【备战2023高考】物理总复习——第三章《牛顿运动定律》测试（全国通用）

第三章  牛顿运动定律

质量检测卷

（时间：90分钟  分值：100分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。

1.（2022·广东佛山模拟）“神舟十三号”在“长征二号”运载火箭的推动下顺利进入太空，如图所示为“长征二号”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是（　　）

A．火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力

B．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动

C．火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力

D．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空

2．（2022·山东·高三学业考试）如图甲所示，水平地面上静止一质量为1kg足够长的长木板A，木板中央的正上方有一可看作质点的物块B。现在物块上施加一个从零开始均匀增加的水平向右的外力F，物块B受到的摩擦力Ff随外力F的大小变化图像如图乙所示，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g=10m/s2，则下列选项正确的是（　　）

A．μ1＝0.4

B．μ2＝0.1

C．物块B的质量为2kg

D．若外力F作用在A上，当F＝12N时A、B一定发生相对滑动

3．（2022·江苏南通模拟）如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率v0顺时针运行。一小木块以初速度v1从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度v随时间t变化关系的图像不可能的是（　　）

A． B．

C． D．

4．（2022·安徽·合肥市第六中学模拟）如图所示，质量为m的两个相同物块A、B叠放在轻弹簧上，并处于静止状态，轻弹簧下端固定在地面上，重力加速度为g。现对物块A施加竖直向上的力F，则下列说法正确的是（　　）

A．若且为恒力，则力F作用的瞬间，A、B间的弹力大小为0.2mg

B．若且为恒力，则A、B分离的瞬间，弹簧的弹力大小为1.9mg

C．若在F作用下，物体A以匀加速向上运动，则A、B分离时，弹簧处于原长状态

D．若在F作用下，物体A以匀加速向上运动，则A、B分离前，两者组成的系统合外力大小始终不变

5．（2022·湖南·长沙一中一模）如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验，若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。若本实验中，，，，香皂盒与纸板左端的距离，若香皂盒移动的距离超过，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2；为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（　　）

A．0.72N B．0.92N C．1.22N D．1.42N

6．（2022·福建省漳平第一中学模拟预测）某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的关系图像如图所示，则下列分析正确的是（　　）

A．内重物上升的高度为

B．内钢丝绳最容易断裂

C．内重物一直处于超重状态

D．内重物的平均速度等于内的平均速度

7．（2022·北京师大附中三模）体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（　　）

A．若增大两手间的距离，最终悬垂时手掌受到单杠的弹力变大

B．若增大两手间的距离，最终悬垂时手掌受到单杠的弹力不变

C．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力

D．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力

8．（2022·湖南·长郡中学二模）如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为g。则（　　）

A．若斜面体上表面粗糙，细线对木块B一定有拉力作用

B．若斜面体上表面粗糙，水平面对斜面体C的摩擦力方向可能向右

C．若斜面体上表面光滑，水平面对斜面体C的摩擦力大小为

D．若斜面体上表面光滑，则细线被剪断的前后，水平面对斜面体C的摩擦力方向会反向

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．（2022·山西吕梁·二模）如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　）

A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动

B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止

C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0

D．若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为

10．（2022·福建福州模拟）全红婵在东京奥运会女子单人10米跳台比赛中“一战成名”，五个动作，三个满分，获得奥运会的金牌，并打破女子10米跳台的世界纪录。以水面为起始位置，取向上为正方向，假设水的阻力恒定，全红婵可等效为一圆柱体。以下是描述全红婵身体人水后浮力F、加速度a与位移x的关系图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

11．（2022·广西·南宁二中模拟）“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（　　）

A．在时刻中，时刻加速度最大

B．“水火箭”在时刻达到最高点

C．在时刻失去推力

D．时间内“水火箭”做自由落体运动

12．（2022·山东·莱州市第一中学模拟）普通火车动力都在火车头上，车厢（头）与车厢之间通过挂钩连接在一起。火车在启动时，会先往后退，再启动，这样会使挂钩松弛，车厢（头）与车厢之间无作用力，再向前启动时，车厢会一节一节的依次启动，减少所需要的动力。一列火车共有n节车厢，火车头与每节车厢的质量相等，车头及每节车厢与轨道间的摩擦力均为，假设启动时每节车厢的加速度均为，若火车不后退所有车厢同时启动，火车头提供的动力F。若火车车厢依次启动，当第k（k≤n）节车厢启动时，则（　　）

A．火车头提供的动力为

B．火车头提供的动力为

C．第节车厢对第节车厢的作用力为

D．第节车厢对第节车厢的作用力为

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.（2022·河北邯郸·二模）某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D，C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。

（1）由静止释放重物A，用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t，则重物A到达标记D的速度为___________；

（2）再将重物B上面的槽码移个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A，保持每次重物下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间t，已知当地重力加速度为g，以为纵轴，以_____________（填“n”“”或“”）为横轴，如果图像是斜率等于___________且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。

14.（2022·山西·太原五中二模）某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。

（1）调节砂桶中砂的质量，轻推物块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，应适当___________（填“增大”或“减小”）砂桶中砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀，这时力传感器的示数为，滑块及滑块上动滑轮的质量为M，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=___________。

（2）用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量，释放滑块，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中各点为计数点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=___________（结果保留两位有效数字）。若这时力传感器的示数为F，则表达式___________（用F、、M及a表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.（2022·上海黄浦·二模）两套完全相同的小物块和轨道系统固定在水平桌面上。物块质量m=1kg，轨道长度l=2m，物块与轨道之间动摩擦因数μ=0.2现用水平拉力F1=8N、F2=4N同时拉两个物块，分别作用一段距离后撤去，使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止。（g=10m/s2）求：

（1）在F1作用下的小物块加速度a1多大？

（2）F1作用了多少位移s1？

（3）从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两物块速度相同，则t为多少？

16.（2022·浙江·丽水第二高级中学模拟）跳楼机可以使人体验失重和超重如图所示。现让升降机将座舱送到距地面的高处，然后让座舱自由下落，落到距地面的位置时开始制动，使座舱均匀减速，座舱落到地面时刚好停下，在该体验中，小明将质量的书包平放在大腿上（不计空气阻力，g取10m/s2）。

（1）当座舱静止时，请用所学知识证明书包的重力与书包对小明大腿的压力大小相等。

（2）当座舱落到距地面的位置时，求小明对书包的作用力大小；

（3）求跳楼机从开始制动后（匀减速阶段）加速度的大小；

（4）当座舱落到距地面的位置时，求小明对书包的作用力大小。

17.（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟）如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量m＝1.5kg，B的质量M＝2.0kg，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间动摩擦因数μ2＝0.4。某时刻（t＝0）水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为F＝5t+4（N）（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）经过多长时间B开始滑动；

（2）经过多长时间A开始相对B滑动；

（3）t＝3s时AB间的摩擦力大小Ff（结果保留两位有效数字）。

18.（2022·河北衡水中学高三模拟）如图甲所示，质量为M = 1.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t = 0时，质量为2.0kg的物块A与质量为1.0kg的物块B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v—t图像如图乙所示，（g取10m/s2）求：

（1）物块A和B与平板小车之间的动摩擦因数μA、μB；

（2）要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少。