2019-2020年高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律章末检测卷.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律章末检测卷一、选择题(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，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性的角度加以解释，其中正确的是()A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这些会改变它的惯性D摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到行驶目的【解析】物体的惯性与质量的关系是，质量越小，惯性越小，A错误、C正确；射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，是因为速度减小，动能减小，而并不是因为惯性减小，B错误；物体的惯性是物体保持原来的运动状态的性质，质量不变时，通过改变物体的位置不能调控惯性，D错误【答案】C2(xx河南洛阳期末)如图1甲所示，质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，竖直放在水平地面上，整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图1乙所示研究从力F刚作用在木块A上的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点 图1位置为坐标原点，则下列选项中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是()【解析】对A受力分析得Fkxma，由于A做匀加速运动，则加速度a恒定，则F与x成线性函数关系，且Fx图线与F轴有交点，A正确【答案】A3如图2所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右 图2的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成角，则下列说法正确的是()A小铁球受到的合外力方向水平向左B凹槽对小铁球的支持力为C系统的加速度为agtan D推力FMgtan 【解析】系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为，选项A、B错误；小球所受合外力为mgtan ，加速度为agtan ，推力F(mM)gtan ，选项C正确，D错误【答案】C4在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体，它的左端与一劲度系数为100 N/m的轻弹簧相连，右端连接一细线，物体静止时细线与竖直方向成 图337角，此时水平面对物体的弹力为零，如图3所示已知sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A当剪断弹簧的瞬间，物体的加速度为7.5 m/s2B当剪断弹簧的瞬间，物体的合外力为15 NC当剪断细线的瞬间，物体的加速度为零D当剪断细线的瞬间，物体受到的合外力为15 N【解析】以物体为研究对象进行受力分析可知，物体受细线拉力为25 N，弹簧弹力为15 N，在剪断弹簧的瞬间，细线拉力会突变，物体静止不动，细线拉力为0、加速度为0，物体所受合外力为0，选项A、B错误；而在剪断细线的瞬间，弹簧弹力不突变，受力分析可知，此时物体受到的合外力为15 N，加速度为7.5 m/s2，选项C错误、D正确【答案】D5(xx西安一中检测)如图4所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直 图4墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平方向向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力大小为()AFB2FC3F D4F【解析】根据题述弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，隔离B，分析受力，由牛顿第二定律，B的加速度aF/mB.设弹簧给A物体的作用力的大小为F，隔离A，由牛顿第二定律，FFmAa，解得F3F，选项C正确【答案】C6(xx南昌市调研)在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球，经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是()【解析】因为空气阻力做负功，小球的机械能要减小，v1v0，在上升阶段，小球的速率减小，加速度a是减小的，vt图象中图线越来越缓，在下降阶段，小球的速率增加，加速度a是减小的，vt图象中图线也越来越缓，选项A正确【答案】A7(xx陕西渭南质检(一)图5为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动分析该实验可知，图中关于小球对斜面的压力N、小球运动的加速度a 图5随变化的图象正确的是()【解析】对小球在斜面上向下滑动时，支持力Nmgcos ，因此在0范围内，支持力按余弦规律变化，A错误，B正确；而重力沿斜面方向分力Fmgsin ，根据牛顿第二定律可知，下滑的加速度agsin ，在0范围内，按正弦规律变化，因此D正确，C错误【答案】BD8(xx江西南昌调研)如图6(a)所示，在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体，轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3.现电梯箱竖直向下运动其速度v随时间t的变化规律如图6(b)所示，重力加速度为g，则() (a)(b)图6A在0t1时间内，F1与F2的合力等于F3B在0t1时间内，F1与F2的合力大于mgC在t1t2时间内，F1与F2的合力小于F3D在t1t2时间内，F1与F2的合力大于mg【解析】对轻质结点O，因没质量，故其无论在何状态下，F1、F2、F3三个力的合力都为零，即F1与F2的合力与F3等大反向，选项A正确，选项C错误；对物体进行受力分析，其受到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3，在0t1时间内，电梯加速向下运动，物体处于失重状态，F3mg，即F1与F2的合力大于mg，选项D正确【答案】AD9(xx江西南昌调研)在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动当小球间距小于或等于L时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用小球间距大于L时，相互排斥力为零小球在 图7相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图7所示，由图可知()Aa球质量大于b球质量B在t1时刻两小球间距最小C在0t2时间内两小球间距逐渐减小D在0t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反【解析】两个小球受到的斥力大小相同，但是加速度大小不同，根据a可知加速度小的小球质量大，所以a球质量大于b球质量，A正确.0t1时间内，两小球相向运动，距离越来越小，t1t2时间内两小球运动方向相同，但a小球速度大，两小球的距离继续减小，t2时刻两小球距离最小，B错误，C正确t1t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相同，D错误【答案】AC10(xx郑州市二模)如图8所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在b 图8上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是()A无论粘在哪块木块上面，系统的加速度都不变B若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大【解析】将a、b、c看作一个整体，对整体受分力析，整体受力不变，但整体的质量增大，根据牛顿第二定律得整体加速度减小，A错误；如果粘在a上，对c受力分析，绳的拉力就是c受到的合力，根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小；对b受力分析，水平恒力F和a对b的摩擦力的合力即为b受到的合力，根据牛顿第二定律得b受到的合力减小，故a、b间摩擦力增大，B错误；如果粘在b上，对c受力分析，绳的拉力即为c受到的合力，根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小，对a、c整体受力分析，b对a的摩擦力即为两者的合力，根据牛顿第二定律得a、c整体受到的合力减小，故b对a的摩擦力减小，C正确；如果粘在c上，对b受力分析，水平恒力F减去a对b的摩擦力即为b受到的合力，根据牛顿第二定律得b受到的合力减小，故a、b间的摩擦力增大，对a受力分析b对a的摩擦力减去绳的拉力即为a受到的合力，根据牛顿第二定律得a受到的合力减小，说明绳的拉力增大，D正确【答案】CD二、非选择题(本题共6小题，共60分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，答案中必须明确写出数值和单位)11(9分)(xx北京名校联盟)为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图9所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时 图9间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次得到下列表格中5组数据.次数a/(ms2)F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76(1)若测得两光电门之间距离为d0.5 m，运动时间t0.5 s，则a_ m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出aF图象(3)由图象可得滑块质量m_kg，滑块和轨道间的动摩擦因数_(g取10 m/s2)【解析】(1)滑块在两个光电门之间从静止开始做匀加速直线运动，dat2，代入距离和时间得加速度a m/s24.0 m/s2.(2)描点作图，注意根据牛顿第二定律Fmgma，所以aF是一条倾斜的直线而且由于摩擦力，所以不过原点(3)根据牛顿第二定律可得aFg，即aF图象斜率表示，整理得m0.25 kg，当加速度等于0时，则有0Fg40.510，整理得0.2.【答案】(1)4.0(2)图象如下(3)0.25 kg0.212(9分)某同学设计了如图10所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一个合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.图10(1)木板的加速度可以用d、t表示为a_；为了减小测量加速度的偶然误差，可以采用的方法是(一种即可)_ _(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系下列图象能表示该同学实验结果的是_(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_a可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取多组实验数据c可以比较精确地测出摩擦力的大小d可以获得更大的加速度以提高实验精度【解析】(1)木板做初速度为零的匀加速直线运动，其位移dat2，加速度a.为了减小偶然误差，可多次测量时间t，取t的平均值(2)F1F0时，木板开始运动，但F1并非绳子的拉力而是瓶和水的总重力，只有当瓶和水的质量远小于木板和弹簧秤的质量时，F1才可以近似等于绳子拉力，此时aF1图线为一段倾斜的直线，瓶和水的质量不远小于木板和弹簧秤的总质量时，绳子的拉力将小于F1，其aF1图线的斜率将逐渐减小，因而只有c正确(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码相比，水的质量可以连续调节，因而F1的大小也可以连续调节，从而能比较精确地测出摩擦力的大小和更方便地获取更多组实验数据，故正确选项为b、c.【答案】(1)多次测量时间t，取t的平均值(2)c(3)bc13(10分)(xx河北石家庄质检)在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图11所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64 m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处速度恰好减为零已知游客和座椅总质量为1 500 kg，下落过程中最大速度为20 m/s，重力加速度g取 图1110 m/s2.求：(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小【解析】设下落过程中最大速度为v，自由落体的高度为h1，则：v22gh1vgt1解得：t12 s设匀减速的高度为h2，加速度大小为a，则：v22ah2vat2下落的总距离hh1h264 m4 m60 m联立解得：a5 m/s2t24 s游客下落过程的总时间为tt1t26 s(2)匀减速过程中：设阻力为f，由牛顿第二定律得：fmgma，已知m1 500 kg，可得f22 500 N【答案】(1)6 s(2)22 500 N14(10分)(xx湖南十三校3月联考)如图12所示，水平传送带以恒定的速率v4 m/s运送质量m0.5 kg的工件(可视为质点)工件都是在位置A无初速度地放在传送带上的，且每当前一个工件在传送带上停止相对运动时，后一个工件即放到传送带上，今测得与传送带保持相对静止的相邻两工件之间的距离为2.0 mg取10 m/s2.求：图12(1)某一工件刚放到A点时它与前一工件之间的距离x0；(2)工件与传送带之间的动摩擦因数.【解析】(1)设每个工件的加速时间为t，则x0at2x0vtat2lvat联立以上三式得t0.5 sa8 m/s2x01 m(2)mgma0.8【答案】(1)1 m(2)0.815(10分)如图13所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B.它们的质图13量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板系统处于静止状态现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，已知重力加速度为g.【解析】令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律可知mAgsin kx1令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿第二定律可知kx2mBgsin FmAgsin kx2mAa由式可得a由题意知dx1x2由式可得d.【答案】ad16(12分)(xx江苏无锡期中调研)如图14甲所示，斜面体固定在粗糙的水平地面上，底端与水平面平滑连接，一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放，其速率随时间变化的图象如图14乙所示，(已知斜面与物块、地面与物块的动摩擦因数相同，g取10 m/s2)求：甲乙图14(1)斜面的长度x；(2)物块与水平面间的动摩擦因数；(3)斜面的倾角的正弦值【解析】(1)在vt图象中图线与时间轴所围的面积表示物体的位移，由题图乙可知，物块在05 s时间内在斜面上运动，57 s时间内在水平面上运动，因此斜面长度为x510 m25 m.(2)在vt图象中图线的斜率表示物体运动的加速度，因此由题图乙可知，在57 s时间内，该物块运动的加速度为a25 m/s2物块在水平面上运动时，根据牛顿第二定律有mgma2解得0.5(3)在05 s时间内物块运动的加速度为a12 m/s2根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma1又因为sin2cos21联立解得sin 0.6【答案】(1)25 m(2)0.5(3)0.6