推力向右，，则加速度大小范围是 考点3 牛顿运动定律的应用 1.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)(多选)如图所示，一个质量为M的箱子用轻绳悬吊在空中并处于静止状态，质量分别为m1、m2的物块P、Q用轻弹簧连接，弹簧竖直，P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳，忽略空气阻力，重力加速度为g，则在剪断轻绳的瞬间（       ） A. P与箱顶作用力为零 B. P与箱顶作用力为m1g C. Q与箱底作用力为m2g D. Q与箱底作用力为m1g 2.(25-26高三上·深圳·期中)如图所示，戒指套在细线上，手捏住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计戒指与细线的摩擦，则此过程中（       ） A. 戒指匀速下降 B. 戒指加速下降 C. 细线对戒指作用力小于戒指重力 D. 细线对戒指作用力大于戒指重力 3.(25-26高三上·湛江市第二十一中学·期中)(多选)如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体到传送带左端的距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1<v2），绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（　　） A. F1<F2 B. F1＝F2 C. t1一定大于t2 D. t1可能等于t2 4.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)(多选)根据机动车的运动情况，绘制如图所示图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。下列说法正确的是（       ） A. 机动车牵引力恒定且小于阻力 B. 机动车的初速度为10m/s C. 机动车的加速度大小为8m/s2 D. 机动车在前3s的位移是24m 5.(25-26高三上·广东湛江·期中)(多选)为了避免突然产生的加速度让乘客有明显不舒服的顿挫感，电梯在竖直方向上减速下降过程中加速度随时间变化的图像如图甲所示，取竖直向下为正方向，时刻和时刻的加速度均为零。如图乙所示，时刻，一小物块在电梯中以初速度水平向右滑动，时刻恰好减速至零，该过程中物块在竖直方向与电梯保持相对静止，电梯厢足够长，物块不与电梯发生碰撞，物块与电梯之间的动摩擦因数为，重力加速度为。若取水平向右为正方向，关于小物块水平方向的加速度、水平方向的速度、水平方向的位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  6.(25-26高三上·清远一中·期中)一个质量为2kg的箱子静止放在水平面上，箱子与水平面间的动摩擦因数为0.5，给箱子一个水平恒定拉力，使箱子从静止开始运动，经过2s，箱子的位移为20m。重力加速度g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力不计。 （1）求拉力的大小。 （2）若拉力大小不变，把拉力的方向改为与水平面成37°角斜向上，使箱子从静止开始运动1s后撤去拉力，求箱子运动的总位移。 7.(25-26高三上·广东广州南海中学·期中)如图所示，传送带与水平面夹角θ=30°，以v0=4m/s的速率顺时针转动，A、B两端的长度L=6m。传送带B端恰好与一足够长的斜面底端平滑衔接，斜面与水平方向夹角也为θ=30°，斜面上P点距离B点0.2m，质量m=1kg的物块无初速地放在传送带A端，已知物块与传送带的动摩擦因数μ1=，物块与面的动摩擦因数μ2=，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求: (1)物块刚放到传送带上时的加速度大小； (2)物块从传送带A端到达B端的时间； (3)计算分析物块经过P点的次数。 8.(25-26高三上·东莞七校·期中联考)如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后： （1）b球落地前的加速度大小； （2）b球落地时的速度大小； （3）a球能到达的最大高度。 9.(25-26高三上·执信中学&金山中学·期中联考)“深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆因惯性继续运动，在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4 m/s，对夯杆的压力均为F=2×104 N，与夯杆的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1.0×103 kg，坑深h=6.4 m，重力加速度g=10 m/s2，不计夯实坑底引起的深度变化，不计空气阻力，请计算： （1）每个打夯周期中，夯杆受摩擦轮带动的作用时间t； （2）每个打夯过程的周期T； （3）每个打夯周期中，因带动夯杆向上运动，电动机多消耗的电能。 考点4 力学单位 1.(25-26高三上·广州六中·期中)弹簧的劲度系数的单位用国际单位制基本单位表述正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  2.(25-26高三上·中山纪念中学·期中)理想气体状态方程公式为，其中表示压强，表示体积，表示物质的量，表示热力学温度，表示气体常数，则的单位用国际单位制中基本单位表示为（　　） A.  B.  C.  D.  3.(25-26高三上·广州六校联考·期中)下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A.  B. Wb C.  D. N 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $