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专题检测卷三牛顿运动定律一、选择题(共16题,每题3分,共48分)1.(2018浙江杭州期末)下列关于惯性的说法正确的是 ()A.跳远运动员可通过助跑来增大惯性B.汽车匀速运动时惯性小,急刹车时惯性大C.匀速前进的火车上,由于惯性,原地向上起跳的乘客将落在起跳点D.向东行驶的汽车突然刹车,由于惯性,乘客会向西倾倒2.(20172018学年浙江诸暨中学高二下学期期中)甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头,导致两车司机受伤。甲车司机、乙车司机最有可能的伤情分别是()A.胸部受伤,胸部受伤B.胸部受伤,背部受伤C.背部受伤,胸部受伤D.背部受伤,背部受伤3.(2017浙江名校协作体)走钢丝是一种传统的杂技项目,如图所示表演者手拿长杆在钢丝绳上移动,并在高空进行演出,则()A.人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是平衡力B.表演者在倾斜的钢丝上缓慢移动过程中,所受钢丝的支持力始终等于人和杆的重力C.表演者受到钢丝的作用力方向与人(包括杆)的重心在同一条直线上D.表演者手拿长杆会使整体重心升高,从而更容易保持平衡4.(2018浙江温州九校期末)一个小木块以10 m/s的初速度在动摩擦因数为0.2的水平桌面上滑行,则小木块停止前最后一秒内的位移和运动6 s内的位移分别为(g取10 m/s2)()A.1 m25 mB.1 m24 mC.2 m25 mD.2 m23 m5.(2018浙江杭州预测)跳伞运动已经成为全球最为普及的航空体育项目之一,也成为年轻人最时髦的极限运动之一,甚至被发展成为一种技巧高超的体育活动。运动员一般坐飞机从3 000米高空跳下,在离地1 500米处打开降落伞,这一过程历时约30秒。关于这一过程,以下说法正确的是()A.运动员仅受重力作用B.运动员体验到失重现象C.打开降落伞前的速度约为300 m/sD.打开降落伞前的速度约为173 m/s6.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮7.(2019届浙江嘉兴高三普通高校招生选考科目)在空气阻力不计的情况下,地球上有一物块以某一初速度在粗糙的水平桌面上向前滑行位移x1后静止;在月球上,相同的物块以相同的初速度在相同的水平桌面上向前滑行位移x2后静止,则()A.x1=x2B.x1x2C.x1x2D.无法比较x1和x2的大小8.(2018年3月浙江稽阳联谊学校高三第二学期选考联考)一个质量为20 kg的物体静止在倾角为30的固定坡面上(足够长),现对其施加一个沿斜面向上、大小为300 N的推力后,物体以4 m/s2的加速度沿斜面向上运动,g取10 m/s2,以下说法正确的是()A.物体处于失重状态B.物体受到滑动摩擦力,大小为280 NC.若撤去推力,由于惯性,物体还要沿斜面加速一段时间,再减速D.若撤去推力,物体的加速度大小为11 m/s29.(2018浙江金华十校期末)一个质量为50 kg的人,站在竖直方向运动着的升降机地板上。他看到升降机上弹簧测力计挂着一个质量为5 kg的重物,弹簧测力计的示数为40 N,重物相对升降机静止,如图所示。g取10 m/s2。则()A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N10.蹦极是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下,弹性绳被拉伸前做自由落体运动,弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零。在下降的全过程中,下列说法中正确的是()A.弹性绳拉伸前运动员处于失重状态,弹性绳拉伸后运动员处于超重状态B.弹性绳拉伸后运动员先处于失重状态,后处于超重状态C.弹性绳拉伸后运动员先处于超重状态,后处于失重状态D.运动员一直处于失重状态11.(2018浙江杭州预测)春暖河开,冰面上一块石头逐渐下陷,对于此现象下列说法不正确的是()A.冬天冰硬,冰面的反作用力等于石头的压力。春天冰面变软,它的作用力达不到石头的压力,故石头下陷B.不管是冬天还是春天,冰面对石头的支持力与石头对冰面的压力相等C.下陷是因为冰面对石头的支持力小于石头的重力D.春暖河开冰面对石头的支持力较冬天减小12.雨滴在下降过程中,由于速度逐渐增大,空气阻力也将越来越大。假设雨滴质量保持不变且下落距离足够长,则在它由静止开始下落的过程中,下列说法正确的是()A.雨滴先加速后匀速B.雨滴先加速后减速最后匀速C.雨滴加速度先增大,后减小到零D.雨滴加速度大小保持不变13.若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()14.四个质量相等的金属环,环环相扣,在一竖直向上的恒力F作用下,四个金属环匀加速上升。则环1和环2间的相互作用力大小为()A. FB. FC. FD.F15.如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为()A.0B.大小为g,方向竖直向下C.大小为33g,方向水平向右D.大小为233g,方向垂直木板原来方向向下16.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)。若某时刻观察到细线偏离竖直方向角,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B.mg1+2,斜向左上方C.mgtan ,水平向右D.mg1+tan2,斜向右上方二、实验题(共3题,共14分)17.(5分)(2018浙江台州中学统练)某实验小组用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。(1)实验时,下列操作必要且正确的是。A.未吊沙桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数C.改变沙和沙桶质量,打出几条纸带D.用天平测出沙和沙桶的质量E.为了减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量(2)若直接按上图所示装置进行实验,以传感器的示数F为横坐标,通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标,画出的a-F图象合理的是。18.(4分)(2018浙江宁波六校期末)(1)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学组装了如图所示的装置。关于平衡摩擦力的操作过程,下列说法中正确的是;A.应将长木板的右端适当垫高B.应将小桶通过细线与小车相连C.应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D.如果小车在长木板上能保持静止,就表明已经平衡了摩擦力(2)下面有4条用电磁打点计时器(所用的交流电频率为50 Hz)打出的纸带1、2、3、4,其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”“验证机械能守恒定律”实验得到的,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的连续的4个点A、B、C、D,用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如下表,则:纸带AB/cmBC/cmCD/cm11.141.361.5821.621.721.9232.102.492.8843.563.563.56纸带1通过B点时的速度为 m/s(保留3位有效数字);纸带(填“1”“2”“3”或“4”)是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的;纸带(填“1”“2”“3”或“4”)是“验证机械能守恒定律”实验得到的。19.(5分)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。甲(1)完成下列实验步骤中的填空:平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点。按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤。在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,。求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成关系(填“线性”或“非线性”)。(2)完成下列填空:本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是。设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3,a可用s1、s3和t表示为a=。乙丙图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为。三、计算题(共4题,共38分)20.(9分)(2019届浙江温州九校高三上学期10月第一次联考)如图甲所示,一只蚂蚁在倾角为=37的大理石斜面上沿直线向上拖拉质量为m=1 g的食物。t=0时刻从A点出发,若蚂蚁对食物拖拉的作用力F可以简化成按如图乙所示规律变化;第3 s末运动到B点时速度刚好为0,此时蚂蚁松开食物,食物下滑,第4 s末食物刚好回到A点。已知食物与大理石面间的动摩擦因数=0.7,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2(食物可视为质点,空气阻力忽略不计)。求:(1)A、B间的距离及返回A点时速度的大小;(2)若蚂蚁沿斜面向上拖拉食物时,食物对斜面的压力大小恒为310-3 N,则拖拉过程拖拉力F的平均功率是多少?(3)若在A点恰好有另外一只蚂蚁,遇到该下滑的食物时,立即施加给食物沿斜面向上的大小为110-3 N的恒力,则食物在距离A点多远处方才停下?(忽略接触瞬间的碰撞影响,斜面足够长)21.(9分)(2018浙江绍兴高三9月选考科目诊断性考试)某次冰壶比赛中,场地尺寸如图所示,OA=5 m,OC=43.89 m。以C为圆心的圆(内部区域称为“营垒”)半径R=1.83 m。运动员将静止于O点的冰壶(可视为质点)沿中轴线加速推出,经过4 s到达A点后脱手,此时冰壶的速度为2 m/s,已知冰面与冰壶间的动摩擦因数=0.008,g取10 m/s2。求:(1)冰壶在OA过程中的平均速度大小;(2)冰壶被推出后,经过多长时间速度减小为1 m/s?(3)当冰壶速度减小到1 m/s时,刷冰员进入冰道上“刷冰”(使冰转化成薄薄的一层水)从而使得冰面与冰壶间的动摩擦因数=,试判断冰壶能否进入营垒区?22.(10分)某兴趣小组研究在高空中下落的鸡蛋。若鸡蛋直接撞击地面,鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18 m。如图所示,兴趣小组设计了一个保护鸡蛋的装置,用两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,当鸡蛋离夹板下端为某个距离时,经多次实验发现,若该装置从距地面H=4.5 m高处由静止开始下落,鸡蛋恰好没有摔坏,且鸡蛋的下落总时间t=1.2 s。设鸡蛋、夹板所受的空气阻力都为自身重力的0.1,装置碰地后速度立即变为零且保持竖直方向,不计装置与地面作用时间。g取10 m/s2。(1)若没有装置保护,求鸡蛋不被摔坏落地时的最大速度;(2)求夹板与鸡蛋之间的滑动摩擦力是鸡蛋重力的几倍。23.(10分)(2018浙江东阳中学月考)如图所示,直升机悬停在洞穴上空,通过电动缆绳营救受困于洞底的勘探者,将其沿竖直方向吊出洞口。电动缆绳上端的拉力传感器可以实时显示勘探者对缆绳的拉力F,营救过程中拉力F随时间t变化的图象如图所示。已知直升机悬停处距离洞底32 m,当t=11 s时勘探者被拉到直升机处且速度刚好减为零,勘探者的质量为80 kg,且可视为质点,缆绳质量及空气阻力均忽略不计,g取10 m/s2。求:(1)勘探者在t=7 s到t=11 s过程中的加速度大小;(2)勘探者在t=5 s到t=7 s过程中的位移大小;(3)勘探者在加速上升过程中的平均速度大小。专题检测卷三牛顿运动定律1.C2.C3.C4.A5.B6.A7.C8.D9.C10.B11.A无论冰软硬,冰面对石头的作用力总等于石头对冰面的压力,选项A错误,B正确;下陷是因为冰面对石头的支持力小于石头的重力,选项C正确;冬天时冰面对石头的支持力等于石头的重力,春暖河开冰面对石头的支持力较冬天减小,选项D正确。此题选不正确的选项,故选A。12.A雨滴下落过程中受到重力和阻力作用。根据牛顿第二定律有:a=mg-Ffm,阻力变大,则加速度a变小,加速度方向与速度方向相同,则雨滴做加速度减小的加速运动,加速度减为零后开始做匀速运动,故A正确,B、C、D错误。13.B由v-t图象可知,过程为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,Fmg);过程为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,Fmg);过程为向上匀速直线运动(处于平衡状态,F=mg);过程为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,FR,冰壶不能进入营垒区。22.答案 (1)1.8 m/s(2)4.5倍解析 (1)没有装置保护时,设鸡蛋下落的加速度为a1,落地不被摔坏的最大速度为v1,则有mg-F空=ma1,F空=0.1mg,v12=2a1h1, 解得a1=9 m/s2,v1=1.8 m/s。(2)若该装置从距地面H=4.5 m高处由静止开始下落,由题意知加速度等于a1,设该装置落地时的速度为v2,运动时间为t1,则有v22=2a1H解得v2=9 m/s,t1=v2a1=1 s。所以鸡蛋继续下落时间t2=t-t1=0.2 s,落地速度为1.8 m/s。设夹板与鸡蛋间的滑动摩擦力为Ff,对鸡蛋进行受力分析,由牛顿第二定律得mg-Ff-F空=ma2,a2=v1-v2t2=-36 m/s2解得:Ff=4.5mg,即Ffmg=4.5。23.答案 (1)1.25 m/s2(2)10 m(3)4 m/s解析 (1)勘探者在t=7 s到t=11 s过程中,受重力和拉力作用,且F=700 N。根据牛顿第二定律得:mg-F=ma解得:a=1.25 m/s2(2)勘探者在t=5 s到t=7 s过程中,F=800 N=mg,故勘探者做匀速运动。而其匀速运动的速度即为匀减速运动的初速度,则有v3=at4=5 m/s。则这段时间的位移为x=v3t3=10 m(3)勘探者在t=7 s到t=11 s减速过程中的位移为x4=v32t4=10 m。则勘探者在加速阶段的位移为x1=32-x3-x4=12 m。由图可知,从t=2 s到t=5 s即为加速阶段,故这段时间的平均速度为v=x1t1=125-2 m/s=4 m/s。
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