考点四 牛顿运动定律—2026年高考物理二轮复习高频考点训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.m B.N C.Ω D.T
2.如图,由不同材料拼接成的长直杆CPD,P为两材料分界点,DP>CP,现让直杆以下面两种情况与水平面成45°.一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端,两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点.则圆环( )
A.与杆CP段的动摩擦因数较小 B.两次滑到P点的速度可能相同
C.两次滑到P点摩擦力做功一定相同 D.到达底端D所用时间较长
3.如图所示,在升降机的天花板上用细线悬挂一小球,现升降机加速下降,下列说法正确的是( )
A.小球处于超重状态 B.小球处于失重状态
C.细线的拉力大于小球的重力 D.细线的拉力等于小球的重力
4.2020年11月10日,中国首艘万米级载人潜水器“奋斗者”号,在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909米,刷新中国载人深潜纪录.假设“奋斗号”在海底的某次实验中使用机械手采集深海标本,关于机械手对标本的作用力与标本对机械手的作用力,下列说法正确的是 ( )
A.大小相等 B.作用效果可以抵消
C.是一对平衡力 D.机械手先对标本产生作用力,标本后对机械手产生反作用力
5.小明家住26层,他放学后,乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚启动时做加速直线运动,中间一段做匀速直线运动,最后一段时间做减速直线运动。在电梯从1层直达26层的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电梯刚启动时,小明处于超重状态
B.电梯刚启动时,电梯地板对小明的支持力等于小明受到的重力
C.电梯上升的过程中,小明一直处于超重状态
D.小明的速度方向发生了变化
6.如图,某杂技演员在做手指玩盘子的表演.设该盘的质量为m=0.2kg,手指与盘之间的滑动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦等于滑动摩擦,盘底处于水平状态,且不考虑盘的自转.下列说法正确的是
A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手对盘的摩擦力大小为1N
B.若盘随手指一起水平向右做匀速运动,则手对盘的摩擦力大小为1N
C.若盘随手指一起水平向右做匀加速运动,则手对盘的作用力大小为2N
D.若盘随手指一起水平向右做匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过2.24N
7.如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度大小a可能是( )
A.a=μg B.a=μg C.a=g D.a=g
8.如图所示,一条质量为1kg的均匀柔软绳索置于光滑水平桌面上,开始有一小段垂在桌边,使它从静止开始运动。重力加速度,在运动过程中,绳的转折处O点的最大张力是( )
A.2.5N B.5N C.10N D.7.5N
二、多选题
9.研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v,得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,弹性绳上的弹力遵循胡克定律,忽略空气阻力,取重力加速度,以下说法正确的是( )
A.弹性绳的劲度系数为
B.运动员在下落过程中先超重再失重
C.运动员在最低点处加速度大小为
D.运动员在速度最大处运动员处于失重状态
10.如图所示,假设电机能控制吊绳的拉力按(与k为未知常量)变化,将一体积较大的重物从静止开始竖直吊起,重物受到的空气阻力与速度成正比,则关于重物的加速度a、速度v、电机功率P以及重物的机械能E随时间变化的图像可能是( )
A. B. C. D.
三、实验题
11.某同学将小车左端与纸带相连(图中未画出),纸带穿过打点计时器,右端系住轻绳,通过滑轮用重物牵引,测得小车的加速度为。将小车左侧的纸带取下,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,来测量加速度,如图所示(实验的其他条件不变)让重物落下,开始测量小车的加速度,直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图所示的画面,智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度,小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。
(1)小车向制动器匀加速靠近时,智能手机测得的加速度大小约为_____(保留两位有效数字);
(2)智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异,主要原因是______;
(3)根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为_______(保留三位有效数字)。
12.为了测量木块与长木板之间的动摩擦因数,小周、小钱两位同学分别设计了如下实验:
(1)小周同学先将木块挂到一弹簧上,如甲所示,测出弹簧的长度 L1。再将木块放置在水平的长木板上,弹簧的一端连着木块,另一端固定在墙上,如图乙所示。拉动长木板,将其从木块的下方缓缓抽出,在拉动过程中,测得弹簧的长度 L2。要测得动摩擦因数,还必须测量的一个物理量为_______________(写出物理量的名称并用字母表示), 由该实验测得动摩擦因数的表达式为μ=___________。(用测得的物理量的字母及 L1 、L2 等表示)
(2)小钱同学的设计如图所示。他在长木板的一端固定一个定滑轮,将其放置在水平桌面上, 木块连着打点计时器上(交流电频率为 50Hz)的纸带,用一细绳连接木块,细绳跨过滑轮, 另一端挂一钩码。放手后,钩码拉动木块,木块先做匀加速运动,钩码着地后,木块开始做匀减速运动,得到一条纸带,其减速时的纸带上打点情况如图丁所示,则木块减速时的加速度 a=________________m/s2(结果保留两位有效数字)。若当地重力加速度为 g,则乙测得的动摩擦因数的表达式为 μ=_______________。(用相关的物理量的字母表示)
四、解答题
13.如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端有一可视为质点的木块,已知木块的质量,木板的质量、长度,木板上表面与木块、下表面与地面之间的动摩擦因数均为。现用水平恒力拉木板,g取。求:
(1)木块与木板的加速度、的大小。
(2)木块滑到木板左端所需的时间。
14.如图所示,在超重机的拉力作用下,质量为2.0×103kg的物体竖直向上做匀加速直线运动,由静止开始4s内上升的高度为4m.不计空气阻力,g取10m/s2.求物体在该过程中
①加速度的大小;
②所受拉力的大小.
试卷第1页,共3页
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考点四 牛顿运动定律—2026年高考物理二轮复习高频考点突破训练》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B A A D B A AC AB
1.A
【详解】国际单位制中的基本单位分别是:长度的单位是米,符号m;质量的单位是千克,符号kg;时间的单位是秒,符号s;电流的单位是安培,符号是A;热力学温度的单位是开尔文,符号K;物质的量单位是摩尔,符号mol;发光强度的单位是坎德拉,符号cd。
故选A。
2.D
【详解】A. 第一种情况:从C到P过程:
第二种情况:从D到P过程:
因为DP>CP,所以μ1>μ2,即圆环与直杆CP段的动摩擦因数大于圆环与直杆DP段之间的动摩擦因数,故A正确;
B. 小物块两次滑动经过P点的时间相同,且DP>CP,因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度,设从C运动到P点时速度大小为v1,从D运动到P点时速度大小为v2,则根据匀变速直线运动特点有:,即从D到P点速度大于从C到P点的速度,则得,故B正确;
C. 由于不知道动摩擦因数以及DP和CP的具体关系,所以不能判断两次滑到P点摩擦力做功是否相等,故C错误;
D. 从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根据动能定理可知,两次滑动中物块到达底端速度相等,设圆环滑到底端的速度大小为v.则第一种情况:从P到D过程,第二种情况:从P到C过程,,因为DP>CP,v1<v2.所以t1>t2.则得第一次圆环到达底端所用时间长.故D正确.
故选D.
【点睛】本题应用牛顿第二定律和运动学、动能定理是解答这类问题的关键.应用动能定理时注意正确选择两个状态,弄清运动过程中外力做功情况,可以不用关心具体的运动细节.
3.B
【详解】小球随着升降机加速下降,小球的加速度方向竖直向下,处于失重状态,则细线的拉力小于小球的重力。
故选B。
4.A
【详解】机械手对标本的作用力与标本对机械手的作用力是相互作用力,大小相等,同时产生,作用在两个物体上不是平衡力,效果不能抵消。故A正确BCD错误;
故选A。
5.A
【详解】AB.电梯刚启动时,小明有向上的加速度,地板对小明的支持力大于小明受到的重力,则小明处于超重状态,选项A正确,B错误;
C.电梯启动和向上加速时,加速度向上,而减速运动时,加速度向下,加速度方向发生了变化,故小明先超重后失重,选项C错误;
D.由于电梯运动方向一直向上,故速度方向没有发生变化,选项D错误。
故选A。
6.D
【详解】若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力作用和手指的作用,二力平衡,则手对盘的摩擦力大小为0,故A错误;若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,盘相对手指静止,不受静摩擦力的作用,故B错误;若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但并没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力f≤μmg=1N,手对盘的作用力,故C错误,D正确;故选D.
【点睛】此题是对物体的平衡及牛顿第二定律的考查;注意当盘子水平匀速运动时,受力平衡;盘子水平贾平加速运动时,靠静摩擦力产生水平加速度,竖直方向受力平衡;手对盘的作用力是摩擦力与支持力的合力.
7.B
【详解】当物块相对于木板运动时,木板的加速度最大,且木板的最大加速度
故选B。
8.A
【详解】设垂直部分绳子质量为m,水平部分的绳子质量为M,绳的转折处O点的张力为T,根据牛顿第二定律有
,
且
解得
则当时,T取得最大值2.5N。
故选A。
9.AC
【详解】A.运动员受力平衡时,速度最大。由图像可知,下落高度为15m时速度最大,此时受力平衡
且,
解得,故A正确;
B.根据加速度向上,物体处于超重状态;加速度向下,物体处于失重状态,运动员下落过程先加速后减速,所以下落过程是先失重后超重,故B错误;
C.运动员在最低点时,速度为零,弹力最大,此时由牛顿第二定律可得
其中,
联立解得,故C正确;
D.速度最大时重力和弹力平衡,此时加速度为零,既不失重也不超重,故D错误。
故选AC。
10.AB
【详解】A.设重物质量为m,阻力为
f=k′v
对重物受力分析得
F-mg-f=ma
即
F0+(k-k′)v-mg=ma
可知,当k=k′时,加速度恒定,故A正确;
B.当k>k′,加速度随速度增加而增加,即重物做加速度增加的加速运动,故B正确;
C.电机功率为
P=Fv=F0v+kv2
可知,由于速度随时间变化,则电动机的功率不可能随时间线性变化,故C错误;
D.重物从静止一直上升,动能和势能都会一直增加,则机械能会一直增加,故D错误。
故选AB。
11. 0.60(0.55~0.65均可) 小车上放置了智能手机,小车和手机的质量增加,使所受摩擦力增大,车、手机、重物这个整体合外力减小,则整体加速度减小 1.08(0.935~1.15均可)
【详解】(1)[1]由图乙可知,小车向制动器匀加速靠近时,智能手机测得的加速度大小约为。
(2)[2]智能手机测得的加速度明显比打点计时器测得的加速度小,原因是小车上放置了智能手机,小车和手机的质量增加,使所受摩擦力增大,车、手机、重物这个整体合外力减小,则整体加速度减小。
(3)[3]从图像可以看出从2.5s到4.3s物体一直以的加速度匀加速运动,因为图像的面积表示速度变化量,则有
故小车与制动器碰撞前的速度约为。
12. 弹簧的原长L0 4.2m/s2
【详解】(1)小周同学的方案是通过测量木块的重力G(等于木块对木板的压力FN)和摩擦力Ff,再根据来求得动摩擦因数,因为结果是两个力的比值,所以不需要测量力的具体数值,只需知道两个力的相对大小,即可测得结果。弹簧弹力的大小正比于弹簧的形变量,要求弹簧的形变量,必须测量弹簧的原长L0。
得
(2)加速度,取T=0.04s,
得a=4.2m/s2
钩码着地后,拉力消失,木块水平方向只受木板的摩擦阻力,得,又,所以
13.(1),
(2)
【详解】(1)对木块,根据牛顿第二定律有
解得
对木板,根据牛顿第二定律有
解得
(2)木块滑到木板左端时,两者的位移之差等于木板长度,根据位移与时间关系有
解得
14.①a=0.5m/s2②2.1×104N
【详解】①物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据,得,解得
②物体上升过程中,受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,
根据牛顿第二定律得,故,解得;
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