2023年高考物理一輪復習《牛頓運動定律的綜合應用(練)》

3.2牛頓運動定律的綜合應用

國練基礎

1.已知列車向左做直線運動，某同學為了研究列車在水平直軌道上的運動情況，他在列車車廂頂部用細線

懸掛一個小球。某段時間內(nèi)，細線偏離豎直方向一定角度仇并相對車廂保持靜止，如圖所示，重力加速大

小為g,則列車在這段時間內(nèi)（）

左一西

右

A.水平向右做勻速直線運動

B.列車速度正在變大

C.列車加速度的大小為gtan仇方向水平向右

D.加速度的大小為gsinO,方向水平向左

2.如圖所示，一足夠長的斜面固定在地面上，其傾角為37。。一質(zhì)量為1kg的物體（可視為質(zhì)點）放在斜

面上，恰好能保持靜止。現(xiàn)對物體施加一沿斜面向上的外力尸，大小為14N,重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法中正確的是（）

B.物體將向上做勻加速直線運動，加速度大小為4m/s2

C.外力/作用3s末時，物體的速度為6m/s

D.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

3.水平的皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在N端皮帶上，開始時物體在皮

帶上滑動，當它到達位置8后滑動停止，隨后就隨皮帶一起勻速運動，直至傳送到目的地C端，在傳輸過

程中，該物體受摩擦力的情況是（）

A.在N8段受水平向左的滑動摩擦力

B.在N5段受水平向右的滑動摩擦力

C.在3c段不受靜摩擦力

D.在8c段受水平向右的靜摩擦力

4.在火箭發(fā)射這一領域，中國走在世界的前列。圖示為某豎直升空的飛行器在某段時間內(nèi)的V—/圖像，由

圖可知（）

v/(nrs-1)

900b-

450

04590135

A.飛行器經(jīng)過135s落回地面

B.飛行器上升的最大高度為20250m

C.飛行器在0?45s內(nèi)處于超重狀態(tài)

D.飛行器在0~45s內(nèi)所受合力與在45s?135s內(nèi)所受合力的大小之比為2：1

5.靜止在水平面上的物體受到水平向右的推力/作用，如圖甲所示：推力下隨時間，的變化規(guī)律如圖乙所

示：t=2.5s時物體開始運動，此后物體的加速度。隨時間/的變化規(guī)律如圖丙所示：已知滑動摩擦力是最

A.物體所受摩擦力一直增大

B.t=3s時物體的速度大小為0.375m/s

C.物體的質(zhì)量為2kg

D.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5

6

.小朋友總是很喜歡推椅子、推車子，假如一個小朋友用12N的水平恒力在地板上沿直線由靜止勻加速推

一輛質(zhì)量為8kg的嬰兒車，當他推行了4.5m后發(fā)現(xiàn)前方是地毯，而且已經(jīng)到了地板與地毯的交界處，于是

他立即松開了手，嬰兒車在地毯上繼續(xù)沿該直線行進了2s后停下。已知地毯上的阻力是地板上阻力的3倍,

不計嬰兒車從地板到地毯的速度變化。求：

(1)嬰兒車在地板上受到的阻力了的大??；

(2)嬰兒車到達地板與地毯分界處的速度v的大??；

(3)嬰兒車在地毯上行進的距離X。

7.一名滑雪運動員為了備戰(zhàn)2022年在北京舉辦的冬奧會，在傾角6=37。的山坡滑道上進行訓練，運動員

及裝備的總質(zhì)量加=75kg,滑道與水平地面平滑連接，如圖所示。他從滑道上由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)

過/=6s到達坡底，滑下的路程x=54m?；┻\動員到達坡底后又在水平面上滑行了一段距離后靜止。不

計空氣阻力，運動員視為質(zhì)點，sin37°=0.6,cos37°=0.80求：

(1)滑雪運動員沿山坡下滑時的加速度大小。；

(2)滑雪運動員沿山坡下滑過程中受到的阻力大小力

(3)若滑雪運動員在水平地面上滑行與在山坡上下滑時的動摩擦因數(shù)相同，求其在水平地面上滑行的距離。

777777777777777.77777777777

國練提升

1.(2022?重慶南開中學高三模擬)如圖所示，一名高中生端坐在一把四條腿的椅子上，腳離開地面處于靜

止狀態(tài)。當她雙手握住椅子邊緣，同時給椅子一個豎直向上的作用力時，下列說法正確的是()

A.椅子可能離開地面B.人可能處于失重狀態(tài)

C.椅子對地面的作用力變小D.椅子對人的作用力大小不變

2.

（2022?北京?人大附中三模）物體在流體中運動時，流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關，速度越大,

阻力越大。雨滴在空氣中下落，下落過程中可將雨滴看作球體。雨滴速度越來越大，所受空氣阻力也越來

越大，當阻力增加到跟雨滴所受的重力相等時，二力平衡，雨滴勻速下落。學校興趣小組同學為了進一步

探究雨滴下落時的阻力情況，查閱資料得到如下信息：極小雨滴在云層中與其他小雨滴或小冰晶碰撞結(jié)合,

不斷翻騰，經(jīng)過漫長的過程變?yōu)榭梢詮脑茖又械袈涞妮^大雨滴；

①雨滴極小時，下落過程中受到的阻力可以表示為：/=6兀0”，：?為雨滴半徑，v為雨滴下落的速度，V

為流體的黏滯系數(shù)，其大小與空氣的溫度、濃度等有關。

2

②雨滴較大時，下落過程中受到的阻力可以表示為：f=^CDpSv,夕表示空氣密度，S表示橫截面積，v

為雨滴下落的速度，的是阻力系數(shù)，稱為雷諾數(shù)。其中的=票+彘%+04，4=等，乙是與橫截面

半徑成正比的特征長度，單位為m。

根據(jù)以上信息分析，下列判斷正確的是（）

A.極小雨滴不易從云層中落下是因為受空氣阻力大于自身重力

B.靜止釋放的較大雨滴在只考慮流體阻力的影響下，半徑越大的雨滴勻速下落越快

C.雷諾數(shù)的是一個與雨滴大小無關的確定常數(shù)

D.凡的單位是kg.m，sT

3.（2022?北京海淀?模擬預測）某同學用如圖所示實驗來認識超重和失重現(xiàn)象，先保持手指和鉤碼靜止，感

受套在手指上的橡皮筋對手指的壓力。然后設法使鉤碼上下振動，手指保持靜止感受橡皮筋對手指壓力的

變化。下列說法中正確的是（）

A.鉤碼下降過程，處于失重狀態(tài)

B.鉤碼上升過程，處于失重狀態(tài)

C.鉤碼下降和上升過程，都能出現(xiàn)失重現(xiàn)象

D.鉤碼由最高點下降到最低點的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象，后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

4.（2022?河南?鄭州中學三模）如圖所示，質(zhì)量分別為功和加2的甲、乙兩本書疊放在水平桌面上。已知甲、

乙間動摩擦因數(shù)為〃/,乙與桌面間動摩擦因數(shù)為〃2,且水平推力尸（廠

#0）作用在甲書上，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（)

4.言（甲

叁（乙

A.若甲、乙均靜止不動，甲、乙之間摩擦力大小為0

B.若Q正，甲書能相對乙書滑動

C.若冷〃2（加/+加2）g，乙書能相對桌面滑動

D.若將R作用在乙書上，無論/多大，甲、乙之間都不會相對滑動

5.（2022?湖南師大附中三模）如圖甲所示，長為工的木板”放在水平地面上，質(zhì)量為w=2kg的小物塊（可

視為質(zhì)點）放在木板的右端，兩者均靜止?，F(xiàn)用水平向右的廠作用在木板上，通過傳感器測出木板的加速

度。與外力尸的變化關系圖如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2,下列說法正確的

是（）

A.a與Af間的動摩擦因數(shù)〃尸0.2B.M與水平地面間的動摩擦因數(shù)〃2=0.3

C.M的質(zhì)量為2kgD.圖乙中橫軸截距為6N

6.（2022?湖北?荊州中學三模）如圖甲所示，細繩跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接A、B兩物體，定滑輪懸掛在

一個力傳感器的正下方，保持A物體質(zhì)量/不變，取不同質(zhì)量機的B物體，由靜止釋放，通過計算機描繪

得到傳感器對滑輪的拉力廠隨B物體質(zhì)量加變化關系曲線如圖乙所示，尸=耳直線是曲線的漸近線，重力

A.A物體質(zhì)量加B.加越大，A物體的加速度越小

4g

C.加越大，A物體的加速度越大D.在加</范圍內(nèi)，加越大，A物體的加速度越小

7.（2022?河北唐山?三模）如圖所示，一物塊以初速度%沿粗糙斜面上滑，取沿斜面向上為正向。則物塊速

度隨時間變化的圖像可能正確的是（）

國練真題

1、（2021?全國?高考真題）水平地面上有一質(zhì)量為叫的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為啊的物塊，如圖

（a）所示。用水平向右的拉力尸作用在物塊上，尸隨時間，的變化關系如圖（6）所示，其中耳、耳分別

為4、L時刻尸的大小。木板的加速度為隨時間，的變化關系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動摩擦

因數(shù)為“，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為上，假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等，重力加速度

大小為g。則（）

A.月=從叫g

m,+

C.外>----D.在。?弓時間段物塊與木板加速度相等

m2

2、（2020?海南?高考真題）如圖，在傾角為夕的光滑斜面上，有兩個物塊尸和。，質(zhì)量分別為%和〃%，用

與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面向上的恒力尸作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運動，則

)

F

A.兩物塊一起運動的加速度大小為。=合

m

B.彈簧的彈力大小為7

C.若只增大啊，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大

D.若只增大凡兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大

3.（2019?全國?高考真題）如圖（a）,物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗

臺上的力傳感器相連，細繩水平.Z=0時，木板開始受到水平外力廠的作用，在片4s時撤去外力.細繩對物

塊的拉力/隨時間t變化的關系如圖（b）所示，木板的速度v與時間/的關系如圖（c）所示.木板與實驗

臺之間的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由題給數(shù)據(jù)可以得出

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

圖（a）

A.木板的質(zhì)量為1kg

B.2s?4s內(nèi)，力尸的大小為0.4N

C.0?2s內(nèi)，力廠的大小保持不變

D.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2

4.（2021?海南?高考真題）如圖，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時P靜止在水平桌

面上。將一個水平向右的推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话?。已知P、Q兩物塊的質(zhì)量分

別為啊,=0.5kg、mQ=0.2kg,P與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度gWOm/s?。則推力尸的大小

為（）

Q

A.4.0NB.3.0NC.2.5ND.1.5N

5、（2019?海南?高考真題）如圖，兩物塊尸、。置于水平地面上，其質(zhì)量分別為％、2m,兩者之間用水平輕

繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度大小為g,現(xiàn)對。施加一水平向右的拉力廠,

使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為（）

A.F-2jumgB.-F+/jmgC.-F-jumgD.-F

6、（2019?浙江?高考真題）如圖所示，A、B、C為三個實心小球，A為鐵球，B、C為木球.A、B兩球分

別連在兩根彈簧上，C球連接在細線一端，彈簧和細線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸

掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對于杯底（不計空氣阻力，p木＜p水＜p鐵）

A.A球?qū)⑾蛏线\動，B、C球?qū)⑾蛳逻\動

B.A、B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動

C.A球?qū)⑾蛳逻\動，B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動

D.A球?qū)⑾蛏线\動，B球?qū)⑾蛳逻\動，C球不動

7、（2022?浙江1月卷?T19）第24屆冬奧會將在我國舉辦。鋼架雪車比賽的一段賽道如圖1所示，長12m

水平直道與長20m的傾斜直道2C在3點平滑連接，斜道與水平面的夾角為15°。運動員從/點由靜

止出發(fā)，推著雪車勻加速到B點時速度大小為8m/s,緊接著快速俯臥到車上沿BC勻加速下滑（圖2所示）,

到C點共用時5.0s。若雪車（包括運動員）可視為質(zhì)點，始終在冰面上運動，其總質(zhì)量為HOkg,

sinl5°=0.26,求雪車（包括運動員）

（1）在直道48上的加速度大??；

（2）過C點的速度大??；

（3）在斜道2c上運動時受到的阻力大小。

ivancouver

圖1圖2

8、（2022?浙江6月卷?T19）物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中，如圖所示，傾斜滑軌與水平面

成24。角，長度/】=4m,水平滑軌長度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑,

2

其與滑軌間的動摩擦因數(shù)均為貨物可視為質(zhì)點（取cos24。=0.9,sin24。=0.4,重力加速度

9

g=10m/s2）?

（1）求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度外的大小;

（2）求貨物在傾斜滑軌末端時速度v的大小;

（3）若貨物滑離水平滑軌末端時的速度不超過2m/s,求水平滑軌的最短長度L

9、（2021?遼寧?高考真題）機場地勤工作人員利用傳送帶從飛機上卸行李。如圖所示，以恒定速率v/=0.6m/s

運行的傳送帶與水平面間的夾角a=37。，轉(zhuǎn)軸間距Z=3.95mo工作人員沿傳送方向以速度v2=1.6m/s從傳送

帶頂端推下一件小包裹（可視為質(zhì)點）。小包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)-0.8。取重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

（1）小包裹相對傳送帶滑動時加速度的大小a；

（2）小包裹通過傳送帶所需的時間北

10.（2021?浙江?高考真題）機動車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)量加=1.0xl（）3kg的汽車以

匕=36km/h的速度在水平路面上勻速行駛，在距離斑馬線s=20m處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長/=6m的隊

伍從斑馬線一端開始通過，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設汽車在剎車過程中所受阻力不變，且

忽略駕駛員反應時間。

（1）求開始剎車到汽車停止所用的時間和所受阻力的大??；

（2）若路面寬A=6m,小朋友行走的速度%=0.5m/s,求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時間

（3）假設駕駛員以3=54m/h超速行駛，在距離斑馬線s=20m處立即剎車，求汽車到斑馬線時的速度。

11.（2020?浙江?高考真題）如圖1所示，有一質(zhì)量機=200kg的物件在電機的牽引下從地面豎直向上經(jīng)加速、

勻速、勻減速至指定位置。當加速運動到總位移的:時開始計時，測得電機的牽引力隨時間變化的J圖

線如圖2所示，f=34s末速度減為0時恰好到達指定位置。若不計繩索的質(zhì)量和空氣阻力，求物件：

（1）做勻減速運動的加速度大小和方向;

（2）勻速運動的速度大??；

（3）總位移的大小。

圖1圖2

12.（2020?全國?高考真題）我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小尸可用尸=如2描寫，k

為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，廠與飛機所受重力