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1、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律二牛顿第二定律一选择题1.（6分）（2019河南开封三模）如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离。则下列说法中正确的是（）AB和A刚分离时，弹簧为原长BB和A刚分离时，它们的加速度为gC弹簧的劲度系数等于D在B与A分离之前，它们做匀加速运动【参考答案】C【名师解析】B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态。故AB错误。B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止
2、时弹力大小为2mg，则弹力减小量Fmg两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小xh，由胡克定律得：k故C正确。对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小，整体做变加速运动。故D错误。2（6分）（2019山东枣庄二模）如图所示，用轻质细绳将条形磁铁悬挂于天花板上，处于悬空状态，现将一铁块置于条形磁铁下方，系统处于静止状态。关于磁铁和铁块受力情况，下列说法正确的是（）A条形磁铁一定受3个力B铁块一定受2个力C若烧断细绳，则铁块一定受2个力D若烧断细绳，则条形磁铁一定受3个力【参考答案】D【名师解析】如果磁铁对铁块的吸引力大于铁块的重力，则二者之间有弹力，如果
3、磁铁对铁块的吸引力等于铁块的重力，则二者之间没有弹力，由此分析受力情况。条形磁铁受到重力、绳子拉力、铁块的吸引力，也可能受到铁块的弹力，也可能不受铁块的弹力，故A错误；铁块受到重力、磁铁的吸引力，可能受到磁铁的弹力，也可能不受弹力，故B错误；若烧断细线，二者一起做自由落体运动，由牛顿第二定律可知，铁块一定受到受到重力、磁铁的吸引力，磁铁的弹力3个力作用，故C错误；若烧断细绳，条形磁铁受到重力、铁块的弹力、铁块的吸引力3个力，故D正确。3. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ）A小车静止时，方向沿杆向
4、上B小车静止时，方向垂直于杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有D小车向左匀速运动时，方向竖直向上【参考答案】D【思路点拨】【名师解析】小车静止时，球受到重力和杆的弹力作用，由平衡条件可得杆对球的作用力Fmg，方向竖直向上，选项AB错误；小车向右以加速度a运动时，只有当agtan 时，才有F，如图所示，选项C错误；小车向左匀速运动时，根据平衡条件知，杆对球的弹力大小为mg，方向竖直向上，选项D正确。4.（2016福建省五校联考）有下列几种情景，其中对情景的分析和判断正确的是( )点火后即将升空的火箭；高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶；太空中的
5、空间站绕地球做匀速圆周运动。A因火箭还没运动，所以加速度一定为零B轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度为零【参照答案】B【名师解析】点火后即将升空的火箭，加速度一定不为零，选项A错误；轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，选项B正确；高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，加速度可能为零，选项C错误；因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度不为零，选项D错误。5. 图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取
6、10m/s2 ，下列判断正确的是（ ）A. 前10s的悬线的拉力恒为1500NB. 46s末塔吊的材料离地面的距离为22mC. 010s材料处于失重状态D. 在30s36s钢索最容易发生断裂【参考答案】B【名师解析】由图可知前10s内物体的加速度a=0.1m/s2.。由Fmg=ma可解得悬线的拉力为F=mg+ma=1515N，选项A错误。由图象面积可得整个过程上升高度是28m，下降的高度为6m，46s末塔吊的材料离地面的距离为28m-6m=22m，选项B正确。010s加速度向上，材料处于超重状态，Fmg，钢索最容易发生断裂，选项C错误。因30s36s物体加速度向下，材料处于失重状态，Fmg，在
7、30s36s钢索最不容易发生断裂，选项D错误；6. 如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为 （）A加速下降 B加速上升 C减速上升 D减速下降【参考答案】BD【名师解析】木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力。当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统处于超重状态，有向上的加速度，属于超重，木箱的运动状态可能为加速上升或减速下降，选项BD正确。【点评】此题考查受力分析、牛顿第二定律及超重和失重现象。注解：要注意题述中的“可能”运动状态，不要漏选。7. 为了研究
8、超重和失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，她站在体重计上随电梯上下运动，并观察体重计示数的变化情况下表记录了几个特定时刻体重计的示数，若已知t0时刻电梯静止，则（）时刻t0t1t2t3体重计示数/kg45.050.040.045.0At1和t2时刻该同学的质量相等，但所受的重力不等Bt1和t2时刻电梯的加速度大小相等，方向一定相反Ct1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向一定相反Dt3时刻电梯一定静止【参考答案】B【名师解析】t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，所受重力也没有发生了变化故A错误根据表格读数分析，t1时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向
9、向上t2时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，两个时刻加速度方向相反但运动方向都可能向上或向下，不一定相反故B正确C错误t3时刻物体处于平衡状态，可能静止，也可能向上匀速运动故D错误8. 如图5-4-4所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂在O点，在电磁铁通电后，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为( )AF=mgBMgF(M+m)g【参考答案】D【名师解析】电磁铁通电后,铁块被吸引而加速上升，可以认为A、B、C组成的系统重心加速上移，即整个系统处于超重状态，则轻绳拉力F应大于(M+ m)g.9如图所示，台秤上放有盛
10、水的杯，杯底用细绳系一木质的小球，若细线突然断裂，则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数将 ()A变小B变大C不变D无法确定【参考答案】A【名师解析】本题若用隔离法进行受力分析，再通过对运动过程的分析、定量推理、再比较判断，就太费时、费力.如果从整体思维出发,对系统看是失重的成分大还是超超重的成分大，就比较简捷，起到了化繁为简的效果.将容器和木球看做整体，整体受竖直向下的重力和台秤竖直向上的支持力N，当细线被剪断后，其实际效果是:在本球向上加速运动的同时，木球上方与该木球等体积的水球，将以同样大小的加速度向下加速流动，从而填补了木球占据的空间，由于水木，水球的质量大于木球的质量，因此木球和水
11、所组成的系统其质心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小.10.（2016安徽合肥一模）如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象，下列说法中正确的是（）A只有“起立”过程，才能出现失重的现象B只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象D“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象【参考答案】D【名师解析】“起立”的过程，先加速向上后减速向上运动，加速向上运动加速度方向向上，出现超重现象，后减速向上运动加速度方
12、向向下，出现失重现象，即“起立”过程先出现超重现象后出现失重现象，整个“起立”过程能出现超重和失重的现象；“下蹲”的过程，先加速向下后减速向下运动，加速向下运动加速度方向向下，出现失重现象，后减速向下运动加速度方向向上，出现超重现象，即“下蹲”过程先出现失重现象后出现超重现象，整个“下蹲”过程能出现超重和失重的现象，选项D正确ABC错误。【点评】只要物体具有向下的加速度，则处于失重状态；物体具有向上的加速度，则处于超重状态。二计算题1.(2006北京崇文一模)为了实现“神舟”六号飞船安全着陆，在飞船距地面约1 m时(即将着陆的瞬间)，安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8
13、 ms降至2 ms设返回舱质量为35102kg，减速时间为0.2 s设上述减速过程为匀变速直线运动，试回答和计算下列问题：(g取10m/s2)(1)在返回舱减速下降过程中，航天员处于超重还是失重状态?计算减速时间内，航天员承受的载荷值(即航天员所受的支持力与自身重力的比值)(2)计算在减速过程中，返回舱受到四台发动机推力的大小【名师解析】（1）航天员处于超重状态a=v1-v2/t=-30 m/s2.根据牛顿第二定律：mg-N=ma,载荷比(2)设返回舱受到的推力为F，根据牛顿第二定律：Mg-F=Ma,a=(v1-v2)/t=-30 m/s2.解得发动机推力F的大小为1.40105N.2（9分）
14、(2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H102m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v14ms/时，立即改变推力，以a22m/s2匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面2.5m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m40kg，月球表面重力加速度为1.6m/s2求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；（2）匀加速直线下降过程的加速度大小a1；（3）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向。【命题意图】 本题以嫦娥四号着陆月球为情景，考查匀变速直线运动规律、牛顿运动定律及其相关的知识点。【解题思路】（1）距离月面2.5m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，由v222gh2得：v2m/s（2）由题意知加速和减速发生的位移为：h102m30m72m由位移关系得： +h解得：a11m/s2（3）匀加速直线下降过程由牛顿第二定律得：mgFma1解得：F24N，方向竖直向上。