（全國通用）2020高考物理一輪復習 第三章 牛頓運動定律單元綜合檢測

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1、第三章 牛頓運動定律 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,性質相同 D.做曲線運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量,與運動狀態(tài)無關,A項錯誤;加速度反映物體速度變化的快慢,與速度大小無關,B項錯誤;由牛頓第三定律,可知一對作用力與反作用力大小相等,性質相同,C項正確;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,當推力為2F時有2F-mg=ma2,代入數(shù)據(jù)解得a2=30 m/s2,C項正確。 3.(2020·福建六校聯(lián)考)甲、乙、丙、丁四個物體的運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、運動,所受合力為零,故A項錯誤;乙物體做勻加速直線運動,加速度恒定,受到的合力恒定,故B項錯誤;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項正確。 4.如圖所示,木塊A的質量為m,木塊B的質量為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?，F(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項正確。 5.如圖所示,小車向右做加速直線運動,物塊貼在小車左壁相對小車靜止。當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項正確;水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有FN=ma,當小車加速度增大時,物塊受到的彈力增大,A、D項錯誤。 6.如圖所示,一輕質彈簧的一端系一質量為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稱其體重,

6、t0至t3時間段內,彈簧秤的示數(shù)如圖所示,電梯運行的v-t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正) (AD) 【解析】由圖可知,在t0~t1時間內,彈簧秤的示數(shù)小于實際體重,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)大于實際體重,則人處于超重狀態(tài),具有向上的加速度,結合四個圖象可知A、D項正確。 8.(多選)如圖為伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖,讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角條件下進行多次實驗,最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動。分析該實驗可知,圖中關于小球受到的支持力F

7、N、小球運動的加速度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,按正弦規(guī)律變化,D項正確,C項錯誤。 9.(2020·成都新都區(qū)香城中學月考)(多選)如圖所示,A、B、C三球的質量均為m,輕質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間由一輕質細線連接。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),細線被燒斷的瞬間,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項錯誤,D項正確;細線被燒斷前,細繩對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項正確,B項錯誤。 10.(多選)一小滑塊從斜面上A點由靜止釋放,經(jīng)過時間4t0

9、到達B處,在5t0時刻滑塊運動到水平面的C點停止,滑塊與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同。已知滑塊在運動過程中與接觸面間的摩擦力大小與時間的關系如圖所示,設滑塊運動到B點前后速率不變。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點勻加速運動至B點后勻減速運動至C點,根據(jù)運動規(guī)律得,x1=1221∶t21∶x2 a1∶a2t2∶t1,D項正確。 二、實驗題(15分) 11.(2020·上海寶山區(qū)檢測)某實驗小組利

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量之間的關系”。實驗中打點計時器的交流電頻率為50 Hz。 (1)若實驗中認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量遠小于小車的質量　。(5分) (2)小組同學安裝好裝置后,將軌道右端適當墊起,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,小組同學在小桶里加適當?shù)奈矬w,拉動小車加速運動。(5分) (3)某次實驗打出了一條紙帶如圖所示。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位:cm)。該次實驗小車的加速度a=　0.155　m/s2(結果保留三位有效數(shù)字

11、)。(5分) 【解析】(1)因為在小車與小桶一起運動的過程中,是加速運動的,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順時針運行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°。現(xiàn)將質量m=2 kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質點),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 由運動學公式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 加速運動位移x1=t1 由幾何關系x2=-x1 勻速運動位移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 由運動學公式x2=vt'-a2t'2 解得t'=2- (s)