高考物理一轮复习考点通关检测考点巩固卷03 牛顿运动定律的理解和应用（2份，原卷版+解析版）

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牛顿运动定律的理解和应用（12单选+3多选）
1．（2024·甘肃兰州·一模）在东汉王充所著的《论衡•状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A．水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因
B．“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C．只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持
D．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
【答案】B
【详解】A．水冲沙石，沙石才能运动，因为水的冲击力克服了阻力，故力是改变运动的原因，故A错误；
B．物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越大，力是改变物体运动状态的原因，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故B正确；
C．物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以做匀速直线运动状态，故C错误；
D．“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，故D错误。
故选B。
2．（2024·辽宁丹东·一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1000N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A．在B点时，弹性轻绳的拉力为零B．经过C点时，人处于超重状态
C．弹性轻绳的劲度系数为D．打开扣环瞬间，人在A点的加速度大小为
【答案】C
【详解】C．在B点时人的速度最大，加速度为零，处于平衡状态，有
在A点未释放时，有
又
联立，解得
故A错误；C正确；
B．在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态。故B错误；
D．打开扣环瞬间，由牛顿第二定律，可得
解得
故D错误。
故选C。
3．（2024·广东佛山·二模）春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图像。下列说法正确的是（ ）
A．时，无人机a处于失重状态
B．时，无人机a飞到了最高点
C．内，两架无人机a、b的平均速度相等
D．内，无人机a的位移小于无人机b的位移
【答案】C
【详解】A．时，无人机向上匀加速运动，a处于超重状态，故A错误；
B．时，无人机a速度达到最大，10s后减速上升，30s时飞到了最高点，故B错误；
C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，两架无人机a、b的位移相等，平均速度相等，故C正确；
D．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，无人机a的位移大于无人机b的位移，故D错误。
故选C。
4．（2024·浙江金华·二模）卡路里是健身爱好者熟知的能量单位，将其用国际单位制的基本单位表示正确的是（ ）
A．JB．N·mC．kg·m/sD．kg·m/s
【答案】D
【详解】能量的单位为焦耳，则
故选D。
5．（2024·广东茂名·二模）如图所示，水平地面上静止叠放着a、b两个石块，已知a与b之间接触面切线不水平，不考虑a与b之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（ ）
A．b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力
B．b共受到5个力的作用
C．地面对b的摩擦力水平向左
D．地面受到的压力等于a和b的重力之和
【答案】D
【详解】A．b对a的支持力与a受到的重力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故A错误；
BCD．以a、b两个石块为整体，根据受力平衡可知，地面对b只有支持力作用，没有摩擦力作用，则地面受到的压力等于a和b的重力之和；以b为研究对象，b受到重力、a对b的压力和摩擦力、地面的支持力作用，共4个力的作用，故BC错误，D正确。
故选D。
6．（2024·浙江台州·二模）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳下端连接的灯笼处于静止状态。现在灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止，两个轻环始终静止，则（ ）
A．杆对A环的力不变
B．杆对B环的弹力不变
C．A环对杆的摩擦力变大
D．与B环相连的细绳对灯笼的拉力变小
【答案】C
【详解】两个轻环始终静止，说明两根绳子和横杆的夹角不变。
ABD．初始状态，两细绳拉力的合力与灯笼的重力等大，灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止后，重力与风力的合力等于此时两细绳拉力的合力，即两细绳拉力的合力变大，则两细绳的拉力均变大，杆对A环的力变大，杆对B环的弹力变大，故ABD错误；
C．杆对A环的摩擦力与细绳对A环的拉力沿杆方向的分力等大，则杆对A环的摩擦力变大，根据牛顿第三定律，A环对杆的摩擦力变大，故C正确。
故选C。
7．（2024·四川甘孜·一模）物理学发展史上，亚里士多德、牛顿、伽利略、笛卡尔等许许多多的科学家为关于物体运动的研究做出了巨大贡献。以下选项中符合历史事实的是（ ）
A．亚里士多德认为，力不是维持物运动的原因
B．伽利略“理想实验”内容中“如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度”是可靠的事实
C．笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】C
【详解】A．伽利略“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，符合事实，故A错误；
B．两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，这是一个客观事实；而如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，这是在没有摩擦的情况下的一个推论，不符合事实，故B错误；
C．笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合事实，故C正确；
D．一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，运动的物体会永远运动下去，故D错误。
故选C。
8．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）一物体从开始由静止做直线运动，物体运动的加速度a随时间t变化的图象如图所示。在内，下列说法正确的是（ ）
A．在内，物体做匀加速直线运动
B．在内，物体所受合力不断减小
C．在第末，物体离出发点最远，速率最大
D．在第末，物体的速度和加速度都为零，且离出发点最远
【答案】D
【详解】A．由图可得，在0~1s内，物体的加速度大小在增大，所以物体做变加速直线运动，故A错误；
B．由图可得，在2~3s内，物体的加速度大小在增大，根据牛顿第二定律
物体所受合力不断增大，故B错误；
CD．根据
可得，图线与t轴围成的面积表示物体的速度变化量，由图可得0~2s内物体加速，当时，物体的速度最大，内与t轴围成的面积为负，表示物体在减速，且0~2s内和2~4s内图线与坐标轴围成的面积相等，故时，物体速度减小为零，由图可知，此时加速度也为零，物体距离出发点最远，故C错误，D正确。
故选D。
9．（2024·陕西安康·模拟预测）如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3m的物块A，系统处于静止状态。若将质量为m的物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的细绳与A相连，开始时用手托住物体B，使细绳刚好保持伸直（绳、弹簧与斜面平行），松手后A、B一起运动，A运动到最高点P（未画出）后再反向向下运动到最低点。已知重力加速度为g，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．释放B后的瞬间，绳子张力大小为B．释放B后的瞬间，绳子张力大小为
C．在最高点P，绳子张力大小为D．在最高点P，弹簧对A的弹力大小为
【答案】B
【详解】AB．释放瞬间对整体由牛顿第二定律有
对物体B，有
联立解得
故A错误，B正确；
CD．在最高点P，由对称性可知，加速度大小为
对整体，有
对物体B，有
解得
，
故CD错误。
故选B。
10．（22-23高一下·山东滨州·阶段练习）如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面，光滑挡板与水平方向的夹角为，挡板可绕转轴在竖直平面内转动。现将重为的圆球放在斜面与挡板之间。下列说法错误的是（ ）
A．若，球对斜面的压力大小为
B．若挡板从位置沿逆时针方向缓慢转动到过程中，则球对斜面的压力逐渐增大
C．若，使小车水平向左做变加速运动，则小车对地面的压力增大
D．若，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零
【答案】C
【详解】A．若，球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示
为邻边作平行四边形，根据几何关系可知，
由牛顿第三定律知，球对斜面的压力大小为G，A正确；
B．若挡板从位置沿逆时针方向缓慢转动到过程中，的方向始终不变，根据图象可知，都增大，根据牛顿第三定律可知，球对斜面的压力增大，B正确；
C．整体在水平方向有加速度，但是竖直方向没有运动，即竖直方向的合力为零，根据平衡条件可知地面对小车整体的支持力等于小车整体的重力，根据牛顿第三定律可知，小车整体对地面的压力大小等于小车整体的重力，C错误；
D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当和重力G的合力正好提供产生加速度时的力时，球对挡板的压力为零，D正确。
本题选说法错误项，故选C。
11．（2024·山东·一模）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方随坐标x的变化图像如图乙所示，其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标及加速度大小的判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】A．图乙所示图像中，OA段是直线，小球从O运动到A过程加速度不变，小球做自由落体运动，小球到达A时，下落高度为h，小球的加速度仍然是g，所以
，
故A错误；
B．由图示所示图像可知，在B点小球速度最大，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度为
由
可知
所以B得坐标为
故B错误；
C．由于C点与A点关于BE对称，所以
在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为
小球在C点由牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D．小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方，小球到达D点时形变量
加速度
故D错误。
故选C。
12．（2024·湖南邵阳·二模）如图所示，水平地面上一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，油桶质量分布均匀且均为m，在车厢底一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶C，自由摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A、B的支持，和汽车一起保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在水平面上保持静止时，C受A对它的支持力为
B．汽车向左加速时，A对C的支持力变小
C．汽车向左加速时，B对C的支持力变小
D．要使C不发生滚动，汽车向左加速的最大加速度为
【答案】B
【详解】A．对桶C受力分析如图
由几何关系知
由对称性知
由平衡条件有
得
故A错误；
BC．货车向左做匀加速直线运动时，由
则
即A对C的支持力变小，B对C的支持力变大，故B正确，C错误；
D．当汽车加速度向左，要使C不发生滚动，即C将要脱离A时，A对C的支持力为零，竖直方向上
水平方向上
得
故D错误。
故选B。
13．（2024·山东潍坊·三模）如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小F=0.05v2（采用国际单位制），v为风速。控制v可以改变表演者的上升高度h，其v2与h的变化规律如乙图所示。g取10m/s2。表演者上升10m的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．打开开关瞬间，表演者的加速度大小为2m/s2
B．表演者一直处于超重状态
C．表演者上升5m时获得最大速度
D．表演者先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的减速运动
【答案】AC
【详解】A．打开开关瞬间，表演者高度为0，则有
根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．根据图像可知，当风力与表演者的重力相等时有
解得
由于
可知，重力与风力大小相等时的高度为
可知，在高度小于5m时，风力大于重力，加速度方向向上，表演者处于超重状态，在高度大于5m时，风力小于重力，加速度方向向下，表演者处于失重状态，故B错误；
C．结合上述可知，表演者先向上做加速度减小得加速运动，表演者上升5m时，加速度为0，速度达到最大值，故C正确；
D．结合上述可知，表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，故D错误。
故选AC。
14．（2024·吉林长春·模拟预测）如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2。A的左边被一根轻弹簧用0.5N的水平拉力向左拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则让木箱从静止开始做下列哪种运动时，可使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动（ ）
A．以的加速度竖直向上加速
B．以的加速度竖直向下加速
C．以的加速度水平向右加速
D．以的加速度水平向左加速
【答案】BC
【详解】A．当物块竖直向上匀加速运动时，根据牛顿第二定律
此时最大静摩擦
故此时物块不可能相对木箱底面水平移动，故A错误；
B．当物块竖直向下匀加速运动时，根据牛顿第二定律
此时最大静摩擦
弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动，故B正确；
C．当物块竖直向右匀加速运动时，根据牛顿第二定律
解得
所以弹簧为原长，则弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动了，故C正确；
D．当物块竖直向左匀加速运动时，根据牛顿第二定律
解得
所以弹簧伸长量增加，物块A相对木箱底面向右移动了，故D错误。
故选BC。
15．（2024·贵州·三模）如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳和悬挂静止在O点，绳与竖直方向的夹角为，绳水平。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为
B．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为
C．剪断绳瞬间，小球的加速度为零
D．剪断绳瞬间，小球的加速度为g
【答案】BD
【详解】AB．剪断绳瞬间，小球即将开始绕A点做圆周运动，沿切线方向可得
解得
故A错误，B正确；
CD．剪断瞬间，小球将绕B点开始做圆周运动，此时切线方向的加速度大小为g，故C错误，D正确。
故选BD。
考点序号
考点
考向
题型分布
考点1
牛顿运动定律的理解和应用
考向1：牛顿第一定律的理解
考向2：牛顿第二定律的理解
考向3：牛顿第三定律的理解
考向4：牛顿运动定律的综合应用
12单选+3多选