高三物理一轮复习《牛顿运动定律》专题测试

牛顿运动定律单元测试本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分，考试用时90分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（）A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，惯性就越大C．质量越大，滑行距离越短D．滑行距离越长，说明初速度越大2．A、B两个小球的质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是（）A．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零B．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零C．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零D．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零3．如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是（）A．若环沿杆无摩擦下滑，B的加速度为gsinθB．若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为GsinθC．若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳可能竖直D．无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直4．如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止。则（）A．两物体做匀变速直线运动B．两物体沿直线做往复运动C．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同D．t＝2s到t＝3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小5．如图所示，光滑的斜槽由AB、CD组成，AB与CD的夹角大于90°，CD面水平，质量为m的球放在斜槽中，当斜槽和球一起沿水平面向右加速运动时，则（）A．球对AB槽板的压力可能大于mgB．球对AB槽板的压力可能为零θABABm3002mFm2mFθ(a)Oa(m/s2)F(N)6-624-2-4(b)203010C．球对BD槽板的压力可能大于mgD．球对BD槽板的压力可能为零6．如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ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变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出（）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6m/s2时物体的速度7．如图所示,在倾角为300的光滑斜面上放置质量分别为m和2.m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm.现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2.m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是（）A．mf53B．mf43C．mf23D．mf8．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为900，两底角为a和β.ab为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的．现使a、b同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是（）A．楔形木块静止不动B．楔形木块向左运动C．a木块处于失重状态D．b木块处于超重状态9．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机的天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的长度被压缩了（）A．kgamtan)(B．kmgtanC．kgam2tan)(D．kgam2tan)(210．如图所示，在光滑的水平地面上放置着两个质量均为m的小球，用长度为2L的细线把两小球连接起来，开始两小球处于静止状态，细线伸直。现在细线的正中央沿着垂直于两小球连线的方向施加一个恒定拉力F，使得两小球运动起来。那么当两小球之间距离为L时，两个小球获得的瞬时加速度为（）A．大小都是mFa33，方向相同B．大小都是mFa33，方向不同C．大小都是mFa2，方向相同D．大小都是mFa2，方向不同第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11．（4分）为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：没有实验装置图。A．用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N；B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25N；C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D．松开按住木块和木板的手，让其运动，待弹簧秤指针稳定时再读数。①该同学的上述操作中多余的步骤是。（填步骤序号）②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为N。根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为。12．（8分）光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光mmLLFO电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持Mm，这样做的目的是；（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量，若上述测量的量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=；（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：．三、本题共4小题，满分48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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。13．（10分）如图12所示．斜面从MN的倾角θ=370，斜面上有一质量为m的物体A,B是一带竖直推板的直杆，其质量为2m．现使直杆B以水平加速度a=0.4g向右运动，从而推动物体A沿斜面向上运动．物体A与直杆B及斜面之间的摩擦均不计，直杆B始终保持竖直状态，sin37o=0.6,cos37o=0.8．求此时：（l）物体A的加速度大小．（2）直杆B对物体A的推力大小．QN12PK图甲图乙Oa/m·s-2F/N▲▲▲14．（12分）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取210m/sg。当运动员与吊椅一起正以加速度21m/sa上升时，试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。15．（12分）一个质量为m=kg4的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数1.0。从0t开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图13所示。求物体在83s内物体的位移大小（g取2/10sm）t/sF/N12-40246810121416．（14分）翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。试求：（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为，试从力平衡的角度证明：tan＝C2/C1；（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角约20°（取tan20°＝4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）参考答案1．BD解析：惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，所以A选项错误，B选项正确；滑行距离gvs220，以质量无关，所以C选项错误，D选项正确。①②图aC1（N·s2/m2）C2（N·s2/m2）00.51.01.52.02.56.05.04.03.02.01.0图b2．AD解析：将A球上方弹簧剪断的瞬时，A球下方弹簧的弹力因为A、B两球有质量而不能发生突变，所以A的加速度大小为3g,方向向下，而B的加速度为零，所以A选项正确，B选项错误；将A球下方弹簧剪断的瞬时，A球上方弹簧的弹力不能突变，而A球下方弹簧的弹力要发生突变，所以A的加速度不为零，B的加速度也不为零，即C选项错误D选项正确。3．AC解析由AB相对静止，则AB具有共同加速度，环不受摩擦力时其加速度aA=aB=gsinθ,轻绳与杆垂直，绳拉力为Gcosθ；环受摩擦力时aA=aBgsinθ,当aA=aB=0时，轻绳竖直，当0aA=aBgsinθ时，轻绳的拉力和重力提供B的加速度。4．C5．AD6．ABC解析：sincosgFma，由图象可知6sin.g，4.0cosm，所以可求出m、θ和物体能静止在斜面上所施加的最小外力，即ABC正确。7．C解析:设四个木块沿斜面向下运动的最大加速度为am,则对两个质量为m的木块和上端的一个质量为2m的木块有:mmmamgf430sin40解得mfgamm421,此时上面的两个木块间的静摩擦力为mf21,不会出现相对滑动.对整体有:mmmamgF630sin60解得mmfF23,即C选项正确.8．AC解析：对楔形木块进行受力分析，它在水平方向受到的合力为零（即mgsinαcosα=mgcosβ.sinβ）,所以静止不动，即A选项正确，B选项错误；对a木块，沿斜面下滑的加速度为gsina，在竖直方向的分加速度为gsin2a，即a木块处于失重状态，“失去”的重量为mgsin2a；同理b木块“失去”的重量为mgsin2且二者“失去”的总重量为mg(sin2a+sin2)＝mg，对整体而言总重量为(M+2m)g，而“失去”的重量为mg，所以C选项正确D选项错误。9．C解析：对小球A，它受力如图所示，根据牛顿第二定律可得：mamgF2/cos.2,02/sin.12FF解得：2tan)(2gamkxF,即C选项正确.10．B.解析：当两小球之间距离为L时，对于结点O受力如图所示，由于结点O所受合外力为零，所以可求得FTT3321,对两个小球分别利用牛顿第二定律可得mFaa3321,mgF1F2θ/2OFT1T2600O但两球加速度方向不同，即B选项正确。11．①B②2.10，0.3512．解析：（1）根据牛顿第二定律可得小车的加速度为：mMmga在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持Mm，这样做的目的是让小车所受合外力大小等于(或约等于)mg。（2）还需要测量两光电门之间的距离x,根据匀变速直线运动的规律可得：2221222122)(txtttda（3）作出小车加速度与所受合外力的关系图像如图6所示。（4）该实验存在着较大的