高考物理真題分項匯編（3年（2021-2023）（北京專用）專題03 牛頓運動定律

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?專題03 牛頓運動定律

1.（2021·北京卷）某同學使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（???）

A．30cm刻度對應的加速度為 - 0.5g B．40cm刻度對應的加速度為g
C．50cm刻度對應的加速度為2g D．各刻度對應加速度的值是不均勻的


一、 單選題
1.（2023·北京西城·統(tǒng)考三模）伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結合探索自然規(guī)律的科學方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（　?。?br /> A．物體之間普遍存在相互吸引力
B．力不是維持物體運動的原因
C．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反
D．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快

2.（2023·清華附中·?？既＃┮晃锢韺W習小組在豎直電梯里研究超重失重現(xiàn)象：力傳感器上端固定在鐵架臺上，下端懸掛一個質量為m的鉤碼。當電梯在1樓和3樓之間從靜止開始運行然后再到靜止的過程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到拉力F隨時間t的變化如圖所示。忽略由于輕微抖動引起的示數(shù)變化，下列說法正確的是（????）
??
A．a(chǎn)到b過程中電梯向上運動，b到c過程中電梯向下運動
B．a(chǎn)到c過程中鉤碼的機械能先增加后減小
C．圖形的面積大于圖形的面積
D．c到d的過程中電梯處于勻速運動狀態(tài)

3.（2023·北京第101中學·?？既＃└哐獕阂殉蔀槲：θ祟惤】档囊环N常見病，現(xiàn)已查明，血管變細是其誘因之一。為研究這一問題，我們可做一些簡化和假設：設血液通過一定長度血管時受到的阻力f與血液流速v成正比，即（其中k與血管粗細無關），為維持血液勻速流動，在這血管兩端需要有一定的壓強差。設血管內徑為d時所需的壓強差為，若血管內徑減為時，為了維持在相同時間內流過同樣多的血液，壓強差必須變?yōu)椋ā　。?br /> A． B．
C． D．

4.（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）某同學制作了一個“豎直加速度測量儀”，其構造如圖所示。彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。彈簧下端懸掛重物，靜止時，彈簧下端的指針指直尺上某一位置，標記為0，將直尺不同刻度對應的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量電梯運行時豎直方向的加速度。下列說法正確的是（　　）

A．指針指到0刻度時，說明電梯處于靜止狀態(tài)
B．若電梯上升，則指針一直指在0刻線以下
C．各刻度對應加速度的值是均勻的
D．若改變重物的質量，則各刻度對應的加速度值不變

5.（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）在地鐵運行過程中，某人把一根細繩的下端綁著一支圓珠筆，細繩的上端用電工膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。他用手機拍攝了當時情景的照片，如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進方向垂直，細繩與豎直方向夾角為，重力加速度為g。根據(jù)以上信息，可以確定（　　）

A．地鐵運行方向 B．地鐵運行加速度方向
C．圓珠筆的質量 D．地鐵運行加速度大小為

6.（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）2019年2月5日，“流浪地球”在中國大陸上映，贏得了票房和口碑雙豐收。影片講述的是面對太陽快速老化膨脹的災難，人類制定了“流浪地球”計劃，這首先需要使自轉角速度為ω的地球停止自轉，再將地球推移出太陽系到達距離太陽最近的恒星（比鄰星）。為了使地球停止自轉，設想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機，如圖所示（N較大，圖中只畫出了4個）。假設每臺發(fā)動機均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力，該推力可阻礙地球的自轉。已知地球轉動的動力學方程與描述質點運動的牛頓第二定律方程F=ma具有相似性，為M=Iβ，其中M為外力的總力矩，即外力與對應力臂乘積的總和，其值為NFR；I為地球相對地軸的轉動慣量；β為單位時間內地球的角速度的改變量。將地球看成質量分布均勻的球體，下列說法中正確的是（　?。?br />
A．在M=Iβ與F=ma的類比中，與轉動慣量I對應的物理量是m，其物理意義是反映改變地球繞地軸轉動情況的難易程度
B．地球自轉剎車過程中，赤道表面附近的重力加速度逐漸變小
C．停止自轉后，赤道附近比極地附近的重力加速度大
D．這些行星發(fā)動機同時開始工作，且產(chǎn)生的推動力大小恒為F，使地球停止自轉所需要的時間為

7.（2023·北京朝陽·統(tǒng)考一模）如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度（在彈性限度內）。不計空氣阻力。則（　?。?br />
A. 從接觸彈簧到運動至最低點過程中，小球的加速度不斷增大
B. 從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的速度先增大后減小
C. 從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的機械能守恒
D. 小球在最低點時所受的彈力大小等于其所受的重力大小

8．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考一模）直升機懸停在空中，由靜止開始投放裝有物資的箱子，箱子下落時所受的空氣阻力與箱子下落的速度成正比，下落過程中箱子始終保持圖示狀態(tài)。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 下落過程中箱內物體的加速度逐漸增大
B. 箱子接近地面時，箱內物體受到支持力比剛釋放時大
C. 如下落距離足夠大時，箱內物體可能不受箱子底部的支持力作用
D. 下落過程中箱內物體的機械能增大

9．（2023·北京海淀八模（二））如圖所示，光滑水平面上有個一根光滑水平細桿，上面套著兩個質量均為m，半徑很小的球A和B，兩球用長為L的細線相連接，開始時細線被拉直?，F(xiàn)用一與光滑水平面平行且與桿垂直的恒力F作用于線的中點，使兩球由靜止開始沿桿運動，當兩球相距為時兩球沿桿滑行的加速度a的大小為（　?。?br />
A. B. C. D.

10．（2023·北京海淀八模（四））跨過定滑輪的輕繩一端固定在吊板上，另一端拴在一個動滑輪的軸上，跨過動滑輪的輕繩一端固定在吊板上，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質量為，吊板的質量為，繩、定滑輪、動滑輪的質量以及滑輪的摩擦均可不計。重力加速度為。當人和板一起以加速度向上做加速運動時，人對繩的拉力和人對吊板的壓力大小分別為（　　）

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，

11．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）為了研究超重與失重問題，某同學靜止站在電梯中的體重計上觀察示數(shù)變化。在電梯運動的某階段，他發(fā)現(xiàn)體重計的示數(shù)大于自己實際體重，下列說法正確的是（ ）
A. 此時體重計對人的支持力大于人對體重計的壓力
B. 此時電梯可能正在勻速上升
C. 此時電梯可能正在加速上升
D. 此時電梯可能正在加速下降

12．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，傾斜的傳送帶正以恒定速率沿順時針方向轉動，傳送帶的傾角為37°。一物塊以初速度從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，其運動的圖像如圖乙所示，物塊到傳送帶頂端時速度恰好為零，，。g取，則（ ）

A. 傳送帶的速度為
B. 摩擦力方向一直與物塊運動的方向相反
C. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25
D. 傳送帶轉動的速率越大，物塊到達傳送帶頂端時的速度就會越大

13．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）如圖所示，水平面上有一上表面光滑的斜面體，一小物塊沿其上表面勻減速上滑，此過程中斜面體始終保持靜止，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 斜面體受到地面的摩擦力水平向左
B. 斜面體受到地面的摩擦力為零
C. 斜面體對地面的壓力小于斜面體與物塊的重力之和
D. 斜面體對地面的壓力等于斜面體與物塊的重力之和

14．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）幼兒園小朋友玩的滑梯如圖1所示，為了研究方便，可將其簡化為圖2。已知滑梯和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)為，某小朋友質量為m，重力加速度為g，滑梯與水平地面之間的夾角為。下列說法中正確的是（　　）

A．小朋友沿滑梯加速下滑時受力平衡
B．小朋友對滑梯的壓力和滑梯對小朋友的支持力是一對平衡力
C．下滑過程中，小朋友受到的合力大小為
D．下滑過程中，小朋友受到的摩擦力大小為

15．（2023·北京通州·統(tǒng)考一模）為了節(jié)省能源，某商場安裝了智能化電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示。下列說法中正確的是（　?。?br />
A. 顧客僅在加速過程受摩擦力的作用
B. 顧客所受的摩擦力大小與扶梯的加速度大小無關
C. 乘扶梯勻速上樓的過程中，顧客的機械能保持不變
D. 扶梯對顧客作用力的方向先與速度方向相同，再豎直向上

16．（2023·北京通州·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，某同學利用橡皮筋懸掛手機的方法模擬蹦極運動，并利用手機的加速度傳感器研究加速度隨時間變化的圖像，如圖乙所示。手機保持靜止時，圖像顯示的加速度值為0，自由下落時，圖像顯示的加速度值約為-10m/s2，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 時，手機已下降了約1.8m
B. 時，手機正向上加速運動
C. 加速度約為70m/s2時，手機速度為0
D. 時間內，橡皮筋的拉力逐漸減小

17.（2023·北京西城·統(tǒng)考二模）“探究加速度與力的關系”的實驗裝置示意圖如圖所示。實驗中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的質量m不滿足比小車質量M小得多的條件，那么，若保持M不變，將m增大為原來的2倍，不計繩的質量和滑輪摩擦，在砂桶下落相同高度的過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 小車的加速度增大到原來的2倍
B. 繩上的拉力增大到原來的2倍
C. 砂桶機械能的減少量小于原來的2倍
D. 砂桶和小車組成的系統(tǒng)損失的機械能比原來多

18．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，質量為m的小球從A點自由下落，至B點時開始壓縮彈簧，小球下落的最低位置為C點。以B點為坐標原點O，沿豎直向下建立x軸，小球從B到C過程中的加速度一位移圖像如圖乙所示，重力加速度為g。在小球從B運動到C的過程中，下列說法正確的是（　　）

A. 小球在B點時的速度最大
B. 小球在C點時所受的彈力大于
C. 圖像與x軸所包圍的兩部分面積大小相等
D. 小球的動能與彈簧的彈性勢能之和先減小后增大

19．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）甲、乙兩輛汽車在平直路面上同向運動，經(jīng)過同一路標時開始計時，兩車在時間內速度v隨時間t的變化圖像如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 在時刻，甲車剛好追上乙車
B. 在時刻，甲車剛好追上乙車
C. 時間內，甲車所受的合力越來越大
D. 時間內，乙車所受的合力越來越小

20．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）某學習小組觀看完“太空授課”后，設計出4種在太空實驗艙中測量小物塊質量方案：
①將待測小物塊懸掛在勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端，測出小物塊靜止時彈簧的形變量，根據(jù)，求得小物塊的質量
②讓待測小物塊隨實驗艙一起繞地球做勻速圓周運動，測出圓周運動的半徑r和周期T，根據(jù)，求得小物塊的質量
③對待測小物塊施加一個恒定的拉力F，使小物塊從靜止做勻加速直線運動，測出經(jīng)過時間t時的速度v，根據(jù)，求得小物塊的質量
④用一個彈簧測力計拉著待測小物塊做勻速圓周運動，測出彈簧測力計示數(shù)F、圓周運動的半徑R和周期T，根據(jù)，求得小物塊的質量
其中可行的方案有（ ）
A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ①和④

21．（2023·北京一七一中學·?？寄M）如圖所示，一個劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一個小球B，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是( )

A．沿斜面向下的直線
B．豎直向下的直線
C．無規(guī)則曲線
D．拋物線

22．（2023·北京一七一中學·校考模擬）杜甫的詩句“兩個黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”描繪了早春生機勃勃的景象。如圖所示為一行白直線加速“上青天”的示意圖，圖中為某白鷺在該位置可能受到的空氣作用力，其中方向豎直向上。下列說法正確的是（ ）

A．該作用力的方向可能與相同
B．該作用力的方向可能與相同
C．該作用力可能等于白鷺的重力
D．該作用力可能小于白鷺的重力

23．（2023·北京十二中·?？寄M）一物塊以某一初速度從傾角的固定斜面底端上滑，到達最大高度處后又返回斜面底端。已知物塊上滑時間是下滑時間的，，，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為（ ）
A．0.2 B．0.4 C．0.6 D．0.8

24．（2023·北京十二中·?？寄M）汽車在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛，司機看到前面有突發(fā)情況，緊急利車，從看到突發(fā)情況到剎車的反應時間內汽車做勻速運動，剎車后汽車做勻減速直線運動，從看到突發(fā)情況到汽車停下，汽車行駛的距離為90m，所花時間為5.5s，則汽車勻減速過程中所受阻力約為汽車所受重力的（　?。?br /> A．0.3倍 B．0.5倍 C．0.6倍 D．0.8倍

25．（2023·北京中關村中學·?？寄M）如圖所示，用輕質彈簧將籃球拴在升降機底板上，此時彈簧豎直，籃球與光滑的側壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側壁之間裝有壓力傳感器，當電梯在豎直方向勻速運動時，壓力傳感器有一定的示數(shù)?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力傳感器的示數(shù)逐漸減小，某同學對此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷，其中可能正確的是（ ）

A．升降機正在勻加速上升 B．升降機正在勻減速上升
C．升降機正在加速下降，且加速度越來越大 D．升降機正在加速上升，且加速度越來越大
26．（2023·北京一五六中學·?？寄M）某次空降演練中，跳傘運動員從飛機上跳下，10s后打開降落傘，并始終保持豎直下落，在0~14 s內其下落速度隨時間變化的v—t圖像如圖所示，則（　?。?br />
A. 跳傘運動員在0~10s內下落的高度為5v2
B. 跳傘運動員（含降落傘）在0~10s內所受阻力越來越大
C. 10s時跳傘運動員的速度方向改變，加速度方向保持不變
D. 10~14s內，跳傘運動員（含降落傘）所受合力逐漸增大

二、多選題
27．（2023·北京十二中·?？寄M）如圖所示，光滑水平面上放置A、B兩物體相互接觸但并不黏合，兩物體的質量分別為mA=2kg，mB=3kg。從t=0開始，作用力FA和作用力FB分別作用在A、B兩物體上，F(xiàn)A、FB隨時間的變化規(guī)律分別為FA=(8-2t)N，F(xiàn)B=(2+2t)N。則（　　）

A．A、B兩物體一直以2m/s2的加速度做勻加速運動
B．當FA=FB時，A、B兩物體分離
C．t=1s時A物體的運動速度為2m/s
D．物體B在t=5s時的加速度為4m/s2

28．（2023·北京一五六中學·?？寄M）如圖所示，A、B、C三個物體分別用輕繩和輕彈簧連接，放置在傾角為θ的光滑斜面上，當用沿斜面向上的恒力F作用在物體A上時，三者恰好保持靜止，已知A、B、C三者質量相等，重力加速度為g．下列說法正確的是

A. 在輕繩被燒斷的瞬間，A的加速度大小為
B. 在輕繩被燒斷的瞬間，B的加速度大小為
C. 剪斷彈簧的瞬間，A的加速度大小為
D. 突然撤去外力F的瞬間，A的加速度大小為