專題03 牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用-高考?jí)狠S專項(xiàng)突破 (原卷版)

2022屆高考?jí)狠S專項(xiàng)突破—牛頓運(yùn)動(dòng)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(hào)”火星探測(cè)器平穩(wěn)著陸火星；5月22日10：40，“祝融號(hào)”火星車安全駛離著陸平臺(tái)到達(dá)火星表面，開始巡視探測(cè)，至12月31日，“祝融號(hào)”火星車?yán)塾?jì)行駛突破1400m。下列敘述正確的是（）A．“5月22日10：40”指的是時(shí)間B．“1400m”指的是“祝融號(hào)”火星車的位移大小C．從地球到火星，“祝融號(hào)”火星車的慣性發(fā)生改變D．研究“祝融號(hào)”火星車在火星表面的運(yùn)行軌跡時(shí)，可將其視為質(zhì)點(diǎn)2．（2022·福建省龍巖第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為中國(guó)隊(duì)在北京冬奧會(huì)短道速滑2000米混合團(tuán)體接力決賽的接力瞬間，并以2分37秒348的成績(jī)滑行18圈，奪得本屆冬奧會(huì)中國(guó)體育代表團(tuán)的首金。在此次比賽中（

）A．研究運(yùn)動(dòng)員接力過(guò)程的技術(shù)時(shí)，可以將他們看成質(zhì)點(diǎn)B．中國(guó)隊(duì)的2分37秒348的成績(jī)，指的是時(shí)刻C．前方運(yùn)動(dòng)員被推過(guò)程中加速度不為0D．中國(guó)隊(duì)的平均速度比同組其他國(guó)家隊(duì)大3．（2022·福建·模擬預(yù)測(cè)）鼓浪嶼是世界文化遺產(chǎn)之一。島上為保護(hù)環(huán)境不允許機(jī)動(dòng)車通行，很多生活物品要靠人力板車來(lái)運(yùn)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(yùn)動(dòng)，車板與水平面夾角為θ。現(xiàn)拉動(dòng)板車向右加速運(yùn)動(dòng)，貨物與板車仍保持相對(duì)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(cè)）某國(guó)產(chǎn)車型啟用全新動(dòng)力標(biāo)識(shí)，新的命名方式直接與車輛的加速性能聯(lián)系起來(lái)，如圖，前面的那組數(shù)字稱為值，單位為，計(jì)算公式為“”，式中為從靜止加速到時(shí)速100公里的速度變化量，為不同車型的百公里加速時(shí)間。則以下說(shuō)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(dòng)力越強(qiáng)勁C．時(shí)速100公里是指車輛百公里加速的平均速度D．標(biāo)識(shí)為的車輛百公里加速時(shí)間約為5．（2022·浙江·溫州市英才學(xué)校模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)2021年4月29日在海南文昌用長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)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(guó)空間站在軌組裝建造全面展開，后續(xù)的天舟貨運(yùn)飛船、神舟載人飛船以及“問天”、“巡天”實(shí)驗(yàn)艙也將相繼與核心艙對(duì)接，預(yù)計(jì)到2022年11月正式完成中國(guó)空間站的建設(shè)。關(guān)于火箭發(fā)射以及空間站的組合、對(duì)接，下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭發(fā)射升空過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的燃?xì)馔苿?dòng)空氣，空氣推動(dòng)火箭上升B．空間站在軌運(yùn)行的速率可能大于7.9km/sC．飛船要和在軌的“核心艙”對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)接D．未來(lái)在空間站中工作的航天員因?yàn)椴皇艿厍蛞?，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(jí)雙板滑雪愛好者一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，用“八字剎車”在水平雪面上滑行時(shí)的滑行姿態(tài)如圖1所示，其減速原理很復(fù)雜，但可簡(jiǎn)化為圖2（圖1中左邊雪板的受力情況）所示。實(shí)際滑行時(shí)，可通過(guò)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(shí)雪面對(duì)雪板的總作用力F可近似認(rèn)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(gè)分力可以幫助運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力和一切其他的摩擦，下列說(shuō)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(dòng)作和姿態(tài)相同時(shí)，質(zhì)量大的運(yùn)動(dòng)員減速效果更好D．滑行動(dòng)作和姿態(tài)相同時(shí)，質(zhì)量不同的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱。某次比賽過(guò)程中，一運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用力傳感器測(cè)得運(yùn)動(dòng)員所受蹦床彈力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。若運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)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(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為45m/s2B．運(yùn)動(dòng)員在9.3s~10.1s內(nèi)速度先減小后增大C．運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度為5mD．運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度為10m8．（2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是震驚了海外媒體的中國(guó)快遞“黑科技”智能快遞分揀機(jī)器人，派件員將包裹放在機(jī)器人的水平托盤上后，機(jī)器人通過(guò)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(shí)現(xiàn)包裹的分揀功能。關(guān)于機(jī)器人下列說(shuō)法正確的是（）A．包裹隨著機(jī)器人一起做水平加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，包裹不受摩擦力B．機(jī)器人停下來(lái)后，包裹會(huì)向前滑動(dòng)是因?yàn)閼T性C．包裹對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)包裹的支持力是一對(duì)平衡力D．機(jī)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(huì)上有一種單板滑雪U形池項(xiàng)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(diǎn)。某運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)正上方h高的點(diǎn)自由下落由左側(cè)切線進(jìn)入池中，從右側(cè)切線飛出后上升至最高位置點(diǎn)（相對(duì)點(diǎn)高度為）。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則運(yùn)動(dòng)員（）A．第一次經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B．第一次經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．第一次從到與從到的過(guò)程中機(jī)械能損失相同D．從向下返回一定能越過(guò)點(diǎn)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(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的示意圖。根據(jù)示意圖，判定下列說(shuō)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(cè)）如圖1為一自動(dòng)卸貨礦車工作時(shí)的示意圖：礦車空載時(shí)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(diǎn)由靜止下滑，下滑一段距離后，壓縮固定在適當(dāng)位置的緩沖彈簧，當(dāng)彈簧產(chǎn)生最大形變時(shí)（仍在彈性限度內(nèi)），礦車立即自動(dòng)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(shí)速度剛好為零，礦車再次裝貨。設(shè)斜面對(duì)礦車的阻力為車總重量的k倍，已知礦車下滑過(guò)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(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則（）A．k＝0.25B．卸貨點(diǎn)距A點(diǎn)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(cè)）如圖所示，一根長(zhǎng)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(zhǎng)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(jì)，不計(jì)一切摩擦．由于輕微擾動(dòng)，右側(cè)繩從靜止開始豎直下降，當(dāng)它向下運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí)，加速度大小為a，滑輪對(duì)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(jī)動(dòng)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(zhǎng)l=3m的隊(duì)伍從斑馬線一端開始通過(guò)，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過(guò)程中所受阻力不變，且忽略駕駛員的反應(yīng)時(shí)間。（1）求汽車開始剎車到停止所用的時(shí)間和所受阻力的大小；（2）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(guò)馬路的時(shí)間。14．（2022·北京·模擬預(yù)測(cè)）北京2022年冬奧會(huì)冰壺比賽新增加了混雙項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員用腳蹬固定的起踏器和冰壺一起前進(jìn)，在前擲線處使冰壺脫手。冰壺前行過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員通過(guò)刷地來(lái)改變冰壺的速度和運(yùn)動(dòng)方向，使其到達(dá)理想位置。已知冰壺的質(zhì)量為m，前擲線到營(yíng)壘中心的距離為L(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為M。重力加速度為g。（1）在某次投壺過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員離開起踏器時(shí)他和冰壺的速率為，已知運(yùn)動(dòng)員和起踏器相互作用的時(shí)間為t，計(jì)算此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)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(yàn)中，冰壺離開前擲線后沿直線運(yùn)動(dòng)（冰面視作水平面，不考慮冰壺的轉(zhuǎn)動(dòng)），冰壺在恒定阻力作用下停在營(yíng)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(shí)的速率；b．此過(guò)程中冰壺克服阻力做功的平均功率P。15．（2022·北京豐臺(tái)·二模）我國(guó)自主研制了運(yùn)20重型運(yùn)輸機(jī)。飛機(jī)獲得的升力大小F可用描寫，k為系數(shù)；v是飛機(jī)在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機(jī)所受重力相等時(shí)的v稱為飛機(jī)的起飛離地速度。已知飛機(jī)質(zhì)量為m時(shí)，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(shí)的k值可視為不變。（1）請(qǐng)用已知量寫出k的表達(dá)式；（2）求飛機(jī)裝載貨物后的起飛離地速度v1；（3）若該飛機(jī)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(jī)滑行過(guò)程所用的時(shí)間。16．（2022·山東濟(jì)南·二模）疫情防控期間的“親子游戲”對(duì)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(jì)了一項(xiàng)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(zhǎng)，上表而平均分為三段、段光滑，、段與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，材料板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，此時(shí)材料板和木塊均靜止。家庭成員兩人一組，在相等時(shí)間內(nèi)施加外力拉動(dòng)木塊，比較哪組能使木塊在材料板上滑行得更遠(yuǎn)。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(diǎn)，取重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）撤掉時(shí)木塊的速度大??；（2）木塊在材料板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)間；（3）整個(gè)過(guò)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(huì)的冰壺項(xiàng)目被喻為“冰上象棋”。如圖，為場(chǎng)地中心線上的三個(gè)點(diǎn)，一冰壺B靜止在半徑的營(yíng)壘圓形邊界N處。隊(duì)員使壺A以速度從P點(diǎn)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(duì)友用冰刷擦試間的冰面，A以速度在N處與B正碰（碰撞時(shí)間極短）。A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為，已知未用冰刷擦拭過(guò)的冰面動(dòng)摩擦因數(shù)，擦拭后變?yōu)?。間距，重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，冰刷始終不接觸冰壺。(1)求段冰面k的大小；(2)第一次碰撞后，B恰好停在營(yíng)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(guò)計(jì)算說(shuō)明，最終B將停在營(yíng)壘的哪個(gè)區(qū)域？（營(yíng)壘各區(qū)域尺寸如圖）18．（2022·吉林長(zhǎng)