新高考物理一輪復習跟蹤訓練第12講 牛頓運動定律（解析版）

第12講牛頓運動定律（模擬精練+真題演練）1．（2023·天津·校聯(lián)考模擬預測）伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（）A．力不是維持物體運動的原因B．物體之間普遍存在相互吸引力C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反D．物體加速度大小與作用力成正比、與物體質(zhì)量成反比【答案】A【詳解】A．力不是維持物體運動的原因，是伽利略實驗研究和邏輯推理相結(jié)合得出的物理規(guī)律，故A正確；B．物體之間普遍存在相互吸引力，是牛頓總結(jié)出的萬有引力定律的內(nèi)容，故B錯誤；C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反，是牛頓第三定律的內(nèi)容，故C錯誤；D．物體加速度大小與作用力成正比、與物體質(zhì)量成反比，是牛頓第二定律的內(nèi)容，故D錯誤。故選A。2．（2022秋·內(nèi)蒙古烏蘭察布·高三校級聯(lián)考）下列關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是（）A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為0，則加速度為0，所受的合外力也為0C．物體的速度為0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為0，所受的合外力可能很大【答案】C【詳解】物體的速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系，一個很大，另一個可以很小，甚至為0，物體所受合外力的大小決定加速度的大小，同一物體所受合外力越大，加速度一定也越大，當加速度為0時，合外力也一定為0。故選C。3．（2022秋·寧夏銀川·高三期中模擬）牛頓運動定律與日常生活息息相關(guān)，下列有關(guān)牛頓運動定律的說法正確的是（）A．牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零情況下的特例B．向尾部噴氣使火箭加速的過程，可用牛頓第二定律和牛頓第三定律解釋C．我們用力提一個很重的箱子，卻提不動它，這跟牛頓第二定律有矛盾D．根據(jù)牛頓第二定律，運動物體的速度方向必定與其所受合力的方向相同【答案】B【詳解】A．牛頓第一定律又稱慣性定律，是指任何物體都有保持原有運動狀態(tài)的特性，是普遍規(guī)律，不是牛頓第二定律在合外力為零下的特例，A錯誤；B．火箭向后噴出氣體，火箭給氣體一個向下的力使氣體獲得速度，則氣體也給火箭一個反作用力，該力大于火箭重力，根據(jù)牛頓第二定律，火箭將加速。B正確；C．我們用力提一個很重的箱子，卻提不動它，是因為提箱子的力太小，此時箱子受到拉力，地面對箱子的支持力以及箱子的重力，三個力的合力為0，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為0，物體仍保持靜止狀態(tài)，C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，運動物體的加速度方向必定與其所受合力的方向相同，而不是速度方向，D錯誤；故選B。4．（2023·浙江·模擬預測）航天員在艙外機械臂上，一手拿小鋼球，一手拿羽毛，雙手用同樣的力作用相同的一小段時間后，向同一方向扔出，預定目標為扔出正前方的兩米處，誰先抵達？對此，你的理解是（）A．小鋼球先到達，因為小鋼球的慣性比羽毛大B．羽毛先到達，因為離開手之后羽毛的速度大C．不能到達，因為在艙外小鋼球和羽毛沒有慣性D．同時到達，因為沒有阻力影響，輕、重物體運動一樣快【答案】B【詳解】ABD．由于用相同的力作用相同的一段時間，人對物體的沖量相同，由動量定理SKIPIF1<0可知質(zhì)量與速度成反比，故質(zhì)量小的羽毛獲得的速度大，艙外沒有空氣，離開手以后，在飛行過程中小鋼球和羽毛的運動都可看作勻速直線運動，故羽毛先到達正前方兩米處，AD錯誤，B正確；C．慣性是物體本身固有的屬性，在任何狀態(tài)下都具有慣性，C錯誤。故選B。5．（2023春·浙江杭州·高三學軍中學校考）年糕是我國很多地方傳統(tǒng)的新年應時食品，打年糕時一般需要用木制榔頭反復捶打石槽中煮熟的糯米如圖所示。用木制榔頭捶打年糕的過程中，放在水平地面上的石槽始終未動，下列說法正確的是（）A．整個下降過程中榔頭始終處于失重狀態(tài)B．榔頭對年糕的彈力是年糕發(fā)生形變引起的C．年糕凹陷，說明榔頭對年糕的打擊力大于年糕對榔頭的支持力D．榔頭向下打擊年糕時，地面對石槽的支持力大于石槽和年糕的總重力【答案】D【詳解】A．下降過程中，榔頭先加速后減速，向下加速過程，加速度向下，處于失重狀態(tài)，向下減速過程，加速度向上，處于超重狀態(tài)，A錯誤；B．榔頭對年糕的彈力是榔頭發(fā)生形變引起的，B錯誤；C．由牛頓第三定律，榔頭對年糕的打擊力等于年糕對榔頭的支持力，C錯誤；D．榔頭向下打擊年糕時，設(shè)榔頭對年糕的沖擊力為SKIPIF1<0,地面對石槽的支持力為SKIPIF1<0，石槽和年糕的總重力為SKIPIF1<0。則有SKIPIF1<0，D正確。故選D。6．（2023·全國·高三高考模擬預測）如圖所示，在傾角為SKIPIF1<0的光滑固定斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，在外力F的作用下系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為SKIPIF1<0，則（

）A．外力F的大小為SKIPIF1<0B．彈簧的形變量為SKIPIF1<0C．若外力F的大小變?yōu)镾KIPIF1<0，當A、B相對靜止時，彈簧彈力的大小為SKIPIF1<0D．若外力F的大小變?yōu)镾KIPIF1<0，當A、B相對靜止時，突然撤去外力F的瞬間，物塊B的加速度大小為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．對物塊A和B整體受力分析，由平衡條件可得，外力SKIPIF1<0的大小為SKIPIF1<0故A錯誤；B．對物塊B受力分析，由平衡條件可得，彈簧的彈力為SKIPIF1<0則彈簧的形變量為SKIPIF1<0故B錯誤；CD．對物塊A和B整體受力分析，由牛頓第二定律，得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物塊A和B的加速度大小為SKIPIF1<0對物塊B受力分析，由牛頓第二定律SKIPIF1<0可得，彈簧彈力的大小為SKIPIF1<0突然撤去外力F的瞬間，彈簧不突變，所以物塊B的加速度大小不變，故C錯誤，D正確。故選D。7．（2023·全國·高三模擬預測）水平面上有一質(zhì)量m＝2kg的小球，小球與左端固定的水平輕彈簧及上端固定的不可伸長的輕繩相連，如圖所示，此時小球處于靜止狀態(tài)，輕繩與豎直方向成θ＝45°角。g＝10m/s2。下列說法正確的是（）A．此時，繩上的拉力為20NB．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20NC．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2，方向向左D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為零【答案】B【詳解】A．設(shè)繩子拉力為T，對小球根據(jù)平衡條件有Tcos45°＝mg解得SKIPIF1<0，A錯誤；B．剪斷輕繩前，設(shè)彈簧的彈力為F，對小球根據(jù)平衡條件有F＝Tsin45°解得F＝20N剪斷輕繩后，彈簧彈力不變，故剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20N，B正確；C．剪斷輕繩的瞬間輕彈簧的彈力不變，則重力與彈簧彈力的合力為SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0方向與豎直方向成45°角指向左下方，C錯誤；D．剪斷彈簧的瞬間，彈簧彈力瞬間消失。小球?qū)㈤_始做圓周運動，此時小球的速度為零，向心加速度為零，沿繩方向小球受力平衡。小球具有沿切向方向（垂直繩的方向）的加速度，重力沿垂直繩方向的分力等于合力，則有mgcos45°＝ma解得SKIPIF1<0，D錯誤。故選B。8．（2023·山東·高三期末模擬）如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為SKIPIF1<0，輕彈簧的下端連接在斜面底端擋板SKIPIF1<0上，上端連接一個SKIPIF1<0的物塊，靜止在斜面上，現(xiàn)把SKIPIF1<0的物塊緊靠物塊SKIPIF1<0輕輕放在斜面上，取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則（）A．加上物塊SKIPIF1<0后，物塊SKIPIF1<0和彈簧不會下滑B．加上物塊SKIPIF1<0后，兩物塊沿斜面向下做勻加速直線運動C．加上物塊SKIPIF1<0的瞬間，兩物塊的加速度大小是SKIPIF1<0D．加上物塊SKIPIF1<0的瞬間，兩物塊間的彈力大小是SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．在加上物塊SKIPIF1<0后，物塊SKIPIF1<0和彈簧會下滑，故A項錯誤；B．隨著物塊SKIPIF1<0和彈簧的下滑，彈簧彈力會變大，合力會發(fā)生變化，兩物塊的運動的加速度會發(fā)生改變，故B項錯誤；C．只放置SKIPIF1<0時，根據(jù)受力平衡條件有SKIPIF1<0在放上SKIPIF1<0的瞬間對其列出牛頓第二定律可知SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0故C項錯誤；D．加上SKIPIF1<0的瞬間，以SKIPIF1<0為研究對象有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得兩物塊間的彈力SKIPIF1<0故D項正確。故選D。9．（2023·全國·高三模擬預測）如圖，傾角為30°、質(zhì)量為m的斜面體靜止于光滑水平面上。輕彈簧的上端固定在斜面體的頂端A處，下端拴接一質(zhì)量為SKIPIF1<0的光滑小球（可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)讓系統(tǒng)在水平恒力F作用下以大小為SKIPIF1<0的加速度水平向左做勻加速直線運動，小球與斜面相對靜止且小球未運動到水平面上。已知重力加速度大小為g，不計空氣阻力。則撤去力F瞬間（在撤去力F的瞬間，小球與斜面之間的彈力不變）（）A．彈簧的彈力大小為SKIPIF1<0 B．斜面體的加速度大小為SKIPIF1<0C．小球的加速度大小為0 D．小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镾KIPIF1<0【答案】B【詳解】AD．未撤去力F時，由題意得SKIPIF1<0說明小球恰好不離開斜面，斜面對小球無作用力，彈簧拉力大小SKIPIF1<0撤去力F的瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，仍為SKIPIF1<0，小球與斜面之間的彈力不變，故小球?qū)π泵娴膲毫榱?，選項AD錯誤；B．設(shè)撤去力F瞬間斜面體的加速度大小為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0選項B正確；C．小球受力不變，加速度不變，大小仍為SKIPIF1<0，選項C錯誤。故選B。10．（2022秋·浙江嘉興·高三統(tǒng)考）如圖所示是透明圓柱形球筒裝著羽毛球，手握豎直的球筒保持靜置，打開下底蓋時羽毛球不會移動。現(xiàn)松手釋放球筒使其做自由落體運動，球筒撞地后球相對球筒下移一段距離，則（）A．自由落體時羽毛球處于超重狀態(tài)B．自由落體時所有羽毛球均與筒無相互作用力C．出現(xiàn)相對下移是羽毛球具有慣性的體現(xiàn)D．相對下移時筒對羽毛球的力大于羽毛球?qū)ν驳牧Α敬鸢浮緾【詳解】A．自由落體時羽毛球處加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．自由落體時羽毛球所受的空氣阻力大于筒的空氣阻力，而球和筒的加速度相同，可知球與筒有相互作用力，故B錯誤；C．出現(xiàn)相對下移是羽毛球具有慣性的體現(xiàn)，故C正確；D．相對下移時筒對羽毛球的力與羽毛球?qū)ν驳牧κ且粚ο嗷プ饔昧Γ笮∠嗟?，方向相反，故D錯誤。故選C。11．（2022·高三模擬預測）甲瓶子盛滿水，在密封塞上用細繩懸掛一個鐵球，乙瓶子盛滿水，在密封塞上用等長細繩懸掛與小鐵球體積相同的小泡沫塑料球，且將乙瓶子倒置，如圖所示，甲、乙兩個瓶子均固定在小車上。當小車突然向前運動時，則兩球的存在狀態(tài)為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】對A選項所示情況，可設(shè)想一個與金屬小球等體積的水球。金屬球位置的變化，必然代替這個水球的位置。而同體積的水球和金屬球，金屬球的質(zhì)量大，慣性大，運動狀態(tài)不容易改變，故相對水球來說滯后。同理，由于同體積水球的質(zhì)量大于泡沫塑料球的質(zhì)量，水球慣性大，相對泡沫塑料球來說水球滯后，泡沫塑料球相對水球在前，故A正確，BCD錯誤。故選A。12．（2022秋·廣東清遠·高三校考）機器人服務人類的場景正步入現(xiàn)實生活中，例如餐廳中使用機器人來送餐，就越來越常見。如圖甲所示為某餐廳的送餐機器人，將其結(jié)構(gòu)簡化為如圖乙所示的示意圖，機器人的上表面保持水平。則下列說法中正確的是（）A．菜品隨著機器人一起做勻速直線運動時，菜品受到與運動方向一致的摩擦力作用B．菜品隨著機器人一起做勻速直線運動時，菜品對機器人的壓力和機器人對菜品的支持力是一對平衡力C．菜品隨著機器人一起做勻加速直線運動時，菜品的慣性逐漸增大D．菜品隨著機器人一起做勻減速直線運動時，機器人對菜品的作用力大于菜品的重力【答案】D【詳解】A．菜品隨著機器人一起做勻速直線運動時，不受摩擦力作用。A錯誤；B．菜品隨著機器人一起做勻速直線運動時，菜品對機器人的壓力和機器人對菜品的支持力是一對作用力與反作用力。B錯誤；C．菜品隨著機器人一起做勻加速直線運動時，菜品的慣性不變。慣性大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量不變，物體的慣性不變。C錯誤；D．菜品隨著機器人一起做勻減速直線運動時，機器人對菜品的支持力SKIPIF1<0由牛頓第二定律SKIPIF1<0機器人對菜品的作用力為支持了和靜摩擦力的合力SKIPIF1<0D正確。故選D。13．（2022秋·寧夏石嘴山·高三石嘴山市期中模擬）如圖所示，傾斜索道與水平線夾角SKIPIF1<0，當載人車廂以加速度SKIPIF1<0斜向上加速運動時，人對車廂的壓力大小為體重的SKIPIF1<0倍，此時人與車廂相對靜止，設(shè)車廂對人的摩擦力為SKIPIF1<0，人的體重為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】把加速度分解成水平方向的加速度SKIPIF1<0和豎直向上的加速度SKIPIF1<0，以人為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得，豎直方向SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0；SKIPIF1<0水平方向，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0故C正確，ABD錯誤。故選C。14．（2022秋·河南洛陽·高三新安縣第一高級中學?？奸_學考試）如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細線連接．傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是（）A．B球的受力情況未變，加速度為零B．A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上，大小均為SKIPIF1<0C．A、B之間桿的拉力大小為SKIPIF1<0D．C球的加速度沿斜面向上，大小為SKIPIF1<0【答案】C【詳解】AB．以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，燒斷細線前，A、B、C靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，彈簧的彈力SKIPIF1<0以C為研究對象知，細線的拉力為SKIPIF1<0燒斷細線的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0則加速度SKIPIF1<0故A、B錯誤；C．以B為研究對象，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<0故C正確；D．對球C，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0方向沿斜面向下。故D錯誤。故選C。15．（2022秋·安徽阜陽·高三安徽省阜陽第一中學校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的P、Q按如圖的方式用輕彈簧和輕繩連接，當系統(tǒng)靜止時輕繩的拉力大小為SKIPIF1<0，輕彈簧的壓縮量為SKIPIF1<0，重力加速度用SKIPIF1<0表示。則下列說法正確的是（??）A．剪斷輕繩的瞬間，P的加速度大小為SKIPIF1<0B．剪斷輕繩后，P向下運動x加速度為零C．撤走長木板的瞬間，Q的加速度大小為SKIPIF1<0D．撤走長木板后，Q向下運動SKIPIF1<0加速度為零【答案】AB【詳解】A．以P為對象，剪斷輕繩之前，根據(jù)受力平衡可得此時彈簧的彈力為SKIPIF1<0剪斷輕繩的瞬間，彈簧彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得P的加速度大小為SKIPIF1<0故A正確；B．剪斷輕繩后，P向下運動SKIPIF1<0，彈簧的壓縮量變?yōu)镾KIPIF1<0，彈簧的彈力變?yōu)镾KIPIF1<0可知彈力剛好與P的重力平衡，則P的加速度為零，故B正確；C．撤走長木板的瞬間，彈簧彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得Q的加速度大小為SKIPIF1<0故C錯誤；D．撤走長木板后，Q向下運動SKIPIF1<0，彈簧剛好恢復原長，彈力為零，Q只受重力作用，Q的加速度為重力加速度SKIPIF1<0，故D錯誤。故選AB。16．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（

）A．鏈球做勻速圓周運動過程中加速度不變B．足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C．乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D．籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)【答案】B【詳解】A．鏈球做勻速圓周運動過程中加速度方向在改變，A錯誤；B．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，B正確；C．乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小，C錯誤；D．籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關(guān)，D錯誤。故