高考物理總復(fù)習(xí)《牛頓運動定律》專項測試卷含答案

第第頁高考物理總復(fù)習(xí)《牛頓運動定律》專項測試卷含答案學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1．(江蘇南京市三模)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t＝0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施成功脫險，在0～30s時間內(nèi)潛艇豎直方向的v－t圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力，則()A．潛艇在“掉深”時的加速度大小為1m/s2B．t＝30s時潛艇回到初始高度C．潛艇豎直向下的最大位移為100mD．潛艇在10～30s時間內(nèi)處于超重狀態(tài)2．(湖北名校聯(lián)盟第三次聯(lián)考)圖(a)為高層建筑配備的救生緩降器材，發(fā)生火災(zāi)時，使用者先將安全鉤掛在室內(nèi)窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在人體腰部，通過緩降繩索安全落地。某學(xué)校進(jìn)行火災(zāi)逃生演練，一同學(xué)(可視為質(zhì)點)利用緩降器材逃生，圖(b)為該同學(xué)整個運動過程的位移x與時間t的圖像，以豎直向下為正方向，0～2s、2～4s內(nèi)的圖像均為拋物線，且兩段拋物線平滑連接。在t＝4s時，該同學(xué)恰好抵達(dá)地面，且速度為零。不計空氣阻力，重力加速度大小g＝10m/s2。下列說法正確的是()A．該同學(xué)從離地面高度為h＝16m處緩降B．0～4s內(nèi)，該同學(xué)的平均速度大小為3m/sC．0～4s內(nèi)，該同學(xué)先超重后失重D．0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)，該同學(xué)具有相同的加速度3.(云南紅河統(tǒng)考二模)水平路面上有一貨車運載著5個相同的、質(zhì)量均為m的光滑均質(zhì)圓柱形工件，其中4個恰好占據(jù)車廂底部，另有一個工件D置于工件A、B之間(如圖所示)，重力加速度為g。貨車以某一加速度向左加速運動時，工件A與D之間恰好沒有作用力，此時工件C與B間的作用力大小為()A.eq\f(2\r(3),3)mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\r(3)mg D．2eq\r(3)mg4.(山西三晉名校、安徽名校聯(lián)考)2022年6月17日，中國第三艘航空母艦“福建艦”正式下水，其配備有三條電磁彈射器，電磁彈射器可額外為艦載機提供恒定的推力助其短距離起飛，從而極大提升航空母艦的打擊力。某艦載機在地面測試時，發(fā)動機打開，由靜止勻加速滑跑距離為L時達(dá)到升空速度v，離地起飛。若該型艦載機同等條件下，在福建艦彈射器的恒定推力輔助作用下僅需滑跑eq\f(L,3)即可起飛，該型艦載機的質(zhì)量為m，則在起飛的過程中彈射器為其提供的推力大小為()A.eq\f(mv2,L) B.eq\f(mv2,2L)C.eq\f(3mv2,2L) D.eq\f(3mv2,4L)5.如圖為某應(yīng)急救援直升機執(zhí)行滅火任務(wù)時的情景。直升機沿水平方向勻速直線飛往水源地取水時，懸掛空水桶的懸索與豎直方向的夾角為θ＝37°；直升機取水后飛往火場滅火，沿水平方向以5m/s2的加速度勻加速直線飛行時，懸掛水桶的懸索與豎直方向的夾角也為θ＝37°。若空氣阻力大小不變，空桶質(zhì)量為400kg，忽略懸索的質(zhì)量，則此時水桶中水的質(zhì)量為(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)()A．260kg B．500kgC．800kg D．1000kg6.(廣東高考預(yù)測)如圖所示，在某城市的建筑工地上，工人正在運用夾磚器把兩塊質(zhì)量均為m的相同長方體磚塊夾住后豎直向上勻加速提起。已知每塊磚能承受的最大壓力大小為F，夾磚器與每塊磚間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。則在加速提起磚塊的過程中，下列說法正確的是()A．在加速提起磚塊的過程中，磚塊處于失重狀態(tài)B．夾磚器對兩塊磚塊的壓力大小可能不相等C．磚塊被勻加速提起的過程中，其加速度的最大值為eq\f(μF,m)－gD．兩塊磚塊之間的摩擦力一定不為零7.(湖北省2月聯(lián)考)如圖所示，帶有滑輪K的物塊A的質(zhì)量為M＝2.5kg，鎖定在光滑的水平桌面上。一輕繩繞過滑輪K，輕繩的水平段與豎直墻壁連接，豎直段下端懸掛質(zhì)量為m＝1kg的物塊B，輕繩與滑輪之間的摩擦不計，物塊B與A之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。若解除對A的鎖定，則物塊A運動的加速度大小為()A．4m/s2 B．3m/s2C．2m/s2 D．1m/s2參考答案1．(江蘇南京市三模)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t＝0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施成功脫險，在0～30s時間內(nèi)潛艇豎直方向的v－t圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力，則()A．潛艇在“掉深”時的加速度大小為1m/s2B．t＝30s時潛艇回到初始高度C．潛艇豎直向下的最大位移為100mD．潛艇在10～30s時間內(nèi)處于超重狀態(tài)答案D解析潛艇在“掉深”開始時向下加速，則由圖像可知加速度大小為a＝eq\f(20,10)m/s2＝2m/s2，選項A錯誤；在0～30s時間內(nèi)先向下加速后向下減速，則t＝30s時潛艇向下到達(dá)最大深度，選項B錯誤；由圖像可知潛艇豎直向下的最大位移為h＝eq\f(1,2)×20×30m＝300m，選項C錯誤；潛艇在10～30s時間內(nèi)向下減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項D正確。2．(湖北名校聯(lián)盟第三次聯(lián)考)圖(a)為高層建筑配備的救生緩降器材，發(fā)生火災(zāi)時，使用者先將安全鉤掛在室內(nèi)窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在人體腰部，通過緩降繩索安全落地。某學(xué)校進(jìn)行火災(zāi)逃生演練，一同學(xué)(可視為質(zhì)點)利用緩降器材逃生，圖(b)為該同學(xué)整個運動過程的位移x與時間t的圖像，以豎直向下為正方向，0～2s、2～4s內(nèi)的圖像均為拋物線，且兩段拋物線平滑連接。在t＝4s時，該同學(xué)恰好抵達(dá)地面，且速度為零。不計空氣阻力，重力加速度大小g＝10m/s2。下列說法正確的是()A．該同學(xué)從離地面高度為h＝16m處緩降B．0～4s內(nèi)，該同學(xué)的平均速度大小為3m/sC．0～4s內(nèi)，該同學(xué)先超重后失重D．0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)，該同學(xué)具有相同的加速度答案A解析由題圖可知，0～2s內(nèi)該同學(xué)做勻加速直線運動，設(shè)最大速度為v，由eq\f(1,2)a1t12＝8m，v＝a1t1，t1＝2s，解得v＝8m/s，a1＝4m/s2，由題圖可知，2～4s內(nèi)該同學(xué)做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a2，可知h－8m＝eq\f(1,2)a2(t2－t1)2，v＝a2(t2－t1)，t2＝4s，解得a2＝4m/s2，h＝16m，所以該同學(xué)從離地面高度為16m處緩降，A正確；0～4s內(nèi)該同學(xué)的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝4m/s，B錯誤；0～4s內(nèi)該同學(xué)先向下做勻加速直線運動后向下做勻減速直線運動，故該同學(xué)先失重后超重，C錯誤；由以上分析知該同學(xué)在0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)加速度等大反向，D錯誤。3.(云南紅河統(tǒng)考二模)水平路面上有一貨車運載著5個相同的、質(zhì)量均為m的光滑均質(zhì)圓柱形工件，其中4個恰好占據(jù)車廂底部，另有一個工件D置于工件A、B之間(如圖所示)，重力加速度為g。貨車以某一加速度向左加速運動時，工件A與D之間恰好沒有作用力，此時工件C與B間的作用力大小為()A.eq\f(2\r(3),3)mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\r(3)mg D．2eq\r(3)mg答案C解析對D受力分析，當(dāng)工件A與D之間恰好沒有作用力時，D只受到重力、B對D的彈力作用，彈力方向垂直接觸面(沿B、D的軸心連線方向)，彈力和重力的合力產(chǎn)生加速度，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)合＝ma＝eq\f(mg,tan60°)＝eq\f(\r(3),3)mg，則當(dāng)a＝eq\f(\r(3),3)g時，A與D之間恰好沒有作用力。再把A、B、D作為整體受力分析，當(dāng)貨車向左加速運動時，A相對于車有向右運動的趨勢，所以車廂與A之間的彈力是0，C對B有水平向左的彈力，豎直方向上的支持力和重力平衡，在水平方向，則有C對A、B、D整體的作用力大小為F＝3ma＝eq\r(3)mg，即工件C與B間的作用力大小為eq\r(3)mg，A、B、D錯誤，C正確。4.(山西三晉名校、安徽名校聯(lián)考)2022年6月17日，中國第三艘航空母艦“福建艦”正式下水，其配備有三條電磁彈射器，電磁彈射器可額外為艦載機提供恒定的推力助其短距離起飛，從而極大提升航空母艦的打擊力。某艦載機在地面測試時，發(fā)動機打開，由靜止勻加速滑跑距離為L時達(dá)到升空速度v，離地起飛。若該型艦載機同等條件下，在福建艦彈射器的恒定推力輔助作用下僅需滑跑eq\f(L,3)即可起飛，該型艦載機的質(zhì)量為m，則在起飛的過程中彈射器為其提供的推力大小為()A.eq\f(mv2,L) B.eq\f(mv2,2L)C.eq\f(3mv2,2L) D.eq\f(3mv2,4L)答案A解析艦載機在發(fā)動機推力的作用下由靜止勻加速運動直至起飛，有2aL＝v2，其所受合力為F＝ma＝meq\f(v2,2L)，當(dāng)“同等條件下”在彈射器加持下起飛時，有2a′eq\f(L,3)＝v2，F(xiàn)＋F′＝ma′＝meq\f(3v2,2L)，所以彈射器為飛機提供的推力大小F′＝meq\f(v2,L)，故選A。5.如圖為某應(yīng)急救援直升機執(zhí)行滅火任務(wù)時的情景。直升機沿水平方向勻速直線飛往水源地取水時，懸掛空水桶的懸索與豎直方向的夾角為θ＝37°；直升機取水后飛往火場滅火，沿水平方向以5m/s2的加速度勻加速直線飛行時，懸掛水桶的懸索與豎直方向的夾角也為θ＝37°。若空氣阻力大小不變，空桶質(zhì)量為400kg，忽略懸索的質(zhì)量，則此時水桶中水的質(zhì)量為(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)()A．260kg B．500kgC．800kg D．1000kg答案C解析直升機懸掛空桶勻速飛往水源取水時，空桶受力平衡，有FT1sinθ－Ff＝0，F(xiàn)T1cosθ－mg＝0，解得Ff＝mgtanθ，直升機加速返回時，由牛頓第二定律可得FT2sinθ－Ff＝(m＋M)a，F(xiàn)T2cosθ－(m＋M)g＝0，解得水桶中水的質(zhì)量為M＝800kg，故選C。6.(廣東高考預(yù)測)如圖所示，在某城市的建筑工地上，工人正在運用夾磚器把兩塊質(zhì)量均為m的相同長方體磚塊夾住后豎直向上勻加速提起。已知每塊磚能承受的最大壓力大小為F，夾磚器與每塊磚間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。則在加速提起磚塊的過程中，下列說法正確的是()A．在加速提起磚塊的過程中，磚塊處于失重狀態(tài)B．夾磚器對兩塊磚塊的壓力大小可能不相等C．磚塊被勻加速提起的過程中，其加速度的最大值為eq\f(μF,m)－gD．兩塊磚塊之間的摩擦力一定不為零答案C解析在加速提起磚塊的過程中，磚塊加速度向上，處于超重狀態(tài)，A錯誤；磚塊水平方向保持平衡，故夾磚器對兩塊磚的壓力大小相等，B錯誤；夾磚器與磚塊即將發(fā)生滑動時，磚塊加速度最大，對兩塊磚整體受力分析如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律有2μF－2mg＝2ma，則磚塊被加速提起過程中，其加速度的最大值為a＝eq\f(μF,m)－g，C正確；加速度最大時，單獨對其中一塊磚受力分析如圖乙所示，若豎直方向上只受重力mg以及夾磚器對其向上的靜摩擦力Ff，有Ff－mg＝ma，解得Ff＝μF，故兩塊磚之間的摩擦力為零，D錯誤。7.(湖北省2月聯(lián)考)如圖所示，帶有滑輪K的物塊A的質(zhì)量為M＝2.5kg，鎖定在光滑的水平桌面上。一輕繩繞過滑輪K，輕繩的水平段與豎直墻壁連接，豎直段下端懸掛質(zhì)量為m＝1kg的物塊B，輕繩與滑輪之間的摩擦不計，物塊B與A之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。若解除對A的鎖定，則物塊A運動的加速度大小為()A．4m/s2 B．3m/s2C．2m/s2 D．1m/s2答案C解析以桌面為參照物，則A將向右加速運動，B將