2022 年高考二轮复习专题训练——牛顿运动定律 一、单选题 1．（2021·宁夏·银川唐徕回民中学模拟预测）已知雨滴在空中运动时所受空气阻力 f=kr2v2，其中 k 为比例 系数，r 为雨滴半径，v 为运动速率。t=0 时，雨滴由静止开始沿竖直方向下落。落地前雨滴已做匀速运动 且速率为 vm，用 a 表示雨滴的加速度，下列图象不可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2021·辽宁·模拟预测）固定斜面的倾角为 θ，一个小物块自斜面底端沿斜面向上做匀减速运动，经过 一段时间后又沿斜面下滑回到底端，若物块往返所用时间之比为 1：2，则物体与斜面间的动摩擦因数为 （　　） 3 A． tan θ 5 2 3 B． tan θ 1 C． tan θ 3 1 D． tan θ 5 3．（2021·贵州黔东南·一模）如图所示，一物块在方向与水平面成 53�角且斜向右上方的拉力 F 的作用下 沿水平面做加速度大小为 a 的匀加速直线运动，若保持 F 的大小不变，方向改成水平向右，物块运动的 加速度大小也为 a。取出 sin 53� 0.8, cos 53� 0.6 ，重力加速度大小 g  10m / s 2 ，则物块与水平面间的动 摩擦因数为（　　） A．0.6 B．0.5 C．0.3 D．0.2 4．（2022·安徽·模拟预测）在生产线上，常用如图所示的装置来运送零件，水平传送带匀速运动，在传 送带的右端上方有一弹性挡板，以避免零件滑落。在 t  0 时刻，将零件轻放在传送带的左端，当工件运 动到弹性挡板所在的位置时与挡板发生碰撞，碰撞时间不计，碰撞过程无能量损失，从零件开始运动到 与挡板第二次碰撞前的过程中，零件运动的 v  t 图像可能正确的（　　） A． B． C． D． 5．（2021·吉林·汪清县汪清第四中学一模）最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头，这种独轮车 全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板，当人站在踏板上向右运动时， 可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板与人之间的摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，踏板所受摩擦力向右 B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，踏板所受摩擦力向右 C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零 D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零 6．（2022·海南·模拟预测）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送 防疫物资的班列由 40 节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第 10 节对 第 11 节车厢的牵引力为 F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第 10 节对倒数第 11 节车 厢的牵引力为（　　） A．F 3 B． F 4 1 C． F 3 1 D． F 4 7．（2021·湖南·武冈市第二中学模拟预测）一辆汽车在平直公路上由静止启动，加速一段位移后，因故 障关闭油门直至汽车停止。如图所示为汽车运动过程中的加速度 a 随位移 x 变化的图像，已知汽车运动过 程中受到的摩擦阻力恒定不变。则关于汽车的运动过程下列说法正确的是（　　） A．a1 与 a2 的关系为 a2＝1.5a1 a2 x B．汽车整个运动过程中的平均速度大小为 2 C．汽车加速过程的牵引力是摩擦阻力的 2 倍 D．汽车加速过程和减速过程所用时间相等 二、多选题 8．（2021·全国·遵义市第十八中学一模）如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为 m 的煤块 （可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为 μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带 以恒定的加速度 a 开始运动，当其速度达到 v 后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带 上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速 度为 g）（　　） a A．μ 与 a 之间一定满足关系 μ＜ g v2 B．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为  g v C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为  g ( a   g )v 2 2a 2 D．黑色痕迹的长度为 9．（2021·全国·一模）如图所示，绷紧的粗糙水平传送带始终以恒定速率 v1 运行，初速度大小为 v2 的小 物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，以地面为 参考系，以小物块初速度方向为正方向，则小物块在传送带上运动的 v－t 图像可能是（　　） A． B． C． D． 10．（2021·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，水平行驶的汽车通过长度为 20m 的斜坡 AB 后继续水平行驶， 整个过程中，车厢底板上的塑料箱相对于车厢前端向后滑行的距离为 d（塑料箱与车厢壁无接触），汽车 1 上坡过程中，塑料箱的加速度 a   g （  为塑料箱与车厢底部的动摩擦因数），整个过程中汽车的速率 5 2 始终为 v，不考虑车长的影响，重力加速度 g 取 10m/s ，则下列说法正确的是（　　） A．若 v 越大，则 d 越大 B．若 v 越大，则 d 越小 C．若 v  20m/s ， d  0.6 m ，则   0.5 D．若 v  20m/s ， d  0.6m ，则   0.6 11．（2021·福建漳州·一模）质量 m = 10 kg 的煤块在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长的水平 传送带，传送带从右向左以恒定速度 v0  2m/s 运动。从煤块冲上传送带开始计时，煤块的 v - t 图像如图 所示，选向右为正方向。已知 0~1 s 内水平外力与煤块运动方向相反，1~2 s 内水平外力仍然与煤块运动 方向相反，g 取 10 m/s2，则（　　） A．煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.3 B．煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.5 C．0 ~ 2 s 内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为 4 m D．0 ~ 2 s 内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为 6 m 三、填空题 12．（2022·上海·模拟预测）2021 年 5 月，“天问一号” 着陆巡视器带着“祝融号”火星车软着陆火星时，在 “降落伞减速”阶段，垂直火星表面速度由 396m/s 减至 61m/s，用时 168s，此阶段减速的平均加速度大小为 ___________m/s2；地球质量约为火星质量的 9.3 倍，地球半径约为火星半径的 1.9 倍，“天问一号”质量约 为 5.3 吨，“天问一号”在“降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力约为___________N。（本题答案保留一位 有效数字） 13．（2021·宁夏吴忠·二模）某同学利用频闪照相法研究小球在空气中的落体运动，该同学在空中释放一 小球，获得部分运动过程的频闪照片如图所示，频闪相机的闪光频率 f  40Hz 。 (1)小球下落到照片中记录的位置 B 时，速度大小为____ m/s ，下落到照片中记录的位置 C 时，速度大小 2 为_______ m/s ，小球下落的加速度大小为______ m/s 。 2 (2)若已知当地重力加速度大小为 9.8m / s ，则可推算出实验中小球受到的平均阻力大小为小球重力的___ 倍。 14．（2021·全国·高考模拟）一部电梯在 t=0 时由静止开始上升，电梯的加速度 a 随时间 t 的变化如图所示， 电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________（选填“0~9 s”或“15~24 s”）．若某一乘客质量 m=60 kg，重力加速度 g 取 10 m/s2，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N． 四、解答题 15．（2021·江苏·三模）如图甲所示的巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态，该器械有一个可乘坐 二十人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机将座舱送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，落到一 定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手水平托着质量为 0.2kg 的手机，手机中 的软件记录了手机下落过程中加速度随时间变化的关系图象，如图乙所示。 （1）当座舱下落 4s 时，求人的速度大小； （2）当座舱下落 4s 时，求手机对手的作用力。 16．（2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测）第 24 届冬奥会将于 2022 年 2 月在北京召开，其 雪场雪道的规划设计严格按照国际雪联关于各个雪道的规定建设。滑雪道的示意图如图所示，由 AB 和 BC 两段滑道组成，其中 AB 段与水平方向成  ， BC 段水平，两段之间由一小段不计长度的光滑圆弧连接。 一个质量为 2kg 的背包在顶端 A 处由静止滑下， 2s 后质量为 48kg 的滑雪者发现立即从顶端以1m/s 的初速 2 度、 4m/s 的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即拎起，以16.8m/s 的速度 7 1 24 从 点进入 BC 滑道后经过 7s 后停下。背包与滑道的动摩擦因数为 1  ， sin   ， cos   ，忽 12 25 25 B 略背包和滑雪者运动过程中的空气阻力及滑雪者和背包在运动过程中的重心变化。求： （1）滑道 AB 的长度； （2）运动员在水平滑道上滑行时，滑雪板与滑雪道之间的动摩擦因数。 17．（2022·浙江·模拟预测）无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。如图所示，某款质量 m=1kg 的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处，为了全景拍摄景物，无人机先加速下降至 v1=4m/s 再匀 速下降最后减速下降至速度为零。接着无人机加速上升达到 v2=6m/s 随即减速上升为零时，恰好升至原来 高度。已知加速和减速的加速度大小分别为 a1=2m/s2，a2=1m/s2。忽略空气阻力影响，求无人机： （1）上升的高度 H； （2）减速上升时受到竖直升力 F 大小； （3）匀速下降过程的时间 t。 参考答案： 1．D 2．A 3．B 4．A 5．C 6．C 7．B 8．AC 9．AB 10．BC 11．AD 3 �104 12． 2 13． 3.68 14． 15-24s； 3.92 9.6 1 49 660； 15．（1）15 m/s；（2）5 N，方向竖直向下 16．（1）36m；（2）0.24 17．（1）27m；（2）9N；（3） 3.75s