2023届高考物理高频考点专项练习： 专题三 牛顿运动定律综合训练（A卷）

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2023届高考物理高频考点专项练习： 专题三 牛顿运动定律综合训练（A卷）1.我国预计在2022年前后建成载人空间站.它是一个在轨组装成的具有我国特色的空间实验室系统.空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是(   )A.哑铃 B.跑步机 C.单杠 D.弹簧拉力器2.图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心.图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度.根据图像分析可知(   )A.人的重力可由b点读出，约为500 NB.b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态C.f点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点D.人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度3.某同学站在电梯地板上，如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）.根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是(   )A.在0~20 s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B.在0~5 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C.在5~10 s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯地板的压力大小等于他所受的重力大小D.在10~20 s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态4.如图所示，烧杯中盛有水，放在秤盘上，水中用细线拴一个乒乓球，某时刻细线断了，则此时台秤的读数将(   )A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定5.我国发射的“神舟十一号”宇宙飞船的返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒，为保证返回舱安全着陆，在即将落地时要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，在这段时间内(   )A.飞船处于失重状态  B.飞船处于平衡状态C.航天员受到的重力变小 D.航天员受到的重力小于返回舱对他的支持力6.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一物体，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则(   )A.传送带顺时针转动  B.C.b后物体的加速度大小为 D.传送带的速度大于a7.如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(   )A.轻绳P的弹力大小可能小于 B.弹簧Q可能处于压缩状态C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g D.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为8.如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速转动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是(   )A. B. C. D.9.如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为，逆时针匀速转动的速度大小为v。将一小物块自传送带顶端无初速度释放，物块与传送带之间的动摩擦因数为，经过一段时间后，物体的速度也增大到，则之后物块在传送带上的运动情况为(   )A.一定做匀速直线运动 B.一定保持原来的加速度继续做匀加速直线运动C.若，则做匀速直线运动 D.若，则保持原来的加速度继续做匀加速直线运动10.如图所示，长木板A静止放置在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在长木板A上，则从B冲到长木板A上到相对A静止的过程中，下列说法中正确的是(   )A.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能 B.物体B动量的改变量等于木板A动量的改变量 C.物体B与长木板A之间相互作用的滑动摩擦力对系统的总冲量为零 D.物体B与长木板A之间相互作用的滑动摩擦力对系统做的总功为零11.如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左端有一轻杆与竖直方向成θ角并固定，轻杆下端连接一小铁球，横杆右端用一根轻质细线吊一小铁球，两小球质量相等，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若，则下列说法正确的是(   )A.轻杆对小球的弹力方向与细线平行B.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C.轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D.此时小车向右做加速运动的加速度大小为12.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当小球运动到最低点，加速度为a时，框架对地面的压力为(   )A. B. C. D.13.如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是(   )A. B. C. D.14.放在水平地面上的一物块受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。.重力加速度g取。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(   )A. B. C. D.15.如图所示，水平地面上质量为m的木块，受到大小为F、方向与水平方向成θ角的拉力作用，沿地面作匀加速直线运动。已知木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度大小为(   )A.  B.C.  D.16.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知P与Q之间、P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F拉P,使之做匀速运动,则绳子中的张力大小为__________,拉力F的大小为__________。17.如图甲所示,光滑水平面上的处有一质量为物体。物体同时受到两个水平力的作用,,方向向右,的方向向左,大小如图乙所示,且在时刻同时将两力撤去。物体在时刻从静止开始运动,则时物体的加速度大小为__________,时刻物体的速度为__________,在__________时刻物体的速度最大,最大值为__________。18.如图所示一足够长的斜面，倾角θ为，斜面与水平面平滑连接，质量的物体静止于水平面上的M点，M点与B点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现物体受到一水平向右的恒力作用，运动至B点时撤去该力，（，，取）则：(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？(2)物体到达B点时的速度是多大？(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？ 
 答案以及解析1.答案：D解析：在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，航天员利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩力，与重力无关，故A、B、C错误，D正确.2.答案：D解析：开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力约为900 N，人的重力也约为900 N，故A错误；由题图乙可知，从b到c的过程中，人对地板的压力先小于自身重力后大于自身重力,因此人先处于失重状态后处于超重状态，故B错误；若f点为双脚离开地板的过程中，上升最高的点，则此时双脚对地板无压力，故传感器应该显示为0，与题图乙中所表述的力的大小不符，故C错误；由题图乙可知，在b点时刻人对地板的压力约为500 N，地板对人的支持力约为500 N，人所受合力约为，在c点，人对地板的压力约为200 N，地板对人的支持力约为2000 N，人受到的合力约为，人在b点时刻受到的合力小于在c点时刻受到的合力，由牛顿第二定律可知，人在b点时刻的加速度大小小于在c点时刻的加速度大小，故D正确.3.答案：D解析：在图像中，图像的斜率表示加速度，故0~5 s内斜率为正，加速度为正，方向向上，电梯处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10 s过程中，电梯匀速运动，该同学的加速度为零，该同学对电梯地板的压力大小等于他所受的重力大小；10~20 s过程中，斜率为负，加速度向下，速度为正，即电梯向上做减速运动，处于失重状态，D正确.4.答案：B解析：细线断时，乒乓球所受浮力大于重力，此时存在向上的加速度，乒乓球向上运动.对整体分析，此时整体的重心由静止向下移动，存在向下的加速度，即此时失重，故台秤的读数将变小，B正确.5.答案：D解析：返回舱在即将落地时，要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，由此可知，此时的火箭具有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误；无论处于超重还是失重状态，航天员的重力是不变的，只是对支持物的压力变了，故C错误；火箭处于超重状态，里面的航天员也一样处于超重状态，故航天员对返回舱的压力比重力大，返回舱对航天员的支持力大于重力，故D正确.6.答案：C解析：若传送带顺时针转动，当物体下滑（），将一直匀加速到底端；当物体上滑（），先匀加速运动，在速度与传送带相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象，则传送带是逆时针转动，选项A错误；传送带是逆时针转动，物体在内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑的加速度，由图可知：，解得，选项B错误；后滑动摩擦力向上，加速度，代入值得，选项C正确；当物体的速度等于传送带的速度时，物体所受的摩擦力发生变化，物体的加速度发生变化，则传送带的速度等于a，选项D错误.7.答案：C解析：轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P的弹力大小等于，选项A、B错误；剪断轻绳瞬间，物块只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，D错误.8.答案：B解析：对木块3分析，水平方向所受滑动摩擦力与弹簧弹力平衡，有，则.对木块2和3整体分析，水平方向所受滑动摩擦力和弹簧弹力平衡，有，则.则1、3两木块间的距离，故B正确.9.答案：C解析：10.答案：C解析：物体B以水平速度冲上长木板A后，由于摩擦力作用，B做匀减速运动，A做匀加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能与系统损失的机械能之和，A错误；物体B动量的改变量与木板A动量的改变量大小相等，但方向相反，B错误；物体B与长木板A之间相互作用的滑动摩擦力对系统的冲量大小相等，方向相反，总冲量为零，C正确；物体B与长木板A之间相互作用的滑动摩擦力对系统做的总功为负，D错误11.答案：A解析：小车向右加速运动时，小车及两铁球保持相对静止，三者加速度相同，设为a，设左边小球受轻杆的弹力与竖直方向的夹角为β，由牛顿第二定律，对横杆右边铁球有，对横杆左边铁球有，解得，A正确，B、C、D错误.12.答案：C解析：设弹簧对小球的拉力大小为F，则弹簧对框架的拉力大小也为F，小球运动到最低点时，对小球，由牛顿第二定律得，对框架，由平衡条件得，由以上两式解得，由牛顿第三定律知，框架对地面的压力为,C正确，A、B、D错误.13.答案：C解析：当扶梯加速上升时，在竖直方向上，人受重力和支持力作用，由于有竖直向上的分加速度，所以支持力大于重力；在水平方向上，由于接触面是水平的，且有水平向右的分加速度，所以扶梯对人有水平向右的摩擦力，故C正确。14.答案：A解析：由图可知4-6s,物块匀速运动,有.在2-4s内物块做匀加速运动,加速度,由牛顿第二定律得,将及代入解得.由动摩擦力公式得.15.答案：D解析：解：对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有，竖直方向有，滑动摩擦力，根据以上三式联立可以求得。故选：D。16.答案：μmg; 4μmg解析：17.答案：0.5; 0; 1; 0.5解析：18.答案：(1)(2)(3)解析：(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知解得(2)由M到B，根据运动学公式可知解得(3)在斜面上，根据牛顿第二定律可得代入数据解得加速度的大小为逆向分析可得解得