专题03 牛顿运动定律—— 备战高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编（江苏专用）

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专题03 牛顿运动定律
一、单选题
1．（2022·江苏扬州·高三开学考试）如图所示，圆柱形的容器内有三个长度不同光滑直杆Oa、Ob、Oc，它们的下端均固定于容器底部圆心O，杆与水平面间的夹角分别为30°、45°、60°，上端固定在容器侧壁。三个相同的小环分别套在三个直杆的上端从静止开始下滑，下列说法正确的是（ ）
A．三个小环滑到O点速度大小相同
B．沿Oa、Oc杆下滑的，到O点速度大小相同
C．三个小环滑到O点的时间相同
D．沿Oa、Oc杆下滑的，到O点所用时间相同
2．（2022·江苏扬州·高三开学考试）俗说鱼跃龙门，过而为龙，唯鲤或然。如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食果实的过程，下列说法正确的是（ ）
A．鱼儿吞食果实时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾离开水面时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾时对水的作用力大于水对鱼的作用力
D．研究鱼儿摆尾时的动作时，不能把鱼儿看作质点
3．（2022·江苏·高三开学考试）两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，现突然迅速剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，将A、B间的轻绳换成轻质弹簧，且放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，如图所示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是（ ）
A．aA＝0 aB＝gB．aA＝g aB＝0
C．aA＝g aB＝gD．aA＝0 aB＝g
4．（2022·江苏常州·模拟预测）如图甲所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法不正确的是（ ）
A．t0时刻，A、B间静摩擦力最大B．t0时刻，B速度最大
C．2t0时刻，A、B间静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B位移最大
5．（2022·江苏·扬州中学高三开学考试）如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度v随时间t变化的图像，根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A．0~t1内跳伞者速度越大，空气阻力越大
B．0~t1内，跳伞者处于超重状态
C．tanθ=g（g为当地的重力加速度）
D．在t1~t2内，跳伞者处于失重状态
6．（2022·江苏南通·高三开学考试）一物体静置于光滑水平面，在水平恒力F1作用下物体开始加速，经过一段时间后撤去F1，同时施加与F1方向相反的恒力F2，经相同的时间物体恰好返回到出发点。该过程中力F1、F2对物体做功为W1、W2，力F1、F2的最大功率为P1、P2，则（ ）
A．B．
C．D．
7．（2022·江苏扬州·高三开学考试）一斜面体固定在水平地面上，放在斜面上的物块A靠在与斜面垂直的固定挡板上，现用一根轻绳跨过在斜面顶端的定滑轮，绳的一端与物块A连接，另一端与质量为m的物块B连接，A以加速度沿斜面加速上滑，如图甲所示。若另一端改为竖直向下的拉力，A的加速度为，如图乙所示。不计一切摩擦，则（ ）
A．B．C．D．无法确定
8．（2022·江苏·模拟预测）一石子位于地球赤道地面上的A点，设想如果地球对它的引力消失，那么经过6小时后，相对于A点来看，石子（ ）
A．向上并逐渐偏东运动
B．向上并逐渐偏西运动
C．原地不动，对地面的压力为零
D．一直向东沿直线飞去
9．（2022·江苏·模拟预测）如图甲所示，质量为1 kg的小物块，以初速度v0=11 m/s从θ＝53º的固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次不施加力，图乙中的两条线段a、b分别表示施加力F和无力F时小物块沿斜面向上运动的v-t图线，不考虑空气阻力，g=10 m/s2，sin37º=0.6， cs37º=0.8，下列说法正确的是（ ）
A．有恒力作用时，恒力F做的功是6.5 J
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为1
C．有恒力F时，小物块在整个上升过程产生的热量较少
D．有恒力F时，小物块在整个上升过程机械能的减少量较少
10．（2022·江苏南京·三模）如图为两张拍照频率相同的频闪照片，拍照对象是相同斜坡上运动的同一滑块。其中一张为滑块从斜坡顶部静止释放后运动到底部的照片；另一张为该滑块从斜坡底部冲到顶部时速度刚好为零的照片。已知滑块与斜坡的动摩擦因数为μ，斜坡的倾角为θ，可以判断（ ）
A．上图为滑块沿斜坡向下运动的照片
B．滑块在两斜坡底部时的重力功率大小相等
C．μ>tanθ
D．两照片中斜坡对滑块的作用力不同
11．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2022·江苏南通·模拟预测）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．
13．（2022·江苏南通·模拟预测）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计 时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系） 如图乙所示.已知v2＞v1．则（）
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．t2-t3时间内，小物块受到的摩擦力方向向右
D．0-t2时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变
14．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（ ）
A．当F=0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动
B．当F=2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动
C．当F=3.5μmg时，B、C以相同加速度运动
D．只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动
15．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小应大于（ ）
A．3μmgB．4μmgC．5μmgD．6μmg
16．（2022·江苏常州·三模）如图甲所示，A、B两物块在如图乙所示的随时间按正弦规律变化的外力作用下，由静止开始一起沿光滑水平面运动，A、B两物块始终保持相对静止，则以下说法中正确的是（ ）
A．A、B两物块一起做往复运动
B．t1时刻物块的速度最大
C．t2时刻物块运动的位移最大
D．t3时刻物块A受到的摩擦力最大
17．（2022·江苏·高三开学考试）如图甲所示，一个质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动，时撤去外力。物体的加速度随时间的变化规律如图乙所示。则下列说法错误的是（ ）。
A．的大小为
B．和内物体加速度的方向相反
C．时，物体离出发位置最远
D．末物体的速度为0
18．（2022·江苏连云港·模拟预测）如图所示，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块，置于粗糙的水平面上。开始时弹簧处于原长，现用一恒力将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第一次达到最大。在此过程中，关于物块的速度v、加速度a、动能Ek及弹簧的弹性势能Ep随时间t或位移x变化的图像，其中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
19．（2022·江苏·扬州中学高三开学考试）如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块。m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．若m2向下匀速运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力
B．若m1沿斜面向上加速运动，则一定满足
C．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力
D．若m2向上加速运动，则斜劈受到水平面的支持力大于
20．（2022·江苏苏州·模拟预测）如图甲所示，光滑水平地面上静止放置足够长的木板B，物块叠放在长木板B上，一水平拉力作用在长木板上使长木板从静止开始运动，AB间动摩擦因数为，重力加速度为。设木板B静止时右端的位置为坐标原点，规定力的方向为正方向，木板B的加速度随位移的变化图像如图乙所示，则（ ）
A．位移为时物块的速度大小为
B．位移为时木板B的速度大小为
C．位移为时木板B的速度大小为
D．物块和木板B两物体在处开始相对滑动
21．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，光滑的小滑轮D（可视为质点）固定，质量均为m的物体A和B用轻弹簧连接，一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与质量为M的小环C连接。小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于R处时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力。图中SD水平，位置R和Q之间高度差为h，R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，环到达Q处时获得最大速度。在小环从R处下落到Q处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小环C机械能最大的位置在S点下方
B．弹簧弹力和地面支持力对物体B的冲量和为零
C．小环C的最大动能为
D．小环C到达位置Q时，物体A的加速度大小为
22．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连，A、B均可视为质点），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体A，B静止。撤去F后，物体A，B开始向左运动，已知重力加速度为g，物体A，B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法错误的是（ ）
A．撤去F瞬间，物体A，B的加速度大小为
B．撤去F后，物体A和B分离前，A，B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比
C．若物体A，B向左运动要分离，则分离时向左运动距离为
D．物体A，B一起向左运动距离时获得最大速度
23．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中（ ）
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．小球的加速度方向都是竖直向上
C．小球的速度先增大后减小
D．小球的加速度先增大后减小
24．（2022·江苏南通·高三开学考试）如图所示，、两个物体通过一根绳子相连，跨过水平固定的粗糙杆，拉着吊起。自由释放，重物竖直下落，使得绕杆在竖直平面内做半径减小的近心旋转，进而使得重物落地前能稳稳地停住——这就是循环摆实验（ ）
A．重物下落过程中，绳中张力
B．绳子对重物始终做正功
C．整个过程中系统机械能守恒
D．物体质量值越小，实验越易成功
二、解答题
25．（2022·江苏省响水中学高三开学考试）如图所示，光滑水平面上有一质量为2kg，长度为1m的木板甲，其上表面粗糙、下表面光滑。质量为1kg的物块乙放在木板甲的最左端，两者均处于静止状态。现用F=2N的水平恒力将物块乙从木板甲的左端拉到右端，直至两者分离。已知物块乙与木板甲间的动摩擦因数为0.1，g=10m/s2求：
（1）乙运动的加速度；
（2）该过程中甲的位移；
（3）要使物块乙在木板甲上相对滑动，水平恒力F的最小值。
26．（2022·江苏扬州·高三开学考试）竖直加速度计可以用来测量电梯在竖直方向运行时的加速度，由固定在轻弹簧上的小球和带刻度的小木板构成，构造如图。电梯静止时，指针指示零刻度线。弹簧下端小球的质量为0.2kg，图中小木板上相邻两刻度线之间的距离为1cm，长刻度线旁标注了小球的加速度（电梯的加速度），g=10m/s2。
（1）若指针恰好指示小木板上的-5m/s2，求弹簧的拉力大小；
（2）求弹簧的劲度系数。
27．（2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三开学考试）如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上，沿斜面施加平行于斜面向上的力F作用，物体运动的部分图像如图乙所示。（g取，，）试求：
（1）和物体的加速度；
（2）物体运动前两秒的位移大小；
（3）设2秒后，F的大小变为，求物体与斜面间的动摩擦因数。
28．（2022·江苏苏州·三模）如图所示，底部A处装有挡板，倾角θ=30°的足够长的斜面，其上静止放着一长金属板，下端与A接触。离A距离为L=6.5m的B处固定一电动滚轮将金属板压紧在斜面上。现启动电机，滚轮作匀速转动，将金属板由静止开始送往斜面上部。当金属板下端运动到B处时，滚轮提起与金属板脱离。金属板最终会返回斜面底部，与挡板相撞后静止，此时滚轮再次压紧金属板，又将金属板从A处送往斜面上部，如此周而复始，已知滚轮角速度ω=80rad/s，半径r=0.05m，滚轮对金属板的压力FN=2×104N、与金属板间的动摩擦因数为μ=0.35，金属板的质量为m=1×103kg，不计板与斜面间的摩擦，取g=10m/s2 。求：
（1）金属板在滚轮作用下加速上升时的加速度大小；
（2）金属板每次与挡板撞击损失的机械能大小；
（3）每个运动周期中电动机输出的平均功率。
29．（2022·江苏江苏·二模）如图所示，一倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板P。长为的薄木板置于斜面上，其质量为M，下端位于B点，，薄木板中点处放有一质量为m的滑块（可视为质点），已知，滑块与薄木板之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上区间存在一特殊力场，能对滑块产生一个沿斜面向上大小为的恒力作用。现由静止开始释放薄木板。
（1）求滑块m到达B点时的速度；
（2）求薄木板到达挡板P的运动时间；
（3）薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹，通过计算分析滑块和薄板是否会分离。
30．（2022·江苏南通·高三期末）如图所示，一个工作台由水平传送带与倾角的斜面体组成，传送带间的长度，皮带顺时针匀速转动，现让质量的物块以水平速度从A点滑上皮带，恰好能滑到斜面上高度的点，物块与斜面体和传送带之间的动摩擦因数均为，传送带与斜面平滑连接，取。（，）
（1）求物块由A运动到时的速度；
（2）求物块由A运动所需要的时间；
（3）若改变传送带转速，物块以初动能从A点水平滑上皮带，滑上斜面后恰好能返回出发点A，求物块初动能的可能值。