高考物理(必考点 热考点 预测点)第一部分 必考点 专练3 牛顿运动定律和直线运动1

专练3 牛顿运动定律和直线运动 [命题特点] 高考对本考点的考查4年7考，频度较高.考题以直线运动为背景，考查受力分析、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及图象. 1.如图1所示是一做匀变速直线运动的质点的位置—时间图象(x－t图象)，P(t1，x1)为图象上一点.PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q(0，x2).则下列说法正确的是( )

图1 A. t1时刻，质点的速率为x1t1

B. t1时刻，质点的速率为x1－x2t1 C. 质点的加速度大小为x1－x2t21 D. 0～t1时间内，质点的平均速度大小为2(x1－x2)t1 答案 B

2.如图2所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停止，可采用的方法是( ) 图2 A.在木块A上再叠放一个重物 B.对木块A施加一个垂直斜面向下的力 C.对木块A施加一个竖直向下的力 D.增大斜面的倾角 答案 B

3.一小球在空气中从某高处由静止开始下落，t0时刻到达地面.其v－t图象如图3所示.由此可以断定物体在下落过程中( )

图3 A. 不受空气阻力 B. 受到的空气阻力大小不变 C. 受到的空气阻力越来越小 D. 受到的空气阻力越来越大 答案 D 解析 v－t图象斜率代表加速度，根据图象可知斜率越来越小，所以加速度越来越小，由牛顿第二定律a

＝Fm，可得小球的合力越来越小，从而判断小球下落过程必受空气阻力，且空气阻力越来越大.所以D选项正确. 4.(多选)小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图4所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，下列说法中正确的是( )

图4 A. 小球上升过程中的平均速度大于 v02

B. 小球下降过程中的平均速度大于 v12 C. 小球射出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值为 0 D. 小球的加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小 答案 BD

5.(多选)如图5所示，质量为M、倾角为θ的斜面放在粗糙水平面上，质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑.现加上平行斜面向下的力F，使物体在斜面上加速下滑，重力加速度为g.则此时地面对斜面的支持力FN的大小和物体的加速度大小a为( )

图5 A. a＝Fm－gsin θ B. FN＝(M＋m)g C. a＝Fm D. FN＝(M＋m)g＋Fsin θ 答案 BC 解析 没加外力时物体在斜面上恰能匀速下滑，物体处于平衡状态，可得斜面对物体的摩擦力与斜面对物体支持力的合力竖直向上，跟物体的重力相抵消，由牛顿第三定律得，物体对斜面的摩擦力与物体对斜面的压力的合力必定竖直向下，大小必为mg，所以斜面受到地面的支持力FN＝(M＋m)g；当施加沿斜面向下的力F后，m与M之间的弹力没有变化，因而m与M之间的滑动摩擦力也没有变化，故弹力和摩擦力的合力也不会变化，物体对斜面的摩擦力与物体对斜面的压力的合力必定竖直向下，大小必为mg，斜面受到地面的支持力仍是FN＝(M＋m)g；选小物体为研究对象，没加外力时物体在斜面上恰能匀速下滑，则沿斜面方向合

力为零，斜面施加的摩擦力与重力沿斜面的分力相抵消，当加上外力F时，物体的加速度为a＝Fm. 6.如图6所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止.现用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，B向上运动h时与A分离.则下列说法中正确的是( )

图6 A. B和A刚分离时，弹簧为原长 B. B和A刚分离时，它们的加速度为g C. 在B与A分离之前，它们做匀加速运动

D. 弹簧的劲度系数等于mgh 答案 D

7.如图7所示，质量为M的吊篮P通过细绳悬挂在天花板上，物块A、B、C质量均为m，B、C叠放在一起，物块B固定在轻质弹簧上端，弹簧下端与A物块相连，三物块均处于静止状态，弹簧的劲度系数为k(弹簧始终在弹性限度内)，下列说法正确的是( ) 图7 A. 静止时，弹簧的形变量为mgk B. 剪断细绳瞬间，C物块处于超重状态 C. 剪断细绳瞬间，A物块与吊篮P分离

D. 剪断细绳瞬间，吊篮P的加速度大小为(M＋3m)gM＋m 答案 D

8.如图8所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.小球与杆间的动摩擦因数为μ.现对小球施加沿杆方向的恒力F0＝2μmg，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv(图中未标出).已知小球运动过程中未从杆上脱落，则( )

图8 A. 小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止 B. 小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，直到最后做匀速运动 C. 小球的最大加速度为2μg

D. 恒力F0的最大功率为Pm＝3μmgk 答案 C 解析 刚开始运动，加速度为：a1＝F0－μ(mg－kv)m，当速度v增大时，加速度增大，当速度v增大到符合kv>mg后，加速度为：a2＝F0－μ(kv－mg)m，当速度v增大时，加速度减小，当a2减小到0后，做匀速运动，

故A、B错误；当阻力为零时，加速度最大，故小球的最大加速度为F0m＝2μmgm＝2μg，故C正确.当加速度为零时，小球的速度最大，此时有：a2＝F0－μ(kv－mg)m，故速度为：v＝F0＋μmgμk，故恒力F0的最大功率为Pm＝F20＋F0μmgμk＝6μm2g2k，故D错误.

9.(多选)如图9所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用水平力F作

用在木块B上，则( )

图9 A. 若F＝1 N，则木块B所受摩擦力大小是9 N B. 若F＝1 N，则木块A所受摩擦力大小是7 N C. 若木块A、B能一起保持匀速运动，则拉力F＝24.6 N D. 若木块A、B能一起保持匀速运动，则A、B间弹簧的伸长量为3 cm 答案 AD 10.(多选)如图10所示，质量m＝1 kg的物体(可视为质点)以v0＝10 m/s的初速度从倾角θ＝30°的固定斜面底端沿斜面向上运动，物体上滑的最大高度h＝4 m，取g＝10 m/s2，则( )

图10 A. 物体上滑到高度为2 m时的速度大小为5 m/s B. 物体与斜面间的动摩擦因数为0.5 C. 物体上滑过程中克服摩擦力做功为10 J D. 物体上滑到最高点后还能返回斜面底端，且上滑过程的时间小于下滑过程的时间 答案 CD 11.实验小组为了探究物体在倾角不同的斜面上的运动情况，将足够长的粗糙木板的一端固定在水平地面上，使物体以大小相同的初速度v0由底端冲上斜面，如图11所示，每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角保持不变.在倾角θ从0°逐渐增大到90°的过程中( ) 图11 A. 物体的加速度增大 B. 物体的加速度减小 C. 物体在斜面上能达到的最大位移先增大后减小 D. 物体在斜面上能达到的最大位移先减小后增大 答案 D 解析 设物体质量为m，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.当物体沿倾角为θ的斜面上滑时，受到重力mg，斜面支持力FN，滑动摩擦力Ff，如图所示.

对物体由牛顿第二定律得： mgsin θ＋Ff＝ma FN－mgcos θ＝0

Ff＝μFN

联立解得：a＝gsin θ＋μgcos θ＝g1＋μ2sin(θ＋φ)， 其中，φ为锐角，且tan φ＝μ. 当θ从0°逐渐增大到90°的过程中，加速度a先增大后减小，因此，A、B错误.

物体沿斜面上升的最大位移x＝0－v 20－2a＝v 202g1＋μ2sin(θ＋φ)， 当θ从0°逐渐增大到90°的过程中，x先减小后增大，因此，C错误，D正确. 12.如图12所示，一固定杆与水平方向夹角为α，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时

绳子与竖直方向夹角为β，且α

图12 A. 沿杆减速下滑 B. 沿杆减速上滑 C. 沿杆加速下滑 D. 沿杆加速上滑 答案 B 13. 如图13所示，倾角为θ，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿物体的粗糙斜面向上滑至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中( )

图13 A.地面对物体M的摩擦力大小相同 B.地面对物体M的支持力总小于(M＋m)g C.地面对物体M的摩擦力先向右后向左 D.地面对物体M的摩擦力先向左后向右 答案 B 解析 物块先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，如图甲，根据牛顿第二定律，有

在x轴上受力分析：Ff＝macos θ① 在y轴上受力分析：(M＋m)g－FN＝(M＋m)asin θ② 物块上滑时，受力分析如图乙，根据牛顿第二定律，有