必考部分必修第一冊第三章牛頓運動定律章末質量檢測

1、必考部分 必修第一冊 第三章 牛頓運動定律(時間90分鐘，滿分100分)命 題 設 計 難度題號目標較易中等稍難由物體的受力情況確定運動情況1、7、8、910由物體的運動情況確定受力情況2、3、4、6驗證牛頓第二定律11、12牛頓第二定律的綜合應用513、1415、16一、選擇題(本大題共10個小題，每小題5分，共50分)圖11直升機懸停在空中向地面投放裝有救災物資的箱子，如圖1所示設投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)在箱子下落過程中，下列說法正確的是 ()A箱內物體對箱子底部始終沒有壓力B箱子剛從飛機上投下時，箱內物體受到的支持力最

2、大C箱子接近地面時，箱內物體受到的支持力比剛投下時大D若下落距離足夠長，箱內物體有可能不受底部支持力而“飄起來”解析：因為受到阻力，不是完全失重狀態(tài)，所以物體對支持面有壓力，A錯由于箱子阻力與下落的速度成二次方關系，箱子最終將勻速運動，受到的壓力等于重力，B、D錯，C對圖2答案：C2如圖2所示，物塊m與車廂后壁間的動摩擦因數(shù)為，當該車水平向右加速運動時，m恰好沿車廂后壁勻速下滑，則車的加速度為 ()AgBgC. D.g解析：設物塊m與車廂后壁間的彈力大小為N，物塊的加速度大小為a，對物塊由牛頓第二定律得Nma，豎直方向mgN0，兩式聯(lián)立解得a，選項C對圖3答案：C3(2008江蘇高考)如圖3所

3、示，一質量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關，重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質量為 ()A2(M) BMC2M D0解析：設減少的質量為m，勻速下降時：MgFkv，勻速上升時：MgmgkvF，解得m2(M)，A正確圖4答案：A4(2009廣東高考)建筑工人用圖4所示的定滑輪裝置運送建筑材料質量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2) ()A510 N

4、 B490 NC890 N D910 N解析：對建筑材料進行受力分析根據(jù)牛頓第二定律有Fmgma，得繩子的拉力大小等于F210 N，然后再對人受力分析由平衡的知識得MgFN，得N490 N，根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面間的壓力為490 N，B對答案：B圖55(2010日照模擬)在水平地面上運動的小車車廂底部有一質量為m1的木塊，木塊和車廂通過一根輕質彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂部用一根細線懸掛一質量為m2的小球某段時間內發(fā)現(xiàn)細線與豎直方向的夾角為，在這段時間內木塊與車廂保持相對靜止，如圖5所示不計木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時間內彈簧的形變?yōu)?()A伸長量為tan B壓縮量為

5、tanC伸長量為 D壓縮量為解析：分析m2的受力情況可得：m2gtanm2a，得出：agtan，再對m1應用牛頓第二定律，得：kxm1a，xtan，因a的方向向左，故彈簧處于伸長狀態(tài)， 故A正確答案：A6如圖6所示，A、B球的質量相等，彈簧的質量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是 ()圖6A兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinBB球的受力情況未變，瞬時加速度為零CA球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gsinD彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零解析：線燒斷瞬間，彈簧彈力與原來相

6、等，B球受力平衡，aB0，A球所受合力為mgsinkx2mgsin，故aA2gsin.答案：B圖77一個靜止的質點，在04 s時間內受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時間t的變化如圖7所示，則質點在 ()A第2 s末速度改變方向B第2 s末位移改變方向C第4 s末回到原出發(fā)點D第4 s末運動速度為零解析：這是一個質點的受力和時間關系的圖象，從圖象可以看出，在前兩秒力的方向和運動的方向相同，質點經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的加速運動和加速度逐漸減小的加速運動過程，2秒末速度達到最大，從2秒末開始到4秒末，運動的方向沒有發(fā)生改變而力的方向與運動的方向相反，質點又經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的

7、減速運動和加速度逐漸減小的減速運動過程，和前2秒的運動情況相反，4秒末速度為零，質點的位移達到最大，所以D正確答案：D8如圖8所示，質量為1.0 kg的物體，在拉力F作用下，沿斜面勻加速上升，加速度大小為4 m/s2，拉力方向與斜面平行，大小為10 N若突然撤去此力，則剛撤去的瞬間物體加速度的大小和方向為(斜面傾角為30) ()A4 m/s2，沿斜面向上 B5 m/s2，沿斜面向上C2 m/s2，沿斜面向下 D6 m/s2，沿斜面向下解析：有F作用時：Fmgsin30fma所以fFmgsin30ma1 N剛撤F時，mgsin30fmaagsin306 m/s2.答案：D9(2010泉州模擬)如

8、圖9所示，光滑水平面上放有質量均為m的滑塊A和斜面體C，在C的斜面上又放有一質量也為m的滑塊B，用力F推滑塊A使三者無相對運動地向前加速運動，則各物體所受的合力 ()圖9A滑塊A最大B斜面體C最大C同樣大 D不能判斷誰大誰小解析：本題考查學生對牛頓第二定律的理解和判斷，由于三者加速度相等，所以三者所受合力同樣大，選項C正確一些學生沒有抓住“ma表示合力”這個關鍵，盲目對三個物體做受力分析，既浪費時間，又可能會因復雜的分析而出錯圖10答案：C10如圖10所示，質量為m的球置于斜面上，被一個固定在斜面上的豎直擋板擋住現(xiàn)用一個力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以

9、下說法中正確的是 ()A若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零B若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零C斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD斜面對球的彈力不僅有，而且是一個定值解析：球受力如圖，則N2N1sinmaN1cosmg由此判斷A、B錯誤根據(jù)牛頓第二定律，N1、N2和mg三力的合力等于ma，C錯誤根據(jù)N1，D正確答案：D二、實驗題(本大題共2個小題，共10分)11(3分)如圖11所示為“驗證牛頓第二定律”的實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1 s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是_m/s2.

10、圖11解析：a的計算利用逐差法a102m/s21.60 m/s2答案：1.6012(7分)(2009江蘇高考)“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖12所示圖12(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖13所示計時器打點的時間間隔為0.02 s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)點之間的距離該小車的加速度a_m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)圖13(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)

11、0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖14中作出aF的關系圖象圖14(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點請說明主要原因解析：(1)a m/s20.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2.(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力，導致合力F的測量值小于真實值，aF的圖線不過原點答案：(1)0.16(0.15也算對)(2)如下圖所示(3)未計入砝碼盤的重力三、計算題(本大題共4個小題，共40分)圖15圖1513(8分)如圖15所示，斜面

12、體質量為M，傾角為，與水平面間的動摩擦因數(shù)為，用細繩豎直懸掛一質量為m的小球靜止在光滑斜面上，當燒斷繩的瞬間，至少以多大的水平向右的力由靜止拉動斜面體，小球才能做自由落體運動到地面？解析：設小球自由落體運動到地面上，下落高度為h，則斜面體至少水平向右運動的位移為：shcot對小球：hgt2對斜面體：sat2由以上三式解得：agcot以斜面體為研究對象有：FMgMa所以FMgMgcot(cot)Mg.答案：(cot)Mg14(10分)為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運行情況，甲、乙兩位同學在一樓電梯內用電子體重計及秒表進行了以下實驗質量為m50 kg的甲同學站在體重計上，乙同學記錄

13、電梯從地面一樓到頂層全過程中，體重計示數(shù)隨時間變化的情況，并作出了如圖16所示的圖象，已知t0時，電梯靜止不動，從電梯內樓層按鈕上獲知該大樓共19層g取10 m/s2，求：圖16(1)電梯起動和制動的加速度大小(2)電梯上升的總高度及該大樓的層高解析：(1)由圖可知，第3 s內電梯加速度由N1mgma1，可得：a12 m/s2第30 s內電梯加速度由mgN2ma2，可得a22 m/s2.(2)電梯上升的總高度Ha1ta2ta1t1t勻212 m212 m2126 m54 m故平均層高為h m3 m.答案：(1)2 m/s22 m/s2(2)54 m3 m15(10分)如圖17(a)所示，質量m

14、1 kg的物體沿傾角37的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關系如圖(b)所示，求：(sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)圖17(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)比例系數(shù)k.解析：(1)由圖象知v0，a04 m/s2，得mgsinmgcosma00.25.(2)由圖象知v5 m/s，a0，得mgsinNkvcos0Nmgcoskvsin聯(lián)立兩式得mg(sincos)kv(sincos)0k kg/s0.84 kg/s.答案：(1)0.25(2)k0.84 kg/s16(12分)質量為m1.0 kg的小滑塊(可視為質點)放在質量為M3.0 kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板長L1.0 m開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F12 N，如圖18所示，經(jīng)一段時間后撤去F.為使小滑塊不掉下木板，試