高考专题一对一2020年高考用书 真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析

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专题04 牛顿运动定律

1．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与

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实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s。由题给数据可以得出

A．木板的质量为1 kg B．2 s~4 s内，力F的大小为0.4 N C．0~2 s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】AB

【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2~5 s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2~4 s和4~5 s列运动学方程，可解出质量m为1 kg，2~4 s内的力F 为0.4 N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ，故D错误。2．（2019·安徽省定远县民族中学高三模拟）如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出），已知小球与杆间的动摩擦因数为?，下列说法中正确的是

A．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动 B．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止 C．小球的最大加速度为

F mF0??mgD．小球的最大速度为

?k【答案】D

【解析】AB项：刚开始运动时，加速度为___________，当速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv>mg后，加速度为：

，当速度v增大，加速度减小，当a减小到0，做匀速

运动，所以小球的速度先增大后保持不变，加速度先增大后减小，最后保持不变，故AB错误；C项：当阻力为零时，加速度最大，故小球的最大加速度为

F0，故C错误；D项：当加速度为零时，小球的m，故D正确。

速度最大，此时有：F0=μ（kvm–mg），故最大速度为

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3．（2019·江西省名校联考）南方气温偏低，经常存在冰冻现象。某校方同学和阳同学（校服材质一样）先后从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，最终两人停在水平冰面上，如图所示（两人均可视为质点，且不计人经过B点时的能量损失）。根据上述信息，不能确定方、阳两人 A．经过B点时速度大小相等 B．最终两人停在水平冰面上同一位置 C．损失的机械能相等· D．运动的时间相等 【答案】C

【解析】设在斜面上运动的距离为s1，在水平面上运动的距离为s2，斜面的倾角为?，动摩擦因数为?，物体在斜面上下滑时，由牛顿第二定律得

，可得

，所

2以两个物体在斜面下滑时加速度相同，根据运动学公式可得vB?2a1s1，经过B点时速度大小相等，对

整个过程，运用动能定理得，则得，可

知s1、?、?相同，则知最终两人停在水平冰面上同一位置，同理在水平面上运动的加速度相同，运动时间也相同，故两个物体运动的总时间相等；由上知不能确定两个物体质量关系，故不能确定摩擦力相等，也不能判断克服摩擦力做功的大小，所以机械能损失不一定相等，故不能确定方、阳两人的选选项C。

4．（2019·辽宁省沈阳市高三三模）如图所示，水平桌面上放置一个倾角为45°的光滑楔形滑块A，一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2 kg的小球。若滑块与小球一起以

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加速度a向左做匀加速运动（取g=10 m/s）则下列说法正确的是

A．当a=5 m/s2时，滑块对球的支持力为

2N 22N 2B．当a=15 m/s2时，滑块对球的支持力为半

C．当a=5 m/s2时，地面对A的支持力一定大于两个物体的重力之和 D．当a=15 m/s2时，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和 【答案】A

【解析】设加速度为a0时小球对滑块的压力等于零，对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定

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=ma0；竖直方向：Fsin45°=mg，解得a0=g。A、当a=5 m/s2时，小球未律，有：水平方向：F合=Fcos45°

–FNcos45°=ma；竖直方向：Fsin45°+FNsin45°=mg，解得FN?离开滑块，水平方向：Fcos45°

2N，故2A正确；B、当a=15 m/s2时，小球已经离开滑块，只受重力和绳的拉力，滑块对球的支持力为零，故B错误；CD、当系统相对稳定后，竖直方向没有加速度，受力平衡，所以地面对A的支持力一定等于两个物体的重力之和，故C，D错误；故选A。

5．（2019·辽宁省辽南协作体高三下学期第一次模拟）如图所示，光滑的水平面上两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体，中间用轻质弹簧秤连接，在两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力作用下一起匀加速运动，则

A．弹簧秤的示数是10 N B．弹簧秤的示数是25 N C．弹簧秤的示数是26 N D．弹簧秤的示数是52 N 【答案】C

【解析】以两物体组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得：对物体m1，由牛顿第二定律得：

，解得：a=2 m/s，

2

，解得：T=26 N，则弹簧秤示数为26 N，C正确。

6．（山东省淄博市2019届高三三模考试理综物理试卷）如图所示，某宾馆大楼中的电梯下方固定有4根相同的竖直弹簧，其劲度系数均为k。这是为了防止电梯在空中因缆绳断裂而造成生命危险。若缆绳断裂后，总质量为m的电梯下坠，4根弹簧同时着地而开始缓冲，电梯坠到最低点时加速度大小为5g（g为重力加速度大小），下列说法正确的是

A．电梯坠到最低点时，每根弹簧的压缩长度为B．电梯坠到最低点时，每根弹簧的压缩长度为

mg 2k6mg kC．从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，电梯先处于失重状态后处于超重状态 D．从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，电梯始终处于失重状态 【答案】C

【解析】在最低点时，由牛顿第二定律：

，其中a=5g，解得x?3mg，选项AB错误；2k从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，重力先大于弹力，电梯向下先加速运动，当重力小于弹力时，电梯的加速度向上，电梯向下做减速运动，则电梯先处于失重状态后处于超重状态，选项C正确，D错误。

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7．（2019·江苏省丹阳市丹阳高级中学三模）如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a>μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过 A．2?2gs0 B．2?1gs0 C．2as0 D．【答案】A 【解析】由

，分析可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下来，则车的最大加速度

，车的最大速度：

，故选A。

a??2g，由运动学公式

8．（2019·福建省厦门外国语学校高三最后一模）如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙

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所示，取g=10 m/s。根据图象可求出

A．物体的初速率v0=6 m/s

B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5

C．当θ=30o时，物体达到最大位移后将保持静止

D．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值 【答案】BD

【解析】A项：由图可知，当夹角为90°时，x=0.80 m，物体做竖直上抛运动，则由竖直上抛运动规律可

2知：v0?2gx，解得：

B项：x=1.60 ，故A错误；当夹角θ=0时，

，解得：??0.5，故B正确；C项：若θ=30°时，物体的重力沿

m，由动能定理可得：

=0.5mg；最大静摩擦力为：斜面向下的分力大小为：mgsin30°

，则

，，因此，物体达到最大位移后将

下滑，故C错误；D项：根据动能定理得：，解得：

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