高考物理考前冲刺（14）牛顿运动定律的应用选择题猜押练 (含详解)

高考物理冲破高分瓶颈考前必破

破（14）牛顿运动定律的应用选择题猜押练

【真题引领】

1.(2019·全国卷Ⅲ ·T20)如图甲,物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图乙所示,木板的速度v与时间t的关系如图丙所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。由题给数据可以得出              (　　)

A.木板的质量为1 kg

B.2～4 s内,力F的大小为0.4 N

C.0～2 s内,力F的大小保持不变

D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

2.（2019·北京高考·T20）国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。例如,由m和s可以导出速度单位m·s-1。历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν=9 192 631 770 Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s-1定义m。2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应Δν,m对应c),新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是              (　　)

A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性

B.用真空中的光速c(m·s-1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义

C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量q与电流I存在I=,而s已定义

D.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位

3.(2018·全国卷I ·T15)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是 (　　)

【高考猜押】

4．一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd段为直线，由图可知，运动员发生超重的时间段为

A．0～t1　　　　　　　　　　B．t1～t2

C．t2～t4                    D．t4～t5

5．(多选)如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面B，轻质细绳一端连接B，另一端绕过定滑轮连接C物体，己知A和C的质量都是1 kg，B的质量是2 kg，A、B间的动摩擦因数是0.3，其它摩擦不计。由静止释放C，C下落一定高度的过程中(C未落地，B未撞到滑轮，g＝10 m/s2)。下列说法正确的是

A．A、B两物体发生相对滑动

B．A物体受到的摩擦力大小为2.5 N

C．B物体的加速度大小是2.5 m/s2

D．细绳的拉力大小等于10 N

6．水平传输装置如图所示，在载物台左端给物块一个初速度。当物块通过如图方向转动的传输带所用时间t1，当皮带轮改为与图示相反的方向传输时，通过传输带的时间为t2，当皮带轮不转动时，通过传输带的时间为t3，下列说法中正确的是

A．t1一定小于t2             B．一定有t2＞t2＞t1

C．可能有t3＝t2＝t1          D．一定有t1＝t2＜t3

7．(多选)(2017·安徽省皖南八校第二次联考)质量为0.2 kg的物块在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，6 s末撤去水平推力F，如图实线表示其运动的v­t图象，其中经过点(4,0)的虚线是6 s末v­t图象的切线。(g取10 m/s2)。下列说法正确的有

A．6 s未物块速度方向改变

B．0～6 s内物体平均速度比6～10 s内物块平均速度小

C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1

D．水平推力F的最大值为0.9 N

8．如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点，在O点正下方有一光滑小钉A，它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长l。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内)，小球的高度

A．保持不变　       B．逐渐降低

C．逐渐升高         D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

9．(多选)(2017·石家庄质检)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是

A．小滑块的质量m＝2 kg

B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1

C．当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2

D．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大

10．(多选)(2017·桂林、崇左联合调研)水平力F方向确定，大小随时间的变化如图a所示，用力F拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度a随时间变化的图象如图b所示。重力加速度大小为10 m/s2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力。由图示可知

A．物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3 N

B．物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1

C．物块的质量m＝2 kg

D．在0～4 s时间内，合外力的冲量为12 N·S

11．如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。现用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，B向上运动h时与A分离。则下列说法中正确的是

A．B和A刚分离时，弹簧为原长

B．B和A刚分离时，它们的加速度为g

C．在B与A分离之前，它们做匀加速运动

D．弹簧的劲度系数等于

高考物理冲破高分瓶颈考前必破

破（14）牛顿运动定律的应用选择题猜押练 （答案）

【真题引领】

1、【答案】A、B

解析：结合两图像可判断出0～2 s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;在4～5 s内,木板在摩擦力的作用下做匀减速运动,ma2=f=0.2 N,加速度大小为a2= m/s2=0.2 m/s2 ,得m=1 kg,故A正确;在2～4 s内木板加速度大小为a1= m/s2=0.2 m/s2,则F=ma1+f=0.4 N,故B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误。

2、【答案】D

解析：7个基本单位全部用物理常量定义,因为物理常量都经过了精确测量和严格验证,从而保证了基本单位的稳定性,A正确;用真空中的光速定义m,即光在真空中传播299 792 458分之一秒的距离,且s早已定义,故B正确;由公式I=可知,安培即为1 s时间内通过的电荷量,故C正确;由于E=

hν,J·s=N·m·s=kg·m·s-2·m·s=kg·m2·s-1,又由于λ==,可解得m=⇒==kg,D不正确。

3、【答案】A

解析：设弹簧的最大压缩量为l，根据胡克定律有kl=mg。物块P做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F+k(l-x)-mg=ma，解得F=ma+kx，则可能正确的是A。

【高考猜押】

4、【答案】C

解析　由题意知速度方向向下时为正方向，运动员发生超重时具有向上的加速度，反映在v­t图象中时是斜率为负的时间段，所以只有在t2～t4阶段运动员处于超重状态，故C正确，故选C。

5、【答案】BC

解析　假设A、B不发生相对滑动，整体的加速度a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2，隔离对A分析，f＝mAa＝1×2.5 N＝2.5 N＜μmAg＝3 N，可知假设成立，即A、B两物体不发生相对滑动，A所受的摩擦力为2.5 N，加速度为2.5 m/s2，故A错误B、C正确；隔离对C分析，根据牛顿第二律得mCg－T＝mCa，解得T＝mCg－mCa＝10 N－1×2.5 N＝7.5 N，故D错误。

6、【答案】C

7、【答案】　BD

解析　6 s末物块速度仍为正值，故速度方向没改变，选项A错误；若0～6 s内物体做匀加速运动，故平均速度为3 m/s，而由图线可知，物体在0～6 s内的平均速度小于3 m/s，而物体在6～10 s内的平均速度等于3 m/s，故0～6 s内物体平均速度比6～10 s内物块平均速度小，选项B正确；撤去外力后的加速度a＝＝＝1.5 m/s2，根据a＝μg＝1.5 m/s2可知物块与水平面间的动摩擦因数为0.15，选项C错误；物体的最大加速度为am＝＝＝3 m/s2，根据牛顿第二定律F－μmg＝mam，解得Fx＝0.9 N，选项D正确；故选BD。

8、【答案】A

解析　小车静止时，对小球有FT1＝mg，弹簧的伸长量x1＝，即小球与悬挂点的距离为l1＝l0＋；当小车的加速度稳定在一定值时FT2cos α＝mg，FT2sin α＝ma，解得FT2＝，弹簧的伸长量x2＝，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为l2＝l0＋·cos α＝l0＋＝l1，可见小球在竖直方向上到悬挂点的距离与加速度无关，是不变的，选项A正确。

9、【答案】AC

解析　对整体分析，由牛顿第二定律有：F＝(M＋m)a，当F＝6 N时，此时两物体具有最大共同加速度，代入数据解得：M＋m＝3 kg，当F大于6 N时，根据牛顿第二定律得：a＝＝－，知图线的斜率k＝＝1，解得：M＝1 kg，滑块的质量为：m＝2 kg，故A正确；B.根据F大于6 N的图线知，F＝4 N时，a＝0，即：0＝F－10μ，代入数据解得：μ＝0.4，所以a＝F－4，当F＝7 N时，长木板的加速度为：a＝3 m/s2，根据μmg＝ma′得：a′＝μg＝1 m/s2，故B错误，C正确；D.当拉力增大时，两物体发生滑动时，木块的加速度为a＝＝4 m/s2，恒定不变，故D错误。

10、【答案】BD

11、【答案】D

解析　B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹簧对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态，A、B错误；B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量ΔF＝mg。两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小Δx＝h，由胡克定律得：k＝＝。故D正确，对于在B与A分离之前，以AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小，整体做变加速运动，故C错误。