2024年高考物理二轮专题复习：牛顿运动定律图像问题

这是一份2024年高考物理二轮专题复习：牛顿运动定律图像问题，共11页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共6题)
1. 一物块以初速度冲上粗糙斜面到达某高度后又滑回斜面底部，则该过程中滑块的速度及加速度和均以沿斜面向上为正方向随时间变化的图像正确的是（ ）
A . B . C . D .
2. 某同学将一排球竖直向上垫起，排球仅在重力作用下在空中运动一段时间后，又落回到该同学手中。若取竖直向上为正，下列能表示该排球运动过程中加速度a随时间t变化的图像是（ ）
A . B . C . D .
3. 如图所示，一物体静置于粗糙水平面上，t=0时对物体施加一水平外力，外力F随时间t的变化规律为F=kt（k>0），则该物体的加速度随时间变化的图像正确的是（ ）
A . B . C . D .
4. 某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力单位为 ， 横坐标为时间单位为 ， 由图线可知，该人的体重约为。除此之外，还可以得到的信息是（ ）
A . 该人做了一次“下蹲一起立”的动作 B . 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 C . 末人正在向下匀速运动 D . 下蹲过程中人的最大加速度约为
5. 11月7日，WTT世界乒联常规挑战赛在太原滨河体育中心体育馆正式开打。比赛中运动员高抛发球时，取竖直向上为正方向，将乒乓球距抛出点的高度用表示，在空中运动的时间用表示，设乒乓球受到的空气阻力大小恒定，则乒乓球从抛出到落回抛出点的过程中，以下关系图像可能正确的是（ ）
A . B . C . D .
6. 嫦娥五号搭载《星光》登月证书颁授仪式在北京举行。如果嫦娥五号携带已封装音乐片《星光》和月壤的上升器离开月球表面的一段运动过程中，在竖直方向上其v﹣t图像如图所示。则加速及减速过程中，封装装置对质量为1.7kg月壤样品的作用力大小之差为（ ）
A . 3.2N B . 4.5N C . 6.8N D . 7.6N
二、多项选择题(共9题)
7. 如图所示，一小物块以某速度v冲上斜面，物块到达最大高度后滑回斜面底部，此过程中摩擦力不能忽略。下列图像中能够正确描述该物块的速度v及加速度a随时间变化特征的有（以沿斜面向上为正方向）（ ）
A . B . C . D .
8. 蹦床是小朋友非常喜欢的一项运动，它的物理原理可以简化为如图的小球和弹簧模型，图中B点代表弹簧的原长，若把小球压缩到A点后释放，小球可以到达C点，空气阻力忽略不计．下列关于小球从A点至C点的运动过程中，速度v随时间t和小球的机械能E随上升高度h变化的图像，比较合理的是（ ）
A . B . C . D .
9. 图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的图线，两图中各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度 ， 根据图象分析可知（ ）
A . 人的重力为 B . 点到点的过程中人的速度逐渐减小 C . 点位置人处于超重状态 D . 点的加速度大于点的加速度
10. 小球以一定初速度从光滑斜面底端冲上固定斜面，其图像如图所示，重力加速度 ， 下列说法正确的是（ ）
A . 时，小球上升到最大高度 B . 小球离斜面底端最远距离为 C . 时，小球的加速度为 D . 斜面倾角的正弦值为
11. 安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传到另一端，简化图如图甲，所示，传送带顺时针匀速转动。乘客在传送带左端处轻放一可视为质点的物品，物品从端运动到端的图像如图乙所示，重力加速度取 ， 则（ ）
A . 传送带的速度大小为 B . 该过程物品始终受到摩擦力的作用 C . 物品与传送带之间的动摩擦因数为 D . 若传送带的速率增大为原来的倍，物品的最大速率也增大为原来的倍
12. 2023年10月3日下午，在杭州亚运会男子蹦床决赛中，中国选手严浪宇以59.850的分数夺得金牌。将运动员蹦床比赛时的运动看做直线运动，忽略空气阻力。用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小F，F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度g=10m/s2 ， 则下列说法正确的是（ ）
A . 运动员对床的作用力与床对运动员的作用力大小始终相等 B . 运动员在5.4s~6s内处于超重状态 C . 运动员的最大加速度大小为50m/s2 D . 0~8.4s内运动员离开蹦床运动的路程为6.4m
13. 如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为、 ， 当A、B之间产生拉力且大于时A、B将会分离。时刻开始对物块A施加一水平推力 ， 同时对物块B施加同一方向的拉力 ， 使A、B从静止开始运动，运动过程中、方向保持不变，、的大小随时间变化的规律如图乙所示。下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是（ ）
A . 时刻A、B之间作用力为 B . 时刻A对B的作用力方向向右 C . 时刻A、B分离 D . 从时刻到A、B分离，它们运动的位移大小为
14. 如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右转动。将一物体轻轻放在传送带的左端，以、、、表示物体所受摩擦力大小、加速度大小、速度大小和位移大小。下列选项正确的是（ ）
A . B . C . D .
15. 如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为可视为质点的小球，从离弹簧上端高为处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴 ， 作出小球的加速度随小球位置坐标的变化关系如图所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为 ， 不计空气阻力，重力加速度为。以下判断正确的是（ ）
A . 小球在处速度最大 B . 小球在处速度最大 C . 弹簧的劲度系数 D . 小球运动的最大加速度为
三、非选择题(共8题)
16. 一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约N，整个过程中电梯运行的最大速率约为m/s。
17. 正在公路上行驶的汽车，只需摁下一个键，就能轻松切换到飞行模式，变身飞机跃入天空，这就是飞行汽车！一辆飞行汽车在平直的公路上以108km/h的速度行驶，某时刻司机启动飞行模式，汽车保持水平速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过一段时间爬升到200m高处。用表示水平位移，表示竖直位移，这一过程的图像如图所示。取 ， 求汽车飞行时：
（1） 到达200m高处时速度的大小；
（2） 所受升力与其重力大小的比值。
18. 如图甲所示，α粒子射线管由平行于x轴的平行金属板A、B组成，A、B板长度和板间距均为 ， A、B板中间有平行于x轴的绝缘细管C，开口在y轴上。粒子源P放置在A极板左下端，可以沿特定方向发射α粒子。当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以速度水平进入细管C，保持速度不变，再进入静电分析器中做匀速圆周运动，已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心O，α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为。之后α粒子垂直x轴进入第四象限（此时对应图乙时刻），施加如图乙所示沿x轴方向的交变电场。规定沿x轴正方向为电场正方向。已知α粒子电荷量大小为 ， 质量为m，重力不计。求：
（1） 静电分析器中的场强大小；
（2） α粒子从粒子源P发射时的初速度大小；
（3） 当t=T时，α粒子的坐标。
19. （如图甲，长L＝5m、质量M＝1kg的木板静止在粗糙的水平面上，木板与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.1，木板的上表面由三段不同材料构成。质量m＝1kg的小物块静止在木板左端O点，小物块与木板OA段、AB段、BC段之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3、μ2＝0.1和μ3＝0.5。从t＝0开始对小物块施加一水平拉力F，F随时间t变化关系如图乙所示，已知在第1秒末小物块恰好到达A点，取水平向右为正方向。已知AB段长度L2＝3.0m，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1） OA段的长度；
（2） 小物块到达B点时小物块与木板的速度分别为多大；
（3） 小物块到达B点后，再经过多长时间小物块与木板静止。
20. 如图甲所示，在顺时针匀速转动的传送带底端， 一质量m=1kg 的小煤块以某一 初速度向上滑动，传送带足够长，煤块的速度v 与时间 t的部分关系图像如图乙所示。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s²， 求：
甲
乙
（1） 煤块与皮带之间的动摩擦因数μ；
（2） 煤块沿皮带向上运动的最大位移；
（3） 煤块向上运动到最高点的过程中在传送带上留下的痕迹长度。
21. 如图(a)，水平地面上固定一倾角为37°的斜面，一宽为l＝0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框abcd，线框沿斜面下滑时，ab、cd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E与位移s之间的关系如图(b)所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m＝0.1kg，电阻为R＝0.06Ω。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）求：
（1） 线框与斜面间的动摩擦因数μ；
（2） ab边刚进入磁场时，线框的速度v1；
（3） 线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t；
（4） 线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率Pm；
22. 足够长光滑斜面的倾角 ， 小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量的小物块静止于A点。现在段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在段运动的速度-时间图像如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F（已知 ， ， ）。求：
（1） 小物块所受到的恒力F；
（2） 小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；
（3） 小物块返回水平面上停止运动的位置到A点的距离。
23. 如图甲所示，水平地面上放有一质量的长木板，木板正中间放有一可视为质点的质量的小物块。时木板在水平向右的恒力F的作用下由静止开始向右运动，时撤去恒力F，小物块恰好不能从长木板的左端掉落，小物块在木板上滑动时木板的图像如图乙中的折线a所示，小物块的图像如图乙中的折线b所示，取重力加速度大小 ， 求：
（1） 木板的长度L；
（2） 恒力F的大小。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释