2022 届高三二轮复习讲与练：专题四：牛顿运动定律 郭大牛 一、单选题 1．如图所示，质量相同的甲、乙两物体紧挨着放置于粗糙的水平面上，已知甲、乙之 间的接触面倾斜且光滑，它们与水平面间的动摩擦因数相同。现施加一水平恒力 F 作 用在物体上，使两物体一起加速运动，两者不发生相对滑动。若力 F 作用在物体甲上， FN1 a1 两物体运动的加速度大小为 ，甲、乙之间的弹力大小为 ；若力 F 作用在物体乙上， 两物体运动的加速度为 A． C． a1  a2 a1  a2 ， ， a2 、甲、乙之间的弹力大小为 FN1  FN 2 B． FN1  FN2 D． FN2 a1  a2 a1  a2 。则（　　） ， ， FN1  FN2 FN1  FN 2 2．如图所示，一轻弹簧放在倾角 θ=30°且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端 的挡板上，上端与放在斜面上的物块 A 连接，物块 B 与物块 A（二者质量均为 m）叠 1 放在斜面上并保持静止，现用大小等于 mg 的恒力 F 平行斜面向上拉 B，当运动距离 4 为 L 时 B 与 A 分离。下列说法正确的是（　　） A．弹簧处于原长时，B 与 A 开始分离 B．弹簧的劲度系数为 3mg 4L C．弹簧的最大压缩量为 L D．从开始运动到 B 与 A 刚分离的过程中，两物体的动能一直增大 3．如图（a），倾角为 37°的传送带以 v=5m/s 的速度逆时针匀速转动，传送带 AB 之间 的距离为 20m，质量为 m=1kg 的物块（可视为质点）自 A 点无初速度放上传送带。物 块在传送带上运动时，其动能 Ek 与位移 x 关系图像（Ek-x）如图（b）所示，物块与传 送带之间的动摩擦因数为 μ，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列 说法中正确的是（　　） A．物块与传送带之间的动摩擦因数 μ=0.25 B．物块到达传送带底端 B 点时的动能为 E0=25J C．整个过程中因摩擦而产生的内能为 30J D．若物块能在传送带上留下痕迹，则痕迹的长度为 7.5m 4．某小组用模型模拟了深潜器从水底由静止向上返回的运动过程，其加速度 a 随位移 x 变化的图像如图所示，则（　　） A．在 0 ~ x0 阶段深潜器内的物体处于失重状态 B．在 C．在 2x0 3x0 处深潜器运动的速度大小为 a0 x0 处深潜器运动的速度最大 a0 x0 D．在 0 ~ x0 阶段深潜器运动的平均速度大小为 2 5．如图所示，质量为 M 的三角形斜劈放置在粗糙水平地面上，斜面倾角为 θ，一质量 为 m 的物块以速度 v0 恰好沿斜面匀速下滑，某时刻给物块施加一方向垂直斜面向下、 大小为 mg 的推力 F，最后物块停止在斜面上，整个过程中斜劈始终静止在地面上。重 力加速度大小为 g，则（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为 sinθ v02 B．从刚施加推力到物块停止运动时，物块运动的位移大小为 g tan  C．施加推力后，物块下滑过程中，地面对斜劈的摩擦力方向向右 D．施加推力后，物块下滑过程中，地面对斜劈的支持力大小为 ( M  m) g  mg cos  6．如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧下端连接在挡板上，上端放置一个 小物块，小物块处于静止状态。现对小物块施加沿斜面向上的拉力 F，使小物块始终 沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度大小为 a，拉力 F 的最小值为 F1，直到物体与 弹簧分离，重力加速度为 g，弹簧的劲度系数为 k，斜面的倾角为 θ，弹簧始终在弹性 限度内。则下列说法正确的是（　　） F1 g sin  a A．物体的质量为 B．弹簧的最大压缩量为 F1 k sin  F12 g sin  ak C．从开始运动到物块与弹簧分离，物块增加的机械能为 1 2 F1 g sin  D．从开始运动到物块与弹簧分离经过的时间为 a k 7．随着 2022 年北京冬奥会开幕临近，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角 为 θ=37°的斜面雪道如图（甲）。假设一爱好者和他的雪橇总质量 m=75kg，沿足够长 的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力 F 与滑雪速度 v 成正比，比例系数 k 未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的 v-t 图像如图（乙）中的曲线 AD 所示，图中 AB 是曲线 AD 在 A 点坐标为（0、5）的切线， 切线上一点 B 的坐标为（4、15），CD 是曲线 AD 的渐近线。（g 取 10m/s2，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8）。下列说法正确的是（　　） A．开始运动时雪橇的加速度大小为 a=3.75m/s2 B．0-4s 内雪橇做加速度变小的曲线运动 C．雪橇与雪道间的动摩擦因数 μ 未知，无法计算出比例系数为 k 值 D．比例系数为 k=37.5Ns/m 8．如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为 30°，质量为 M 3 的木箱与轨道间的动摩擦因数为 4 。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与木箱之间无相对滑 动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹 回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是（　　） A．木箱与货物的质量之比为 6：1 B．下滑与上滑过程中木箱速度最大的位置在轨道上的同一点 C．木箱与弹簧没有接触时，下滑的加速度与上滑的加速度大小之比为 1：6 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能等于弹簧增加的弹性 势能 二、多选题 9．如图，缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上，车厢连同悬臂的质量为 M，水平底板放置 一质量为 m 的货物。某段时间内，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速度为 a 的匀加速运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为 g，缆绳的倾角为 θ，则在这段时间内（　　） A．车厢对货物的支持力越来越大 B．车厢对货物的摩擦力大小为 macosθ C．悬臂对车厢的作用力大小为 M g 2  a2 D．悬臂对车厢的作用力方向与水平方向的夹角大于 θ 10．如图所示，两段轻绳 A、B 连接两个小球 1、2，悬挂在天花板上。轻弹簧 C 一端 连接球 2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳 A 与竖直方向、 轻绳 B 与水平方向的夹角均为 30°，弹簧 C 沿水平方向。已知重力加速度为 g。则（　 ） A．球 1 和球 2 的质量之比为 2∶1 B．在轻绳 A 突然断裂的瞬间，球 1 的加速度方向竖直向下 C．在轻绳 A 突然断裂的瞬间，球 1 的加速度大小一定大于 g D．在轻绳 A 突然断裂的瞬间，球 2 的加速度方向一定竖直向下 11．将甲、乙两物块从光滑斜面上同一位置同时由静止释放（斜面足够长），设两物 块运动过程中所受空气阻力的大小随运动速率成正比，与物块质量无关。某探究小组 的同学通过速度传感器记录两物块下滑过程中各个时刻的速度，描绘出速度时间图像 （ v  t ）如图所示。下列判断中正确的是（　　） A． 0  t0 时间内甲的平均速度大于乙的平均速度 C．两物体最大速度与其质量成反比 B．两物块最大速度与其质量成正比 D．释放瞬间两物块的加速度不相等 1 12．如图所示，a、b 物块的质量均为 m，c 物块的质量为 2 m，物块 a、b 通过水平轻 绳相连后放在水平面上，物块 c 放在 b 上。现用水平拉力 F 作用于 a，使三个物块一起 水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为 μ，重力加速度大小为 g。下列说法 正确的是（　　） 3 A．轻绳的张力等于 F 5 1 B．物块 c 受到的摩擦力大小为  mg 2 1 C．当该水平拉力增大为原来的 2 倍时，物块 c 受到的摩擦力大小为  mg 2 D．剪断轻绳后，在物块 b 向右运动的过程中，物块 b 受到的摩擦力大小为 μmg 13．如图所示，质量为 M 的长木板 A 以速度 v，在光滑水平面上向左匀速运动，质量 为 m 的小滑块 B 轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木 板间动摩擦因数为 μ，下列说法中正确的是（　　） A．若只增大 m，则小滑块不能滑离木板 B．若只增大 M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C．若只增大 v0，则小滑块离开木板的速度变大 D．若只减小 μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 14．如图所示，足够长水平传送带以大小为 v0 的速度顺时针匀速转动，将一质量为 m 的小物块（可视为质点）静止放置在传送带的左端，同时对小物块施加竖直向上的力 F，力的大小满足 F  kv ，v 为小物块的水平速度，小物块与传送带间的动摩擦因数为  ，重力加速度为 g，下列所画出的小物块的水平速度 v 随时间变化的图象（图中 t0  v0 mg v  g ， m k ）可能正确的是（　　） A． B． C． D． 15．在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成 θ 角倾 斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m＝1kg 的货物放在传送带上的 A 处，经过 1.2s 到达传送带的 B 端。用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t 变 化图像如图乙所示，已知重力加速度 g＝10m/s2，由 v－t 图像可知（　　） A．货物从 A 运动到 B 过程中，摩擦力恒定不变 B．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5 C．货物从 A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J D．A、B 两点的距离为 2.4m 16．如图所示，水平传送带以速度 v1  6m/s 向右匀速运动，小物体 P、Q 质量均为 1kg 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连， t  0 时刻 P 在传送带左端具有向右的速度 v2  10m/s ，P 与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体 P 与传送带之间 动摩擦因数   0.6 ，传送带长度 L  15m ，绳足够长， g  10m/s 2 。关于小物体 P 的描 述正确的是（　　） A．小物体 P 在传送带上经 3.5s 速度减为 0 B．小物体 P 离开传送带时速度大小为 2 13m/s C．小物体 P 在传送带上运动的全过程中，绳子拉力对 P 做功 24J D．小物体 P 在传送带上运动的全过程中，摩擦产生的热量为 48J 17