届人教版 专题三 牛顿运动定律单元测试.docx

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届人教版专题三牛顿运动定律单元测试

专题三　牛顿运动定律

考点1牛顿运动定律的理解与应用

1.[2017贵州遵义航天高中高三二模][多选]伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是（　　）

A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B.没有力的作用,物体只能处于静止状态

C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动

2.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是（　　）

A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比

B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度

C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比

D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比

3.[多选]2017年10月11日,新华社电:

日前,我国长征运载火箭至今发射252次,将344个航天器送入预定轨道,具备了将实用航天器送入各种空间轨道的能力.随着我国新一代长征运载火箭的型号更加完备,将进一步奠基我国航天事业发展基础,助力我国航天强国梦的实现.下面关于长征运载火箭起飞情形的叙述正确的是（　　）

A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力

B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力

C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但无法获得前进的动力

D.飞船进入运动轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力

4.[2013全国卷Ⅱ,4,6分]一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是（　　）

5.[2018湖北孝感高三检测]如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则（　　）

A.物块可能匀速下滑

B.物块仍以加速度a匀加速下滑

C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑

6.[2018安徽八校第一次联考]磁性冰箱贴既可以用来装饰冰箱,也可以用来记事备忘,当冰箱贴紧紧吸住侧壁不动时,下列说法正确的是（　　）

A.冰箱贴受到三个力作用

B.冰箱贴受到四个力作用

C.磁性吸力和弹力是一对相互作用力

D.冰箱贴受到的摩擦力的大小大于其受到的重力

7.[2015重庆高考,5,6分]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的关系图象可能是（　　）

考点2两类典型的动力学问题及动力学问题中的三大模型

8.[2018山东济南检测][多选]如图所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=（9-2t）N（t的单位是s）.从t=0开始计时,则（　　）

A.A物体3s末时的加速度是初始时刻的

B.t>4s后,B物体做匀加速直线运动

C.t=4.5s时,A物体的速度为零

D.t>4.5s后,A、B的加速度方向相反

9.[2017山西朔州怀仁一中模拟]如图所示,物体A1、A2和B1、B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接.两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,突然迅速地撤去支托物,让物体下落,在撤去支托物的瞬间,A1、A2所受合外力分别是FA1和FA2,B1、B2所受合外力分别为FB1和FB2,则（　　）

A.FA1=0,FA2=2mg,FB1=0,FB2=2mg

B.FA1=mg,FA2=mg,FB1=0,FB2=2mg

C.FA1=0,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mg

D.FA1=mg,FA2=mg,FB1=mg,FB2=mg

10.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.A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同

B.23s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

C.两物体做匀变速直线运动

D.两物体沿直线做往复运动

11.[2017山西太原外国语学校高三检测]如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是该半圆的圆心,它们处在同一竖直平面内.现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于上下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ,现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　）

A.tAB=tCD=tEFB.tAB>tCD>tEFC.tAB

12.[2018福建莆田检测]如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示.已知v2>v1,则（　　）

A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大

B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C.0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D.0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

13.[2018宁夏银川检测]为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以v0=4m/s的初速度沿倾角θ=30°的斜面上滑,并同时开始记录数据,利用电脑绘出了木块从开始至最高点的v-t图线,如图乙所示.木块到达最高点后又沿斜面滑下.g取10m/s2.求:

14.[2018山东临沂模拟]如图所示,传送带的倾角θ=37°,从A到B的长度为LAB=16m,传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动.在传送带上端无初速度放一个质量为m=0.5g的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,求物体从A运动到B所需的时间是多少?

（sin37°=0.6,cos37°

=0.8,g取10m/s2）

考点3实验：

探究加速度与力、质量的关系

15.[2017新疆维吾尔自治区检测]用如图甲所示实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律.小车的质量为M保持不变,改变悬挂重物的质量,重物下落过程中,每次用50H的电磁打点计时器打出一条纸带并读出弹簧测力计的示数F.实验中已平衡摩擦力,滑轮及细线的质量不计.以小车为研究对象:

图甲

图乙

（1）如图乙所示为实验打出的一条纸带,每两点间还有四点没有画出.则小车的加速度a=　　　m/s2. 

（2）若a、F、M三者之间满足关系式a=　　　　,则验证了上述规律. 

（3）若悬挂重物的质量为m,本实验是否需要满足m≪M?

　　　　　（填“是”或“否”）. 

16.利用力传感器研究“加速度与合外力的关系”的实验装置如图甲所示.

（1）下列关于该实验的说法,正确的是　　　　.（选填选项前的字母） 

A.做实验之前必须平衡摩擦力

B.小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多

C.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行

D.实验开始的时候,小车最好距离打点计时器远一点

（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示,已知打点计时器所用电源的频率为50H.

从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离x1=　　cm,该小车的加速度a=　　m/s2

（计算结果保留两位有效数字）,实验中纸带的　　　　（填“左”或“右”）端与小车相连接. 

答案

1.AD　物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,即物体抵抗运动状态变化的性质,A正确.没有力的作用,物体也可能保持匀速直线运动状态,B错误,D正确.行星在圆周轨道上保持匀速率运动而不是匀速直线运动,所以不能称为惯性,C错误.

2.D　物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关,A错误.物体所受合力不为零,则a≠0,B错误.加速度的大小与其所受合力的大小成正比,C错误.由牛顿第二定律的独立性可知ax=

D正确.

3.AD　火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因此与火箭是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关,选项A正确,选项B、C错误;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间依然存在着万有引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力与反作用力,选项D正确.

4.C　物块的受力如图所示,当F不大于最大静摩擦力时,物块仍处于静止状态,故其加速度为0;当F大于最大静摩擦力后,由牛顿第二定律,得F-μFN=ma,即F=μFN+ma,F与a成线性关系,选项C正确.

5.C　设斜面倾角为θ,对物块由牛顿第二定律列式得mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得a=gsinθ-

μgcosθ=g（sinθ-μcosθ）;加上恒力F后,（mg+F）sinθ-μ（mg+F）cosθ=ma',得a'=

=

·（sinθ-μcosθ）,因

>g,所以a'>a,即加速度增大,故C项正确.

6.B　冰箱贴共受到重力、摩擦力、冰箱门对它的吸引力、冰箱门对它的支持力等四个力作用,A错误,B正确;相互的磁性吸力是一对相互作用力,磁性吸力和弹力是一对平衡力,C错误;由于冰箱贴相对地面是静止的,因此冰箱贴受到的摩擦力的大小等于受到的重力,D错误.

7.B　由v-t图象,可知升降机的运动过程为向下加速（失重:

F

F>mg）→向上加速（超重:

F>mg）→向上匀速（F=mg）→向上减速（失重:

F

8.ABD　对于A、B整体,由牛顿第二定律有FA+FB=（mA+mB）a,设A、B间的作用力为N,则对B由牛顿第二定律可得N+FB=mBa.解得N=mB

-FB=

N.当t=4s时N=0,A、B两物体开始分离,此后B做匀加速直线运动,而A做加速度逐渐减小的加速运动,当t=4.5s时,A物体的加速度为零而速度不为零,t>4.5s后,A所受合外力反向,即A、B的加速度方向相反.当t<4s时,A、B的加速度均为a=

.故选项A、B、D正确.

9.B　杆上的力是瞬时变化的.对A1和A2来说,受到的合力就是自身的重力mg,FA1=FA2=mg.对B1来说,由于弹簧的弹力不会突变,还是有向上的弹力,所以合外力为零,即FB1=0;对B2来说,原本受到自身重力mg、弹簧弹力mg和向上的支持力2mg,现在向上的支持力2mg突然消失,则还受到自身重力和弹簧弹力,即FB2=2mg.

10.A　因两物体A、B始终相对静止,则A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同;23s时间内,力F的大小逐渐增大,则两物体间的摩擦力逐渐增大;因为力F周期性变化,则两物体做变加速直线运动,且一直向同一方向运动.

11.B　设上部圆的直径为D,下部半圆的半径为R,对轨道AOB,其长度为L1=Dcosα+R,小物块在其上运动的加速度a1=gcosα,由L1=

a1

解得tAB=

=

.对轨道COD、EOF,同理可得tCD=

tEF=

.由轨道与竖直线的夹角关系为α>β>θ可知,tAB>tCD>tEF,选项B正确.

12.B　小物块对地速度为零时,即t1时刻,小物块向左离开A处最远.t2时刻,小物块相对传送带静止,此时不再相对传送带滑动,所以从开始到此刻,小物块相对传送带滑动的距离最大.0t2时间内,小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向始终向右,大小不变;t2时刻以后小物块相对传送带静止,不再受摩擦力作用.B正确.

13.

（1）0.35　

（2）2m/s

解析:

（1）由题图可知,木块经0.5s滑至最高点

上滑过程中加速度的大小a1=

上滑过程中,沿斜面向下的重力的分力和摩擦力提供加速度,由牛顿第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma1

代入数据得μ=0.35.

（2）木块下滑的距离等于上滑的距离,上滑的距离x=

木块下滑时,摩擦力方向变为沿斜面向上,设木块加速度为a2,由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2

代入数据解得a2=2m/s2

下滑至出发点时的速度大小v=

解得v=2m/s.

14.2s

解析:

开始阶段,传送带对物体的滑动摩擦力沿传送带向下,物体由静止开始加速下滑,受力如图甲所示

由牛顿第二定律得

mgsinθ+μmgcosθ=ma1

解得a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2

物体加速至速度与传送带速度相等时需要的时间t1=

=1s

物体运动的位移s1=

a1

=5m<16m

即物体加速到10m/s时仍未到达B点

当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ

由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2　

解得a2=2m/s2

设此阶段物体滑动到B所需时间为t2,则

LAB-s1=v0t2+

a2

解得t2=1s,t'2=-11s（舍去）

故物体从A运动到B所需的时间t=t1+t2=2s.

15.

（1）0.16　

（2）

　（3）否

解析:

（1）由运动学公式Δx=aT2,其中T=5×0.02s=0.10s,解得小车的加速度a=0.16m/s2.

（2）题图甲小车所受拉力等于弹簧测力计读数的2倍,即2F,所以若a、F、M三者之间满足关系式a=

则验证了“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”.

（3）由于细线中连接有弹簧测力计,因此不需要满足m≪M.

16.

（1）AC　

（2）0.70　0.20　左

解析:

（1）研究加速度与力的关系实验中,认为细线的拉力为小车所受的合力,所以实验前需平衡摩擦力,A正确.因为实验中用力传感器测量细线的拉力,所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量,B错误.细线的拉力为小车所受的合力,所以细线需要与木板平行,则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,C正确.实验开始的时候,小车应紧靠打点计时器,D错误.

（2）从图中所给的刻度尺上可读出A、B两点间的距离x1=0.70cm.根据Δx=aT2得,加速度a=

=

m/s2=0.20m/s2.实验中纸带的左端与小车相连接.