《牛顿运动定律》单元测试题及答案.pdf

2013届 高 考 物 理 一 轮 复 习 单 元 过 关 检 测 ： 牛 顿 运动 定 律 (时 间 ： 4 5 分 钟 满 分 ： 1 0 0 分 ) 一 、 选 择 题 1 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A 高 速 行 驶 的 公 共 汽 车 紧 急 刹 车 时 ， 乘 客 都 要 向 前 倾 倒 ， 说 明 乘 客 受 到 惯 性 力 的 作 用 B 短 跑 运 动 员 最 后 冲 刺 时 ， 速 度 很 大 ， 很 难 停 下 来 ， 说 明 速 度 越 大 ， 惯 性 越 大 C 抛 出 去 的 链 球 是 靠 惯 性 向 远 处 运 动 的 D 把 手 中 的 球 由 静 止 释 放 后 ， 球 能 竖 直 下 落 ， 是 由 于 球 具 有 惯 性 的 缘 故 解 析 ： 惯 性 是 物 体 保 持 原 来 的 匀 速 直 线 运 动 状 态 或 静 止 状 态 的 特 性 ， 不 是 力 故 A项 错 、 C项 正 确 而 质 量 是 惯 性 大 小 的 唯 一 量 度 ， 故 B项 错 由 静 止 释 放 的 小 球 的 惯 性 是 要 保 持 原 来 的 静 止 状 态 ， 而 下 落 是 由 于 重 力 迫 使 它 改 变 了 静 止 状 态 ， 故 D项 错 答 案 ： C 2 一 游 客 站 在 观 光 电 梯 内 ， 将 行 李 箱 置 于 电 梯 的 水 平 底 板 上 ， 某 段 时 间 内 电 梯 竖 直 向 上 做 匀 减 速 运 动 ， 加 速 度 为 a g， 在 这 一 运 动 过 程 中 ( ) 游 客 感 觉 到 电 梯 外 的 建 筑 物 加 速 向 下 运 动 游 客 感 觉 到 电 梯 外 的 建 筑 物 减 速 向 下 运 动 行 李 箱 对 底 板 的 压 力 大 于 行 李 箱 的 重 力 行 李 箱 对 底 板 的 压 力 小 于 行 李 箱 的 重 力 A B C D 解 析 ： 以 建 筑 物 为 参 考 系 ， 电 梯 竖 直 向 上 做 匀 减 速 运 动 ， 反 之 ， 以 电 梯 为 参 考 系 ， 游 客 看 到 的 建 筑 物 向 下 减 速 运 动 ， 故 错 、 对 ； 游 客 和 行 李 箱 处 于 失 重 状 态 ， 则 行 李 箱 对 底 板 的 压 力 小 于 行 李 箱 的 重 力 ， 故 错 、 对 答 案 ： D 3 (2 0 1 1 年 上 海 单 科 )如 图 ， 在 水 平 面 上 的 箱 子 内 ， 带 异 种 电 荷 的 小 球 a、 b用 绝 缘 细 线 分 别 系 于 上 、 下 两 边 ， 处 于 静 止 状 态 地 面 受 到 的 压 力 为 F N， 球 b所 受 细 线 的 拉 力 为 F .剪 断 连 接 球 b的 细 线 后 ， 在 球 b上 升 过 程 中 地 面 受 到 的 压 力 ( ) A 小 于 F N B 等 于 F N C 等 于 F N F D 大 于 F N F 解 析 ： 剪 断 连 接 球 b的 细 线 后 ， b球 会 向 上 加 速 ， 造 成 两 球 之 间 的 静 电 力 F 电 增 大 ， 剪 断 前 由 整 体 法 F N Mg mag mbg， F 电 mbg F . 剪 断 后 对 箱 和 a球 有 F N Mg mag F 电 F N mbg F 电 ， 由 于 F 电 F 电 ， 所 以 F N F N F ， 故 选 D. 答 案 ： D 4 (2 0 1 2 年 滁 州 模 拟 )先 后 用 相 同 材 料 制 成 的 橡 皮 条 彼 此 平 行 地 沿 水 平 方 向 拉 同 一 质 量 为 m的 物 块 ， 且 每 次 使 橡 皮 条 的 伸 长 量 均 相 同 ， 物 块 m在 橡 皮 条 的 拉 力 作 用 下 所 产 生 的 加 速 度 a与 所 拉 橡 皮 条 的 数 目 n的 关 系 如 图 所 示 若 更 换 物 块 所 在 水 平 面 的 材 料 ， 再 重 复 这 个 实 验 ， 则 图 中 直 线 与 水 平 轴 间 的 夹 角 将 ( ) A 变 大 B 不 变 C 变 小 D 与 水 平 面 的 材 料 有 关 解 析 ： 设 一 根 橡 皮 条 的 拉 力 为 F ， 有 ： nF mg ma， 得 ： a n g， 可 见 更 换 材 料 ， 只 是 改 变 了 物 体 与 水 平 面 之 间 的 摩 擦 因 数 大 小 ， 并 不 影 响 角 的 大 小 答 案 ： B 5 如 图 所 示 ， 长 方 体 物 块 C 置 于 水 平 地 面 上 ， 物 块 A 、 B 用 不 可 伸 长 的 轻 质 细 绳 通 过 滑 轮 连 接 (不 计 滑 轮 与 绳 之 间 的 摩 擦 )， A 物 块 与 C 物 块 光 滑 接 触 ， 整 个 系 统 中 的 A 、 B 、 C 三 物 块 在 水 平 恒 定 推 力 F 作 用 下 以 相 同 的 加 速 度 一 起 向 左 运 动 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A B 与 C 之 间 的 接 触 面 不 可 能 是 光 滑 的 B 若 推 力 F 增 大 ， 则 绳 子 对 B 的 拉 力 必 定 增 大 C 若 推 力 F 增 大 ， 则 定 滑 轮 所 受 压 力 必 定 增 大 D 若 推 力 F 增 大 ， 则 C 物 块 对 A 物 块 的 弹 力 必 定 增 大 解 析 ： 对 整 体 ， F m总 g m总 a ； 对 物 体 A ： T mA g ， F N mA a ； 对 物 体 B ： Tf mB a ， B 与 C 之 间 摩 擦 力 可 能 为 零 ， 也 可 能 向 左 或 向 右 ， 主 要 取 决 于 系 统 加 速 度 的 大 小 ， 选 项 A错 ； 若 推 力 F 增 大 ， 系 统 加 速 度 增 大 ， 由 式 得 ， 选 项 D正 确 ； 若 推 力 F 增 大 而 物 体 B 相 对 静 止 ， 则 T mA g不 变 ， 选 项 B、 C均 错 答 案 ： D 6 如 图 (a )所 示 ， 用 一 水 平 外 力 F 推 着 一 个 静 止 在 倾 角 为 的 光 滑 斜 面 上 的 物 体 ， 逐 渐 增 大 F ， 物 体 做 变 加 速 运 动 ， 其 加 速 度 a随 外 力 F 变 化 的 图 象 如 图 (b)所 示 ， 若 重 力 加 速 度 g取 1 0 m/s2 ， 根 据 图 (b)中 所 提 供 的 信 息 不 能 计 算 出 ( ) A 物 体 的 质 量 B 斜 面 的 倾 角 C 物 体 能 静 止 在 斜 面 上 所 施 加 的 最 小 外 力 D 加 速 度 为 6 m/s2 时 物 体 的 速 度 解 析 ： 分 析 物 体 受 力 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ： F co s mgsin ma， 由 F 0 时 ， a 6 m/s2 ， 得 3 7 .由 a F gsin 和 a F 图 线 知 ： ， 得 ： m 2 kg ， 物 体 静 止 时 的 最 小 外 力 F minco s mgsin ， F min mgta n 1 5 N， 无 法 求 出 物 体 加 速 度 为 6 m/s2 时 的 速 度 ， 因 物 体 的 加 速 度 是 变 化 的 ， 对 应 时 间 也 未 知 ， 故 选 D 答 案 ： D 7 (2 0 1 2 年 安 庆 模 拟 )水 平 传 送 带 被 广 泛 地 应 用 于 机 场 和 火 车 站 ， 用 于 对 旅 客 的 行 李 进 行 安 全 检 查 如 下 图 所 示 为 一 水 平 传 送 带 装 置 示 意 图 ， 紧 绷 的 传 送 带 A B 始 终 保 持 v 1 m/s的 恒 定 速 率 运 行 旅 客 把 行 李 无 初 速 度 地 放 在 A 处 ， 设 行 李 与 传 送 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 0 .1 ， A B 间 的 距 离 为 2 m， g取 1 0 m/s2 .若 乘 客 把 行 李 放 到 传 送 带 的 同 时 也 以 v 1 m/s的 恒 定 速 度 平 行 于 传 送 带 运 动 去 B 处 取 行 李 ， 则 ( ) A 乘 客 与 行 李 同 时 到 达 B B 乘 客 提 前 0 .5 s到 达 B C 行 李 提 前 0 .5 s到 达 B D 若 传 送 带 速 度 足 够 大 ， 行 李 最 快 也 要 3 s才 能 到 达 B 解 析 ： 行 李 放 在 传 送 带 上 ， 传 送 带 对 行 李 的 滑 动 摩 擦 力 使 行 李 开 始 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 随 后 行 李 又 以 与 传 送 带 相 等 的 速 率 做 匀 速 直 线 运 动 加 速 度 为 a g 1 m/s2 ， 历 时 t1 1 s达 到 共 同 速 度 ， 位 移 x1 t1 0 .5 m， 此 后 匀 速 运 动 t2 1 .5 s到 达 B ， 共 用 2 .5 s 乘 客 到 达 B 历 时 t 2 s， 故 B正 确 若 传 送 带 速 度 足 够 大 ， 行 李 一 直 加 速 运 动 ， 最 短 运 动 时 间 tmin 2 s， D项 错 误 答 案 ： B 二 、 非 选 择 题 8 如 图 所 示 是 某 次 利 用 气 垫 导 轨 “ 验 证 牛 顿 运 动 定 律 ” 的 实 验 装 置 安 装 完 毕 后 的 示 意 图 ， 图 中 A 为 小 盘 和 砝 码 ， B 为 定 滑 轮 ， C 为 滑 块 及 上 面 添 加 的 砝 码 ， D为 纸 带 ， E 为 电 火 花 计 时 器 ， F 为 蓄 电 池 ， 电 压 为 6 V， G是 电 键 ， 请 指 出 图 中 的 三 处 错 误 ： (1 )_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； (2 )_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； (3 )_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 答 案 ： (1 )B 接 滑 块 的 细 线 应 水 平 (或 与 导 轨 平 行 ) (2 )C 滑 块 离 计 时 器 太 远 (3 )E 电 火 花 计 时 器 用 的 是 2 2 0 V的 交 流 电 ， 不 能 接 直 流 电 9 (9 分 )滑 雪 是 一 个 常 见 的 体 育 运 动 项 目 ， 某 一 山 坡 滑 道 可 看 成 倾 角 3 0 的 斜 面 ， 一 名 滑 雪 运 动 员 连 同 滑 雪 装 置 总 质 量 m 8 0 kg ， 他 从 静 止 开 始 自 由 匀 加 速 下 滑 ， 在 时 间 t 1 0 s内 沿 斜 面 滑 道 滑 下 的 位 移 x 2 0 0 m， 后 又 进 入 水 平 滑 道 (设 水 平 滑 道 足 够 长 ， 不 计 空 气 阻 力 ， 取 g 1 0 m/s2 )问 ： (1 )运 动 员 在 下 滑 过 程 中 受 到 的 摩 擦 力 F f为 多 大 ？ (2 )滑 雪 板 与 滑 道 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 多 少 ？ (3 )若 水 平 滑 道 的 动 摩 擦 因 数 是 山 坡 滑 道 动 摩 擦 因 数 的 2 倍 ， 求 运 动 员 在 水 平 滑 道 上 滑 行 的 最 大 距 离 解 析 ： (1 )设 山 坡 滑 道 上 的 加 速 度 为 a， 则 由 x at2 得 a 4 m/s2 由 mgsin F f ma得 ： F f mgsin ma 8 0 N. (2 )由 F f mgco s 可 得 ： . (3 )在 水 平 面 上 ： 2 mg ma得 a 2 g m/s2 由 v at， v2 2 ax可 得 ： x 2 0 0 m. 答 案 ： (1 )8 0 N (2 ) (3 )2 0 0 m 1 0 (1 0 分 )如 图 所 示 ， 质 量 为 m 1 kg 的 小 球 穿 在 斜 杆 上 ， 斜 杆 与 水 平 方 向 的 夹 角 为 3 7 ， 球 恰 好 能 在 杆 上 匀 速 滑 动 若 球 受 到 一 大 小 为 F 4 0 N 的 水 平 推 力 作 用 ， 可 使 小 球 沿 杆 向 上 加 速 滑 动 (g取 1 0 m/s2 ) 求 ： (1 )小 球 与 斜 杆 间 的 动 摩 擦 因 数 的 大 小 ； (2 )小 球 沿 杆 向 上 加 速 滑 动 的 加 速 度 大 小 解 析 ： (1 )对 小 球 受 力 分 析 ， 由 平 衡 条 件 可 知 ： mgsin F f1 F N1 mgco s F f1 F N1 解 得 ta n 3 7 0 .7 5 (2 )水 平 推 力 作 用 后 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 ： F co s mgsin F f2 ma F f2 F N2 (F sin mgco s ) 解 得 a 2 m/s2 答 案 ： (1 )0 .7 5 (2 )2 m/s2 .