專題03 牛頓運動定律及其應(yīng)用-高考壓軸專項突破 (原卷版)

2022屆高考壓軸專項突破—牛頓運動定律及其應(yīng)用一、單選題1．（2022·福建莆田·二模）2021年5月15日，“天問一號”火星探測器平穩(wěn)著陸火星；5月22日10：40，“祝融號”火星車安全駛離著陸平臺到達火星表面，開始巡視探測，至12月31日，“祝融號”火星車累計行駛突破1400m。下列敘述正確的是（）A．“5月22日10：40”指的是時間B．“1400m”指的是“祝融號”火星車的位移大小C．從地球到火星，“祝融號”火星車的慣性發(fā)生改變D．研究“祝融號”火星車在火星表面的運行軌跡時，可將其視為質(zhì)點2．（2022·福建省龍巖第一中學模擬預(yù)測）如圖所示為中國隊在北京冬奧會短道速滑2000米混合團體接力決賽的接力瞬間，并以2分37秒348的成績滑行18圈，奪得本屆冬奧會中國體育代表團的首金。在此次比賽中（

）A．研究運動員接力過程的技術(shù)時，可以將他們看成質(zhì)點B．中國隊的2分37秒348的成績，指的是時刻C．前方運動員被推過程中加速度不為0D．中國隊的平均速度比同組其他國家隊大3．（2022·福建·模擬預(yù)測）鼓浪嶼是世界文化遺產(chǎn)之一。島上為保護環(huán)境不允許機動車通行，很多生活物品要靠人力板車來運輸。如圖所示，貨物放置在板車上，與板車一起向右做勻速直線運動，車板與水平面夾角為θ?，F(xiàn)拉動板車向右加速運動，貨物與板車仍保持相對靜止，且θ不變。則板車加速后，貨物所受的（）A．摩擦力和支持力均變小 B．摩擦力和支持力均變大C．摩擦力變小，支持力變大 D．摩擦力變大，支持力變小4．（2022·河北·模擬預(yù)測）某國產(chǎn)車型啟用全新動力標識，新的命名方式直接與車輛的加速性能聯(lián)系起來，如圖，前面的那組數(shù)字稱為值，單位為，計算公式為“”，式中為從靜止加速到時速100公里的速度變化量，為不同車型的百公里加速時間。則以下說法正確的是（）A．值越大，車輛的速度變化量越大B．值越大，車輛的動力越強勁C．時速100公里是指車輛百公里加速的平均速度D．標識為的車輛百公里加速時間約為5．（2022·浙江·溫州市英才學校模擬預(yù)測）我國2021年4月29日在海南文昌用長征五號B遙二運載火箭成功將空間站“天和核心艙”送入離地高約450km的預(yù)定圓軌道，中國空間站在軌組裝建造全面展開，后續(xù)的天舟貨運飛船、神舟載人飛船以及“問天”、“巡天”實驗艙也將相繼與核心艙對接，預(yù)計到2022年11月正式完成中國空間站的建設(shè)。關(guān)于火箭發(fā)射以及空間站的組合、對接，下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射升空過程中，發(fā)動機噴出的燃氣推動空氣，空氣推動火箭上升B．空間站在軌運行的速率可能大于7.9km/sC．飛船要和在軌的“核心艙”對接，通常是將飛船發(fā)射到較低的軌道上，然后使飛船加速實現(xiàn)對接D．未來在空間站中工作的航天員因為不受地球引力，所以處于完全失重狀態(tài)6．（2022·北京密云·一模）“八字剎車”是初級雙板滑雪愛好者一項非常重要的技術(shù)，用“八字剎車”在水平雪面上滑行時的滑行姿態(tài)如圖1所示，其減速原理很復(fù)雜，但可簡化為圖2（圖1中左邊雪板的受力情況）所示。實際滑行時，可通過腳踝“翻轉(zhuǎn)”雪板，使雪板以內(nèi)刃AB為軸，外刃CD向上翻轉(zhuǎn)，使得兩雪板之間夾角為2α，雪板與雪面成β角。此時雪面對雪板的總作用力F可近似認為垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、豎直分量分別記為Fx、Fy，其中Fx垂直于AB邊，這個分力可以幫助運動員做減速運動。不計空氣阻力和一切其他的摩擦，下列說法正確的是（）A．其他條件不變的情況下，α角越小，減速效果越好B．其他條件不變的情況下，β角越小，減速效果越好C．滑行動作和姿態(tài)相同時，質(zhì)量大的運動員減速效果更好D．滑行動作和姿態(tài)相同時，質(zhì)量不同的運動員減速效果相同二、多選題7．（2022·廣東廣州·二模）蹦床屬于體操運動的一種，有“空中芭蕾”之稱。某次比賽過程中，一運動員做蹦床運動時，利用力傳感器測得運動員所受蹦床彈力F隨時間t的變化圖像如圖所示。若運動員僅在豎直方向運動，不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。依據(jù)圖像給出的信息，下列說法正確的是（）A．運動員的最大加速度為45m/s2B．運動員在9.3s~10.1s內(nèi)速度先減小后增大C．運動員離開蹦床后上升的最大高度為5mD．運動員離開蹦床后上升的最大高度為10m8．（2022·全國·模擬預(yù)測）如圖所示是震驚了海外媒體的中國快遞“黑科技”智能快遞分揀機器人，派件員將包裹放在機器人的水平托盤上后，機器人通過掃碼讀取目的地信息，并生成最優(yōu)路線，將不同目的地的包裹送至不同的位置，從而實現(xiàn)包裹的分揀功能。關(guān)于機器人下列說法正確的是（）A．包裹隨著機器人一起做水平加速直線運動時，包裹不受摩擦力B．機器人停下來后，包裹會向前滑動是因為慣性C．包裹對機器人的壓力和機器人對包裹的支持力是一對平衡力D．機器人的輪胎上印有花紋，是為了增大摩擦力9．（2022·湖南永州·三模）冬奧會上有一種單板滑雪U形池項目，如圖所示為U形池模型。池內(nèi)各處租糙程度相同，其中、為U形池兩側(cè)邊緣，且在同一水平面，為U形池最低點。某運動員從點正上方h高的點自由下落由左側(cè)切線進入池中，從右側(cè)切線飛出后上升至最高位置點（相對點高度為）。不計空氣阻力，重力加速度為g，則運動員（）A．第一次經(jīng)過點時處于超重狀態(tài)B．第一次經(jīng)過點時的速度大小為C．第一次從到與從到的過程中機械能損失相同D．從向下返回一定能越過點再上升一定高度10．（2022·黑龍江·哈九中三模）如圖所示為跳傘者在下降過程中速度v隨時間t變化的示意圖。根據(jù)示意圖，判定下列說法正確的是（）A．0~t1之間速度越大，空氣阻力越小B．0~t1之間速度越大，空氣阻力越大C．t1~t2之間跳傘者處于超重狀態(tài)D．t1~t2之間跳傘者處于失重狀態(tài)11．（2022·重慶·模擬預(yù)測）如圖1為一自動卸貨礦車工作時的示意圖：礦車空載時質(zhì)量為100kg；礦車載滿貨物后，從傾角α＝30°的固定斜面上A點由靜止下滑，下滑一段距離后，壓縮固定在適當位置的緩沖彈簧，當彈簧產(chǎn)生最大形變時（仍在彈性限度內(nèi)），礦車立即自動卸完全部貨物，然后借助彈簧的彈力作用，返回原位置A，此時速度剛好為零，礦車再次裝貨。設(shè)斜面對礦車的阻力為車總重量的k倍，已知礦車下滑過程中，加速度a與位移x的部分關(guān)系圖象如圖2所示。礦車可視為質(zhì)點，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，則（）A．k＝0.25B．卸貨點距A點25mC．礦車的載貨量為200kgD．彈簧的勁度系數(shù)為750N/m12．（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖所示，一根長度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在定滑輪的兩側(cè)，左右兩邊繩子的長度相等．繩子的質(zhì)量分布均勻，滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計，不計一切摩擦．由于輕微擾動，右側(cè)繩從靜止開始豎直下降，當它向下運動的位移為x時，加速度大小為a，滑輪對天花板的拉力為T．已知重力加速度大小為g，下列a﹣x、T﹣x關(guān)系圖線正確的是（）A． B．C． D．三、解答題13．（2022·福建莆田·三模）機動車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)量m=1.0×103kg的汽車以v=27km/h的速度在水平路面上勻速行駛，在距離斑馬線s=11.25m處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長l=3m的隊伍從斑馬線一端開始通過，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過程中所受阻力不變，且忽略駕駛員的反應(yīng)時間。（1）求汽車開始剎車到停止所用的時間和所受阻力的大?。唬?）若路面寬L=6m，小朋友行走的速度大小v0=0.5m/s，求汽車在斑馬線處等待小朋友過馬路的時間。14．（2022·北京·模擬預(yù)測）北京2022年冬奧會冰壺比賽新增加了混雙項目，運動員用腳蹬固定的起踏器和冰壺一起前進，在前擲線處使冰壺脫手。冰壺前行過程中，運動員通過刷地來改變冰壺的速度和運動方向，使其到達理想位置。已知冰壺的質(zhì)量為m，前擲線到營壘中心的距離為L，運動員的質(zhì)量為M。重力加速度為g。（1）在某次投壺過程中，運動員離開起踏器時他和冰壺的速率為，已知運動員和起踏器相互作用的時間為t，計算此過程中運動員和冰壺在水平方向所受平均作用力的大小F；（2）某次投壺試驗中，冰壺離開前擲線后沿直線運動（冰面視作水平面，不考慮冰壺的轉(zhuǎn)動），冰壺在恒定阻力作用下停在營壘中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：a．冰壺離開前擲線時的速率；b．此過程中冰壺克服阻力做功的平均功率P。15．（2022·北京豐臺·二模）我國自主研制了運20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度。已知飛機質(zhì)量為m時，起飛離地速度為v0；裝載貨物后質(zhì)量為M，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。（1）請用已知量寫出k的表達式；（2）求飛機裝載貨物后的起飛離地速度v1；（3）若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行距離d起飛離地，求飛機滑行過程所用的時間。16．（2022·山東濟南·二模）疫情防控期間的“親子游戲”對家庭成員的身心有很好的調(diào)節(jié)作用，某家庭利用新型材料設(shè)計了一項戶外“親子游戲”，裝置如圖所示。新型材料板放置在水平地面上，質(zhì)量的木塊位于材料板的最右端。新型材料板質(zhì)量，長，上表而平均分為三段、段光滑，、段與木塊間的動摩擦因數(shù)均為，材料板與地面間動摩擦因數(shù)，此時材料板和木塊均靜止。家庭成員兩人一組，在相等時間內(nèi)施加外力拉動木塊，比較哪組能使木塊在材料板上滑行得更遠。某次游戲中，爸爸用的水平力向左拉木塊，作用后撤去，緊接著女兒用豎直向上的力作用在木塊上，后再撤去。將木塊視為質(zhì)點，取重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）撤掉時木塊的速度大小；（2）木塊在材料板上發(fā)生相對滑動的時間；（3）整個過程中，材料板在地而上滑行的總距離。17．（2022·廣東深圳·二模）2022年北京冬奧會的冰壺項目被喻為“冰上象棋”。如圖，為場地中心線上的三個點，一冰壺B靜止在半徑的營壘圓形邊界N處。隊員使壺A以速度從P點沿中心線出發(fā)，在與初速度同向恒力作用下，經(jīng)在M處脫手。脫手后，隊友用冰刷擦試間的冰面，A以速度在N處與B正碰（碰撞時間極短）。A、B可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為，已知未用冰刷擦拭過的冰面動摩擦因數(shù)，擦拭后變?yōu)?。間距，重力加速度取，不計空氣阻力，冰刷始終不接觸冰壺。(1)求段冰面k的大??；(2)第一次碰撞后，B恰好停在營壘中心O處，求碰后A的速度大?。?3)已知A、B碰撞前后速度均滿足比值不變，若每次碰后，只擦拭A前方冰面使。試通過計算說明，最終B將停在營壘的哪個區(qū)域？（營壘各區(qū)域尺寸如圖）18．（2022·吉林長