選擇題專練卷(二)牛頓運動定律功和能一、單項選擇題1．(2025·新課標全國卷Ⅰ)圖1是伽利略1604年做斜面實驗時的一頁手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時間，第三列是物體沿斜面運動的距離，第一列是伽利略在分析實驗數(shù)據(jù)時添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結論是()圖111324213093298164526255824366119249716006482104A．物體具有慣性B．斜面傾角一定時，加速度與質量無關C．物體運動的距離與時間的平方成正比D．物體運動的加速度與重力加速度成正比2．(2025·西安摸底)如圖2所示，彈簧一端固定在墻上，另一端與物塊接觸但不連結，現(xiàn)利用該裝置研究物塊在粗糙水平面上滑行的距離s與彈簧壓縮量Δx的關系，測得數(shù)據(jù)如下表所示，由表中數(shù)據(jù)可以歸納出物塊滑動的距離s跟彈簧壓縮量Δx之間的關系是(k為比例系數(shù))()圖2Δx/cm0.51.02.04.0…s/cm52080320…A．s＝keq\r(Δx) B．s＝kΔxC．s＝kΔx2 D．s＝kΔx33．完全相同的兩輛汽車，都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進，某一時刻兩拖車同時與汽車脫離之后，甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進，乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進，則一段時間后(假設均未達到最大功率)()A．甲車超前，乙車落后B．乙車超前，甲車落后C．它們仍齊頭并進D．甲車先超過乙車，后乙車又超過甲車4．(2025·啟東模擬)在傾角為30°的足夠長的斜面上，有一重10N的物體，被平行于斜面的大小為8N的恒力F推著沿斜面勻速上滑，如圖3所示，g取10m/s2。物體所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。在推力F圖3A．物體所受摩擦力方向立即與原來相反B．物體的瞬時加速度為8mC．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.4D．推力F消失后，物體將沿斜面上滑，最后靜止在斜面上5．如圖4所示，質量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面。質量為1kg的物體B用細線懸掛起來，A、B緊挨在一起但A、B之間無壓力。某時刻將細線剪斷，則細線剪斷瞬間，B對A的壓力大小為(取g＝圖4A．0N B．8NC．10N D．50N6．質量為M的皮帶輪工件放置在水平桌面上。一細繩繞過皮帶輪的皮帶槽，一端系一質量為m的重物，另一端固定在桌面上。如圖5所示，工件與桌面、繩之間以及繩與桌子邊緣之間的摩擦都忽略不計，則重物下落過程中，工件的加速度為()圖5A.eq\f(mg,2M) B.eq\f(mg,M＋m)C.eq\f(2mg,M＋4m) D.eq\f(2mg,M＋2m)7．(2025·江南十校摸底)如圖6所示，一高度為h的楔形物塊固定在水平地面上，質量為m的物體由靜止開始從傾角分別為α、β的兩個光滑斜面的頂端滑下，則下列說法中正確的是()圖6A．物體滑到斜面底端的速度相同B．物體滑到斜面底端所用的時間相同C．物體滑到斜面底端時重力所做功的功率相同D．物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同8．如果說美國暢銷全球的形象產品是可口可樂，那么，俄羅斯暢銷全球的形象產品則是AK47步槍(如圖7所示)，AK47步槍得到眾多軍人的極度崇拜，算得上是全球局部戰(zhàn)爭中使用人數(shù)最多的武器。若AK47步槍子彈的質量m＝2×10－3kg，子彈在槍膛內受到壓縮空氣推動力F與子彈在槍膛內的運動時間t滿足F＝400－eq\f(4,3)×105t，子彈在槍膛內運動時重力、所受阻力都忽略不計，子彈離開槍膛后，推力立即變?yōu)榱悖谒缴鋼魰r，關于子彈在槍膛內的運動情況，下面說法正確的是()圖7A．子彈離開槍膛時的速度為300B．子彈離開槍膛時的速度為600C．子彈在槍膛內運動的距離為0.45D．子彈在槍膛內運動的距離為0.909．(2025·南通測試)如圖8所示，置于足夠長斜面上的盒子A內放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上，一輕質彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接，另一端與A相連。今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過程中()圖8A．彈簧的彈性勢能一直減小直至為零B．A對B做的功等于B動能的增加量C．彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機械能的增加量D．A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于A動能的增加量10．如圖9所示，長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()圖9A．物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能B．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內能的增加量C．物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能D．物體B克服摩擦力做的功等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)內能的增加量之和二、多項選擇題11．用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，加速度a隨外力F變化的圖像如圖10所示，g＝10m/s2，圖10A．物體與水平面間的最大靜摩擦力B．F為14N時物體的速度C．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)D．物體的質量12．(2025·廣東高考)如圖11，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有()圖11A．甲的切向加速度始終比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一時刻總能到達同一高度D．甲比乙先到達B處13．(2025·江蘇聯(lián)考)質量為2×103kg，發(fā)動機額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4×103NA．汽車的最大動能是4×105JB．汽車以加速度2m/s2勻加速啟動，啟動后第2秒末時發(fā)動機實際功率是32C．汽車以加速度2m/s2做初速度為0的勻加速運動中，達到最大速度時摩擦力做功為4×105D．若汽車保持額定功率啟動，則當汽車速度為5m/s時，其加速度為6m/14．(2025·杭州名校質檢)如圖12所示，物體A、B通過細繩及輕質彈簧連接在輕滑輪兩側，物體A、B的質量分別為m、2m，開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度恰為零，此時物體B對地面恰好無壓力，則下列說法中正確的是圖12A．此時物體A的加速度大小為g，方向豎直向上B．此時彈簧的彈性勢能等于mghC．此時物體B將向上運動D．此過程中物體A的機械能減少量為mgh15．(2025·徐州模擬)在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動，當物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v。則此時()圖13A．拉力做功的瞬時功率為FvsinθB．物塊B滿足m2gsinθ＝kdC．物塊A的加速度為eq\f(F－kd,m1)D．彈簧彈性勢能的增加量為Fd－m1gdsinθ－eq\f(1,2)m1v216．(2025·通州模擬)如圖14所示，足夠長斜面傾角為30°，固定于水平面上，用輕繩相連的木塊a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上勻速運動。途中輕繩斷裂，b由繩斷處繼續(xù)運動距離x后，撤去拉力。已知a的質量為m，b的質量為5m，a、b與斜面間的動摩擦因數(shù)均為eq\f(\r(3),2)，不計繩的長度，以下說法正確的是()圖14A．繩斷裂時，a的加速度為eq\f(3,4)gB．繩斷裂時，b的加速度為eq\f(1,4)gC．a與b間的最大距離為eq\f(3,2)xD．a與b間的最大距離為eq\f(6,5)x答案1．選C由表可以看出第二列數(shù)據(jù)與第一列為二次方關系，而第三列數(shù)據(jù)與第一列在誤差范圍內成正比，說明物體沿斜面通過的距離與時間的二次方成正比，故選項C正確。2．選C根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以歸納出物塊滑動的距離s跟彈簧壓縮量Δx之間的關系是s＝kΔx2，選項C正確。3．選A拖車與汽車脫離之前，牽引力大小等于摩擦力，脫離之后，汽車受到的摩擦力f減小，因為甲汽車的牽引力F保持不變，所以其將做勻加速直線運動，加速度大小為a＝eq\f(F－f,m)，而乙汽車保持原來的功率不變做加速運動，根據(jù)P＝Fv可知，其牽引力會隨其速度的逐漸增大而減小，其加速度大小會從a＝eq\f(F－f,m)逐漸減小，可見，甲車的速度較大，甲車超前，乙車落后。4．選B由F＝μmgcosθ＋mgsinθ可解得μ＝eq\f(\r(3),5)，C錯誤；撤去F瞬間，物體仍向上運動，摩擦力的方向不變，此時F合＝F＝ma，a＝8m/s2，B正確；A錯誤；因mgsinθ>μmgcosθ，故撤去F后，物體上滑到速度為零后，再向下加速下滑，D錯誤。5．選B細線剪斷瞬間，彈簧彈力不變，A和B整體受到的合外力等于物體B的重力，因此整體的加速度為a＝eq\f(mBg,mA＋mB)＝eq\f(1,5)g，對于物體B：mBg－FN＝mBa，所以A、B間作用力FN＝mB(g－a)＝eq\f(4,5)mBg＝8N。6．選C相等時間內重物下落的距離是工件運動距離的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，設繩子上的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律eq\f(mg－F,m)＝2·eq\f(2F,M)，解得F＝eq\f(Mmg,M＋4m)，工件加速度a＝eq\f(2F,M)＝eq\f(2mg,M＋4m)，所以C正確。7．選D由機械能守恒定律，物體沿不同傾角的光滑斜面滑到斜面底端的速度大小相等，方向不相同，選項A錯誤；物體滑到斜面底端所用的時間不相同，選項B錯誤；物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同，所用時間不同，物體滑到斜面底端時重力所做功的功率不相同，選項C錯誤D正確。8．選A子彈離開槍膛時，火藥推力為零，子彈的加速度等于0，t＝0時，子彈加速度a0＝eq\f(400,2×10－3)m/s2＝2×105m/s2，子彈在槍膛內的運動時間t＝3×10－3s。做出子彈的加速度時間圖像，a-t圖線與坐標軸圍成的面積就表示子彈最終獲得的速度，因此子彈離開槍膛時的速度為eq\f(2×105×3×10－3,2)m/s＝300m/s，A正確，B錯誤；子彈的加速度越來越小，不是勻加速運動，因此x＝eq\f(v,2)t＝eq\f(300,2)×3×10－3m＝0.45m是錯誤的，子彈不是勻速運動，x＝vt＝300×3×10－3m＝0.90m同樣是錯誤的，C、D錯誤。9．選C由于彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，故彈性勢能一直減小，但沒有減為零，故A錯誤；A對B做的功等于B機械能的增加量，大于B動能的增加量，故B錯誤；由于AB整體和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機械能的增加量，故C正確；對物體A，重力、支持力、彈簧彈力和B對A彈力的合力做的功等于動能的增加量，故重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于A動能的增加量，故D錯誤。10．選D物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，B減速運動，A加速運動，根據(jù)能量守恒定律，物體B動能的減少量等于A增加的動能和系統(tǒng)產生的熱量之和，選項A錯誤；根據(jù)動能定理，物體B克服摩擦力做的功等于B損失的動能，選項B錯誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和，選項C錯誤；摩擦力對物體B做的功等于B動能的減少，摩擦力對木板A做的功等于A動能的增加，由能量守恒定律，物體B克服摩擦力做的功等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)內能的增加量之和，選項D正確。11．選ACD由圖可知，物體所受最大靜摩擦力為7N，A正確；由F－μmg＝ma，得：a＝eq\f(1,m)F－μg，將F1＝7N，a1＝0.5m/s2，F(xiàn)2＝14N，a2＝4m/s2代入上式可得：m＝2kg，μ＝0.3，故C、D正確，因物體做變加速運動，無法求出F為1412．選BD若切線的傾角為θ，則這時的加速度為gsinθ，由于甲的軌道切線傾角并不是都比乙的大，因此A項錯誤；根據(jù)機械能守恒定律，mgh＝eq\f(1,2)mv2，在同一高度甲、乙的速度大小相等，B項正確；甲開始的切向加速度比乙的大，且這個加速度在豎直方向的分加速度也大，因此開始時甲在豎直方向的分運動比乙在豎直方向的分運動快，則C項錯誤；從如圖所示的速率—時間圖像可以判斷，甲先到達B點，D項正確。13．選ABD汽車達到最大速度時，加速度為0，牽引力等于阻力，汽車功率P＝Fv＝Ffv，所以最大速度v＝eq\f(Pm,Ff)＝20m/s，對應的動能為4×105J，A項正確；汽車以加速度2m/s2勻加速啟動，牽引力F＝Ff＋ma＝8×103N，所以2s末對應的實際功率為P＝Fat＝32kW，能夠維持勻加速運動的最長時間為t＝eq\f(Pm,Fa)＝5s，對應的摩擦力做功為WFf＝Ffx＝Ff·eq\f(1,2)at2＝105J，B項正確，C項錯誤；當汽車保持額定功率啟動時有eq\f(P,v)－Ff＝ma，解得其加速度為a＝6m/s2，D項正確。14．選ABD物體B對地面恰好無壓力說明彈簧中拉力為2mg，對物體A，由牛頓第二定律，2mg－mg＝ma，解得此時物體A的加速度大小為g，方向豎直向上，選項A正確。對AB和彈簧組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律，此時彈簧的彈性勢能等于mgh，選項B正確。此時物體B處于靜止狀態(tài)，選項C錯誤。由能量守恒定律，此過程中物體A的機械能減少量為mgh，選項D正確。15．選CD靜止時彈簧的壓縮量為x1＝eq\f(m1gsinθ,k)，當B剛要離開C時，彈簧處于伸長狀態(tài)，x2＝eq\f(m2gsin