牛顿运动定律测试

1牛顿运动定律测试（90分钟，满分100分）一、选择题（1—4题单选，5—8题多选，每小题5分，共40分）1．如图6所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利2．(2016·天水一模)如图3所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2)。下列说法中正确的是()A．小球受力个数不变B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度的大小a＝102m/s23．(2016·沈阳四校协作体月考)如图5所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时()A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力减小C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力减小24．(2015·重庆高考)若货物随升降机运动的v­t图像如图1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关系的图像可能是()5．(多选)(2016·日照调研)如图1所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后()A．木块立即做减速运动B．木块在一段时间内速度仍可增大C．当F等于弹簧弹力时，木块速度最大D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为零6(多选)．(2016·四川第二次大联考)在粗糙的水平地面上有一质量为2kg的小物块，在水平拉力作用下从t＝0时开始做初速度为零的直线运动，t＝6s时撤去拉力，其速度图像如图7所示。若取重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．物块与地面间的动摩擦因数为0.2B．0～2s内，物块所受的拉力大小为4NC．0～8s内，物块离出发点最远为8mD．0～8s内，物块的平均速度大小为2.5m/s37．(多选)(2016·汕头一模)建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速无摩擦的运动。下列说法正确的是()A．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大C．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大D．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短8．(多选)(2016·银川一中二模)如图5甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA＝1kg、mB＝2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t＝0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是()A．t＝2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6NB．t＝2.0s时刻A、B之间作用力为零C．t＝2.5s时刻A对B的作用力方向向左D．从t＝0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m4二、实验题（1题8分）9、(2016·宁德质检)某次“探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系”实验过程是：图实­4­6(1)图实­4­6甲所示为实验装置图。图乙为某次实验得到的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1s，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字)。(2)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据做出了加速度a随拉力F的变化图线，如图实­4­7所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。图实­4­7(3)保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，得到小车加速度a、质量m及其对应的1m的数据如表中所示：5实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车和砝码质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.671m/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60a．请在坐标纸中画出a­1m图线；b．根据作出的a­1m图像可以得到的结论是：____________________________________。6三、计算题（4小题，共52分）10．（10分）(2016·苏州高三调研)如图10所示，足够长的斜面倾角θ＝37°，一物体以v0＝12m/s的初速度从斜面上的A点开始沿斜面向上运动，加速度大小a＝8.0m/s2。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：图10(1)物体沿斜面向上滑行的最大距离；(2)物体与斜面间的动摩擦因数；(3)物体沿斜面到达最高点后返回过程中的加速度大小。711（10分）．(2016·开封二模)如图3­3­16所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v＝5m/s的速率沿顺时针方向运行。有一物块以v0＝10m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动。若物块与皮带间的动摩擦因数μ＝0.5，并取g＝10m/s2，求物块从滑上皮带到离开皮带所用的时间。图3­3­16812．（12分）如图所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，物体质量m=0.50kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3，（g取10m/s2）则：（1）小车在外力作用下以1.2m/s的加速度向右运动时，物体受摩擦力是多大？（2）欲使小车产生3.5m/s的加速度，给小车需要提供多大的水平推力？（3）若小车长L=1m，静止小车在8.5N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，滑离小车需多长时间？（忽略m的大小）mMav913、（20分）(2016·河南中原名校联考)如图3­2­9甲所示，光滑水平面上的O处有一质量为m＝2kg的物体。物体同时受到两个水平力的作用，F1＝4N，方向向右，F2的方向向左，大小如图乙所示。物体从静止开始运动，此时开始计时。求：图3­2­9(1)当t＝0.5s时物体的加速度大小；(2)物体在t＝0至t＝2s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？(3)物体在t＝0至t＝2s内何时物体的速度最大？最大值为多少？10牛顿运动定律测试答案（90分钟，满分100分）一、选择题（1—4题单选，5—8题多选，每小题5分，共40分）1．解析：选C根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项A错；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，故选项B错。根据动量守恒定律有m1x1＝m2x2，若甲的质量比较大，甲的位移较小，乙先过界，选项C正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无关，选项D错误。2．解析：选B在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。小球的受力个数发生改变，故A错误；小球所受的最大静摩擦力为：Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a＝F－Ffm＝10－21m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D错误。3．解析：选C分析M受力情况如图所示，因M相对车厢壁静止，有Ff＝Mg，与水平方向的加速度大小无关，A、D错误。水平方向，FN＝Ma，FN随a的增大而增大，由牛顿第三定律知，B错误。因FN增大，物体与车厢壁的最大静摩擦力增大，故M相对于车厢仍静止，C正确。4．解析：选B根据v­t图像可知电梯的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确。5．解析：选BC木块接触弹簧后向右运动，弹力逐渐增大，开始时恒力F大于弹簧弹力，合外力方向水平向右，与木块速度方向相同，木块速度不断增大，A项错，B项正确；当弹力增大到与恒力F相等时，合力为零，速度增大到最大值，C项正确；之后木块由于惯性继续向右运动，但合力方向与速度方向相反，木块速度逐渐减小到零，此时，弹力大于恒力F，加速度大于零，D项错。116解析：选A第6s后只有摩擦力，即μmg＝ma，其中a＝2m/s2，得动摩擦因数为0.2，故A正确；0～2s内，根据F1－μmg＝ma1，其中a1＝2m/s2，得F1＝8N，故B错误；在0～8s内，物块先向正方向运动了6m，即为t轴上方的面积，然后又向负方向运动了14m，即为t轴下方的面积，所以离出发点最远应为8m，故C错误；物块的平均速度为位移与时间的比值，即8m8s＝1m/s，故D错误。7．解析：选AC设屋檐的底角为θ，底边为L，注意底边长度是不变的，屋顶的坡面长度为x，雨滴下滑时加速度为a，对雨滴做受力分析，只受重力mg和屋顶对雨滴的支持力FN，垂直于屋顶方向：mgcosθ＝FN平行于屋顶方向：ma＝mgsinθ雨滴的加速度为：a＝gsinθ，则倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大，故A正确；雨滴对屋顶的压力：FN′＝FN＝mgcosθ，则倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越小，故B错误；根据三角关系判断，屋顶坡面的长度x＝L2cosθ，由x＝12gsinθ·t2可得：t＝2Lgsin2θ，可见当θ＝45°时，用时最短，D错误；由v＝gsinθ·t可得：v＝gLtanθ，可见θ越大，雨滴从顶端O下滑至M时的速度越大，C正确。8．解析：选AD设t时刻A、B分离，分离之前A、B物体共同运动，加速度为a，以整体为研究对象，则有：a＝F1＋F2mA＋mB＝3.6＋01＋2m/s2＝1.2m/s2，分离时：F2－Ff＝mBa，得：F2＝Ff＋mBa＝0.3N＋2×1.2N＝2.7N，经历时间：t＝43.6×2.7s＝3s，根据位移公式：x＝12at2＝5.4m，则D正确；12当t＝2s时，F2＝1.8N，F2＋Ff＝mBa，得：Ff＝mBa－F2＝0.6N，A正确，B错误；当t＝2.5s时，F2＝2.25N，F2＋Ff＝mBa，得：Ff＝mBa－F20，A对B的作用力方向向右，C错误。二、实验题（1题8分）9、[答案](1)0.43(2)实验前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分)(3)a．如图所示b．图线为过原点的直线，表明在合外力一定时，加速度跟质量成反比四、计算题（4小题，共52分）10．解析：(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式v02＝2ax得，上滑的最大距离为：x＝v022a＝9m；(2)物体沿斜面向上运动时受力如图甲所示，根据牛顿第二定律得：甲mgsinθ＋μFN＝maFN＝mgcosθ代入数据解得：μ＝0.25；(3)物体沿斜面向下运动时受力如图乙所示，乙根据牛顿第二定律得物体下滑的加速度为：13a′＝mgsinθ－μmgcosθm＝4m/s2。答案：(1)9m(2)0.25(3)4m/s212解析：物块滑上传送带时，受到向右的滑动摩擦力，向左做匀减速运动，由牛顿第二定律得：μmg＝ma，加速度：a＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2，由匀变速运动