高中物理高考 专题04 牛顿运动定律 2021年高考物理真题与模拟题分类训练（教师版含解析）(1).doc

专题04 牛顿运动定律1．(2021·全国高考真题）水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图(a）所示用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b）所示，其中、分别为、时刻F的大小木板的加速度随时间t的变化关系如图(c）所示已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g则(　　）A．B．C．D．在时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【解析】A．图(c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有，A错误；BC．图(c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有，以木板为对象，根据牛顿第二定律，有，解得，，BC正确；D．图(c）可知，0~t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D正确故选BCD2．(2021·全国高考真题）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。

若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将(　　）A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先增大后减小 D．先减小后增大【答案】D【解析】设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知，可得，可知时，t 有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大3．(2021·浙江高考真题）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器(　　）A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力【答案】B【解析】A．打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误；B．打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B正确；C．打开降落伞至分离前，受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用，选项C错误；D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平衡力，选项D错误。

故选B4．(2021·浙江高考真题）如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时(　　）A．小车只受重力、支持力作用B．木板对小车的作用力方向水平向左C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等【答案】D【解析】A．小车加速向左运动，受到自身的重力和电机的驱动力，受到长木板对小车的支持力和阻力，A错误；B．木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向，B错误；CD．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误，D正确1．(2021·山西阳泉市·高三三模）有一足够长的木板正在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上以后木板运动的速度－时间图像如图所示己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2则(　　）A．木板与地面间的动摩擦因数为0.4B．物块与木板间的动摩擦因数为0.1C．物块和木板在同一时刻速度减为零D．在整个运动过程中，物块相对木板的位移大小为2.25m【答案】BD【解析】略2．(2021·安徽淮北市·高三一模）如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B用一轻弹簧相连，将A用承受力足够大的轻绳悬挂于天花板上，用一个托盘托着B使弹簧恰好处于原长，系统处于静止状态。

现将托盘撤掉，则下列说法正确的是(　　）A．托盘撤掉瞬间，轻绳拉力大小为mgB．托盘撤掉瞬间，B物块的加速度大小为gC．托盘撤掉后，B物块向下运动速度最大时，轻绳拉力大小为3mgD．托盘撤掉后，物块向下运动到最低点时，弹簧弹力大小为mg【答案】BC【解析】A．托盘撤掉瞬间，弹簧还是原长，则轻绳拉力与A的重力平衡，大小为2mg，故A错误；B．托盘撤掉瞬间，B物块只受重力，则其加速度大小为g，故B正确；C．托盘撤掉后，B物块向下运动速度最大时，B物块瞬间受力平衡，则弹簧弹力大小等于B的重力，根据平衡条件可得轻绳拉力大小为，故C正确；D．托盘撤掉后，物块先向下做加速运动，再向下做减速运动，运动到最低点时，有向上的加速度，所以弹簧弹力大小大于mg，故D错误故选BC3．(2021·银川唐徕回民中学高三其他模拟）如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4m后锁定，t＝0时解除锁定释放滑块计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0kg，取g＝10m/s2则以下说法正确的是(　　）A．滑块与地面间的动摩擦因数为0.3B．滑块与地面间的动摩擦因数为0.5C．弹簧的劲度系数为175N/mD．弹簧的劲度系数为150N/m【答案】BC【解析】AB．根据v－t图线的斜率表示加速度，由题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小，由牛顿第二定律得，摩擦力大小为，所以，故A错误，B正确；CD．刚释放时滑块的加速度为，由牛顿第二定律得，代入数据解得，故C正确，D错误。

故选BC4．(2021·安徽蚌埠市·蚌埠二中高三其他模拟）如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g现对A施加一水平拉力F，则(　　）A．当时，A相对B开始滑动B．当时，A的加速度为C．当时，A的加速度为D．无论F为何值，B的加速度不会超过【答案】CD【解析】AC．A刚相对B开始滑动时，有，，解得，，所以当时，A相对B开始滑动A错误，C正确；B．当时，二者没有相对滑动，整体有，解得，B错误；D．当A与B相对滑动时，B的加速度最大，最大为故选CD5．(2021·河北衡水中学高三二模）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组(　　）A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2C．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：4【答案】BC【解析】A．启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同。

故A错误；B．做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得，把6、7、8车厢看成一个整体，第5、6节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律 ，把7、8车厢看成一个整体，第6、7节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律，联立可得，故B正确；CD．当只有两节动力车时，最大速率为，由瞬时功率表达式 ，改为4节动车带4节拖车的动车组时最大速率为，由瞬时功率表达式，联立可得，故C正确，D错误故选BC6．(2021·新疆高三二模）如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数以下结论正确的是(　　）A．变力F的最小值为B．变力F的最小值为C．小物块A与托盘B分离瞬间的速度为D．小物块A与托盘B分离瞬间的速度为【答案】BC【解析】AB．AB整体受力产生加速度为，，当最大时，F最小，即刚开始施力时，最大等于重力，B正确，A错误；CD．刚开始，弹簧的压缩量为，AB分离时，其间恰好无作用力，对托盘，由牛顿第二定律可知，得，物块在这一过程的位移为，由运动学公式可知，代入数据得，C正确，D错误；故选BC。

7．(2021·山东泰安市·高三三模）工厂中常用传送带传送货物的运动情景简化如下：质量为100kg的货物与传送带间的动摩擦因数为0.1，以2m/s的初速度滑上静止的水平传送带，经t=0.4s，传送带启动(不计启动时间），启动后传送带立即以3m/s的速度向右做匀速直线运动，传送带足够长，重力加速度取10m/s2，在货物运动的整个过程中(　　）A．滑块相对传送带的位移大小为0.26mB．滑块相对传送带的位移大小为1.70mC．滑块与传送带间的摩擦生热为26JD．滑块与传送带间的摩擦生热为170J【答案】AD【解析】AB．由题可知小滑块先做匀减速直线运动，当传送带启动后，做匀加速运动，知道速度与传送带速度相等时后，与传送带一起做匀速直线运动，减速阶段由牛顿第二定律有，，减速时间为0.4s，传送带静止可得，滑块想对于传送带向右的位移，带入数据得，此时滑块速度为，当传送带启动后，传动带的速度比滑块速度大，故滑块向右做匀加速直线运动，加速时间为，由于传送带速度大，故滑块相对于传送带向左的位移为，带入数据得，则物块在整个过程中相对传送带的位移为，故A正确，B错误；CD．由，可得滑块与传送带的摩擦热为带入数据得，故D正确，C错误。

故选AD8．(2021·四川眉山市·高三三模）如图，倾斜传送带以恒定速率逆时针转动，一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度滑上A点滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，不计传送带滑轮的尺寸，最大静摩擦力等于滑动摩擦力若用表示时间，用表示滑块的速度大小，则能够正确描述滑块从A滑向运动过程的下列图像可能是(　　）A． B．C． D．【答案】BC【解析】对滑块受力分析，滑块在沿传送带方向受重力沿传送带的分力，摩擦力fAB．当，滑块刚开始加速运动，摩擦力向下，加速度为，当滑块速度等于传动带速度相等时，如果最大静摩擦力，则滑动摩擦突变为静摩擦向上，大小为，物体和传送带一起做匀速直线运动，若最大静摩擦力，则摩擦力方向会突变向上，物体做匀加速直线运动，加速度为，比较可得,故B正确，A错误；CD．若,物体相对于传送带向下运动，若最大静摩擦力，则物体一直做匀加速速直线运动，加速度为，若如果最大静摩擦力，则物体一开始做匀减速直线运动，速度与传送带相等时，滑动摩擦力突变为静摩擦力向上，大小为，故C正确，D错误故选BC9．(2021·河南郑州市·高三二模）如图(a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。

时，木板开始受到水平外力的作用，在时撤去外力细绳对物块的拉力随时间变化的关系如图(b）所示，木板的速度与时间的关系如图(c）所示木板与实验台之间的摩擦可以忽略重力加速度取由题中所给数据可以得出(　　）A．内，物块与木板之间的滑动摩擦力为B．内，力的大。