牛頓運(yùn)動(dòng)定律-2021-2023年高考物理真題分項(xiàng)匯編（江蘇專用）（解析版）

專題03牛頓運(yùn)動(dòng)定律

（2022?江蘇卷）高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書(shū)，書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,最大靜摩擦力

等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。若書(shū)不滑動(dòng)，則高鐵的最大加速度不超過(guò)（）

A.2mzs2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2

【答案】B

【解析】書(shū)放在水平桌面上，若書(shū)相對(duì)于桌面不滑動(dòng)，則最大靜摩擦力提供加速度啟=卬咫=7陽(yáng),"

解得麗=〃g=4m/s2

書(shū)相對(duì)高鐵靜止，故若書(shū)不動(dòng)，高鐵的最大加速度4m/s2。故選B。

1.（2023?江蘇鹽城市高三模擬）伽利略曾用如圖所示的“理想實(shí)驗(yàn)”來(lái)研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，則下列選

項(xiàng)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是（）

A.小球由靜止開(kāi)始釋放，“沖”上對(duì)接的斜面

B.沒(méi)有摩擦，小球上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度

C.減小斜面的傾角仇小球仍然到達(dá)原來(lái)的高度

D.繼續(xù)減小斜面的傾角仇最后使它成水平面，小球沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

【答案】A

【解析】小球由靜止開(kāi)始釋放，"沖''上對(duì)接的斜面，這是事實(shí)，故A正確；因?yàn)樯钪袥](méi)有無(wú)摩擦的

軌道，所以小球上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度為推理，故B錯(cuò)誤；減小斜面的傾角0,小球仍然到達(dá)原來(lái)的高度

是在B項(xiàng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理，故C錯(cuò)誤；繼續(xù)減小斜面的傾角仇最后使它成水平面，小球沿水平面永

遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，這是在C項(xiàng)的基礎(chǔ)上繼續(xù)推理得出的結(jié)論，故D錯(cuò)誤。

2.（2023?江蘇省南師附中模擬）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)量x與彈力廠的大小成正

比，即尸="，上的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度工、橫截面積s有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k=*,其中y

是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料學(xué)上稱之為楊氏模量.在國(guó)際單位制中，楊氏模量丫的單位應(yīng)該是（）

A.NB.mC.N/mD.Pa

【答案】D

N

SkL逝N_

【解析】根據(jù)左=無(wú)，可得y=了，則y的單位是n?=M=Pa,故選D。

3.（2023?江蘇南通市模擬）質(zhì)量為m的翼裝飛行者從高空跳下，通過(guò)調(diào)整身體實(shí)現(xiàn)飛行并控制方向，

如圖所示，當(dāng)他斜向上以加速度g勻減速直線飛行且飛行方向與水平方向夾角為30。時(shí)，所受空氣作用力

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A.大小等于mg

B.大小等于57g

C.方向豎直向上

D.方向垂直于AB向上

【答案】A

【解析】翼裝飛行者斜向上以加速度g勻減速直線飛行時(shí)，由牛頓第二定律可知

F合=ma=mg,

重力與空氣作用力的合力大小為mg,方向斜向左下方，如圖所示，由圖可得空氣作用力大小為F=mg,

方向與A3成60。角，斜向左上方，故選A。

4.（2023?江蘇名校模擬）在直升機(jī)豎直降落的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)飛機(jī)勻速降落，飛行員對(duì)座椅的壓力情

況如圖所示，取重力加速度大小g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是（）

A.飛行員的質(zhì)量為70kg

B.飛行員在大時(shí)刻的加速度方向向下

C.飛行員在玄時(shí)刻的加速度方向向下

D.從圖中可知飛行員在這兩次規(guī)避障礙過(guò)程中的加速度的最大值為6m/s2,方向向上

【答案】B

【解析】由題圖可知，飛行員受到的重力大小為500N,則質(zhì)量為50kg,A錯(cuò)誤；飛行員在友時(shí)刻對(duì)

座椅的壓力小于其受到的重力，合力方向向下，加速度方向向下，B正確；飛行員在會(huì)時(shí)刻對(duì)座椅的壓力

大于其受到的重力，合力方向向上，加速度方向向上，C錯(cuò)誤；由題圖可知，飛行員在九時(shí)刻受到的合力

最大，則有％g一尸=7Mmax,代入數(shù)據(jù)解得“max=6m/s2,方向向下，D錯(cuò)誤。

5.（2023?江蘇徐州市高三階段模擬一）如圖，輕彈簧豎直固定在水平面上，，=0時(shí)刻，將一金屬小球

從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升

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到一定高度后再下落，如此反復(fù).通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t

變化的圖像如圖（忽略一切阻力），則（）

A.0時(shí)刻小球速度最大

B.女時(shí)刻小球處于失重狀態(tài)

C.f2?這段時(shí)間內(nèi)，小球的加速度先增大后減小

D./2?七這段時(shí)間內(nèi)，小球的速度先增大后減小

【答案】D

【解析】小球先自由下落，與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，在下降的過(guò)程中，彈力不斷變大，當(dāng)彈力小

于重力時(shí)，小球加速下降，合力變小，加速度變小，故小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度減為零時(shí)，

速度達(dá)到最大；之后小球由于慣性繼續(xù)下降，彈力大于重力，合力變?yōu)橄蛏锨也粩嘧兇?，加速度向上且?/p>

斷變大，故小球做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)；上升過(guò)程，先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減

為零時(shí)，速度達(dá)到最大，之后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到小球離開(kāi)彈簧為止，所以小球速率最大

的時(shí)刻出現(xiàn)在a至/2時(shí)間內(nèi)，故A錯(cuò)誤；由A分析可知，f2時(shí)刻小球速度為零，加速度向上，處于超重狀

態(tài)，故B錯(cuò)誤；f2至七時(shí)間內(nèi)，小球處于上升過(guò)程先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，

速度達(dá)到最大，之后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到小球離開(kāi)彈簧為止，故C錯(cuò)誤，D正確。

6.（2023?江蘇常州市高三一模）課外興趣小組為了研究瞬時(shí)加速度問(wèn)題，將兩個(gè)相同的小球分別和相

同長(zhǎng)度的彈性繩和剛性繩相連，然后從某高度靜止釋放。如圖，連接48的是一般細(xì)繩（剛性繩），連接

C、。的是橡皮條（彈性繩）。那么在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小球在釋放后的短暫時(shí)間（橡皮條還未第一次恢復(fù)原長(zhǎng)）

后，下列圖中符合ABCD實(shí)際排列情況的是（）

AQQC

BoD

c

oAooc

AA

c

BB3

o

oDooD

【答案】C

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【解析】連接4、2的是一般細(xì)繩（剛性繩），釋放小球前，細(xì)繩的形變量十分微小，小球在釋放后的

短暫時(shí)間，細(xì)繩立即恢復(fù)原長(zhǎng)，伸直而無(wú)拉力，兩個(gè)小球的加速度均等于重力加速度g,一起做自由落體運(yùn)

動(dòng)，所以細(xì)繩不能是彎曲的，B、D錯(cuò)誤；連接C、。的是橡皮條，釋放小球前，橡皮條的形變量很大，根

據(jù)平衡條件，其彈力為質(zhì)=mg,小球在釋放后的短暫時(shí)間，橡皮條不能立即恢復(fù)原長(zhǎng)，其彈力保持不變，

根據(jù)牛頓第二定律得fcv+mg=%ac，kx—mg=maD,解得ac=2g,方向豎直向下，例=0,釋放后很短的時(shí)

間內(nèi)，小球C向下運(yùn)動(dòng)的位移比。大得多，兩個(gè)小球的距離減小，橡皮條會(huì)收縮，A錯(cuò)誤，C正確。

7.（2023?江蘇省馬壩高中高三模擬）如圖所示，兩個(gè)完全相同的小球。、b,用輕彈簧N連接，輕彈簧

M和輕繩一端均與。相連，另一端分別固定在豎直墻和天花板上，彈簧M水平，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角

為60。時(shí)，A/、N伸長(zhǎng)量剛好相同.若M、N的勁度系數(shù)分別為右、左2，。、。兩球的質(zhì)量均為相，重力加速

度大小為g,則以下判斷正確的是（）

A.1=2^3

B.胡小

C.若剪斷輕繩，則在剪斷的瞬間，a球的加速度為零

D.若剪斷彈簧則在剪斷的瞬間，6球處于失重狀態(tài)

【答案】A

【解析】對(duì)球。受力分析，由平衡知識(shí)可知/%=%ix=2〃zgtan60。=2小ag,對(duì)方分析則

h

總=2市，故A正確，B錯(cuò)誤；若剪斷輕繩，則在剪斷的瞬間，a球受重力和兩邊彈簧的拉力，合力不為零，

則加速度不為零，故C錯(cuò)誤；若剪斷彈簧M,則在剪斷的瞬間，彈簧N的彈力不變，則6球加速度仍為0,

故D錯(cuò)誤。

8.（2023?江蘇連云港4月模擬）如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球.A、

8兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置

于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底（不計(jì)空氣阻力，〃木夕水夕

鐵）（）

A.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)

B.A、2球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)

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C.A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，2球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)

D.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)

【答案】D

【解析】開(kāi)始時(shí)A球下的彈簧被壓縮，彈力向上；B球下的彈簧被拉長(zhǎng)，彈力向下；將掛吊籃的繩子

剪斷的瞬間，系統(tǒng)的加速度為g,為完全失重狀態(tài)，此時(shí)水對(duì)球的浮力為零，則A球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪鄬?duì)于

杯底向上運(yùn)動(dòng)，2球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪鄬?duì)于杯底向下運(yùn)動(dòng)，由于細(xì)線的拉力可以突變?yōu)榱?，所以C球相對(duì)

于杯底不動(dòng)，故選D。

9.（2023?江蘇泰州市高三檢測(cè)）光滑水平面上放有相互接觸但不粘連的兩個(gè)物體A、B,物體A質(zhì)量

〃h=lkg,物體3質(zhì)量加2=2kg.如圖所示，作用在兩物體A、8上的力隨時(shí)間變化的規(guī)律分別為0=3+2/

（N）、&=8—3/（N）。下列說(shuō)法正確的是（）

777777/777777777777/77777777777777~

①f=0時(shí)，物體A的加速度大小為3m/s2

②f=ls時(shí)，物體B的加速度大小為2.5m/s2

③f=ls時(shí)，兩物體A、8恰好分離

-2

@t=7js時(shí)，兩物體A、3恰好分離

A.①③B.①④

C.②③D.②④

【答案】D

【解析】f=0時(shí)，F(xiàn)AO=3N,FB0=8N,設(shè)A和2的共同加速度大小為。，根據(jù)牛頓第二定律有￡?十

11

2

FBO=（mi+m2）a,代入數(shù)據(jù)解得。=丁m/s,①錯(cuò)誤；A和B開(kāi)始分離時(shí)，A和B速度相等，無(wú)相互作用

2

力，且加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律有Ei=mia'、FB=ima',聯(lián)立解得s,當(dāng)f=ls時(shí)，A、8已分

FBI

離，F(xiàn)BI=5N,對(duì)B由牛頓第二定律有他=4=2.5向$2,③錯(cuò)誤，②、④正確，故選D。

10.（2023.江蘇省灌南高級(jí)中學(xué)高三一模）如圖，一足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).一小滑塊以

某初速度沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則其速

度v隨時(shí)間/變化的圖像不可能是（）

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【答案】D

【解析】根據(jù)題意，設(shè)傳送帶傾角為仇動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，若％gsinG/mgcosa滑塊所受合力沿傳送

帶向下，小滑塊向下做勻加速運(yùn)動(dòng)；若根gsineu/Mgcos。，小滑塊沿傳送帶方向所受合力為零，小滑塊勻

速下滑；若mgsinOc〃加geos。，小滑塊所受合力沿傳送帶向上，小滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，開(kāi)

始反向加速，當(dāng)加速到與傳送帶速度相同時(shí)，因?yàn)樽畲箪o摩擦力大于小滑塊重力沿傳送帶向下的分力，故

小滑塊隨傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng).故選D。

11.（2023?江蘇蘇州市模擬）如圖甲所示，光滑水平地面上放置足夠長(zhǎng)的木板3,物塊A疊放在長(zhǎng)木板

8上，一水平拉力P作用在長(zhǎng)木板上使長(zhǎng)木板從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A、8間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g.

設(shè)木板2靜止時(shí)右端的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，規(guī)定力歹的方向?yàn)檎较?，木?的加速度隨位移的變化圖像如

圖乙所示，貝I］（）

A.位移為Xi時(shí)物塊A的速度大小為1Hgxi

B.位移為X2時(shí)木板B的速度大小為2〃gX2

C.位移為尤3時(shí)木板B的速度大小為72Hg2X3—X2

D.物塊A和木板B兩物體在及處開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

【答案】C

【解析】對(duì)A分析，水平方向上，B對(duì)4的摩擦力提供A的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得

UmAg

故A的最大加速度是由B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力提供OAmax=mA=〃g，位移為沏之前的加速度都小于〃g,故

4、8相對(duì)靜止一起加速運(yùn)動(dòng).由題圖乙及,一濘=2"，可得位移為xi時(shí)物塊A的速度大小滿足如2—0=

11____

5義2陪X、，解得VAi=q〃gxi,A錯(cuò)誤;位移為X2時(shí)木板B的速度大小滿足小2—0=豕2義2遇必解得加=也萩L

1_________

B錯(cuò)誤；位移為尤3時(shí)木板B的速度大小滿足VB3?-0=5x2x2〃g.X2+2-2〃g（X3—X2）,解得VB3=72"g2x3—X2,

C正確；物塊A和木板2兩物體在為處開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，D錯(cuò)誤。

12.（2023?江蘇蘇州市蘇州高新區(qū)第一中學(xué)高三二模）如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的物塊從空中的P點(diǎn)以速

度v=8m/s,與水平方向成9=53。角拋出，恰好沿傳送帶方向進(jìn)入傳送帶.傳送帶與水平方向的夾角0=37。，

傳送帶以vo=4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.5,傳動(dòng)帶足夠長(zhǎng)，重力加速

度g取10m/s2,sin37。=0.6,sin53。=0.8,物塊可看成質(zhì)點(diǎn)，求：

（1）物塊從尸點(diǎn)拋出到進(jìn)入傳送帶的時(shí)間;