2022年高考中物理牛頓運動定律習題訓練(文末附答案)

（文末附答案）2022年高考中物理牛頓運動定律知識點梳理

單選題

1、一質(zhì)量為0的物體在水平恒力b的作用下沿水平面運動，在片時刻撤去力尸，其圖像如下圖所示。已知

物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為“，則力廣的大小為（）

A.47ngB.2/imgC.3/imgD.4Amg

2、如圖，質(zhì)量相等的小球A和小球B通過輕彈簧相連，A通過輕質(zhì)繩系于天花板上，系統(tǒng)靜止，重力加速度

為心則當剪斷輕繩的瞬間，下列說法正確的是（）

OA

n

oB

A.小球B的加速度大小為的.小球B的加速度大小為g

C.小球A的加速度大小為gD.小球A的加速度大小為2g

3、下列有關物體慣性的說法中正確的是（）

A.同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是相同的

B.力是改變物體慣性的原因

c.物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性

D.受力物體的慣性將隨著所受力的增大而逐漸消失

4、中國高速鐵路最高運行時速350km,被譽為中國“新四大發(fā)明”之一。幾年前一位來中國旅行的瑞典人在

網(wǎng)上發(fā)了一段視頻，高速行駛的列車窗臺上，放了一枚直立的硬幣，如圖所示。在列車行駛的過程中，硬幣始

終直立在列車窗臺上，直到列車轉彎的時候，硬幣才倒下。這一視頻證明了中國高鐵極好的穩(wěn)定性。關于這枚

硬幣，下列判斷正確的是（）

A.硬幣直立過程中，列車一定做勻速直線運動

B.硬幣直立過程中，一定只受重力和支持力，處于平衡狀態(tài)

C,硬幣直立過程中，可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用

D,列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車運動方向相反的摩擦力作用

多選題

5、物體的質(zhì)量為2kg,放在光滑水平面上，同時受到水平方向大小為2N和7N的兩個力的作用，則物體的加

速度大小可能為（）

A.2m/s2B.3m/s2c.4m/s2D.5m/s2

6、一滑塊從某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動，某時刻撤去恒力，

運動過程中滑塊的動能隨位移變化的圖象如圖所示，圖中Ek。、so為已知量，斜面與水平面的夾角6的正弦值

sin。=0.6,下列說法正確的是（）

2

A.滑塊上升的最大高度為多。

B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為3

C.恒力尸的大小等于強

So

D.滑塊與斜面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為噤

7、如圖所示.輕彈簧放在傾角為37。的斜面體上，輕彈簧的下端與斜面的底端的擋板連接，上端與斜面上力點

對齊。質(zhì)量為0的物塊從斜面上的a點由靜止釋放，物塊下滑后，壓縮彈簧至c點時速度剛好為零，物塊被反

彈后滑到劭的中點時速度剛好為零，已知a6長為人,6c長為:L,重力加速度為g,sn37°=0.6,cos37°=0.8,

則（）

A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.3

B.物塊與彈簧作用過程中，向上運動和向下運動速度都是先增大后減小

C.彈簧具有的最大彈性勢能為mgL

D.物塊由靜止釋放到最終靜止過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量小于儂/

3

8、質(zhì)量為如、@的兩物體/、8并排靜止在水平地面上，用同向水平拉力E、人分別作用于4和8上，作用一

段時間后撤去，46運動的廣大圖像如圖中圖線a、6所示，己知拉力⑸、傷分別撤去后，物體做減速運動過

程的「大圖線彼此平行什目關數(shù)據(jù)已在圖中標出），由圖中信息可知（）

A.若&=F2,則如小于ms

B.若m1=m2,則力E對物體A所做的功較多

C.若機1=機2，則力⑹對物體/的沖量與人對6的沖量之比為4:5

D.若爪1=m2,則力8的最大瞬時功率一定是力危的最大瞬時功率的2倍

填空題

9、慣性

（1）定義：物體具有保持原來狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).

（2）量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性質(zhì)量小的物體慣性—

（3）普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動情況和受力情況—

10、某同學質(zhì)量為50kg,站在電梯內(nèi)的水平地板上，隨電梯一起做豎直方向運動，測得人對電梯的壓力為

520N,則電梯運行的加速度大小為m/s2,方向為o

1K新冠肺炎疫情期間，防疫人員每天要對環(huán)境進行消殺。一輛正在噴灑消毒液的汽車勻速行駛在南平某街道

上，汽車的慣性將（選填“增大”或“減小"或‘‘不變"），汽車對路面的壓力與路面對汽車的支持力

是一對（選填“平衡力”或“相互作用力”）。

4

12、三個木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧「、。用輕繩連接如圖，a放在光滑水平桌

面上，a、6質(zhì)量均為1kg,c的質(zhì)量為2kg。開始時"彈簧處于原長，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向

左拉。彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止。則當c木塊剛好離開水平時。彈簧的形變量大小為

cm,該過程。彈簧的左端向左移動的距離cm。(不計滑輪摩擦，g取lOm/s")

解答題

13、如圖所示，傾角。=37。的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一擋板尸，上端裝有光滑定滑輪，E、F

是斜面上兩點，P、￡間距離L=0.7m,E、尸間距離乙2=9m。輕繩跨過滑輪連接質(zhì)量WIB=4kg的平板6和質(zhì)

量機c=3kg的重物C,質(zhì)量叫=1kg且可看成質(zhì)點的小物塊A置于長L=3.2m的平板6上端，初始時/、F

沿斜面方向距離d=2m,當小物塊/在砂區(qū)間運動時對其施加一個沿斜面向下大小F=10N的恒力。已知小

物塊A、平板6之間動摩擦因數(shù)%=0.75,平板8與斜面之間的動摩擦因數(shù)〃2=。25,設最大靜摩擦力等于滑

動摩擦力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,平板8與擋板尸碰撞后不反彈。取g=lOm/s?。整個裝置初始狀態(tài)保

持靜止，現(xiàn)將輕繩剪斷，求：

(1)小物塊A在輕繩剪斷的瞬間所受摩擦力的大??；

(2)小物塊A由靜止運動到擋板戶所用的時間。

5

14、如圖所示，一個上端開口、下端封閉的細長玻璃管，下部有長刀=66cm的水銀柱，中間封有長功=

6.6cm的空氣柱，上部有長區(qū)=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊，已知大氣壓強為p°=76cmHg。

(1)如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉至開口向下，求此時空氣柱的長度；(封入的氣體可視為理

想氣體，在轉動過程中沒有發(fā)生漏氣)

(2)如H果使玻璃管以a=5m/s2的加速度向上勻加速運動，求空氣柱的長度。

15、如圖所示，質(zhì)量為3kg的物體在與水平面成37。角的拉力尸作用下，沿水平桌面向右做直線運動，經(jīng)過

0.5m的距離速度由0.6m/s變?yōu)?.4m/s,已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=：,求作用力廠的大小。(g=

10m/s2)

16、在如圖所示裝置中，物體力和3用輕繩經(jīng)定滑輪相連接，質(zhì)量分別為血和加，忽略一切摩擦阻力和定滑

輪的質(zhì)量，重力加速度為g。試求6的加速度的大小。

A

實驗題

6

17、圖甲所示為某實驗小組同時測量A、B兩個箱子質(zhì)量的裝置圖，其中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的

輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)，F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細遮光條(質(zhì)量不計)，此外

該實驗小組還準備了法碼一套(總質(zhì)量@=0.5kg)和刻度尺等，請在以下實驗步驟中按要求作答。

(1)在鐵架臺上標記一位置。，并測得該位置與光電門之間的高度差瓦

(2)取出質(zhì)量為m的法碼放在A中，剩余注碼都放在B中，讓A從位置。由靜止開始下降。

(3)記錄下遮光條通過光電門的時間方，根據(jù)所測數(shù)據(jù)可計算出A下落到尸處的速度片下落過程

中的加速度大小a=O(用&t、上表示)

(4)改變/重復(2)(3)步驟，得到多組〃及a的數(shù)據(jù)，作出a-m圖象如圖乙所示?？傻肁的質(zhì)量

DA的質(zhì)量麗(重力加速度取

<-kg,Bkg0g9.8m/s2)

18、甲圖是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德(G-Atwood1746-1807)創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置一阿特伍德

機，用來研究豎直方向上做勻變速直線運動物體的超失重規(guī)律。某同學對該裝置加以改進后還可以用來測量一

個物體的質(zhì)量，如圖乙所示。

7

光S

上

擋

光

乙

片

甲

⑴實驗時，該同學進行了如下操作：

①將質(zhì)量均為〃（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)，測量出

（填"A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離分；

②在B的下端掛上質(zhì)量為?。ㄎ粗┑奈飰KC,讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）由靜止開始運動，光電門記錄

擋光片擋光的時間為△f,

③測出擋光片的寬度d利用有關物理量，就可以計算出物塊C的質(zhì)量％

⑵已知當?shù)刂亓铀俣葹間則物塊C的質(zhì)量0可表達為（用以氏d、/￡、g表示）。

19、某小組利用打點計時器測量橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)。給橡膠滑塊一初速度，使其拖動紙帶滑

行，打出紙帶的一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標出的每兩個相鄰點之

間還有4個打出的點未畫出，經(jīng)測量/從BC、CD、龐間的距離分別為久AB=L20cm,xBC=6.19cm,xCD=

11.21cm,久如=16.23cm。在/比以五個點中，打點計時器最先打出的是點，在打出2點時物塊的速

度大小為—m/s（保留3位有效數(shù)字）；橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為（保留1位有效數(shù)字,

9.8m/s2）o

20、某實驗小組利用“阿特伍德機”實驗裝置，測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炛饕襟E如下：

⑴按照實驗設計組裝儀器，并使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖甲所示；

8

(II)接通電源，釋放重錘；

(III)選取紙帶中一段清晰的連續(xù)的點作為計時點，用刻度尺測量其計時點間的距離，如圖乙所示;

(IV)用天平測出重錘質(zhì)量生200g和物體質(zhì)量〃=50g。

(1)已知打點計時器的頻率為50H乙打點計時器打第2點時紙帶速度大小m/s；打第1點到第5點

時的平均速度大小m/s。(均保留三位有效數(shù)字)

2

(2)紙帶的加速度大小m/so(保留三位有效數(shù)字)

(3)不計一切摩擦的阻力，應用牛頓第二定律，測出當?shù)刂亓铀俣却笮/s)(保留三位有效數(shù)字)

9

（文末附答案）2022年高考中物理牛頓運動定律_009參考答案

1、答案：c

解析：

設加速階段加速度大小為減速階段加速度大小為az,由牛頓第二定律可得

F—[img

-CL-t

m

limg

m=

由圖像可知

—2

則

F=311mg

故選Co

2、答案：D

解析：

剪斷輕繩的瞬間，彈簧長度不會發(fā)生突變，故B所受合外力仍為零，故B的加速度為零；剪斷輕繩的瞬間A所

受的合力大小與剪斷之前繩子拉力大小一致，由共點力平衡可知剪斷繩子前，繩子的拉力為2mg,剪斷輕繩的

瞬間，由牛頓第二定律可知，A的瞬時加速度大小為2g。

故選D。

3、答案：A

解析：

A.慣性只與物體的質(zhì)量有關，則同一物體，不管速度大小如何，慣性大小是相同的，選項A正確；

10

B.力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體的慣性是不變的，選項B錯誤；

C.物體慣性只與質(zhì)量有關，在任何狀態(tài)下都均有慣性，選項C錯誤；

D.物體的慣性與受力的大小無關，選項D錯誤。

故選Ao

4、答案：C

解析：

A.硬幣直立過程中，硬幣與列車間可能存在一定的摩擦力，列車做勻速直線運動時可以直立，列車在做加速

度較小的加速運動時，所需要的摩擦力也會較小，也能使硬幣處于直立的狀態(tài)，故A錯誤；

B.硬幣直立的過程，也可能處于加速運動狀態(tài)，故不一定處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.硬幣直立過程中，可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用，故C正確；

D.列車加速時，硬幣受到的摩擦力與列車的運動方向相同，列車減速行駛時，硬幣受到摩擦力與列車運動方

向相反，故D錯誤。

故選Co

5、答案:BC

解析：

同時受到水平方向大小為2N和7N的兩個力的作用，這兩個力的合力取值范圍為

5N<F<9N

由牛頓第二定律可得

F

CL=—

m

11

解得

2.5m/s2<a<4.5m/s2

AD錯誤，BC正確。

故選BCo

6、答案：BD

解析：

A.根據(jù)題圖結合題意可知，上滑過程滑塊位移為so時動能為位移為白。時恒力廠撤去,此時動能為看后依，

之后滑塊在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做減速運動，位移為蔡S。時動能減為穌0,可得滑塊上升過程

中的最大位移為f^So,則滑塊上升的最大高度為

2781

H=-Sosin0=-so

故A錯誤；

B.從撤去恒力至滑塊上升到最高點的過程由動能定理有

/27s09s0\（27So9s0\9Ek0

_mghr-可bin"sg（可—-）cos0=0-

滑塊從最高點下滑到斜面底端的過程中有

272727%

-m^sosin0--/imgs0cosd=--

聯(lián)立解得

1

故B正確；

12

C.根據(jù)Ek-S圖象斜率的絕對值表示滑塊所受合外力大小可知，下滑過程有

27&o10

mgsinO—iimgcosO=

2527so

受恒力尸沿斜面上滑過程有

F—mgsind—/imgcosO=——

"so

聯(lián)立解得

_3瓦0

rr=-----

So

故c錯誤；

D.整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為

27108Fk0

Q=2卬ngcos。x—s0=25

故D正確。

故選BDO

7、答案：BD

解析：

A.設物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，根據(jù)動能定理有

。1。

7ngsin37°x-L—卬ngcos37°x2L=0

解得

A錯誤；

13

B.物塊與彈簧作用過程中，向下運動時，速度先增大后減小，向上運動時，速度先增大后減小，B正確；

C.。點彈簧具有的最大彈性勢能，烈過程應用能量守恒可得

59

E=(mgsin370—〃zngcos370)x-L=—mgL

v“416

c錯誤；

D.當物塊最終靜止時，靜止的位置位于瓦。兩點之間，因此因摩擦產(chǎn)生的熱量小于

。53

zngsin37乂臚=^mgL

D正確。

故選BD。

8、答案：ACD

解析：

由圖可知，物體力撤去拉力之前的加速度為

2.5.25

ai=Ysm//s=§m/s2

物體6撤去拉力之前的加速度為

2

a2=|m/s

己知拉力E、人分別撤去后，物體做減速運動過程的"方圖線彼此平行，則撤去拉力后物體48的加速度相

等為

a=1m/s2

撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律可得

14

N2m2g=m2a

可得

41g—112g=i

物體力撤去拉力之前，根據(jù)牛頓第二定律有

F1—41叫9=m1a1

解得

8

Fi=2mi

物體占撤去拉力之前，根據(jù)牛頓第二定律有

F2-*2012g=爪102

解得

5

F2=§小2

A.當

&=尸2

85

百叫=-m2

m1<m2

故A正確；

B.若兩物體的質(zhì)量相等，設物體質(zhì)量為犯則拉力&對物塊/做的功為

15

必=&馬=3m'=(5m)J

則拉力尸2對物塊6做的功為

51

WB=F2XB=-m--vbmtb=(5m)J

則拉力&對物塊A做的功等于拉力&對物塊8做的功，故B錯誤；

C.若兩物體的質(zhì)量相等，設物體質(zhì)量為根，，則拉力&對物塊/的沖量為

83，、

4==］租?2=(4m)N?s

拉力尸2對物塊8的沖量為

5

h=F2tb=-m?3=(5m)N-s

則力月對物體A的沖量與凡對B的沖量之比為

A4m4

I25m5

故c正確；

D.若兩物體的質(zhì)量相等，設物體質(zhì)量為小，，則拉力&對物塊/的最大瞬時功率為

85/20\

Pi==3m,2=IT；w

拉力尸2對物塊6的最大瞬時功率為

5/10\

P2=尸2%m=56.2=(^ymjW

則力E的最大瞬時功率一定是力入的最大瞬時功率的2倍，故D正確。

故選ACDo

16

9、答案：勻速直線運動大小無關

解析：

(1)[1]定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).

(2)[2][3]量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性?。?/p>

(3)⑷普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動情況和受力情況無關。

10、答案：0.4##0.40豎直向上##向上

解析：

口][2]由牛頓第三定律知電梯對人的支持力為

N=520N

人的重力為

mg=500N

則電梯與人的加速度滿足

N—mg=ma

解得

a=0.4m/s2

方向豎直向上。

11、答案：減小相互作用力

解析：

⑴噴灑消毒液的過程中，汽車的質(zhì)量減小，慣性將減??；

17

[2]汽車對路面的壓力與路面對汽車的支持力是一對相互作用力。

12、答案：412

解析：

⑴[2]開始未用水平力拉。彈簧時，彈簧g處于壓縮狀態(tài)，受到的壓力等于人物體的重力，由胡克定律得彈簧。

壓縮的長度為

%i=—r—==0.02m=2cm

KbUU

當C木塊剛好離開水平地面時，彈簧g處于伸長狀態(tài)，受到的拉力為等于c物體的重力，根據(jù)胡克定律得彈簧

。伸長的長度當，木塊剛好離開水平地面時，彈簧1處于伸長狀態(tài)，受到的拉力為等于c物體的重力，根據(jù)胡

克定律得彈簧1伸長的長度

mg20

x=-c;-==0.04m=4cm

2k500

此時，彈簧。處于伸長狀態(tài)，受到的拉力等于Ac的總重力，則彈簧。伸長的長度為

(jn+m)a30

x=----b---；----c----=——m=0.06m=6cm

33k500

根據(jù)幾何關系得到，該過程P彈簧的左端向左移動的距離為

s—+x2+x3=12cm

13、答案：⑴2N；(2)2.05s

解析：

(1)輕繩剪斷的瞬間，設從方相對靜止一起向下做勻加速運動，由牛頓第二定律得

m

(mA+mB)^sin37°—/z2(，A+mB)5cos370=(mA+mB)a

解得

18

a=4m/s2

設方對/的靜摩擦力大小為FfBA,對/受力分析，由牛頓第二定律得

BAma

mAgsm37°—吁=A

解得

吁BA=2N

/、6間的最大靜摩擦力

耳max=^mAgcose=6N

FfBA<ffmax,所以4方能夠相對靜止一起向下做勻加速運動

所以小物塊A在繩剪斷的瞬間所受摩擦力的大小為2N。

(2)小物塊/剛運動至尸點時，小物塊4平板8速度滿足

VQ=2aL

解得

v0=4m/s

設該過程的運動時間為5則

VQ=at]

解得

ti=Is

當小物塊/進入廝區(qū)間內(nèi)時，從夕之間發(fā)生相對運動，對小物塊/有

0

F+mAgsin37°—^m^^cosS7=mAar

解得

19

2

ar=10m/s

對平板6有

7n7n

agcos370+mB<gsin37°—A+GB)gcos370=mBa2

解得

2

a2=5m/s

當小物塊/剛運動至￡點時，速度滿足

說一詔=2a/2

解得

%=14m/s

小物塊/在鰭之間的運動時間為

t=----------=1s

2a1

對平板6有

V2=v0+a2t2=9m/s

平板6運動的位移為

此時平板8的下端距離尸的距離為

x'=—L+(L2-%)=Om

此時平板8與擋板剛好相撞，此后小物塊/離開砂區(qū)域，在平板6的上表面勻速滑行，月離開房區(qū)域后滑行

時間為

20

t3=——=0.05s

因此小物塊/到達戶所用的時間為

14、答案：⑴12cm；(2)5.58cm。

解析：

(1)設玻璃管的橫截面積為S,玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為

Pi=Po+P9^3=120cmHg

玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分流出，封閉端會有部分真空，以L=66cm的水銀柱為對象，可

知空氣柱的壓強變?yōu)?/p>

p2=pgL、=66cmHg

設此時空氣柱的長度為％,根據(jù)玻意耳定律可得

PiL2s-PzLxS

解得

Lx=12cm

21

(2)使玻璃管以a=5m/s2的加速度向上勻加速運動，設此時空氣柱壓強變?yōu)閜',空氣柱的長度為以上部

長為=44cm的水銀柱為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

P'S-p0S-pL3sg=pL3Sa

解得

p'=p0+pL3(g+a)=142cmHg

根據(jù)玻意耳定律可得

1

pj2s=Pbxs

解得

L,x?5.58cm

15、答案：9.4N

解析：

對物體受力分析，建立直角坐標系如圖

由

N2c

vt-Vo-2ax

…2m分

22

負號表示加速度方向與速度方向相反，即方向向左。

y軸方向

a+Ain300二儂

〃二〃（儂-Ain30°）

x軸方向，由牛頓第二定律得

A:os300-&二儂

即

Fcos30°-1J（儂一Ain300）-ma

解得

尸二9.4N

m40

16、答案：

mA+mB

解析：

對從夕整體進行受力分析，由牛頓第二定律可得

mAg^{mA+mB）a

可解得

一rng

a一A

mA+mB

17、答案：?2.51

解析：

⑶[1]遮光條擋光過程的平均速度等于A下落到6處的速度

23

v=-

[2]由勻加速直線運動位移公式

解得

⑷[3][4]整體由牛頓第二定律可得

(mA+m)g—(mB+m0—m)g=(mA+mB+m0)a

整理得

(mA-mB-m0)g

mA+mB+m(mA+mB+m0

對比圖乙可得，圖線的斜率為

々=4.9=

mA+mB+

縱軸截距為

(^A-mB-爪0)9

b=2.45

mA+mB+m0

聯(lián)立解得

的二2.5kg,7Zfe=lkg

18、答案：擋光片中心就餐

解析：

24

⑴①四要計算系統(tǒng)重力勢能的變化量，需要測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離。

⑵⑵對系統(tǒng)，設加速度大小為0由牛頓第二定律可得

mg=(2M+rn)a

又