2023年高考物理預(yù)測題練習(xí) 牛頓運動定律含答案

高考物理預(yù)測題之牛頓運動定律

一、單選題

1.如圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后

飛入空中，在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該

過程運動員速度大小V或加速度大小a隨時間t變化的圖像是（）

2.將雨滴視為半徑為r的球體（球體體積「?r）,在其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力大小為

f=kr-v,其中k是比例系數(shù)，V是雨滴的速度。不計雨滴間的相互作用且雨滴質(zhì)量不變。若用①、

②分別表示密度相同、半徑為n、&"＞匚）的雨滴在空氣中無初速下落的v-t圖線，可能正確的是

3.如圖為兩張拍照頻率相同的頻閃照片，拍照對象是相同斜坡上運動的同一滑塊。其中一張為滑塊從

斜坡頂部靜止釋放后運動到底部的照片；另一張為該滑塊從斜坡底部沖到頂部時速度剛好為零的照

片。已知滑塊與斜坡的動摩擦因數(shù)為μ,斜坡的傾角為0,可以判斷（）

A.上圖為滑塊沿斜坡向下運動的照片

B.滑塊在兩斜坡底部時的重力功率大小相等

C.μ>tanθ

D.兩照片中斜坡對滑塊的作用力不同

4.如圖甲所示，光滑水平地面上靜止放置足夠長的木板B,物塊4疊放在長木板B上，一水平拉力

作用在長木板上使長木板從靜止開始運動，AB間動摩擦因數(shù)為H,重力加速度為X。設(shè)木板B靜止時

右端的位置為坐標(biāo)原點，規(guī)定力”的方向為正方向，木板B的加速度隨位移的變化圖像如圖乙所示，

則（）

A.位移為、時物塊」的速度大小為

B.位移為\.時木板B的速度大小為2UQ

C.位移為K時木板B的速度大小為（21rj

D.物塊」和木板B兩物體在「處開始相對滑動

二、多選題

5.質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓

槽上，如圖所示，則（）

A.小球?qū)A槽的壓力為，

(.W+mf

B?小球?qū)A槽的壓力為niF-

/W+A/

C.水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增加

D.水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小

6.如圖所示，一頂角為直角的7'形光滑細桿豎直放置。質(zhì)量均為m的兩金屬環(huán)套在細桿上，高度相

同，用一個勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，此時彈簧為原長lo。兩金屬環(huán)同時由靜止釋放，運動過程中

彈簧的伸長在彈性限度內(nèi)，且彈簧始終保持水平，重力加速度為g。對其中一個金屬環(huán)分析，已知彈簧

的長度為1時，彈性勢能為;乂/ζfO下列說法正確的是（）

A.最高點與最低點加速度大小相同

B.金屬環(huán)的最大速度為

C.重力的最大功率為"管

D.彈簧的最大拉力為2mg

三、實驗探究題

7.如圖甲所示，可用輕桿、小球和硬紙板等制作一個簡易加速度計，粗略測量運動物體的加速度。在

輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的。點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。

將此裝置固定于運動物體上，當(dāng)物體向右加速（減速）運動時，桿便向左（向右）擺動。為了制作加

速度計的刻度盤，同學(xué)們進行了如下操作：

（1）讓重錘做自由落體運動，利用打點計時器打出的紙帶測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?實驗中得到一條

較理想的紙帶（如圖乙），紙帶上記錄的點為打點計時器（頻率531/）打的點.根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加

速度mC（保留3位有效數(shù)字）。

（2）測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測量的物理量是—（填入所選物理量前的字母）。

A.小球的質(zhì)量mB.輕桿的長度L

C.小球的直徑dD.輕桿與豎直方向的夾角O

（3）寫出加速度與（1）、（2）中被測物理量之間的關(guān)系式“（用被測物理量的字母表

示）。

四、綜合題

8.物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中，如圖所示，傾斜滑軌與水平面成24。角，長度h=4m,

水平滑軌長度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑，其與滑軌間的動摩

擦因數(shù)均為μ--，貨物可視為質(zhì)點（取cos24cM）.9,sin24o=0.4）θ

,…........

（I）求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度aι的大??；

（2）求貨物在傾斜滑軌末端時速度V的大小；

（3）若貨物滑離水平滑軌末端時的速度不超過2m∕s,求水平滑軌的最短長度L。

9.如圖甲所示，木板質(zhì)量M=0.5kg,長L=Im,初始時刻靜止在光滑水平地面上，可視為質(zhì)點的質(zhì)量

m=lkg的小物塊，以初速度I；從木板左端滑上的瞬間，對木板施加一個水平向右的力F,物塊與木板

之間的動摩擦因數(shù)V-0.2。摩擦產(chǎn)生的熱量Q與力F大小的關(guān)系如圖乙所示。g取求：

（1）。的大??；

（2）物塊的初速度匕的大??；

（3）A點的坐標(biāo)對應(yīng)的。與”的大小。

10.兩套完全相同的小物塊和軌道系統(tǒng)固定在水平桌面上。物塊質(zhì)量m=lkg,軌道長度l=2m,物塊與

軌道之間動摩擦因數(shù)μ=0?2現(xiàn)用水平拉力Fi=8N、F?=4N同時拉兩個物塊，分別作用一段距離后撤去，

使兩物塊都能從靜止出發(fā)，運動到軌道另一端時恰好停止。（g=10m∕s2）求：

3

（1）在Fl作用下的小物塊加速度a∣多大？

（2）Fl作用了多少位移s∣?

（3）從兩物塊運動時開始計時直到都停止，除了物塊在軌道兩端速度都為零之外，另有某時刻t兩

物塊速度相同，則t為多少？

11.如圖，讓一小物體（可看作質(zhì)點）從圖示斜面上的4點以％4m、的初速度滑上斜面，物體滑到

斜面上的8點后沿原路返回。若」到8的距離為Im,斜面傾角O-3TO（、加T。八，1小TOS,

（1）求物體沿斜面上滑時的加速度；

（2）求物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；

（3）若物體從8點返回時斜面變得光滑，設(shè)水平地面為零重力勢能面，且物體返回經(jīng)過C點時，其

動能恰與重力勢能相等，求C點相對水平地面的高度方。

12.如圖所示，有一個傾角為0=37。的足夠長斜面固定在水平面上，在斜面上固定一半徑為R=Im的光

滑!圓環(huán)AB,其中AC□BC,在BC的左側(cè)斜面不光滑，BC的右側(cè)斜面光滑?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=0?5kg

的小滑塊（可視為質(zhì)點）緊貼著環(huán)的內(nèi)側(cè)，沿AD方向以初速度VO發(fā)射，小滑塊可以沿環(huán)內(nèi)側(cè)運動至

環(huán)的最高點，并從B點以速度VB平行于AC飛出。已知小物體與斜面BC左側(cè)之間的動摩擦因數(shù)為

μ-?,重力加速度為g=10m∕s2（sin37o=0.6,cos37o=0.8）,求：

（1）小滑塊由A運動到B的過程中所受摩擦力大小f及此過程該摩擦力對小滑塊所做的功Wf；

（2）若小滑塊能到達B點，則VB至少為多少？

（3）若小滑塊恰好能到達B點，并從B點平行于AC飛出，則到達斜面底端時的點為E點，求AE

之間的距離。

13.如圖所示，光滑釘子M、N相距2L,處于同一高度。帶有光滑小孔的小球A穿過輕繩，輕繩的一

端固定在釘子M上，另一端繞過釘子N與小球B相連，B球質(zhì)量為m。用手將A球托住靜止在M、N

連線的中點P處，B球也處于靜止?fàn)顟B(tài)。放手后，A球下落的最大距離為L。已知重力加速度為g。

*Vi

A

J>B

(1)求A球的質(zhì)量mA；

(2)求A球下落到最低點時繩中張力T；

(3)用質(zhì)量為m的C球替換A球，C球從P點由靜止釋放后，求C球下落距離為L時的速度大小

VCo

14.一物體在恒力F的作用下，在粗糙程度不均勻的水平面運動，其運動的v-t圖像如圖所示，物體在

0?t時間內(nèi)在摩擦因數(shù)為卜i的水平面做勻加速，t?2t時間內(nèi)在摩擦因數(shù)為小的水平面做勻速運動，2t~3t

時間內(nèi)在摩擦因數(shù)為j的水平面做勻減速運動。勻速過程速度為vo,下列說法正確的是()

A.μl-μ,>—B.

gf

C.μ,-μl-μ4D.μl?為,

1.C

2.B

3.D

4.C

5.A,C

6.A,B,D

7.(1)9.75

(2)D

(3)gtan^

8.(1)解：已知傾斜滑軌與水平面成24。角，

對貨物列牛頓第二定律wr?sin24^-∕πn<√cos24^∏kil

解得：αl2m、：

(2)解：貨物做勻加速運動，根據(jù)速度和位移的關(guān)系可得：?'2<∕,∕l

解得：V4m,s

(3)解：貨物做勻減速運動

根據(jù)運動學(xué)公式可得：/-、2“/①

根據(jù)牛頓第二定律可得：U②

聯(lián)立兩式解得：/、「2.7m

9.(1)解：根據(jù)摩擦產(chǎn)生的熱量為。/V,

可知，無論F取何值，物塊與木板的摩擦力都為/-R收-2N

則摩擦產(chǎn)生的熱量由物塊與木板的相對位移決定。由圖乙可知，當(dāng)尸4IN時，產(chǎn)生的熱量都為。，說

明當(dāng)“IN時，物塊運動到木板的最右端時恰好與木板保持相對靜止，則Q".2J

(2)解：當(dāng)尸“N時，對物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有八

可得，物塊的加速為-2ms

對木板受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有/+/「Ah

可得，木板的加速度為,，「6m.'

以木板為參考系，則物塊的相對加速度為“，⑷?"Km、：

則根據(jù)勻變速運動的規(guī)律有

解得，物塊的初速度為L4m、

(3)解：圖乙中，當(dāng)I、A■時，摩擦產(chǎn)生的熱量減小，則說明物塊在運動到木板右端前就已經(jīng)與木

板共速，即相對位移小于木板的長度。當(dāng)尸、尸時，摩擦產(chǎn)生的熱量又突然增大，而且大于了Q,說

明當(dāng)物塊與木板共速后兩者又發(fā)生了相對滑動，由此可知，當(dāng)“尸時，物塊與木板恰好不能發(fā)生相對

滑動，即兩者共速后一起向右加速。則對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有匕UM

對物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有/=μm^n,a

聯(lián)立可得￡3、

又因為當(dāng)∣?∕r?”時，對物塊和木板受力分析，由牛頓第二定律得RnM

F+μmg"Λfo,

設(shè)物塊位移為X，木板位移為經(jīng)時間t達到共同速度V,則<

且I1?,,-alf-UJ

此時物塊在木板上的相對位移為IvlV.

將尸F(xiàn)3N代入得」

4

所以2"w"t'=aJ

10.(1)解:根據(jù)牛頓第二定律得GW

解得q?m.s^

(2)解：物塊1先加速后減速，減速運動的加速度大小為，4W"''μ,e2>n>

m

從靜止開始運動達到最大速度的時間為tl,則［"J"J=/

2

代入數(shù)據(jù)解得/「日、

FI作用位移K^ail?m

(3)解：同理可得，物塊2加速運動和減速運動的加速度大小均為'""儀"""2ms

mm

由題意可判斷兩物塊速度相等時，物塊1正在減速，物塊2正在加速，設(shè)此時刻為t,則

砧SA)=R

代入數(shù)據(jù)得S

3

IL(I)解：設(shè)物體沿斜面上滑時的加速度大小為。，由運動學(xué)公式可得-2<n=O-

解得“-,ms=Sm屋

1XΛΛ2XI

物體沿斜面上滑時的加速度大小為Xm、：，方向沿斜面向下

(2)解：設(shè)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為四,上滑過程根據(jù)牛頓第二定律可得〃M'〃川*μm.*“《)一ma

解得μ=0.25

(3)解：物體返回經(jīng)過C點時，其動能恰與重力勢能相等，則有:=”改。

物體從α到C過程，根據(jù)動能定理可得〃5%,

聯(lián)立可得力-以一2一=^_0.如1

12.(1)解：小球受力分析如圖(a)所示

圖(a)

小球所受彈力為人小。

則小球所受的滑動摩擦力為￡="l=Lθ?5χ∣OχO?8N=±N

XX

則斜面對小球的摩擦力所做的功為Fv)

代入數(shù)據(jù)解得Jr2J

(2)解：從A到B的過程中，由動能定理得Jr|J

小球能運動到最高點B,則在最高點所受圓環(huán)的彈力片20,臨界狀態(tài)為彈力等于0,如圖(b)所示

B

AC

圖（b）

在B點有/∕f√Λ∕nO=

聯(lián)立上式可得匕-\僧砍3””“?四(小的代入數(shù)據(jù)解得「“-v26nιs

初速度VO至少為、2(,ms

(3)解：從B點飛出后，做類平拋運動，設(shè)運動時間為3在斜面上的加速度為a,如圖(C)

可知〃g〃陽-t>hl

在最高點處有

根據(jù)平拋運動規(guī)律有R：I，"'