备战2019年高三一轮单元卷第三单元 牛顿运动定律 A卷 教师版
单元训练金卷·高三·物理卷(A )第三单元 牛顿运动定律注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、 (本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列关于惯性的说法中,正确的是( )A .速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大B .出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的C .坚硬的物体有惯性,如投出去的铅球;柔软的物体没有惯性,如掷出的鸡毛D .只有匀速运动或静止的物体才有惯性,加速或减速运动的物体都没有惯性 【答案】B2.如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度(两吊绳等长),重力大小为G 的运动员静止时,左边绳子张力为T 1,右边绳子张力为T 2,则下列说法正确的是( )A. T 1和T 2是相同的C. T 1和T 2的合力与重力G 是一对平衡力B. T 1和T 2的合力与重力G 是一对作用力与反作用力 D. 运动员两手缓慢撑开时,T 1和T 2都会变小 【答案】B3.从地面以大小为v 1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t 皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v 2。
已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。
重力加速度大小为g 。
下面给出时间t 的四个表达式中只有一个是合理的。
你可能不会求解t ,但是你可以通过一定的物理分析。
对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,你认为t 的合理表达式应为( )A. t =错误!未找到引用源。
B. 12v vt g-= 错误!未找到引用源。
C. 12v v t g +=错误!未找到引用源。
D. 12v vt g =错误!未找到引用源。
【答案】C4. 2018国际泳联跳水世界杯女子10米跳台比赛,我国选手张家齐夺取冠军。
她从跳台斜向上跳起,一段时间后落入水中,如图所示。
不计空气阻力,下列说法正确的是( )A. 她在空中上升过程中处于超重状态B. 她在空中下落过程中做自由落体运动C. 她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D. 入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小 【答案】D5. 一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m 的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦。
现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平。
若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )A .速度增大,加速度增大B .速度增大,加速度减小C .速度先增大后减小,加速度先增大后减小D .速度先增大后减小,加速度先减小后增大 【答案】D6. 如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为2m 的小车在沿斜面向下的外力F 作用下下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量为m )的轻绳恰好水平。
则外力F 的大小为( )A .4.5mg B. 25mg C .2mg D .0.5mg 【答案】D【解析】以小球为研究对象,分析受力情况可知:重力mg 、绳的拉力T ,小球的加速度方向沿斜面向下,则mg 和T 的合力沿斜面向下。
如图所示,由牛顿第二定律得:mg sin 30°=ma ,解得:a =2g 。
再对整体根据牛顿第二定律可得:F +(2m +m )g sin 30°=3ma ,解得:F =4.5mg 。
7.如图所示,相互接触的A 、B 两物块放在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2,且m 1 < m 2。
现对两物块同时施加相同的水平恒力F ,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F N ,则( )A .物块B 的加速度为2Fm B .物块A 的加速度为122F m m +C .N 2F F F <<D .N F 不可能为零 【答案】BD此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号【解析】由于没有摩擦力,且m1 < m2,故两者会一块运动,对整体由牛顿第二定律:122()F m m a=+,解得:122Fam m=+,故A错误,B正确;再对B受力分析,由牛顿第二定律:NF F ma+=,代入加速度解得:21N12()m m FF Fm m-=<+,由于12m m≠,故NF不可能为零,故C、D错误。
8.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m = 0.2 kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量∆x的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,取重力加速度g = 10 m/s2,则下列说法中正确的是( )A. 该弹簧的劲度系数为20 N/mB. 当∆x = 0.3 m时,小球处于超重状态C. 小球刚接触弹簧时速度最大D. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大【答案】ABD【解析】当∆x = 0.1 m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力,合力为零,小球的加速度为零,小球处于平衡状态,可得k∆x = mg,解得k = 20 N/m,故A正确;由图可知,∆x = 0.3 m时,物体的速度减小,加速度向上,故说明物体处于超重状态,故B正确;由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,小球的重力大于弹簧对它的弹力,当∆x为0.1 m时,小球的速度最大,然后速度减小,故C错误;图中的斜率表示加速度,则由图可知,从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大,故D正确。
9.如图甲所示,静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A。
某时刻,A受到水平向右的拉力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示。
A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是()【答案】ACD【解析】当拉力小于B、C之间的最大静摩擦力时,A、B保持静止没有加速度,所以B项错误;此时f1=f2=F,即两个摩擦力都随拉力增大而增大,在拉力增大到等于B、C之间的最大静摩擦力至A、B间达到最大静摩擦力这段时间,A、B一起向前加速,加速度a=F-f2maxm A+m B,A、B间的静摩擦力f1=m B a+f2max=m B F+m A f2maxm A+m B,B、C之间变成了滑动摩擦力保持不变,所以D项正确;当拉力再增大时,A、B之间也发生了相对滑动,A、B之间变成了滑动摩擦力,即不再变化,此时A的加速度a′=F-f1maxm A,综上所述A、C项正确。
10. 用同种材料制成的倾角为30°的斜面和水平面,斜面长2.4 m且固定,如图甲所示。
一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2 m/s时,经过0.8 s后小物块停在斜面上,多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图乙所示。
已知重力加速度大小为g=10 m/s2,则下列说法中正确的是()A.小物块在斜面上运动时的加速度大小为2.5 m/s2B.小物块在斜面上运动时的加速度大小为0.4 m/s2C.小物块与该种材料之间的动摩擦因数为32D.由图乙可推断,若小物块的初速度继续增大,小物块的运动时间也随速度均匀增大【答案】AC【解析】由题图乙可知小物块在斜面上运动时的加速度大小为a=v0t=2.5 m/s2,A正确,B错误;对小物块应用牛顿第二定律得ma=μmg cos θ-mg sin θ,代入数据得μ=32,C正确;若小物块的速度足够大,则小物块将运动到水平面上,题图乙中的直线对小物块不再适用,D错误。
二、(本题共4小题,共50分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11. (10分)某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz。
实验步骤如下:A.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度根据以上实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是______。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.实验过程中砝码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E .砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a =____m/s 2。
(结果保留两位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象,与本实验相符合的是 。
【答案】(1) C (2) 0.88 (3) A【解析】(1)由图可知,小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍,故A 错误;实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故B 错误;小车相连的轻绳与长木板一定要平行,保证拉力沿着木板方向,故C 正确;实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半,故D 错误;由于不是用砝码的重力代替小车的拉力,而是有弹簧测力计读出拉力,故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故E 错误。
(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即Δx = aT 2,得a = 0.16 m/s 2。
(3)由题意可知,小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系应该是成正比,即为过原点的一条倾斜直线,故A 符合。
12. (12分)倾角θ = 37°的斜面底端安装有一个弹性挡板P ,将一质量为m 的小物块从斜面上A 点处由静止释放,物块滑到P 处,与P 碰撞后沿斜面上滑的最高点为B 。
2019学年度高三第一轮复习物理单元测试卷
2019学年度高三第一轮复习物理单元测试卷《牛顿运动定律》本试卷分第I 卷(选择题)和第n 卷(非选择题)两部分。
共100分,考试用时90分钟第I 卷(选择题共40分)一、 本题共10小题:每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只 有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得 4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1、 有关超重和失重,以下说法中正确的是()A. 物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力 减小B. 斜上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C •在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下 降过程 D.在月球表面行走的人处于失重状态2、 质量2Kg 的质点,在只受两个力R=2N, F 2=8N 的作用下,获得的加速度 大小可能是2 2 2 2A . 1 m/sB . 3 m/sC . 6 m/sD . 4 m/s3、如图1所示,质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端, 弹簧的拉力为5N时,物体A 处于静止状态,若小车以1m/s 2的加速度 r 向右运动后(g =10 m/s 2),则()A.物体A 相对小车仍然静止B.物体A 受到的摩擦力减小 [Tpf 闻丽UT_ ____________C.物体A 受到的摩擦力大小不变 D.物体A 受到的弹簧拉力增大沖;沁;沖m ;.;,加皆4、一个放在水平桌面上质量为2kg 原来静止的 物体,受到如图2所示方向不变的合外力作用,则下 列说法正确的是()A. 在t =2s 时,物体的速率最大2B. 在2s 内物体的加速度为5m/sC. 在2s 内物体运动的位移为10mD. 0~2s 这段时间内作减速运动5、一个物体受到的合力F 如图3所示,该力的大小不变,方向随时间t周期性变化,正力表示力的方向向东,负力表示力的方向向 西,力的总作用时间足够长,将物体在下面哪个时刻由静止 释放,物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方1图3A. t =0 时B. t =t i 时C. t =t 2 时D. t =t 3 时6、如图4所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量m的小球,小球上下振动时框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速大小为()A. g B . (M_m)g/m C . Mg/m D . (M m)g /m7、如图5所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面,现 让它自由滑下,那么测力计因4N 物体的存在,将一个重4 N 的物体放在斜面上, 而增加的读数是()位置A.4 NB.2 .. 3 ND.3 N8、 下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位( 2A . m N 、kgB . kg 、m/s 、 2C . m kg 、sD. m/s 、9、 (2002年春上海大综试题)根据牛顿运动定律,)sA.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来B. 人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后, 的后方C. 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后, 的后方D. 人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后, 的后方10、在光滑水平面上有一物块受水平恒力 F 的作用而运动,在其正前方固 定一个足够长的轻质弹簧,如图 6所示,当物块与弹簧 接触后,下列说法正确的是( )A. B. C. D.物块接触弹簧后即做减速运动 物块接触弹簧后先加速后减速当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度不等于零 当物块的速度为零时,它所受的合力不为零将落在起跳点 将落在起跳点 将落在起跳点 C.ON第U卷(非选择题共60分)、本题共3小题,共18分。
(A版)2019版高考物理一轮复习 考点考法 第3章 牛顿运动定律课件 新人教版
③牛顿第一定律明确了力不是维持物体运动的原
④牛顿第一定律研究的是不受外力的理想 情况,与受合外力为零不是一回事.因此不 能简单地认为它是牛顿第二定律的特例.由 于物体绝对不受外力的情况是不存在的,所 以牛顿第一定律既不是直接从实验得出的, 也无法直接用实验验证,它是在伽利略的理 想实验基础上,经过科学推理得出的结 论.通常人们看到的静止或匀速直线运动状
A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线
3.牛顿第三定律
✓ (1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大 小相等、方向相反,作用在同一直线上.关系式为F= -F′。
✓ (2)对牛顿第三定律的理解
①相互性:作用力和反作用力作用在不同物体上;
②同时性:作用力和反作用力总是成对出现、同时产
生、同时按同样规律变化、同时消失;
考点7
核心方法 重点突破
考法2 作用力、反作用力与平衡力的比较
例2
(多选)甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比赛,甲队胜, 在比赛过程中( )
A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 B.甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力 C.甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等、方向相反 D.甲、乙两队拉绳子的力大小相等、方向相反
例2
题型2 牛顿第一定律
例2
[贵州遵义航天高级中学2018期初考](多选)伽利略根据 小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念, 从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下 列说法,其中正确的是( )
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
例2
【解析】
(浙江专版)高考物理一轮复习 单元评估检测(三)牛顿运动定律(含解析)-人教版高三全册物理试题
单元评估检测(三) 牛顿运动定律(90分钟100分)一、选择题(此题共10小题,每一小题4分,共40分)1.关于牛顿第一定律的理解错误的答案是( )A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动D.飞跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态【解析】选C。
牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确;牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态,飞跑的运动员,遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。
2.(2019·杭州模拟)如下的运动图象中,物体所受合外力不为零的是 ( )【解析】选D。
选项A表示物体静止,其合外力为零;选项B、C表示物体做匀速直线运动,其合外力为零;选项D表示物体做匀变速直线运动,其合外力不为零,所以此题应选D。
3.如下列图,一同学在水平桌面上将三个形状不规如此的石块成功叠放在一起,保持平衡,如下说法正确的答案是( )A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B.石块c对b的支持力一定等于b受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上【解析】选D。
石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,A 错误;石块c对b的支持力与石块c对b摩擦力的合力一定等于石块a和b受到的重力,B错误;以三块作为整体研究,如此石块c不会受到水平桌面的摩擦力,C错误;选取石块a、b作为整体研究,根据平衡条件,如此石块c对b的作用力与其重力平衡,如此石块c对b的作用力一定竖直向上,D正确。
2019版高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 课后分级演练7 牛顿第一定律 牛顿第三定律
课后分级演练(七) 牛顿第一定律牛顿第三定律【A级——基础练】1.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( )A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向一定相同解析:D 力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或所受合力为零时,其运动状态一定不变,处于静止状态或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力的方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D错误.2.(2017·益阳模拟)亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学;新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( ) A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B.作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C.可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的D.竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性解析:C 力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,所以当物体不受到任何外力的时候,总保持静止或者匀速运动的状态,故选项A正确;当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态会发生改变,即力是改变物体运动状态的原因,故选项B正确;可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的,故选项C错误;由于物体具有向上的速度,所以具有向上的惯性,虽然受到向下的重力,但物体不会立刻向下运动,故选项D正确.3.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是( )解析:A 由于列车原来做匀速运动,小球和列车保持相对静止,现在列车要减速,由于惯性小球必向前运动,C、D错;又因列车要向南拐弯,由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用,即桌子受到向南的力的作用,所以小球相对桌面向北运动,A对,B错.4.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是( )A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖对汽车的拉力B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力解析:D 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大反向,选项A错误;作用力和反作用力具有同时性,选项B错误;作用力和反作用力总是等大反向,不管是匀速前进还是加速前进,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力都是等大反向,选项C错误;对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,选项D正确.5.(多选)在西昌卫星发射中心,“长征”系列火箭第131次发射,成功将“嫦娥”二号卫星送入奔月轨道.下面关于卫星与火箭起飞的情形,叙述正确的是( ) A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D.卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力解析:AD 火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力,故A正确,B错误;火箭飞出大气层后,虽然没有了空气,火箭仍然向后喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了前进的动力,故C错误;卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力,即地球对卫星的引力和卫星对地球的引力,故D正确.6.(多选)如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是( )A.水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力解析:BD 水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且作用在一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确.7.一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m,劈形物体由静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线解析:B 根据牛顿第一定律知道,力是改变物体运动状态的原因.对小球进行受力分析可知小球在与斜面相碰之前,受到重力和M的支持力,而这两个力都在竖直方向上,水平方向上小球并没有受到力的作用,故水平方向上小球不会有速度,所以其轨迹为竖直向下的直线,故B正确.8.(多选)有人做过这样一个实验:如图所示,把一个鸡蛋A快速地向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果每次都是静止的鸡蛋B被撞破,则下列说法正确的是( )A.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C.A在碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋清由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D.A碰撞部位除受到B对它的作用力外,还受到A中蛋黄和蛋清对它的作用力,所以所受合力较小解析:ACD A对B的作用力和B对A的作用力为作用力与反作用力,一定大小相等,A 正确,B错误;在撞击瞬间,A内蛋黄和蛋清由于惯性会产生对A蛋壳向前的作用力,使A 蛋壳碰撞部位处受的合力比B蛋壳的小,因此B蛋壳易被撞破,故C、D正确.9.(多选)抖空竹是人们喜爱的一项体育活动.最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的发展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的,关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是( )A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动解析:AD 本题考查牛顿第一定律,空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒从绳子上落下,选项A正确;空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动的,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生改变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.10.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 m/s2)解析:A受力如图所示,由平衡条件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4 N故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下B受力如图所示,由平衡条件得:F N-mg-F′=0解得:F N=9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案:9 N【B级——提升练】11.如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢者.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析:C 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力的受力物体分别是绳子和甲,是一对相互作用力,A错误;甲对绳的拉力与乙对绳的拉力都作用在绳子上,是一对平衡力,B错误;比赛的胜负取决于人的质量,由于两人所受拉力大小相等,故其质量越大,加速度越小,相同时间内的位移越小,可赢得比赛,故C正确,D错误.12.(2017·淄博一模)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A 上,整个装置处于静止状态.现缓慢减小A的倾角θ,下列说法正确的是( )A.A受到的压力逐渐变大B.A受到的摩擦力逐渐变大C.C对B的压力逐渐变大D.C受到三个力的作用解析:A 对B、C整体进行受力分析,可得A受到的压力为N=(m B+m C)g cos θ,摩擦力大小为f=(m B+m C)g sin θ,在缓慢减小A的倾角θ的过程中,N增大,f减小,所以A 正确、B错误;对C进行研究可知C只受重力和B对C的支持力,根据二力平衡条件可知C 对B的压力不变,所以C、D均错.13.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )A.(M+m)g B.(M+m)g-maC.(M+m)g+ma D.(M-m)g解析:B 对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力F f,有mg-F f=ma得F f=m(g-a).竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F f′、顶竿的人对竿的支持力F N,有Mg+F f′=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到F N′=Mg+F f′=(M+m)g-ma.B项正确.14.如图所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球,今让小球沿钢丝AB以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面无压力,则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A点)解析:由牛顿第三定律知,若圆环对地面无压力,则地面对圆环无支持力取小球为研究对象,受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f,由牛顿第二定律得:mg+F f=ma由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′=F f对圆环受力分析可知,圆环受重力Mg 和竖直向上的摩擦力F f ′作用,则:Mg =F f ′ 由以上各式解得:a =M +m m g小球沿钢丝做匀减速运动,由运动学公式可得上升的最大高度x =v 202a =mv 20M +m g .答案:M +m m g mv 202M +m g。
全国卷2019届高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律阶段综合测评
阶段综合测评三 牛顿运动定律(时间:90分钟 满分:100分)温馨提示:1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上,第Ⅱ卷书写在试卷上;交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟,注意把握好答题时间.3.认真审题,仔细作答,永远不要以粗心为借口原谅自己.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确;有的小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不答得0分)1.(2015届黑龙江省哈三中高三一模)人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是( )A .人除了受到地面的弹力外,还受到一个向上的力B .地面对人的支持力大于人受到的重力C .地面对人的支持力大于人对地面的压力D .人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力解析:受地的弹力外,还受一个向上的力,是不可能的,有力存在,必须有施力物体,向上的力根本找不到施力物体,故选项A 错误;人能离开地面的原因是地对人的作用力大于人的重力,人具有向上的合力,故选项B 正确;地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故选项C 错误;人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,故选项D 错误.答案:B2.如图所示,小球的质量为m ,用弹簧和细线悬挂在天花板上,保持静止,弹簧和细线的质量忽略不计,且与水平方向的夹角均为60°,当细线被剪断的瞬间,小球的加速度大小和方向正确的是( )A .0B .g ,竖直向下C.g ,竖直向下32D.g ,右下方与水平方向成60°角33解析:根据共点力平衡得,弹簧的弹力F ,绳子的拉力F = mg .剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,33则弹簧弹力和重力的合力与绳子的拉力等值反向,根据牛顿第二定律得,a ==g ,故选项D 正确.F m 33答案:D3.(2015届湖北省教学合作高三月考)下列关于力和运动的关系的说法中,正确的是( )A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则速度也一定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大解析:运动不需要力来维持,物体不受力时,可以做匀速运动,选项A错误;物体受力大,加速度大,速度变化快,但速度不一定大,选项B错误;力的大小与速度大小之间没有直接联系,选项C错误,选项D正确.答案:D4.(2015届温州市十校联合体第一次联考)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地摆放在右端.B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某过程中观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为( )A.mg,竖直向上1+μ2B.mg,斜向左上方C.mg tanθ,水平向右1+tan2θD.mg,斜向右上方解析:以A为研究对象,由牛顿第二定律有T sinθ=ma,T cosθ=mg,联立解得a=g tanθ,由于B始终相对小车静止,所以B物体的加速度与物体A相同,即a B=g tanθ,对B应用牛顿第二定律,有mg tanθ 2+ mg 21+tan2θF f=ma B=mg tanθ,则小车对B产生的作用力大小为 =mg,方向斜向右上方,故选项D正确.答案:D5.(2015届湖南省益阳市箴言中学高三一模)如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是( )A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力解析:将容器以初速度v0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g,再以容器A为研究对象,上升和下落过程其合力等于其重力,则B对A没有压力,A对B 也没有支持力,故选项A 错误,选项D 正确;若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:上升过程加速度大于g ,再以球B 为研究对象,根据牛顿第二定律分析:B 受到的合力大于重力,B 除受到重力外,还应受到向下的压力.A 对B 的压力向下,故选项B 正确;若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:下落过程加速度小于g ,再以B 为研究对象,根据牛顿第二定律分析:A 受到的合力小于重力,B 除受到重力外,还应受到向上的力,即A 对B 的支持力向上,B 对A 的压力向下,故选项C 错误.答案:BD6.(2015届山东师大附中高三模拟)磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫.当它腹朝天、背朝地躺在地面时,将头用力向后仰,拱起体背,在身下形成一个三角形空区,然后猛然收缩体内背纵肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞击地面,地面反作用力便将其弹向空中.弹射录像显示,磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离大约为0.8 mm ,弹射最大高度为24 cm.而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假想加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等,如果加速过程(视为匀加速)重心上升高度为0.5 m ,那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计,设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)( )A .150 m B .75 mC .15 mD .7.5 m解析:设磕头虫向下的加速度为a ,磕头虫向下的最大速度为v ,则有v 2=2ah 1,磕头虫向上弹起的过程中有-v 2=-2gh 2,联立以上两式可得a =g =3 000 m/s 2.人向下蹲的过程中有v =2aH 1,人跳起h 2h 121的过程中有-v =-2gH 2,故有2aH 1=2gH 2,解得H 2=3 000×0.5÷10=150 m ,故选项A 正确.21答案:A7.(2015届甘肃省河西三校高三月考)一物块放在水平地面上,受到一水平拉力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系如图甲所示;物块运动的v t 图象如图乙所示,6 s 后的速度图象没有画出,g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A .物块滑动时受的摩擦力大小是6 NB .物块的质量为2 kgC .物块在6~9 s 内的加速度大小是2 m/s 2D .物块在前9 s 内的平均速度大小是4 m/s解析:物块在3~6 s 内做匀速直线运动,可知滑动摩擦力为:f =F 2=6 N ,故选项A 正确;在0~3s 内,物块做匀加速直线运动,有:a ===2 m/s 2,根据牛顿第二定律得:F 1-f =ma ,代入数据解Δv Δt 63得:m =1.5 kg ,故选项B 错误;6~9 s 内的加速度大小为:==2 m/s 2,故选项C 正确;前9 f -F 3m 6-31.5s 内的位移为:x =×(3+9)×6 m =36 m ,则平均速度为:== m/s =4 m/s ,故选项D 正确.12v x t 369答案:ACD8.(2015届沈阳市东北育才学校高三模拟)如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的物体,m 1放在地面上,当m 2的质量发生变化时,m 1的加速度a 的大小与m 2的关系图象大体如下图中的( )解析:当m 2≤m 1时,物体m 1的加速度为零,当m 2>m 1时,m 1的加速度为a ,由牛顿第二定律有(m 2-m 1)g =(m 1+m 2)a ,得a =g ,由此式可知,选项A 、B 、C 错误,选项D 正确.m 2-m 1m 1+m 2答案:D9.(2015届江西省重点中学六校联考)如图甲所示,劲度系数为k 的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m 的小球,从离弹簧上端高h 处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox ,小球的速度v 随时间t 变化的图象如图乙所示.其中OA 段为直线,AB 段是与OA 相切于A 点的曲线,BC 是平滑的曲线,则关于A 、B 、C 三点对应的x 坐标及加速度大小,以下关系式正确的是( )A .x A =h ,a A =0B .x A =h ,a A =gC .x B =h +,a B =0D .x C =h +,a C =0mg k 2mgk 解析:小球从O 点下落到接触弹簧之前做自由落体运动,在v t 图象中应为直线,即v t 图象中OA 段表示小球自由落体运动,即x A =h ,a A =g ,故选项A 错误,选项B 正确;在v t 图象中B 点对应速度最大,且a B =0,说明此时小球受到合外力为零,由平衡条件可得,kx =mg ,得x =,则有mgk x B =h +x =h +,故选项C 正确;在v t 图象中C 点对应速度为零,加速度不为零,故选项D 错误.mgk 答案:BC10.(2015届湖北省孝感市高三月考)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k ,初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上,使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动,测得两个物体的v t 图象如图乙所示(重力加速度为g ),则( )A .施加外力前,弹簧的形变量为2Mg /kB .外力施加的瞬间,AB 间的弹力大小为M (g -a )C .AB 在t 1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D .弹簧恢复到原长时,物体B 的速度达到最大值解析:最初A 、B 两物体叠放在弹簧上静止,由平衡条件有kx =2Mg ,得x =,故选项A 正确;物2Mg k 体B 做加速度为a 的匀加速直线运动,由牛顿第二定律有kx -Mg -F AB =Ma ,得F AB =kx -Mg -Ma =M (g -a ),故选项B 正确;由v t 图象可知,在t 1时刻B 物体的加速度开始减小,此时两物体开始分离,但弹簧仍处于压缩状态,故选项C 错误;当弹簧恢复原长时,物体B 仅受重力作用,其加速度向下,物体B 已经开始做减速运动,所以弹簧恢复原长时,B 物体的速度并不是最大,选项D 错误.答案:AB第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共15分)11.(9分)(2015届湖南师大附中高三月考)“用DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F .通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a F 图线,如图(b)所示.(1)图线________(选填“①”或“②”) 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.(2)在轨道水平时,小车运动的阻力F f =________N.(3)(单选)图(b)中,拉力F 较大时,a F 图线明显弯曲,产生误差.为避免此误差可采取的措施是________.A .调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动B .在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量C .将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力D .更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验解析:(1)在a F 图象中,①图线表示在外力F 为零时小车的加速度为2 m/s 2,所以①图线表示是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.(2)在轨道水平时,由a F 图象中图线②可知,当小车加速度a =0时,外力F =0.5 N ,此时小车受到合外力为零,所以小车受到阻力F f =0.5 N.(3)在a F 图象中当拉力较大时,图线明显弯曲,说明此种情况下加速度a 不再与外力F 成正比,也就是施加在小车上的拉力与实验中测得的拉力(即砝码的重力)发生明显偏差,此实际拉力偏小,所以实验中应实际测量细线的拉力,而不能用砝码的重力替代细线的拉力,故选项C 正确;本实验中不能改变小车质量,故选项B 错误;实验中轨道的阻力并不影响本次实验,选项A 错误;在实验中更换钩码的规格也不能避免此误差的产生,选项D 错误.答案:(1)① (2)0.5 (3)C12.(6分)(2015届河北省冀州中学高三月考)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:(1)实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图所示,由纸带所示数据可算出实验时重物下落的加速度为________m/s 2.(2)当地的重力加速度数值为9.8m/s 2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因为________________________.解析:(1)根据x 7-x 2=5aT 2,解得a == m/s 2=9.4 m/s 2.x 7-x 25T 2 3.92-2.04 ×10-25× 0.02 2(2)实验中测得重力加速度小于当地重力加速度的真实值,主要原因为摩擦阻力,空气阻力造成的.答案:(1)9.4 (2)空气阻力、摩擦阻力(意思对即可)三、计算题(本题共3小题,共45分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位)13.(11分)(2015届河南省天一高三大联考)为了安全,汽车必须要具有良好的刹车性能.为了检测某汽车的刹车性能,某驾驶员让该汽车以v 1=108 km/h 的速度行驶,驾驶员接到刹车指令后车继续行驶x 1=133.50 m 停止;让车以v 2=54 km/h 的速度行驶,驾驶员接到刹车指令后车继续行驶x 2=38.625 m 停止.假设两种情况下汽车轮胎与路面间的动摩擦因数相同,驾驶员和汽车系统在两种情况下的反应时间相同,试计算驾驶员和汽车系统的反应时间和汽车轮胎与路面间的动摩擦因数.(取g =10 m/s 2,结果保留两位有效数字)解析:设驾驶员和汽车系统的反应时间为t ,刹车加速度的大小为a ,v 1=108 km/h =30m/s ,v 2=54 km/h =15 m/s ,依题意有:x 1=v 1t +v 212ax 2=v 2t +v 22a代入数据解得t =0.70 sa =4.0 m/s 2根据牛顿第二定律有μmg =ma解得μ=0.40.答案:0.70 s 0.4014.(16分)(2015届湖北省教学合作高三月考)质量为M =2.5 kg 的一只长方体形铁箱在水平拉力F 作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50.这时铁箱内一个质量为m =0.5 kg 的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10 m/s 2.求:(1)木块对铁箱的压力;(2)水平拉力F 的大小;(3)减小拉力F ,经过一段时间,木块落底后不反弹,某时刻当箱的速度为v =6 m/s 时撤去拉力,经1 s 时间木块从左侧到达右侧,则铁箱长度是多少 ?解析:(1)对木块:在竖直方向:由相对静止得mg =F f =μ2F N∴F N == N =20 Nmg μ250.25由牛顿第三定律得:木块对铁箱的压力F N ′=-F N =-20 N 方向水平向左.(2)对木块:在水平方向:F N =ma∴a = m/s 2=40 m/s 2200.5对铁箱和木块整体:F -μ1(M +m )g=(M +m )a故水平拉力F =(M +m )(a +μ1g )=135 N.(3)撤去拉力F 时,箱和木块的速度均为v =6 m/s ,因μ1>μ2, 以后木块相对箱滑动,木块加速度a 2=μ2g =2.5 m/s 2又铁箱加速度:a 1==5.5 m/s 2μ1 m +M g -μ2mg M 铁箱减速时间为t 0==1.1 s >1 s ,故木块到达箱右端时,箱未能停止.va 1则经t =1 s 木块比铁箱向右多移动距离L 即铁箱长.即有:L =-=(vt -a 2t 22)(vt -a 1t 22) a 1-a 2 t 22解得:L =1.5 m.答案:(1)20 N 方向水平向左 (2)135 N (3)1.5 m15.(18分)(2015届甘肃省河西三校高三月考)如图1为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆.他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向垂直.假设滑块和风帆总质量为m .滑块与斜面间动摩擦因数为μ,斜面的倾角为θ,重力加速度为g ,帆受到的空气阻力与帆的运动速率的平方成正比,即F f =kv 2.(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式;(2)求出滑块下滑的最大速度的表达式;(3)若m =2 kg ,斜面倾角θ=30°,g 取10 m/s 2,滑块从静止下滑的速度图象如图2所示,图中的斜线是t =0时v t 图线的切线,由此求出μ、k 的值.解析:(1)根据牛顿第二定律得,a =mg sin θ-μg cos θ-kv 2m =g sin θ-μg cos θ-.kv 2m (2)当a =0时速度最大,g sin θ-μg cos θ-=0,解得v max = .kv 2max m mg sin θ-μcos θ k (3)当v =0时,a =g sin θ-μg cos θ=3 m/s 2,代入数据解得μ==0.23.2315最大速度v =2 m/s ,v max = =2 m/s ,解得k =1.5 kg/m.mg sin θ-μcos θk 答案:(1)a =g sin θ-μg cos θ-kv 2m(2) mg sin θ-μcos θk (3)μ=0.23 k =1.5 kg/m。
高三物理一轮单元卷:第三单元 牛顿运动定律 A卷
一轮单元训练金卷·高三·物理卷(A )第三单元 牛顿运动定律注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、 (本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列关于惯性的说法中,正确的是( )A .速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大B .出膛的炮弹是靠惯性飞向远处的C .坚硬的物体有惯性,如投出去的铅球;柔软的物体没有惯性,如掷出的鸡毛D .只有匀速运动或静止的物体才有惯性,加速或减速运动的物体都没有惯性2.如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度(两吊绳等长),重力大小为G 的运动员静止时,左边绳子张力为T 1,右边绳子张力为T 2,则下列说法正确的是( )A. T 1和T 2是相同的C. T 1和T 2的合力与重力G 是一对平衡力B. T 1和T 2的合力与重力G 是一对作用力与反作用力D. 运动员两手缓慢撑开时,T 1和T 2都会变小3.从地面以大小为v 1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t 皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v 2。
已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。
重力加速度大小为g 。
下面给出时间t 的四个表达式中只有一个是合理的。
你可能不会求解t ,但是你可以通过一定的物理分析。
对下列表达式的合理性做出判断。
2019高考物理一轮复习力学部分专题05牛顿运动定律基础单元测试卷A卷
专题05 牛顿运动定律1.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A. 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证C. 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学的抽象思维方法D. 由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用【答案】C【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,2.把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手沿水平方向拉测力计A,测力计B受到A的拉力为F,测力计A受到B的拉力为F',则()A. F与F'大小相等B. F的方向水平向左C. F'的方向水平向右D. F'作用在测力计B上【答案】A【解析】根据牛顿第三定律的特点可知:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
故A正确;由题可知,测力计B受到A的拉力为F的方向向右。
故B错误;测力计A受到B的拉力为F′方向为向左。
故C错误;F′是测力计A 受到B的拉力,所以是作用在A上。
故D错误。
故选:A。
3.2016年10月17日,神舟十一号载人飞船发射成功宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是A. 火箭加速上升时,宇航员处于超重状态B. 飞船落地前减速下落时,宇航员处于失重状态C. 火箭加速上升时,宇航员对座椅的压力小于自身重力D.火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时,宇航员处于失重状态【答案】A【解析】火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态。
宇航员对座椅的压力大于自身重力,故A正确,CD错误。
船落地前减速下落时,加速度向上,宇航员处于超重状态,故B错误;故选A。
4.如图所示,质量为m的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体在方向与水平面成斜向下、大小为F的推力作用下,从静止开始运动,则物体的加速度为()A. B.C. D.【答案】C5.质量为45kg的小明站在电梯中的“体重计”上,当电梯竖直向下运动经过5楼时,“体重计”示数为50kg,如图所示.重力加速度取10m/s2.此时小明处于A. 超重状态,对“体重计”压力为450NB. 超重状态,对“体重计”压力为500NC. 失重状态,对“体重计”压力为450ND. 失重状态,对“体重计”压力为500N【答案】B【解析】小明的体重只有45kg,体重计的示数为50kg,大于重力所以处于超重状态。
2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律章末综合测试.doc
第三章牛顿运动定律章末综合测试(三)(时间:60分钟分数:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1〜5题只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是()A.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去B.亚里士多徳指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下也不偏离原来的方向C.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变D.笛卡儿认为,物体具有保持原來匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:A伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,A正确.笛卡儿指出:如果运动屮的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,不符合历史事实,B错误.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动, C错课.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,不符合事实,D错误.2.如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为加的物体,受到沿斜面方向的力厂作用,力厂按图乙所示规律变化(图中纵坐标是厂与/矽的比值,力沿斜面向上为正).则物体运动的速度y随时间十变化的规律是下图屮的(物体的初速度为零,重力加速度取10m/s2)()mg1 2: 3Z/s解析:C在0〜Is内,—=1,根据牛顿第二定律得〃=£ 方向沿斜mg m2面向上,物体向上做匀加速直线运动,在1 S末时的速度为5 m/s;在1〜2 S内,拉力F 为零,根据牛顿第二定律得型=〃炉:;"=务,方向沿斜面向下,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,2 s末速度为零;在2〜3 s内,—=-1,根据牛顿第二定律得 /'iz mg m 方向沿斜面向下,物体沿斜面向下做匀加速直线运动,3 s末的速度大小y=&M=15 m/s,沿斜面向下,为负,C正确.3.如图所示,在倾角为〃的光滑斜面上,物块人〃质量分别为刃和2加,物块力静止在轻弹簧上而,物块〃用细线与斜而顶端相连,A. B 紧挨在一起但久间无弹力,已知重力加速度g某时刻将细线剪断,则在细线剪断的瞬间,下列说法正确的是()A.物块昇的加速度为0B.物块力的加速度为彳C.物块〃的加速度为0D.物块〃的加速度为彳解析:B剪断细线前,弹簧的弹力F弹=仍弊讣30°=*〃好,细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为F对人〃系统,加速度日=:曲雹; 7 =务即畀和〃的加4.如图甲所示,倾角为〃的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为r o=10m/s.质量为/77= 1 kg的小木块沿斜面上滑,若从此时开始计时,整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示,取^=10 m/s 2,则下列说法不正确的是()A. 0〜5 s 内小木块做匀减速运动B. 在t=l s 时刻,摩擦力反向C. 斜面倾角0=37°D. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5 -10m/s 2,故减速运动时间:十=匚卫=1 s,故A 错误;由题图乙可知,在0〜Is 内小木 a块向上做匀减速运动,1 S 后小木块反向做匀加速运动,t=\ S 时摩擦力反向,故B 正确;2 Q rj由题图乙可知,小木块反向加速运动时的加速度:a'=壮= ---------- ------ m/s'=2 m/s 2, 由牛顿第二定律得:/〃倚in昭cos 0 =m\a\ , 〃好sin “一 〃/昭cos 0 =ma f ,代入数 据解得:"=0.5, 0=37° ,故C 、D 正确.5. 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,硬纸片上放质—血 量均为1 kg 的久〃两物块,A. 〃与薄硬纸片之间的动摩擦 加〃〃〃〃/〃〃“〃〃加 因数分别为小=0.3、儿=0.2,水平恒力尸作用在M 物块上,如图所示,已知最大静摩擦 力等于滑动摩擦力,g=10 1)1/$2・则()A. 若dl N,则物块、薄硬纸片都静止不动B. 若尸=1.5N,则川物块所受摩擦力大小为1.5 NC. 若F=8 N,则〃物块的加速度为4. 0 m/s 2D. 无论力尸多大,/与薄硬纸片之间都不会发生相对滑动解析:D 物块/!与薄硬纸片间的最大静摩擦力为fiEg=3\,物块〃与薄硬纸片 间的最大静摩擦力仇=5昭=2N, F=l N</i,所以物块/、〃与薄纸片保持相对静止,整 体在厂作用下向左匀加速运动,故A 项错误;若A=1.5N</;,则物块/I 、〃与薄纸片保持相 对静止,整体在厂作用下向左匀加速运动,由牛顿第二定律得,厂=(切+伽)日,解得加速度 a=0. 75 m/s 2,对物抉A,根据牛顿笫二定律可得F~ f=m®,解得物块A 所受摩擦力f=0. 75 N,故B 项错误;当物块〃刚要相对于薄硬纸片滑动吋,静摩擦力达到最大值,由牛顿第二 定律得,仇=血心,解得:a=2 m/s 2,即物块〃的最大加速度是^=2 m/s 2;故C 项错误; 当物块〃达到最大加速度时,对整体有尸=(加+伽)型=4 N,即恒力尸达到4 N 后,物块〃 相对于薄硬纸片运动,此时物块力受到的静摩擦力为2 N,故物块力与薄硬纸片Z间不会发解析:A 由匀变速百线运动的速度位移公式得 V — v^=2ax,由题图乙可得生相对滑动,故D项正确.6.如图所示,轻绳的一端固定在小车支架上,另一端拴着两个质量不同的小球.当小车水平向右运动,且两段轻绳与竖直方向的夹角始终均为〃时,若不计空气阻力,下列说法正确的是()A.两个小球的加速度相等B.两段轻绳小的张力可能相等C.小车的速度越大,〃越大D.小车的加速度越大,()越大解析:AD两个小球随小车水平向右运动,夹角始终均为“, 共同说明三者相对静止,有的加速度,故A项正确;设上下两个球质量分别为欷刃,上下两绳的张力分别为T、V ,把两个小球看作一个整体,则有Tbos 〃 = 对末端的小球有厂cos & = nig,所以两段轻绳中的张力不可能相等,B项错误;把两个小球看作一个整体,设其共同的加速度为a,贝!J 7cos 0= iM+ni)g, 7sin 0 = (M+ni) a,解得<a=^lan “,所以加速度越大,"越大,0与小车的速度无关,故C项错误,D项正确.7.如图所示,横截面为直角三角形的三棱柱质量为必放在粗糙的水平地面上,两底角中其中一个角的角度为。
2019高考物理一轮教科版单元检测三 牛顿运动定律 含解析
单元检测三牛顿运动定律考生注意:1.本试卷共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分)1.竖直升降的电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一个质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速下降D.以大小为g的加速度减速下降2.如图1所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用水平的轻质弹簧测力计连接.两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则()图1A.弹簧测力计的示数是25 NB.弹簧测力计的示数是50 NC.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为5 m/s2D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s23.如图2所示,在建筑工地,民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起,其中A的质量为m,B的质量为3m,水平作用力为F,A、B 之间的动摩擦因数为μ,在此过程中,A、B间的摩擦力为()图2A .μFB .2μF C.32m (g +a ) D .m (g +a )4. 如图3所示,木块A 、B 静止叠放在光滑水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m .现施加水平力F 拉B ,A 、B 刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动.若改为水平力F ′拉A ,使A 、B 也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F ′不得超过( )图3A .2F B.F 2 C .3F D.F35.(2018·四川德阳三校联合测试)如图4所示,质量分别为m 、2m 的球A 、B ,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内,细线承受的拉力为F .此时突然剪断细线,在线断的瞬间,弹簧的弹力大小和小球A 的加速度大小分别为( )图4A.2F 3 2F3m +g B.F 3 2F 3m +g C.2F 3 F 3m+g D.F 3 F 3m+g 6.如图5甲所示,倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为v 0=10 m /s 、质量为 m =1 kg 的小木块沿斜面上滑,若从此时开始计时,整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示,取g =10 m/s 2,则下列说法不正确的是( )图5A .0~5 s 内小木块做匀减速运动B .在t =1 s 时刻,摩擦力反向C .斜面倾角θ=37°D .小木块与斜面间的动摩擦因数为0.57.(2017·湖南六校联考)如图6所示,倾斜的长杆(与水平面成α角)上套有一个质量为M 的环,环通过细线吊一个质量为m 的小球,当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时,稳定运动的情景如图所示,其中虚线表示竖直方向,那么以下说法正确的是()图6A.环一定沿长杆向下加速运动B.环的加速度一定沿杆向上C.环的加速度一定大于g sin αD.环一定沿杆向上运动二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.(2017·山东淄博摸底)如图7甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右的拉力F 作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力f m与滑动摩擦力大小相等,则()图7A.0~t1时间内物块A的加速度逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t3时刻物块A的速度最大D.t2~t4时间内物块A一直做减速运动9.如图8所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则图中能客观地反映小木块的运动情况的是()图810.如图9所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,工件滑上传送带A端的瞬时速度v A=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是()图9A.若传送带不动,v B=3 m/sB.若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,v B=3 m/sC.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,v B=3 m/sD.若传送带以速度v=4 m/s顺时针匀速转动,v B=3 m/s11.(2017·三湘名校联盟三模)如图10甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g取10 m/s2,根据图像可求出()图10A.物体的初速率v0=3 m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75C.取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x的最小值x min=1.44 mD.当θ=45°时,物体达到最大位移后将停在斜面上12.如图11甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则()图11A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t2时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用三、非选择题(本题共6小题,共47分)13.(4分)在“探究小车加速度a 与其质量m 的关系”的实验中:(1)备有器材:A.长木板;B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;C.细绳、小车、砝码;D.装有砂的小桶;E.薄木板;F.毫米刻度尺;还缺少的一件器材是________.(2)实验得到如图12甲所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为T ;B 、C 两点的间距x 2和D 、E 两点的间距x 4已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为________.图12(3)某同学根据实验数据画出的a -1m 图线如图乙所示,从图线可得砂和砂桶的总质量为________kg.(g 取10 m/s 2)(4)另一位同学根据实验数据画出的a -1m 图像如图丙所示,则造成这一结果的原因是_______________________________________________________________________________. 14. (9分)(2018·山东烟台期中)用如图13所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验:图13(1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶.除以上器材外,还需要的实验器材有:________. A .天平(附砝码)B .秒表C .刻度尺(最小刻度为mm)D .低压交流电源(2)实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是( )A .小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动B .小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动C .小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动(3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是__________________.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.(4)如图14为某次实验纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:x1=0.55 cm,x2=0.94 cm,x3=1.35 cm,x4=1.76 cm,x5=2.15 cm,x6=2.54 cm.图14①相邻两计数点间的时间间隔为________ s;②计数点“6”和“7”间的位移x7比较接近于________(填“A、B、C、D”序号)A.2.76 cm B.2.85 cm C.2.96 cm D.3.03 cm③打下“3”点时小车的瞬时速度v3=________ m/s;小车的加速度a=________ m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)(5)某小组在研究“外力一定时,加速度与质量的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图15,然后由图像直接得出a与M成反比.乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1M是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数1M的图像,如图16所示.你认为________同学(选填“甲”或“乙”)的方案更合理.图15图16(6)另一小组在研究“小车质量一定时,加速度与质量的关系”时,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,然后根据测得的数据作出a-F图像,如图17所示.发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能原因是()图17A.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大C.没有平衡摩擦力,且小车质量较大D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大15.(8分)如图18甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0=16 m/s 从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点.滑块运动的速度—时间图像如图乙所示,求:(已知:sin 37°=0.6, cos37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)图18(1)A、B之间的距离;(2)滑块再次回到A点时的速度大小;(3)滑块在整个运动过程中所用的时间.16.(8分)(2018·河南洛阳期中)如图19甲所示,在倾角为θ=30°的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为m=2 kg,它与斜面的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即F f=k v.若滑块从静止开始下滑的速度-时间图像如图乙中的曲线所示,图乙中的直线是t=0时速度图线的切线,g=10 m/s2.图19(1)求滑块下滑的最大加速度和最大速度;(2)求μ和k的值.17.(8分)如图20所示,传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L1=2.5 m、L2=2 m.传送带始终保持以速度v向右匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m=2 kg,g取10 m/s2.求:图20(1)若滑块恰好不从平板上掉下,求v的大小.(2)若v=6 m/s,求滑块离开平板时的速度大小.18. (10分)如图21所示,一长L=2 m、质量M=4 kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上,其右端距平台边缘l=5 m,木板的正中央放有一质量为m=1 kg的物块(可视为质点),已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.4.现对木板施加一水平向右的恒力F,其大小为48 N,g取10 m/s2,试求:图21(1)F作用了1.2 s时,木板的右端离平台边缘的距离;(2)要使物块最终不能从平台上滑出去,则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件.答案精析1.D [因为电梯静止时,弹簧被压缩了x ,由此可知mg =kx .当电梯运动时,弹簧又被压缩了x ,弹簧的弹力变大,物体所受合力方向向上,大小是mg ,处于超重状态.由牛顿第二定律可得mg =ma ,即加速度大小a =g ,方向也是向上的,此时物体可能是做向上的匀加速运动,也可能是做向下的匀减速运动,D 正确.] 2.D3.D [由于A 、B 相对静止,故A 、B 之间的摩擦力为静摩擦力,A 、B 错误.设民工兄弟一只手对A 、B 在竖直方向上的摩擦力为f ,以A 、B 整体为研究对象可知在竖直方向上有 2f -(m +3m )g =(m +3m )a ,设B 对A 的摩擦力方向向下,大小为f ′,对A 由牛顿第二定律有f -f ′-mg =ma ,解得f ′=m (g +a ),C 错误,D 正确.]4.B [水平力F 拉B 时,A 、B 刚好不发生相对滑动,这实际上是将要滑动,但尚未滑动的一种临界状态,从而可知此时A 、B 间的摩擦力即为最大静摩擦力. 先用整体法考虑,对A 、B 整体:F =(m +2m )a .再将A 隔离可得A 、B 间最大静摩擦力为:f m =ma ,解以上两方程得:f m =F3.若将F ′作用在A 上,隔离B 可得B 能与A 一起运动,而A 、B 不发生相对滑动的最大加速度a ′=f m2m, 再用整体法考虑,对A 、B 整体:F ′=(m +2m )a ′,由以上方程解得:F ′=F2.]5.A [剪断细线前,对整体,由牛顿第二定律得3mg -F =3ma ,对B ,由牛顿第二定律得2mg -T =2ma ,解得T =2F3.当剪断细线瞬间,线的拉力突变为零,而弹簧的拉力保持不变,对A ,由牛顿第二定律得T +mg =ma ′,解得a ′=2F3m +g ,选项A 正确.]6.A [由匀变速直线运动的速度位移公式得v 2-v 02=2ax ,由题图乙可得a =0-v 022x 1=-10 m/s 2,故减速运动时间:t =0-v 0a =1 s ,故A 错误;由题图乙可知,在0~1 s 内小木块向上做匀减速运动,1 s 后小木块反向做匀加速运动,t =1 s 时摩擦力反向,故B 正确;由题图乙可知,小木块反向加速运动时的加速度: a ′=v 22x 2=322×(13-5)m/s 2=2 m/s 2,由牛顿第二定律得:mg sin θ+μmg cos θ=m |a |,mg sin θ-μmg cos θ=ma ′,代入数据解得:μ=0.5,θ=37°,故C 、D 正确.]7.B [稳定运动时,球与环保持相对静止,它们的运动状态相同,且运动方向均与杆平行.对小球受力分析如图,可知小球所受合力平行于杆向上,说明加速度方向沿杆向上,则环的加速度方向也沿杆向上,但它们的运动方向不确定,两者可能沿杆向上加速运动,也可能沿杆向下减速运动,则B 正确,A 、D 错误;由于不知道细线与竖直方向的夹角,则不能判断出小球的加速度与g sin α的大小关系,则C 项错误.]8.BC [0~t 1时间内物块A 受到的静摩擦力逐渐增大,物块处于静止状态,选项A 错误.t 2时刻物块A 受到的拉力F 最大,物块A 的加速度最大,选项B 正确.t 3时刻物块A 受到的拉力减小到等于滑动摩擦力,加速度减小到零,物块A 的速度最大,选项C 正确.t 2~t 3时间内物块A 做加速度逐渐减小的加速运动,t 3~t 4时间内物块A 一直做减速运动,选项D 错误.] 9.BD10.ABC [若传送带不动,由匀变速直线运动规律可知v B 2-v A 2=-2as ,a =μg ,代入数据解得v B =3 m /s ,当满足选项B 、C 中的条件时,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,同理可得,工件到达B 端的瞬时速度仍为3 m/s ,故选项A 、B 、C 正确;若传送带以速度 v =4 m /s 顺时针匀速转动,则工件滑上A 端后做匀速运动,到B 端的速度仍为4 m/s ,故选项D 错误.]11.BC [当斜面倾角θ=90°时,物体对斜面无压力,也无摩擦力,物体做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动规律有02-v 02=-2gx ,根据题图乙可得此时x =1.80 m ,解得初速率 v 0=6 m/s ,选项A 错.当斜面倾角θ=0°时即为水平,物体在运动方向上只受到摩擦力作用,则有μmgx =12m v 02,根据题图乙知此时x =2.40 m ,解得μ=0.75,选项B 对.物体沿斜面上滑,由牛顿第二定律可知加速度a =g sin θ+μg cos θ=g (sin θ+μcos θ).v 02=2ax =2g (sin θ+μcos θ)x ,得当sin θ+μcos θ最大时,即tan θ=1μ,θ=53°时,x 取最小值x min ,解得x min =1.44 m ,C 项正确.当θ=45°时,因mg sin 45°>μmg cos 45°,则物体达到最大位移后将返回,D 项错误.]12.BD [0~t 1时间内,小物块受到向右的滑动摩擦力作用而做匀减速运动,速度减为零时并未从左端滑下,说明传送带足够长,其向左运动的位移大小x 1=v 222μg;t 1~t 2时间内:小物块受到的滑动摩擦力仍然向右,因此反向做匀加速运动,加速到与传送带速度v 1相等,其位移大小x 2=v 122μg <x 1,此后物块做匀速运动.0~t 2时间内,小物块始终相对于传送带向左运动,故t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大.]13.(1)天平 (2)a =x 4-x 22T 2(3)0.02 (4)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够解析 (1)本题要测量小车的质量,则需要天平,所以还缺少的一件器材是天平; (2)根据逐差法得:x 4-x 2=2aT 2 ,解得:a =x 4-x 22T 2.(3)根据牛顿第二定律可知,a =F m ,则F 即为a -1m 图像的斜率,所以砂和砂桶的总重力m ′g =F =2.412N =0.2 N ,解得:m ′=0.02 kg.(4)从题图丙中发现直线没过原点,当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,则该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤.所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够. 14.(1)ACD (2)C (3)m ≪M (4)①0.1 ②C ③0.16 0.40 (5)乙 (6)B解析 (1)本实验的目的是探究加速度与力、质量的关系,用砂桶的重力代表小车受到的合外力,需要用天平测砂桶和小车的质量,故选A 项;电磁打点计时器的工作电源为低压交流电源(4~6 V),工作频率为50 Hz ,周期为0.02 s ,可以计时,不需要秒表,故选D 项,不选B 项;打点计时器打下纸带,需用刻度尺测量距离,以求加速度和瞬时速度,故选C 项. (2)平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用,具体做法是:将小车轻放(静止)在长木板上,挂好纸带(纸带和电磁打点计时器的限位孔之间有摩擦力)、不挂砂桶,将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高,形成斜面,轻推小车,使小车做匀速运动(纸带上两点间距离相等)即可,故C 正确.(3)砂桶和小车一起运动,根据牛顿第二定律,对砂桶:mg -F =ma ,对小车:F =Ma ,可得小车受到的拉力F =Mmg M +m ,加速度a =mg M +m ,本实验用砂和砂桶的总重力代表小车受到的合外力(拉力),由F =M M +m·mg =mg1+m M可知,F <mg ,只有m ≪M 时,才有F ≈mg ,所以砂和砂桶的总质量m 与小车和车上砝码的总质量M 之间应满足的条件是m ≪M .(4)①打点计时器的工作周期为T 0=0.02 s ,相邻两计数点间都有四个打点未画出,所以两计数点之间的时间间隔为T =5T 0=0.1 s.②根据匀变速直线运动的规律a =Δx T 2=x 7-x 6T 2=x 6-x 5T2,可知:x 7=2x 6-x 5=2×2.54 cm -2.15 cm =2.93 cm ,比较接近于2.96 cm ,故选C 项. ③v 3=x 3+x 42T≈0.16 m/s ,a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T2≈0.40 m/s 2. (5)反比关系不容易根据图像判定,而正比关系容易根据图像判定,故应该建立小车加速度a 与小车质量的倒数1M关系图像,故应选乙方案.(6)图像与横轴相交,说明需要用拉力平衡摩擦力,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;由(3)可知,小车受到的拉力F =mg1+m M ,当m ≪M 时,即砂和砂桶总重力远小于小车及车上砝码的总重力,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,小车的加速度a 与拉力F 成正比,如果砂和砂桶的总质量太大,小车受到的拉力明显小于砂和砂桶总重力,加速度与砂和砂桶总重力(小车受到的合力)不成正比,a -F 图像发生弯曲,不再是直线,故B 正确. 15.(1)16 m (2)8 2 m/s (3)(2+22) s 解析 (1)由v -t 图像知A 、B 之间的距离为; s AB =16×22m =16 m. (2)设滑块从A 滑到B 过程的加速度大小为a 1,从B 返回到A 过程的加速度大小为a 2,滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ,则有 a 1=v 0-0t =16-02 m/s 2=8 m/s 2由于mg sin θ+μmg cos θ=ma 1, 得μ=0.25.滑块由B 返回到A 的过程中,则有 mg sin θ-μmg cos θ=ma 2 即a 2=4 m/s 2,设滑块返回到A 点时的速度为v , 有v 2-0=2a 2s AB 即v =8 2 m/s.(3)设滑块从A 到B 用时为t 1,从B 返回到A 用时为t 2, 则有t 1=2 s t 2=va 2=2 2 s则滑块在整个运动过程中所用的时间为 t =t 1+t 2=(2+22) s.16.(1)3 m /s 2 2 m/s (2)23153 kg/s解析 (1)由题图乙可得:t =0时,滑块下滑的加速度最大为a max =Δv Δt =3 m/s 1 s=3 m/s 2; t =3 s 时,滑块下滑的速度最大为 v max =2 m/s.(2)t =0时滑块下滑的加速度最大为a max ,由牛顿第二定律得F 合=mg sin θ-μmg cos θ=ma max , t =3 s 时滑块下滑的速度达到最大,有 mg sin θ=μmg cos θ+k v max ,解得:μ=2315,k =3 kg/s(说明:k 的答案没有单位不算对).17.(1)4 m /s (2)3.5 m/s解析 (1)滑块在平板上做匀减速运动,加速度大小a 1=μ1mgm =3 m/s 2由于μ1mg >2μ2mg故平板做匀加速运动,加速度大小 a 2=μ1mg -μ2·2mg m=1 m/s 2设滑块从平板左端滑至右端用时为t ,共同速度为v ′,平板位移为x , 对滑块进行分析:v ′=v -a 1t L 2+x =v t -12a 1t 2对平板进行分析:v ′=a 2t x =12a 2t 2 联立以上各式代入数据解得t =1 s ,v =4 m/s.当v =4 m/s 时,滑块在传送带上加速运动的位移为x 1=v 22μg =1.6 m<L 1,故符合题意.(2)滑块在传送带上的加速度a 3=μmgm =5 m/s 2若滑块在传送带上一直加速,则获得的速度为 v 1=2a 3L 1=5 m /s<6 m/s 即滑块滑上平板的速度为5 m/s.设滑块在平板上运动的时间为t ′,离开平板时的速度为v ″,平板位移为x ′ 则v ″=v 1-a 1t ′ L 2+x ′=v 1t ′-12a 1t ′2x ′=12a 2t ′2联立以上各式代入数据解得t ′=12 s ,t 2′=2 s(t 2′>t ,不合题意,舍去)将t ′=12 s 代入v ″=v 1-a 1t ′得v ″=3.5 m/s.18.(1)0.64 m (2)μ2≥0.2解析 (1)假设开始时物块与木板会相对滑动,由牛顿第二定律: 对木板:F -μ1(M +m )g -μ1mg =Ma 1,解得a 1=6 m/s 2 对物块:μ1mg =ma 2,解得a 2=4 m/s 2,因a 2<a 1,故假设成立 设F 作用t 时间后,物块恰好从木板左端滑离,则 L 2=12a 1t 2-12a 2t 2,解得t =1 s 在此过程:木板位移x 1=12a 1t 2=3 m ,末速度v 1=a 1t =6 m/s物块位移x 2=12a 2t 2=2 m ,末速度v 2=a 2t =4 m/s在物块从木板上滑落后的t 0=0.2 s 内,由牛顿第二定律: 对木板:F -μ1Mg =Ma 1′, 解得a 1′=8 m/s 2木板发生的位移x 1′=v 1t 0+12a 1′t 02=1.36 m此时木板右端距平台边缘 Δx =l -x 1-x 1′=0.64 m(2)物块滑至平台后,做匀减速直线运动,由牛顿第二定律: 对物块:μ2mg =ma 2′, 解得a 2′=μ2g若物块在平台上速度减为0,则通过的位移x 2′=v 222a 2′要使物块最终不会从平台上掉下去需满足 l +L2≥x 2+x 2′ 联立解得μ2≥0.2.。
2019-高三第一轮复习考试试卷牛顿定律(物理)
牛顿运动定律一选择题(在每题给出的四个选项中, 有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
70 分)1.对于运动和力的关系,以下说法中正确的选项是:A.物体遇到的合外力越大,加快度越大B.物体遇到的合外力越大,速度越大C.物体从静止开始在外力作用下做直线运动,当合外力渐渐减小时,速度也渐渐减小D.物体本来做匀变速直线运动,当合外力渐渐增大时,速度也必定渐渐增大2.如图 3-1 所示,水平川面上的木块在拉力 F 作用下,向右做匀速直线运动,则 F 与物体遇到的地面对它的摩擦力的协力方向为FA. 竖直向上B.竖直向下左右C.水平向左D.水平向右图 3-13.如图 3-2 所示,一个铁球从直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由着落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩的全过程中,弹簧的压缩量最大时A.球所受协力最大,但不必定大于重力值B.球的加快度最大,且必定大于重力加快度值C.球的加快度最大,有可能小于重力加快度值D.球所受弹力最大,且必定大于重力值4.匀速行驶的公共汽车忽然刹车时,车上乘客向前面倾倒,这是由于图 3-2A.当乘客随汽车匀速行进时已经受了一个向前的力,这个力在刹车时持续起作用B.在刹车时,汽车对乘客施加一个向前的力C.汽车拥有惯性,因此促进乘客倾倒D.乘客拥有惯性,而汽车忽然减速5.用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是A. 一对作使劲和反作使劲B.一对均衡力C.大小相等,方向同样,作用在一条直线上D.大小相等,方向相反,作用在同一物体上6.以下说法中正确的选项是 ( )A. 放在水平川面上的小车,使劲推小车,小车就动,不推小车,小车就不动 . 说明力是保持物体运动的原由,力是产生速度的原由B. 在月球上物体的惯性不过它在地球上的1/6C.任何物体,在必定条件下都能够看作质点D.在沿竖直方向运动的起落机中出现失重现象时,起落机必然处于下降过程7如图 3—3 所示,车厢里悬挂着两个质量不一样的小球,上边的球比下边的球质量大,当车厢向右作匀加快运动( 空气阻力不计) 时,以下各图中正确的选项是()2019-2020 年高三第一轮复习考试一试卷牛顿定律(物理)图 3—38. 如图 3— 4 所示,物体 P 置于圆滑的水平面上, 用轻微线越过质量不计的圆滑定滑轮连结一个重力 G=10N 的重物,物体 P 向右运动的加快度为 a 1;若细线下端不挂重物,而用 F=10N 的力竖直向下拉细线下端,这时物体P的加快度为 a 2,则 ()A. a 1<a 2B.a 1=a 2C. a >a2D. 条件不足,没法判断图 3—41斜劈对物块 m 的弹力大小为 ()αB. mgcosC.mFDmFm ) sin( M m )cos( M10.如图 3—6,质量为 M 的斜面放在粗拙的水平川面上。
