1、高考物理力学知识点之牛顿运动定律难题汇编及解析一、选择题1小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重秤上，小明质量为55kg，电梯由启动到停止的过程中，下列说法错误的是（）A图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态B图2可知该同学此时一定处于超重状态C图2可知电梯此时一定处于加速上升状态D图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s222020年5月5日，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。如图，火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时（）A火箭处于平衡状态B火箭处于失重状态C火箭处于超重状态D空气推动火箭升空3质量为2kg的物体在水平推力F的作用
2、下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示.取g10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数和水平推力F的大小分别为()A0.2,6NB0.1,6NC0.2,8ND0.1,8N4如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的图，则在上升过程中（）A时，部件属于失重状态B至时，部件的速度在减小C至时，部件的机械能守恒D时，部件所受拉力小于重力5如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平板与桌面间的动摩擦因数为=0.4现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为( )（g取10m/s2）A1JB1.6JC2JD4J
3、6如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小7如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为x1和x2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（）Aa1=gBa1=3gCx1=3x2D x1=x28甲、乙两球质量分别为、,从同一地点(足够高)同时静止释放两球下落过程中所受空气阻力大小f仅与球的速
4、率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量),两球的vt图象如图所示,落地前,经过时间两球的速度都已达到各自的稳定值 、,则下落判断正确的是()A甲球质量大于乙球Bm1/m2=v2/v1C释放瞬间甲球的加速度较大Dt0时间内，两球下落的高度相等9如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用，则物体的加速度为（）A0B2m/s2，水平向右C4m/s2，水平向右D2m/s2，水平向左10下列对教材中的四幅图分析正确的是A图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B图乙：电梯在
5、加速上升时，电梯里的人处于失重状态C图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用11一物体放置在粗糙水平面上，处于静止状态，从时刻起，用一水平向右的拉力F作用在物块上，且F的大小随时间从零均匀增大，则下列关于物块的加速度a、摩擦力、速度v随F的变化图象正确的是（）ABCD12人乘坐电梯加速向上运动，下列说法正确的是（ ）A人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力B人对电梯地板的压力等于人的重力C电梯地板对人的支持力大于人的重力D电梯地板对人的支持力等于人的重力13以初速度竖直向上抛出一质量为的小物块，假定物块
6、所受的空气阻力大小不变。已知重力加速度为，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（ ）A和B和C和D和14如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（ ）ABCD15如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端。B与小车平板间的动摩擦因数为。若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（重力加速度为g）（ ）Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan ，水平
7、向右Dmg，斜向右上方16灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点绳a与水平方向的夹角为，绳b水平灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力分別为F1、F2，下列说法正确的是（ ）ABCF1和F2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力D灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力17在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50.0kg若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg，则在这段时间内（重力加速度
8、为g）（ ）A该同学所受的重力变小了B电梯一定在竖直向下运动C该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力D电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向下18如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（ ）A购物车受到地面的支持力是40NB购物车受到地面的摩擦力大小是40NC购物车沿地面将做匀速直线运动D购物车将做加速度为的匀加速直线运动19如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 ()AOA方向BOB方向COC方向DOD方向20A
9、、B两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A球左侧靠墙用力F向左推B球将弹簧压缩，如图所示然后突然将力F撤去，在撤去力F的瞬间，A、B两球的加速度分别为：A0 ， 0B0 ， F/mCF/2m ， F/mDF/2m ，F/2m21乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是（ ）A车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D人在最低点时对座位的压力大于mg22如图所示，物块A、B放在光滑的水平地面上，
10、其质量之比。现用8N的水平拉力作用在物体A上，则A对B的拉力等于（）A1NB2NC3ND4N23关于惯性，以下说法中正确的是（）A水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，所以静止物体惯性较大B同一木块速度大时不易停下，所以速度较大的物体惯性也比较大C木块在粗糙桌面上运动时较容易停下，所以物体受到的摩擦力越大惯性就越小D物体惯性的大小与是否受外力作用或外力大小均无关24如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过定滑轮的细线与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为，则细线中的拉力大小为AMg
11、BMg+MaCD25如图所示，有一根可绕端点在竖直平面内转动的光滑直杆，一质量为的小圆环套在直杆上。在该竖直平面内给小圆环施加一恒力，并从端由静止释放小圆环。改变直杆与水平方向的夹角，当直杆与水平方向的夹角为时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为，则（）A恒力一定沿与水平方向成角斜向左下的方向B恒力和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向成角斜向右下的方向C若恒力的方向水平向右，则恒力的大小为D恒力的最小值为【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C解析：C【解析】【分析】【详解】A.图1可知小明处于平衡状态，电梯此时处于静止或匀速运动状态，A正确；BC.图2可知小明处于超重状态
12、，有向上的加速度，则电梯向上加速或向下减速，B正确，C错误；D.此时小明受到的支持力大小为则加速度大小为D正确。本题选错误的，故选C。2C解析：C【解析】【分析】【详解】A火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时，火箭向上得到的反冲力大于其本身的重力，火箭具有向上的加速度，不是处于平衡状态，A错误；BC当物体做向下加速运动或向上减速运动时，物体处于失重状态；当物体做向上加速运动或向下减速运动时，物体处于超重状态。火箭刚要离开发射台时，是在向上做加速运动，此时火箭处于超重状态，B错误，C正确；D火箭点火后，火箭向下喷出高速大量气体，根据反冲运动，火箭本身获得向上的很大反冲力来推动火箭升空，D错误。故选
13、C。3A解析：A【解析】【详解】减速运动过程根据牛顿第二定律得，摩擦力动摩擦因数加速运动过程根据牛顿第二定律得解得：故A正确，BCD错误；故选A。4D解析：D【解析】【分析】【详解】A当时，加速度向上，部件属于超重状态，故A错误；B当至时，部件的加速度在减小，但始终大于零，部件仍处于加速状态，速度增大，故B错误；C至时，部件加速度为零，做匀速直线运动，部件的动能不变，但重力势能却不断增大，所以部件的机械能增大，机械能不守恒，故C错误；D时，加速度向下，部件属于失重状态，部件所受拉力小于重力，故D正确。故选D。5B解析：B【解析】【分析】【详解】加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和
14、滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有F-mg=ma1解得a1=1m/s2减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有-mg=ma2解得a2=-4m/s2木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v，根据位移速度公式，有2a1x1v22a2x2v2解得W=Fx1=1.6J故选B【名师点睛】本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解6A解析：A【解析】试题分析: A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A和B整
15、体根据牛顿第二定律有，然后隔离B，根据牛顿第二定律有：，大小不变；物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选A考点：本题考查牛顿第二定律、整体法与隔离法【名师点睛】1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题通常在分析外力
16、对系统的作用时，用整体法2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法7B解析：B【解析】【分析】【详解】剪断细线之前，以bc物块为整体为研究对象受力分析可知，轻弹簧S1弹力剪断细线一瞬间，绳子拉力立刻消失，但轻弹簧S1的弹力F1没有发生变化，对物块a进行受
17、力分析，由牛顿第二定律可知：解得：单独以c为研究对象，得轻弹簧S2的弹力：S1和S2是完全相同的弹簧，结合胡克定律得：即：ACD三项与计算不符，故本题选B。8A解析：A【解析】【详解】两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg，因此最大速度与其质量成正比，即vmm，由图象知v1v2，因此m甲m乙；故A正确，B错误释放瞬间v=0，空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g故C错误；图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等；故D错误；故选A9C解析：C【解析】【详解】滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，物体相对地面向左
18、运动，滑动摩擦力向右，根据牛顿第二定律解得方向水平向右，ABD错误，C正确。故选C。10C解析：C【解析】试题分析：被推出的冰壶能继续前进是由于惯性当物体具有向上的加速度时处于超重状态汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用图甲：被推出的冰壶能继续前进，是由于惯性手与冰壶不接触了，不再对冰壶有推力作用，A错误；图乙：电梯在加速上升时，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，B错误；图丙：汽车过凹形桥最低点时，加速度向上，处于超重状态，速度越大，所需要的向心力越大，超重越显著，对桥面的压力越大，C正确；图丁：汽车在水平路面转弯时，受到
19、重力、支持力、摩擦力三个力的作用，向心力是重力、支持力、摩擦力的合力，D错误11B解析：B【解析】【分析】【详解】当物体静止时，拉力F小于最大静摩擦力，加速度为0，速度为0，静摩擦力当拉力F大于最大静摩擦力时，物体运动，滑动摩擦力保值不变且小于最大静摩擦力，加速度为做加速度增大的加速运动。故选B。12C解析：C【解析】【分析】【详解】人乘坐电梯加速向上运动，具有向上的加速度，所以人处于超重状态，即人对电梯地板的压力大于人的重力，根据牛顿第三定律可知：电梯地板对人的支持力大于人的重力， C正确故选C。13A解析：A【解析】【分析】【详解】在上升的过程中，对物体受力分析由牛顿第二定律可得mg+f=
20、ma1所以上升时的加速度为加速度的方向与初速度的方向相反，即竖直向下.从上升到达最高点的过程中，根据v2-v02=2a1x可得上升的最大高度为在下降的时候，对物体受力分析有牛顿第二定律可得mg-f=ma2所以下降的加速度的大小为从开始下降到返回到原抛出点的过程中，根据v2=2a2x可得所以A正确。故选A。14A解析：A【解析】【详解】平抛运动的时间为： ；乙在斜面下滑的加速度为： 根据 ，代入数据得 故A正确，BCD错误故选A【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解15D解析
21、：D【解析】【分析】【详解】以A为研究对象，分析受力如图：根据牛顿第二定律得解得方向水平向右。小车对B的摩擦力为方向水平向右小车对B的支持力大小为N=mg方向竖直向上则小车对物块B产生的作用力的大小为方向斜向右上方选项D正确，ABC错误。故选D。16A解析：A【解析】【详解】对结点O： G= F1sin；F2=F1cos，解得；，选项A正确，B错误； F1和F2的合力与灯笼的重力是平衡力，而灯笼的重力与灯笼对地球的引力是一对相互作用力，选项C错误；灯笼各个部分都受重力作用，这些重力的作用点等效为灯笼的重心，选项D错误；故选A.17D解析：D【解析】【详解】A、同学在这段时间内处于失重状态，是由
22、于他对体重计的压力变小了，而她的重力没有改变，故A错误；BD、以竖直向下为正方向，有：mg-F=ma，即50g-40g=50a，解得a=0.2g，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故B错误，故D正确；C、对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故C错误；故选D【点睛】熟练超重和失重概念的理解及牛顿第二定律在超重和失重中的应用，不论处于超重还是失重状态，重力均不会变化18B解析：B【解析】【详解】A.购物车沿水平面运动则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力，故A错误；B.购物车受到地面的摩擦力大小是：，故B正确；C.推
23、力大小是，所以购物车沿水平方向受到的合外力：，所以购物车做匀变速直线运动，故C错误；D.购物车的加速度： ，D错误。19D解析：D【解析】试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确考点：考查了牛顿第二定律【名师点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向20B解析：B【解析】试题分析：静止后，弹簧处于压缩，弹力，撤去F的瞬间，弹力不变，A球所受的合力为零，则加速度为零，B球所受的合力为，则B球的加速度为，故B正确，选项ACD错误考点：牛顿第二定律
24、、胡克定律【名师点睛】力F将B球向左推压弹簧，静止后，B球受推力F和弹簧的弹力处于平衡，撤去F的瞬间，根据牛顿第二定律，通过瞬时的合力求出瞬时的加速度；解决本题的关键得出撤去F瞬间两球所受的合力，通过牛顿第二定律得出瞬时加速度21D解析：D【解析】【详解】A. 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，则临界速度为v0=，当速度v时，没有保险带，人也不会掉下来。故A错误；B. 当人在最高点的速度v，人对座位就产生压力。以人为研究对象，根据牛顿第二定律得：mg+N=，得：N=mg，座位对人作用力与速度v有关，当v时，Nmg，则座位对人的压力将大于mg，故B错误；C. 人在最高点和最低点速
25、度大小不等，根据向心加速度公式可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等，故C错误；D. 人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg，故D正确。故选：D。22B解析：B【解析】【分析】【详解】对AB整体分析，根据牛顿第二定律对物体B，根据牛顿第二定律联立解得故ACD错误，B正确。故选B。23D解析：D【解析】【分析】【详解】A水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，说明最大静摩擦力比滑动摩擦力大，而物体的惯性不变，故A错误；B同一木块速度大时不易停下，是因为减速需要的位移大，而质量大的物体惯性才大，故B错误；C惯性的大小是
26、用质量来衡量，而不是由滑动摩擦力来量度，故C错误；D物体的惯性大小与物体是否受力和受力大小均无关，只与物体的质量有关，故D正确。故选D。24C解析：C【解析】【分析】此题是牛顿第二定律的应用习题，选择研究对象,根据牛顿第二定律列得方程联立求解.【详解】对AB的整体，根据牛顿第二定律 ，选项C正确；对C： ，解得：，选项AB错误；对物体A： ，则 ，因f为静摩擦力，故不一定等于1m1g，选项D错误；故选C.25D解析：D【解析】【分析】【详解】A根据题意，小圆环在直杆上运动的时间最短，则加速度最大，即力与重力的合力方向沿杆的方向，那么恒力F的方向不确定，故A错误；B由于小圆环在直杆上运动的时间最短，即加速度方向沿杆的方向，而恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角斜向左下的方向，即为杆的方向，小圆环与直杆间必无挤压，故B错误；C要使时间最短，则加速度最大，即不论F多大，沿何种方向，确定的力F与mg的合力方向沿杆向下，当恒力F的方向水平向左，如图1所示的受力，则有故C错误；D合力F合与mg、F三力可构成矢量三角形，如图2所示，由图可知，当F与F合垂直时，即与斜面垂直时，F有最小，则有故D正确。故选D。
