2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測(cè)卷三牛頓運(yùn)動(dòng)定律【含答案】

單元檢測(cè)卷(三)牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分.1～5題為單選題，6～8題為多選題)1．如圖所示，在近地圓軌道環(huán)繞地球運(yùn)行的“天宮二號(hào)”的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)，航天員景海鵬和陳冬在向全國(guó)人民敬禮時(shí)()A．不受地球引力B．處于平衡狀態(tài)，加速度為零C．處于失重狀態(tài)，加速度約為gD．地板的支持力與地球引力平衡2．[2021·重慶診斷(一)]我國(guó)首臺(tái)新型墻壁清潔機(jī)器人“蜘蛛俠”是由青島大學(xué)學(xué)生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過(guò)“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動(dòng)．如圖所示，假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線勻加速“爬行”到右上方B點(diǎn)，在這一過(guò)程中，圖中關(guān)于“蜘蛛俠”在豎直面內(nèi)的受力分析正確的是()3．如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質(zhì)量為2kg的物體A，A處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將質(zhì)量為3kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運(yùn)動(dòng)的瞬間，B對(duì)A的壓力大小為(g取10m/s2)()A．30NB．18NC．12ND．04．[中考真題·泰安二模]如圖所示，質(zhì)量相同的物體A、B用輕彈簧連接并置于光滑的水平面上，開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)給物體B一初速度v0，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，t0時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度第一次達(dá)到最長(zhǎng)，此時(shí)彈簧在彈性限度內(nèi)．以下能正確描述兩物體在0～t0時(shí)間，運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象是()5．[2021·邯鄲一模]如圖所示，在光滑水平面上放有一質(zhì)量M＝30kg的斜劈，在其斜面上放一質(zhì)量m＝2kg的物塊，現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊恰好能與斜劈保持相對(duì)靜止．已知斜劈傾角θ＝37°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.則拉力F大小為()A．1NB．10NC．31ND．310N6．[2021·重慶一中月考]關(guān)于以下四幅圖片，說(shuō)法正確的是()A．學(xué)生從站立狀態(tài)到完全蹲下的過(guò)程中，所受的支持力和對(duì)臺(tái)秤的壓力始終相等B．運(yùn)動(dòng)員推開冰壺后，冰壺在冰面上受到的阻力較小，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．設(shè)計(jì)賽車時(shí)，車身質(zhì)量較輕，同時(shí)配備性能優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)，是為了獲得更大的加速度D．由于塞子的質(zhì)量小于試管的質(zhì)量，氣體噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將大于試管受到的沖擊力7．如圖所示，物塊A套在光滑的水平橫桿上，其下方用輕質(zhì)細(xì)線連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平恒力拉動(dòng)小球B，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a＝eq\f(1,4)g，細(xì)線與豎直方向間的夾角為α＝37°；如果把物塊A套在粗糙的水平橫桿上，用同樣大小的水平恒力作用在小球B上，系統(tǒng)恰好能沿水平桿做勻速運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，若不考慮空氣阻力，則系統(tǒng)沿水平橫桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊A的質(zhì)量等于mB．物塊A受到的摩擦力大小為mgC．物塊A和粗糙橫桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5D．細(xì)線和豎直方向間的夾角為45°8．[2021·湖南衡陽(yáng)一模]中澳美“科瓦里－2019”特種兵聯(lián)合演練于8月28日至9月4日在澳大利亞舉行，中國(guó)空軍空降兵部隊(duì)首次派員參加．一名特種兵從空中靜止的直升飛機(jī)上，抓住一根豎直懸繩由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t2時(shí)刻特種兵著地．下列說(shuō)法正確的是()A．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，平均速度eq\o(v,\s\up6(－）＝eq\f(v1＋v2,2)B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)特種兵所受的阻力越來(lái)越大C．在0～t1時(shí)間內(nèi)加速度不變，在t1～t2時(shí)間內(nèi)加速度減小D．若第一個(gè)特種兵開始減速時(shí)第二個(gè)特種兵立即以同樣的方式下滑，則他們?cè)趹依K上的距離先增大后減小二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，52分)9．[2021·浙江嘉興測(cè)試](8分)用圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖乙是其俯視圖．兩個(gè)相同的小車放在平板上，車左端各系一條細(xì)繩，繩跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)相同的小盤．實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)增減車中鉤碼改變小車質(zhì)量，通過(guò)增減盤中砝碼改變拉力．兩個(gè)小車右端通過(guò)細(xì)線用夾子固定，打開夾子，小車在細(xì)繩的牽引下運(yùn)動(dòng)，合上夾子，兩小車同時(shí)停止．(1)實(shí)驗(yàn)中，若兩小車通過(guò)的位移比為12，則兩小車加速度之比為________．(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)小車和鉤碼的總質(zhì)量．(3)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)在小盤中放質(zhì)量________(填“相同”或“不相同”)的砝碼．(4)探究“加速度與力之間的關(guān)系”時(shí)，事實(shí)上小車和平板間存在摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是________．A．若平板保持水平，選用更光滑的平板有利于減小誤差B．平板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力有利于減小誤差C．因?yàn)閮尚≤囐|(zhì)量相同時(shí)與平板間的摩擦力相同，所以摩擦力不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果10．(12分)為了測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾角為θ的木板上靜止釋放，位移傳感器連接計(jì)算機(jī)描繪出了木塊相對(duì)傳感器的位移隨時(shí)間變化的圖象，如圖乙中圖線②所示．圖中木塊的位移從x1到x2和從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T.(1)根據(jù)上述圖線計(jì)算木塊位移為x2時(shí)的速度v2＝________，木塊加速度a＝________.(2)若T＝0.1s，x1＝4cm，x2＝9cm，x3＝16cm，θ＝37°，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝____________(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(3)若只增大木板傾斜的角度，則木塊相對(duì)傳感器的位移隨時(shí)間變化的圖象可能是圖乙中的________________________________________________________________________(選填圖線序號(hào)“①”“②”或“③”)．11．[2021·山東一模](12分)如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面．一輛貨車在行駛過(guò)程中剎車失靈，以v0＝90km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，如圖乙所示．設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30，取重力加速度大小g＝10m/s2.(1)為了防止貨車在避險(xiǎn)車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象，該避險(xiǎn)車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，結(jié)果用θ的正切值表示．(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15°，求貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離．(已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．)12．[中考真題·廣東汕頭5月模擬](20分)如圖所示，一水平的足夠長(zhǎng)的傳送帶與一水平地面上的平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面．傳送帶上左端放置一質(zhì)量為m＝1kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.1.初始時(shí)，傳送帶與煤塊及平板都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的水平向右的加速度a＝3m/s2開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v＝1.5m/s后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，隨后，在煤塊平穩(wěn)滑上右端平板的同時(shí)，在平板右側(cè)施加一個(gè)水平向右的恒力F＝17N，F(xiàn)作用了0.5s時(shí)煤塊與平板速度恰相等，此時(shí)刻撤去F.最終煤塊沒(méi)有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M＝4kg(重力加速度為g＝10m/s2)．(1)求傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度；(2)求有F作用期間平板的加速度大??；(3)平板上表面至少多長(zhǎng)？(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)單元檢測(cè)卷(三)1．答案：C2．解析：根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直平面內(nèi)“蜘蛛俠”所受合力方向應(yīng)該是從A點(diǎn)指向B點(diǎn)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C3．解析：在B與A剛要一起運(yùn)動(dòng)的瞬間，隔離BA分析受力，重力(mA＋mB)g，向上彈力F＝mAg，由牛頓第二定律，(mA＋mB)g－F＝(mA＋mB)a，解得a＝0.6g，隔離A分析受力，設(shè)B對(duì)A的壓力大小為F′，由牛頓第二定律，F(xiàn)′＋mAg－F＝mAa，解得F′＝12N，選項(xiàng)C正確．答案：C4．解析：給物體B一初速度v0，彈簧開始伸長(zhǎng)，B受到向左的彈力，做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力增大加速度增大，在彈簧的長(zhǎng)度第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中，B做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)．同理，A做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．答案：D5．解析：對(duì)m受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：Ffcos37°－FNsin37°＝ma，豎直方向，根據(jù)平衡條件可得：Ffsin37°＋FNcos37°＝mg，根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式可得：Ff＝μFN，聯(lián)立解得：a＝eq\f(5,16)m/s2；以整體為研究對(duì)象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F＝(M＋m)a，解得：F＝10N，故B項(xiàng)正確、A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B6．解析：本題考查運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系．學(xué)生從站立狀態(tài)到完全蹲下的過(guò)程中，所受的支持力和對(duì)臺(tái)秤的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，始終相等，故A正確；冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力雖然很小，但受力不平衡，故不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)賽車時(shí)，車身質(zhì)量較輕，同時(shí)配備性能優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)a＝eq\f(F,m)可知可以讓賽車獲得更大的加速度，故C正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，氣體噴出時(shí)塞子受到的沖擊力和試管受到的沖擊力大小相等、方向相反，故D錯(cuò)誤．答案：AC7．解析：以小球B為研究對(duì)象，當(dāng)系統(tǒng)的加速度a＝eq\f(1,4)g時(shí)，由牛頓第二定律有F－mgtan37°＝ma，以A、B整體為研究對(duì)象，則有F＝(m＋M)a，可解得物塊A的質(zhì)量為M＝3m，F(xiàn)＝mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)沿水平桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)A、B整體分析，A受到的支持力大小為FN＝(M＋m)g＝4mg，A受到的摩擦力大小為f＝F＝mg，選項(xiàng)B正確；A和粗糙橫桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(f,FN)＝0.25，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)沿水平桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)小球B，由共點(diǎn)力的平衡條件有F＝mgtanβ，解得tanβ＝1，所以細(xì)線與豎直方向間的夾角為β＝45°，選項(xiàng)D正確．答案：BD8．解析：本題考查根據(jù)v-t圖象分析運(yùn)動(dòng)與受力情況．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，若特種兵做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由v1減速到v2，則平均速度為eq\f(v1＋v2,2)，根據(jù)圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，可知特種兵的實(shí)際位移大于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則平均速度eq\o(v,\s\up6(－）>eq\f(v1＋v2,2)，故A錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得f－mg＝ma，得f＝mg＋ma，因?yàn)榧铀俣萢增大，則特種兵所受的阻力增大，故B正確；在0～t1時(shí)間內(nèi)，圖線的斜率不變，則加速度不變，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，圖線切線的斜率絕對(duì)值逐漸增大，則加速度逐漸增大，故C錯(cuò)誤；若第一個(gè)特種兵開始減速時(shí)第二個(gè)特種兵立即以同樣的方式下滑，由于第一個(gè)特種兵的速度先大于第二個(gè)特種兵的速度，然后又小于第二個(gè)特種兵的速度，所以他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小，故D正確．答案：BD9．解析：(1)由x＝eq\f(1,2)at2得，兩小車加速度之比為a1:a2＝x1:x2＝1:2.(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和鉤碼的總質(zhì)量．(3)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，需要保證兩小車所受合力相同，故應(yīng)在小盤中放質(zhì)量相同的砝碼．(4)探究“加速度與力之間的關(guān)系”時(shí)，若平板保持水平，則選用更光滑的平板有利于減小摩擦力引起的誤差，A正確；平板右端適當(dāng)墊高來(lái)平衡摩擦力，使小車所受合外力即為細(xì)繩拉力，有利于減小誤差，B正確；由牛頓第二定律得，mg－μMg＝Ma，解得a＝eq\f(mg,M)－μg，故摩擦力影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，C錯(cuò)誤．答案：(1)1:2(2分)(2)遠(yuǎn)小于(2分)(3)相同(2分)(4)AB(2分)10．解析：(1)由題意可知位移為x2時(shí)對(duì)應(yīng)x1到x3的中間時(shí)刻，則該位置的速度為x1到x3的平均速度，則v2＝eq\f(x3－x1,2T)；由逐差法Δx＝aT2可知，(x3－x2)－(x2－x1)＝aT2，解得：a＝eq\f(x3－2x2＋x1,T2).(2)將數(shù)據(jù)代入公式a＝eq\f(x3－2x2＋x1,T2)，可解得a＝2m/s2，由牛頓第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma，解得μ＝0.5.(3)若增大木板的傾角，則木塊下滑的加速度增大，則相鄰相等時(shí)間間隔的位移差增大，分析可知木塊相對(duì)傳感器的位移隨時(shí)間變化的圖象應(yīng)為題圖乙中的圖線①.答案：(1)eq\f(x3－x1,2T)(3分)eq\f(x3－2x2＋x1,T2)(3分)(2)0.5(3分)(3)①(3分)11．解析：本題考查斜面運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．(1)設(shè)貨車的質(zhì)量為m，若要貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不發(fā)生溜滑現(xiàn)象，則需要滿足mgsinθ≤μmgcosθ，解得tanθ≤μ＝0.30，則當(dāng)tanθ≤0.30時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)生溜滑現(xiàn)象．(2)設(shè)貨車在避險(xiǎn)車道上的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma，解得a＝gsinθ＋μgcosθ＝5.51m/s2，設(shè)貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離為x，v0＝90km/h＝25m/s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式有0－veq\o\al(2,0)＝－2ax，解得x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)≈57m.答案：(1)tanθ≤0.30(6分)(2)57m(6分)12．解析：(1)煤塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得μ1mg＝ma0，則其加速度a0＝μ1g＝1m/s2，方向水平向右(2分)設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，煤塊速度達(dá)到v，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2，傳送帶速度達(dá)到v即v＝a0t1＝at2(1分)代入數(shù)據(jù)得t1＝1.5s，t2＝0.5s(1分)則t1時(shí)間內(nèi)，傳送帶發(fā)生的位移s＝eq\f(v2,2