（全國通用）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動定律單元綜合檢測

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1、第三章 牛頓運(yùn)動定律 一、選擇題(每小題6分,共60分) 1.下列說法正確的是 (C) A.物體的速度越大,其慣性越大 B.速度很大的物體,其加速度一定很大 C.一對作用力與反作用力大小相等,性質(zhì)相同 D.做曲線運(yùn)動的物體所受到的合外力方向與加速度方向一定不在同一直線上 【解析】物體的慣性的大小量度是質(zhì)量,與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),A項(xiàng)錯誤;加速度反映物體速度變化的快慢,與速度大小無關(guān),B項(xiàng)錯誤;由牛頓第三定律,可知一對作用力與反作用力大小相等,性質(zhì)相同,C項(xiàng)正確;由牛頓第二定律可知,合外力與加速度方向一定相同,D項(xiàng)錯誤。 2.豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10 m/s2的加速度,

2、若推動力增大到2F,則火箭的加速度將達(dá)到(g取10 m/s2,不計空氣阻力) (C) A.20 m/s2 B.25 m/s2 C.30 m/s2 D.40 m/s2 【解析】根據(jù)牛頓第二定律可知F-mg=ma1,當(dāng)推力為2F時有2F-mg=ma2,代入數(shù)據(jù)解得a2=30 m/s2,C項(xiàng)正確。 3.(2020·福建六校聯(lián)考)甲、乙、丙、丁四個物體的運(yùn)動情況或所受合力的情況如圖所示,四幅圖的圖線都是直線,下列有關(guān)說法中正確的是 (D) A.甲物體受到不為零且恒定的合力 B.乙物體受到的合力越來越大 C.丙物體受到的合力為零 D.丁物體的加速度越來越大 【解析】甲物體做勻速直線

3、運(yùn)動,所受合力為零,故A項(xiàng)錯誤;乙物體做勻加速直線運(yùn)動,加速度恒定,受到的合力恒定,故B項(xiàng)錯誤;丙物體的加速度恒定,則受到的合力恒定,且不為零,故C項(xiàng)錯誤;丁物體受到的合力F越來越大,則加速度越來越大,故D項(xiàng)正確。 4.如圖所示,木塊A的質(zhì)量為m,木塊B的質(zhì)量為M,疊放在光滑的水平面上,A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。現(xiàn)用水平力F作用于A,則保持A、B相對靜止的條件是F不超過 (C) A.μmg B.μMg C.μmg D.μMg 【解析】由于A、B相對靜止,以整體為研究對象可知F=(M+m)a;若A、B即將相對滑動,以物體B為研究對象可知μ

4、mg=Ma,聯(lián)立解得F=μmg,C項(xiàng)正確。 5.如圖所示,小車向右做加速直線運(yùn)動,物塊貼在小車左壁相對小車靜止。當(dāng)小車的加速度增大時,下列說法正確的是 (B) A.物塊受到的彈力不變 B.物塊受到的摩擦力不變 C.物塊受到四個力的作用 D.物塊受到的合外力為零 【解析】物塊受到重力、彈力、靜摩擦力三個力的作用,C項(xiàng)錯誤;物塊豎直方向上受力平衡,故物塊受到的摩擦力不變,其大小等于物塊的重力,B項(xiàng)正確;水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有FN=ma,當(dāng)小車加速度增大時,物塊受到的彈力增大,A、D項(xiàng)錯誤。 6.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為37°的光滑斜面

5、體頂端,彈簧與斜面平行。在斜面體以大小為g的加速度水平向左做勻加速直線運(yùn)動的過程中,小球始終相對于斜面靜止。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,則該過程中彈簧的形變量為(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (A) A. B. C. D. 【解析】對小球受力分析如圖所示,把小球的加速度a分解為平行于斜面方向與垂直于斜面方向,平行于斜面方向由牛頓第二定律可知mgsin 37°+FT=ma2,a2=gcos 37°,得FT=0.2mg,所以彈簧的形變量為,A項(xiàng)正確。 7.(2020·江蘇名校檢測)(多選)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N,他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,

6、t0至t3時間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向?yàn)檎? (AD) 【解析】由圖可知,在t0~t1時間內(nèi),彈簧秤的示數(shù)小于實(shí)際體重,則處于失重狀態(tài),此時人具有向下的加速度,在t1~t2階段彈簧秤示數(shù)等于實(shí)際體重,則既不超重也不失重,在t2~t3階段,彈簧秤示數(shù)大于實(shí)際體重,則人處于超重狀態(tài),具有向上的加速度,結(jié)合四個圖象可知A、D項(xiàng)正確。 8.(多選)如圖為伽利略研究自由落體運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的示意圖,讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),最后推理出自由落體運(yùn)動是一種勻加速直線運(yùn)動。分析該實(shí)驗(yàn)可知,圖中關(guān)于小球受到的支持力F

7、N、小球運(yùn)動的加速度a隨θ變化的圖象正確的是 (BD) 【解析】對小球在斜面上向下滑動時,支持力FN=mgcos θ,因此在0~范圍內(nèi),按正弦規(guī)律變化,D項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯誤。 9.(2020·成都新都區(qū)香城中學(xué)月考)(多選)如圖所示,A、B、C三球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連,A、B間固定一個輕桿,B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是 (CD) A.B球的受力情況未變,加速度為零 B.A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上,大小均為gsin θ

8、C.A、B之間桿的拉力大小為mgsin θ D.C球的加速度沿斜面向下,大小為gsin θ 【解析】細(xì)線被燒斷的瞬間,繩上的彈力突變?yōu)榱?B、C兩球的受力均發(fā)生變化,C球只受重力和斜面的彈力作用,其合力沿斜面向下,大小為mgsin θ,根據(jù)牛頓第二定律可知,C球的加速度沿斜面向下,大小為gsin θ,所以A項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確;細(xì)線被燒斷前,細(xì)繩對B球沿斜面向下的拉力大小為mgsin θ,燒斷瞬間,A、B兩小球組成系統(tǒng)的合力沿斜面向上,大小為mgsin θ,系統(tǒng)的加速度沿斜面向上,加速度a=mgsin θ,所以C項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤。 10.(多選)一小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過時間4t0

9、到達(dá)B處,在5t0時刻滑塊運(yùn)動到水平面的C點(diǎn)停止,滑塊與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同。已知滑塊在運(yùn)動過程中與接觸面間的摩擦力大小與時間的關(guān)系如圖所示,設(shè)滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)前后速率不變。以下說法中正確的是 (BD) A.滑塊在斜面和水平面上的位移大小之比為16∶5 B.滑塊在斜面和水平面上的加速度大小之比為1∶4 C.斜面的傾角為45° D.滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ= 【解析】由題意可知,滑塊從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動至B點(diǎn)后勻減速運(yùn)動至C點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動規(guī)律得,x1=1221∶t21∶x2 a1∶a2t2∶t1,D項(xiàng)正確。 二、實(shí)驗(yàn)題(15分) 11.(2020·上海寶山區(qū)檢測)某實(shí)驗(yàn)小組利

10、用如圖所示的裝置來探究“合外力一定時物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計時器的交流電頻率為50 Hz。 (1)若實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為繩子拉力等于小桶及桶中物體的總重量,則需滿足　小桶和桶中物體的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量　。(5分) (2)小組同學(xué)安裝好裝置后,將軌道右端適當(dāng)墊起,來平衡阻力。請指出不合理之處　平衡摩擦力時不能掛著小桶　。正確操作后,小組同學(xué)在小桶里加適當(dāng)?shù)奈矬w,拉動小車加速運(yùn)動。(5分) (3)某次實(shí)驗(yàn)打出了一條紙帶如圖所示。從比較清晰的點(diǎn)起,每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離(單位:cm)。該次實(shí)驗(yàn)小車的加速度a=　0.155　m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字

11、)。(5分) 【解析】(1)因?yàn)樵谛≤嚺c小桶一起運(yùn)動的過程中,是加速運(yùn)動的,故對小車而言FT=Ma,對于整體而言mg=(M+m)a,故繩子的拉力FT=T cm/s2=0.155 m/s2。 三、計算題(25分) 12.傳送帶以恒定速度v=4 m/s順時針運(yùn)行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°?，F(xiàn)將質(zhì)量m=2 kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點(diǎn)),平臺上的人通過一根輕繩用恒力F=20 N 拉小物品,經(jīng)t1=0.5 s小物品與傳送帶達(dá)到共同速度,最終小物品被拉到離地高為H=1.8 m的平臺上,如圖所示,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2,已知sin 37°=0.6,

12、cos 37°=0.8。求: (1)小物品與傳送帶之間的動摩擦因數(shù);(8分) (2)小物品從傳送帶底端運(yùn)動到平臺上所用的時間是多少;(9分) (3)若在小物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F,小物品還需多少時間離開傳送帶。(8分) 解:(1)物品在達(dá)到與傳送帶速度v=4 m/s相等前,由牛頓第二定律 F+μmgcos 37°-mgsin 37°=ma1 由運(yùn)動學(xué)公式a1= 代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5 (2)共速之后,由牛頓第二定律得 F-μmgcos 37°-mgsin 37°=ma2 解得a2=0 加速運(yùn)動位移x1=t1 由幾何關(guān)系x2=-x1 勻速運(yùn)動位移x2=vt2 解得上升時間t=t1+t2=1 s (3)撤去恒力F后,由牛頓第二定律得 mgsin 37°-μmgcos37°=ma2 由運(yùn)動學(xué)公式x2=vt'-a2t'2 解得t'=2- (s)