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综合卷 牛顿运动定律 2022年高考物理专题训练
一、单选题
1．如图所示，物体A和B的质量均为m，分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（　　）
A．物体B做匀速直线运动 B．物体B做加速直线运动
C．绳子对物体B的拉力等于mg D．绳子对物体B的拉力小于mg
2．在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上。已知图甲中两本词典一起沿木板匀速下滑，图乙中两本词典一起沿木板匀加速下滑。已知两本词典的封面材料不同，但每本词典的上、下两面材料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2，英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3，则下列说法正确的是（　　）
A．μ2一定小于tanθ
B．μ3一定等于tanθ
C．图乙中汉语词典受到的摩擦力大小一定是μ1mgcosθ
D．图甲中英语词典受到的摩擦力大小一定是μ3mgcosθ
3．一光滑的球装在一密闭的盒子里，球刚好与盒子的各壁相接触但只与盒子的下表面之间有挤压。现将盒子竖直向上抛出，则在盒子上升的过程中，以下看法正确的是（　　）
A．如果盒子上升过程中不受空气阻力，则球将与盒子的上表面挤压
B．如果盒子上升过程中不受空气阻力，则球与盒子各个面都无挤压
C．如果盒子上升过程中不受空气阻力，则球将与盒子的下表面挤压
D．如果盒子上升的过程中受到空气阻力，则球将与盒子的下表面挤压
4．如图，质量m=2kg的三角形木楔置于倾角θ=37°。的固定粗糙斜面上，三角形木楔的AB边和AC边相等，∠BAC=74°，它与斜面间的动摩擦因数为0.5，一向右的推力F垂直作用在AB边上，在力F的推动下，木楔沿斜面向上匀速运动，ABC与斜面在同一竖直平面内，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，则木楔匀速运动过程中受到的摩擦力大小为（ ）
A．20.0N B．12.8N C．12.0N D．8.0N
5．如图所示，质量为M的木箱放置在固定斜面上，木箱和斜面间的动摩擦因数为μ，木箱顶部通过细绳拴一质量为m的小球。给木箱一个初速度，当小球相对木箱静止时，小球和木箱的相对位置如图所示，其中β>α，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
A．木箱沿斜面向上运动，速度正在增加 B．木箱沿斜面向下运动，速度正在减小
C．木箱沿斜面向上运动，速度正在减小 D．木箱沿斜面向下运动，速度正在增加
6．如图甲所示，足够长的长木板放置在水平地面上，一滑块置于长木板左端。已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F=0.5t（N）的水平变力作用，从t=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.2 B．木板与地面间的动摩擦因数为0.2
C．图乙中t2=24s D．木板的最大加速度为1m/s2
7．时隔8年之后，2021年12月9日我国宇航员王亚平再次进行太空授课，引发了我国很多中小学生对微重力下液体内部的受力情况感到好奇，某同学为了在地面探究微重力下液体内部的受力情况，设计了如下实验，如图所示，密度为的木球与轻质弹簧相连后置于充满水的密闭容器中弹簧的另一端固定于容器的底部。水与木球的密度差为（>0），重力加速度为g。初始时整个系统静止，现将容器由静止释放，则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为（　　）
A．g B． C． D．
二、多选题
8．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动。一小物块以初速度从端冲上传送带，小物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取，下列说法正确的是（　　）
A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B．小物块与传送带间的动摩擦因数
C．小物块上滑过程中离端的最大距离为
D．小物块从端冲上传送带到返回端所用的时间为
9．如图所示，质量为的物块放在一个静止木箱内，和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3。的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列哪种情况可以使物块相对木箱底面移动（　　）
A．让木箱以的加速度水平向左加速
B．让木箱以的加速度水平向右加速
C．让木箱以的加速度竖直向下加速
D．让木箱以的加速度竖直向上加速
10．如图所示，为长木板，在水平面上以速度v1匀速向右运动，同时物块B在A的上表面以速度匀速v2向右运动，v1和v2以地面为参考系，且A、B接触面粗糙，下列判断正确的是（　　）
A．若，A、B之间无摩擦力
B．若，A受到B所施加的滑动摩擦力向左
C．若，B受到A所施加的滑动摩擦力向右
D．若，A、B之间无滑动摩擦力
11．如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车表面间的动摩擦因数为0.1，t＝0时，车受水平外力作用开始沿水平面向右做直线运动，其v-t图象如图乙所示，已知t＝12s后车静止不动。平板车足够长，物块不会从车上掉下，g取10m/s2。关于物块的运动，以下描述正确的是（　　）
A．0～6s加速，加速度大小为2m/s2，6～12s减速，加速度大小为2m/s2
B．0～8s，物块所受摩擦力向右，8～12s物块所受摩擦力向左
C．物块直到停止全过程物体在小车表面划过的痕迹长度为40m
D．物块直到停止全过程物体在小车表面划过的痕迹长度为24m
三、实验题
12．一种新的短途代步工具﹣电动平衡车，被称为站着骑的电动车，某同学为测量该车在平直水泥里面上受到的阻力情况，设计了下述实验：将输液用的500mL塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的护手上，调节输液管的滴水速度，某滴水刚落地开始计时，从下一滴水开始依次计数为 1、2、3…， 当第 50 滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s，该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行，如图所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），已知当地重力加速度 g＝9.8m/s2，则根据该同学的测量结果可得出（结果均保留两位有效数字）：
(1)平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔 T＝_____s；
(2)平衡车加速过程的加速度大小 a＝_____m/s2，运动到 D点的速度大小 v=_____m/s（结果均保留两位小数）
(3)设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的 k倍，则 k＝_____。（结果均保留两位小数）
(4)通过分析纸带，平衡车从哪段开始关闭动力_____。
A．EF段 B．FG段 C．GH段
13．如图所示，某同学在一次实验中打出了一条纸带，A、B、C、D、E、F是纸带上6个依次打的点，打点计时器的电源频率为50Hz。该同学用毫米刻度尺测量A点到其它各点的距离，并记录在图中。
（1）物体运动的加速度是______m/s2。
（2）该同学最可能完成的是下列哪个实验？______。
A．探究加速度与力、质量的关系
B．探究自由落体运动的规律
C．测量木块与木板间的动摩擦因数
（3）根据第（2）问的结论，为了求出物体在运动过程中受到的阻力，还需测量的物理量是______（说明含义并用字母表示）。用还需测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受阻力的表达式f=______（当地重力加速度为g）。
四、解答题
14．如图甲所示，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，用沿斜面向上的恒力F拉着物块由静止从斜面底端沿斜面向上运动，作用一段时间后撤去拉力。从物块运动开始计时，物块沿斜面向上运动的速度-时间图像如图乙所示，已知物块的质量为1kg，物块与斜面间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g=10ms2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）撤去拉力后，物块向上运动的加速度大小；
（2）拉力F的大小；
（3）物块返回斜面底端时的速度大小。
15．如图所示，有一倾角为θ=37°（sin37°=），下端固定一挡板，挡板与斜面垂直，一长木板上表面的上部分粗糙，下部分光滑，上端放有一质量m的小物块。现让长木板和小物块同时由静止释放，此时刻为计时起点，在第2s末，小物块刚好到达长木板的光滑部分，又经过一段时间，长木板停在挡板处，小物块刚好到达长木板的下端边缘。已知小物块与长木板的上部分的动摩擦因数，长木板与斜面间的动摩擦因数，长木板的质量M=m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2.求：
（1）在0~2s时间内长木板和小物块的加速度的大小；
（2）长木板距离挡板多远；
（3）长木板的长度。
16．随着生活条件的不断改善，乘飞机出行已成为人们的一种重要选择。乘客在进入候机厅时将会接受严格的安全检查，下图为一安检设备原理图左侧为一水平传送带，右侧为轨道。某次对行李（可视为质点）进行检查时，乘客将行李静止放于传送带左端A，传送带以v0=1m/s的速率匀速转动，经过一段时间，行李从传送带右端B滑上倾角=37°的斜面轨道BC，最后停在水平平台CD上。已知AB离地高为h=1.2m，A、B间的距离为L1=3.5m，平台CD长L2=1.7m，行李与传送带之间的动摩擦因数1=0.2，行李与轨道BC、平台CD的动摩擦因数均为2=0.5，且行李通过传送带与轨道连接处B以及轨道与平台连接处C时速率不变，速度方向分别变为沿轨道向下和水平向右。g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求行李从A到B所经历时间；
（2）行李停在平台上的位置到C点的距离；
（3）在CD右侧还有一储物槽，要使行李能滑入储物槽内，必须在行李放上传送带时，使传送带即刻做初速度为v0匀加速转动，则传送带的加速度最小值为多少？
17．一倾角为37°的足够长的传送带以的速度顺时针运行，某时刻一质量的物块（视为质点）以的速度沿传送带斜向下运动，如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，。若以此时为计时零点，求：
（1）物块在传送带上斜向下运动的加速度大小；
（2）内物块位移的大小；
（3）内物块与传送带相对滑动的距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
AB．将A物体的速度vA进行分解如图所示
则有
vB=vAcosα
α减小，vA不变，则vB逐渐增大，说明B物体向上做加速运动，故选项A错误，B正确。
CD．物体B加速上升，处于超重状态，则绳子对物体B的拉力大于mg，选项CD错误。
故选B。
2．C
【解析】
A．对图甲词典整体进行分析，有
则有
A错误；
B．对图甲中的英语词典有，设其受到的静摩擦力为f，则有
即
B错误；
C．对图乙词典整体进行分析，有
对图乙的汉语词典单独分析，有
联立有
C正确；
D．图甲中的英语词典受到静摩擦力，有
根据对A选项的分析，可知
故有
D错误。
故选C。
3．B
【解析】
ABC．若空气阻力可忽略时，在整个过程中，对整体法分析可知：加速度为g，再对小球，根据牛顿第二定律可知，小球只能受重力，所以上升、下降对盒均无压力，故AC错误，B正确；
D．在上升过程中，整体的加速度
隔离对小球分析
mg+F=ma
解得
方向向下，即盒子顶部对小球有向下的作用力，故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
因边和边相等，，所以
故边竖直，推力F水平向右，根据平衡可得
解得
故选A。
5．C
【解析】
若β=α，则对小球受力分析可知
mgsinα=ma0
则
a0=gsinα
则说明木箱与斜面之间光滑；若β>α，则由牛顿第二定律，沿斜面方向
可知
方向沿斜面向下，则对木箱和小球的整体一定是
即木箱受摩擦力的方向沿斜面向下，可知木箱沿斜面向上运动，速度正在减小。
故选C。
6．C
【解析】
A．根据图乙可知，滑块在t2以后受到的摩擦力不变，为8N，根据
可得滑块与木板间的动摩擦因数为
A错误；
B．在t1时刻木板相对地面开始运动，此时滑块与木板相对静止，则木板与地面间的动摩擦因数为
B错误；
CD．在t2时刻，滑块与木板将要发生相对滑动，此时滑块与木板间的静摩擦力达到最大，且此时二者加速度相同，且木板的加速度达到最大，对滑块有
对木板有
联立解得
则木板的最大加速度为2m/s2，根据
可求得
C正确，D错误。
故选C。
7．D
【解析】
初始时整个系统静止，弹力为Fk,对木球分析
释放瞬间，弹力不变，系统处于完全失重状态，浮力消失
故选D。
8．AD
【解析】
CD．0-1s内，物块的加速度大小为
方向沿传送带向下；1-2s，物块的加速度大小为
方向沿传送带向下；物块上升的位移大小等于v-t图象与时间轴所包围的面积大小，为
小物块上滑过程中离端的最大距离为10m，根据得物块下滑的时间
所以物块从冲上传送带到返回A端所用的时间为，故C错误D正确；
AB．0-1s内，对煤块根据牛顿第二定律得
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
1-2s，对煤块根据牛顿第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
θ=37°，μ=0.25
则
tanθ=0.75
故A正确、B错误。
故选AD。
9．AC
【解析】
A．木箱做水平向左匀加速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有
μmg-T=ma1
代入数据可得
a1=0.6m/s2＜3m/s2
故物块将相对木箱水平向右运动，故A正确；
B．木箱做水平向左匀减速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有
代入数据可得
a2=5.4m/s2>3m/s2
故物块不会相对木箱运动，故B错误；
CD．物块A能保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，木箱竖直向下匀加速运动，物块处于失重状态，物块对木箱间的压力变小，竖直方向
mg-N=ma
又最大静摩擦力
f=μN
当a=3m/s2时，物体与木箱的最大静摩擦力摩擦力
f=1.05N＜1.2N
故此时物块A可以相对木箱底面水平移动；若木箱竖直向下匀减速运动，则物块与木箱间的压力变大，此时物块A与木箱间的最大静摩擦力大于木箱静止时的最大值，故此时物块A可以不能相对木箱底面水平移动，故C正确D错误；
故选AC。
10．AB
【解析】
A．若，A、B之间无摩擦力，A正确；
B．若，A受到B所施加的滑动摩擦力向左，B正确；
C．若，B受到A所施加的滑动摩擦力向左，C错误；
D． 若，A、B之间有滑动摩擦力，D错误。
故选AB。
11．BD
【解析】
AB．根据速度与时间的图象的斜率表示加速度，则车先以的加速度匀加速直线运动
后以的加速度匀减速直线运动，
根据物体与车的动摩擦因数可知，物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为，有
因此当车的速度大于物体的速度时，物体受到滑动摩擦动力，相反则受到滑动摩擦阻力。
根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：当时，车的速度大于物体，因此物体受到滑动摩擦动力，则其加速度为，末物块的速度
此时小车速度大于物块速度，当车减速运动时，当两者速度相等时，则
解得
，
故在这内物块受到的摩擦力向右，后车速小于物块的速度，受到的摩擦力向左，故错误，B正确；
CD．内物块前进的位移为
物块减速到静止通过的位移为
在后，平板车的加速度为，而物块的加速度源于摩擦力，其最大值为，显然物块不可能与平板车一起减速，只能做加速度为的匀减速运动，直至停止。在物块与平板车共速前，物块相对于平板车向后运动，其相对位移大小为
解得
物块与平板车共速后，物块相对于平板车向前运动，其相对位移大小为
两阶段的相对运动而产生的痕迹会有部分重叠，由于，故痕迹长度为，故C错误，D正确；
故选BD。
12． 0.5s 1.94 4.45 0.04 A
【解析】
(1)[1]当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s，则相邻两滴水间的时间间隔
(2)[2]由逐差法可知，加速度大小为
[3]运动到D点的速度大小
(3)[4]在减速阶段，根据逐差法得加速度大小为
根据牛顿第二定律得
解得
(4)[5]由纸带可知，BC段与AB段之差为0.49m，CD段与BC段之差为0.48m，DE段与CD段之差为0.49m，EF段与DE段之差为0.30m，由此可知，平衡车从EF段开始关闭动力；
故选A。
13． 9.5 B 物体的质量m mg-ma
【解析】
（1）[1]根据 解得物体运动的加速度
（2）[2]因重物的加速度接近于重力加速度，则该同学最可能完成的是探究自由落体运动的规律；故选B。
（3）[3]根据
mg-f=ma
则
f=mg-ma
则为了求出物体在运动过程中受到的阻力，还需测量的物理量是物体的质量m；物体在运动过程中所受阻力的表达式
f=mg-ma
14．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）撤去拉力后减速上滑，沿斜面方向，根据牛顿第二定律有
垂直斜面方向有
且
联立解得
（2）由速度时间图象可知加速上滑与减速上滑的加速度大小相等，设为，加速上滑时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
（3）0.5s末的速度
上滑总位移
下滑过程，根据牛顿第二定律有
根据速度位移公式有
联立解得
15．(1)a1=3m/s2，a2=1m/s2；(2)3m；(3)12m
【解析】
(1)在0~2s时间内，m和M的受力分析，其中f1、N1是m与M之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是M与斜面之间的摩擦力和正压力的大小
规定沿斜面向下为正，设m和M的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得
联立得
(2)在t1=2s时，设m和M的速度分别为v1和v2，则
t>t1时，设m和M的加速度分别为a 1和a 2.此时m与M之间摩擦力为零，同理可得
对m
对M
即M做减速运动,设经过时间t2，M的速度减为零，则有
联立得
在t1+t2时间内，M距离挡板
(3)长木板的长度就是m相对于M运动的距离为
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）行李在传送带上先做匀加速运动，由牛顿第二定律有
代入数据得
当行李与传送带速度相同时，由
代入数据得
由
代入数据得
之后行李做匀速运动
代入数据得
解得
（2）行李有斜面轨道上运动，由牛顿第二定律有
代入数据得
设滑到C点的速度为，由
又
代入数据得
在平台CD上，由牛顿第二定律
代入数据得
而
得
（3）设行李刚好滑过D点，且设行李在B、C点的速率分别为、，由
代入数据得
如果行李在传送带上一直加速，则到B点的速度
得
所以行李先以的加速度做匀加速运动时间、发生位移，与传送带共速后再与传送带一起以相同的加速度a做匀加运动运动时间、发生位移由
又
时刻共速，有
对传送带有
由以上五式可得
17．（1） ；（2）；（3）
【解析】
（1）分析可知，物块先向下做匀减速直线运动，再向上做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动，则物块在传送带上斜向下运动时，由牛顿第二定律得
解得
（2）物块从开始至速度减为零经历的时间
此阶段物块的位移大小
解得
物块从开始向上做匀加速直线运动至与传送带相同经历的时间
此阶段物块的位移大小
解得
物块匀速运动的位移
故内物块位移的大小
解得
（3）内物块与传送带相对滑动的距离
解得
答案第1页，共2页

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