2020高中物理 章末綜合檢測（五）牛頓運動定律（含解析）魯科版第一冊

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE16-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末綜合檢測（五）牛頓運動定律A級—學(xué)考達標1．下列說法正確的是()A．物體越重，重力加速度越大,下落的越快B．亞里士多德研究自然規(guī)律的方法是實驗的方法C．伽利略研究自然規(guī)律的方法是猜想和假設(shè)、數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法D．理想斜面實驗是通過“合理外推”得出自由落體運動的規(guī)律的，并通過實驗直接驗證自由落體運動的規(guī)律解析:選C物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，不管輕重的物體,自由下落時，下落一樣快，故A錯誤；亞里士多德的研究方法主要應(yīng)用了觀察的方法和生活經(jīng)驗，提出的觀點為：重的物體比輕的物體下落的快,故B錯誤;伽利略在研究自由落體運動時,通過猜想、數(shù)學(xué)推理，做小球沿斜面運動的實驗，測出小球不同位移與所用時間均滿足s∝t2，并將此實驗結(jié)果合理外推，從而驗證了他的猜想,故C正確；伽利略根據(jù)斜面上的實驗結(jié)果進行合理的外推，得到自由落體的運動規(guī)律，并沒有直接驗證自由落體運動的規(guī)律，故D錯誤。2．下列說法正確的是(）A．牛頓第一定律可以通過實驗進行驗證B．物體的運動不需要力來維持，但物體的運動速度越大時其慣性也越大C．牛頓第二定律公式F＝kma中，比例系數(shù)k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力三者的單位決定的D．牛頓第三定律說明物體間的作用力是可以相互傳遞的解析：選C牛頓第一定律不是實驗定律，是以實驗為基礎(chǔ)推理得到的，故A錯誤。物體的運動不需要力來維持，物體的慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)，選項B錯誤。在牛頓第二定律的表達式F＝kma中,只有質(zhì)量m、加速度a和力F的單位是國際單位時，比例系數(shù)k才為1，故C正確。牛頓第三定律說明物體間的作用力是相互的,但并不是可以相互傳遞的，選項D錯誤。3。如圖所示,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（)A．繩對物體的拉力和物體對繩的拉力是一對作用力與反作用力B．物體的重力和物體對繩的拉力是一對平衡力C．物體的重力和繩對物體的拉力是一對作用力與反作用力D．物體的重力的反作用力作用在繩上解析：選A繩對物體的拉力和物體對繩的拉力作用在相互作用的兩個物體上，且大小相等、方向相反,符合作用力與反作用力的條件,故選項A正確；物體的重力作用在物體上，物體對繩的拉力作用在繩上,作用對象不同，不是一對平衡力，故選項B錯誤；物體的重力與繩對物體的拉力是一對平衡力，故選項C錯誤；物體的重力的反作用力作用在地球上,而非作用在繩上，故選項D錯誤.4。如圖所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住。當(dāng)懸掛吊籃的細繩燒斷的瞬間,吊籃P與Q的加速度大小可能是()A．a(chǎn)P＝aQ＝gB．a(chǎn)P＝2g，aQ＝C．a(chǎn)P＝2g,aQD．a(chǎn)P＝g,aQ＝2解析：選C細繩燒斷瞬間，彈簧彈力未變，Q受力未變，故aQ＝0,吊籃受自身重力和彈簧彈力，aP＝2g5．圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為150kg的建筑材料被吊車豎直向上提升過程的簡化運動圖像,g取10m/s2，下列判斷正確的是（）A．前10s的鋼索的拉力恒為1500NB．46s末塔吊吊起的建筑材料離地面的距離為22mC．0～10s內(nèi)材料處于失重狀態(tài)D．在30~36s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂解析：選B由題圖乙可知前10s內(nèi)建筑材料的加速度a＝0。1m/s2,由F－mg＝ma可解得鋼索的拉力為1515N，選項A錯誤。由圖像面積可得整個過程上升高度是28m,下降的高度為6m，46s末塔吊吊起的建筑材料離地面的距離為22m，選項B正確。0~10s內(nèi)加速度向上，材料處于超重狀態(tài)，F(xiàn)〉mg，鋼索最容易發(fā)生斷裂，選項C錯誤.30～36s內(nèi)加速度向下，材料處于失重狀態(tài),F〈mg，在30～36s內(nèi)鋼索最不容易發(fā)生斷裂,選項D錯誤。6．如圖所示，A、B兩物體用細繩連接后放在斜面上，如果兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)都為μ，則下滑的過程中()A．兩物體的加速度a＝gsinαB．兩物體的加速度a>gsinαC．細繩中的張力FT＝0D．細繩中的張力FT＝mAg(sinα－cosα）解析：選C對A、B組成的系統(tǒng)整體運用牛頓第二定律有(mA＋mB)gsinα－μ(mA＋mB)gcosα＝(mA＋mB）a，得a＝(sinα－μcosα）g＜gsinα，A、B錯誤;對A進行隔離,運用牛頓第二定律有mAgsinα－μmAgcosα－FT＝mAa，得FT＝0，C正確，D錯誤。7．在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機車在西邊拉著這列車廂以大小為eq\f（2,3)a的加速度向西行駛時，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F.不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A．8 B．13C．15 D。18解析:選C設(shè)這列車廂的節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤西邊有k節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知：eq\f(F,km）＝eq\f（3,2）eq\f(F，n－km)，解得：k＝eq\f（2,5)n，k是正整數(shù)，n只能是5的倍數(shù),故C正確，A、B、D錯誤。8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶上的點計算出.（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與________的圖像。（3）如圖（a）所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a。F圖線，此圖線說明實驗存在的問題是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a。F圖線如圖(b）所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同_______________________________________。解析：(1)只有M與m滿足M?m時,才可認為繩對小車的拉力近似等于盤及盤中砝碼的重力.（2）由于a∝eq\f（1,M)，所以a。eq\f(1,M）圖像應(yīng)是一條過原點的直線，所以數(shù)據(jù)處理時，常作出a與eq\f（1,M)的圖像。(3)當(dāng)力不為零時加速度卻為零，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。(4）小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同時，a.F圖像的斜率也就不同。答案:(1）M?m(2)eq\f(1,M)(3)沒有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不夠）（4）小車及車中砝碼的總質(zhì)量9．在某一旅游景區(qū)，有一山坡滑雪運動項目。某段斜坡可看成傾角θ＝30°的斜面,一名滑雪者總質(zhì)量m＝80kg，他在這段斜坡上從靜止開始勻加速下滑50m時，其速度增大到20m/s，(不計空氣阻力,取g＝10m/s2)問：(1)滑雪者在下滑過程中受到的摩擦力f為多大？(2)滑板與雪地之間的動摩擦因數(shù)μ為多大？解析：(1）以滑雪者為研究對象，其受力情況如圖所示，受到重力G＝mg，斜坡的支持力N和摩擦力f.將重力G沿斜面和垂直斜面方向分解為G1和G2.由幾何知識得：G1＝mgsinθ,G2＝mgcosθ,設(shè)下滑的加速度為a，由公式vt2－v02＝2ax可得：a＝eq\f（vt2－v02,2x)＝eq\f（202－0，2×50)m/s2＝4m/s2由牛頓第二定律得：F合＝ma＝80×4N＝320N由受力分析圖可知：F合＝G1－f＝mgsinθ－f聯(lián)立解得：f＝80N。（2)斜面的支持力N＝G2＝mgcosθ滑動摩擦力f＝μN兩式聯(lián)立解得：μ＝eq\f(\r（3）,15）(或0.12)。答案：(1）80N(2)eq\f(\r（3),15)（或0。12)B級-選考提能10．下列說法正確的是(）A．同一物體所受合外力越大，速度改變越快，所以合外力越大物體慣性越小B．一輛正在不斷漏油的油罐車，其慣性將越來越小C．投籃球時，人先給球一個作用力,球后給人一個反作用力D．甲、乙兩隊拔河比賽，甲隊贏的原因是甲隊對乙隊的拉力大于乙隊對甲隊的拉力解析:選B物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體所受外力的大小無關(guān)，選項A錯誤；一輛正在不斷漏油的油罐車，其質(zhì)量逐漸減小,則慣性將越來越小，選項B正確;投籃球時，人給球作用力與球給人反作用力是同時進行的，選項C錯誤；甲、乙兩隊拔河比賽，甲隊對乙隊的拉力與乙隊對甲隊的拉力是一對作用和反作用力，總是大小相等的關(guān)系,選項D錯誤。11．如圖所示，在光滑水平面上，用彈簧水平連接一斜面體，彈簧的另一端固定在墻上,一玩具遙控小車放在斜面上，小車在遙控下運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài)。下列判斷正確的是（)A．小車一定勻速運動B．小車一定勻加速向下運動C．斜面體對小車的摩擦力一定沿斜面向上D．地面對斜面體的支持力一定小于斜面體和小車的總重力解析：選D因彈簧處于壓縮狀態(tài)，則小車和斜面體整體在水平方向受到的合外力向左，則小車一定有向左的加速度的分量，即小車的加速度一定沿斜面向下，即小車可能勻加速向下運動,也可能勻減速向上運動，選項A、B錯誤；若小車勻加速向下運動，則斜面體對小車的摩擦力可能沿斜面向上，也可能不受摩擦力；若小車勻減速向上運動，則斜面體對小車的摩擦力可能沿斜面向下,也可能不受摩擦力，選項C錯誤；對小車和斜面體整體在豎直方向上受力分析，因小車加速度沿斜面向下，有豎直向下的分量，可知小車失重，即地面對斜面體的支持力一定小于斜面體和小車的總重力，選項D正確。12．物體質(zhì)量為m,放在傾角為30°的粗糙斜面上,放手后，物體下滑的加速度大小為a。若用平行于斜面向上的力F作用在物體上,使它沿斜面向上做加速度大小為a的勻加速運動,則力F的大小為（)A．mg B．eq\f(1，2)mgC。eq\f(3，2）mg D。eq\f(2，3）mg解析：選A物體下滑時，mgsinθ－f＝ma。物體在平行于斜面向上的力F作用下沿斜面向上做勻加速運動時，F(xiàn)－mgsinθ－f＝ma，聯(lián)立解得F＝2mgsinθ＝mg，A正確。13。一間新房要蓋屋頂,如圖所示，為了使下落的雨滴能夠以最短的時間淌離屋頂，則所蓋屋頂?shù)捻斀菓?yīng)為（設(shè)雨滴沿屋頂下淌時，可看成在光滑的斜坡上下滑)（)A．60° B．90°C．120° D.150°解析:選B由題意知，雨滴沿屋頂?shù)倪\動過程中受重力和支持力作用，設(shè)其運動的加速度為a，屋頂?shù)捻斀菫?α，則由牛頓第二定律得a＝gcosα.又因屋檐的前后間距已定，設(shè)為2b，則雨滴下滑經(jīng)過的屋頂面長度s＝eq\f（b,sinα)，由s＝eq\f（1,2）at2得t＝eq\r(\f(4b,gsin2α)），則當(dāng)α＝45°時，對應(yīng)的時間t最小，所以屋頂?shù)捻斀菓?yīng)取90°,B正確.14．如圖所示,傳送帶保持1m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動。現(xiàn)將一質(zhì)量m＝0.5kg的物體輕輕地放在傳送帶的a點上，設(shè)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0。1,a、b間的距離L＝2。5m,則物體從a點運動到b點所經(jīng)歷的時間為(g取10m/s2)（)A。eq\r(5)s B．(eq\r（6)－1）sC．3s D。2。5s解析:選C物體在傳送帶上運動的加速度為a＝μg＝1m/s2，加速到與傳送帶共速的時間為t1＝eq\f(v,a)＝1s，加速的距離為x＝eq\f(v，2)t1＝0.5m，以后物體隨傳送帶勻速運動的時間為t2＝eq\f（L－x,v）＝2s，則物體從a點運動到b點所經(jīng)歷的時間為3s,選項C正確.15．為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門間的距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m。回答下列問題：(1）實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平。在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位：______________________________________________。（2)若取M＝0。4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________；A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝40g D.m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得加速度的表達式為__________________。（用Δt1、Δt2、D、s表示)解析:(1）如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛砝碼時，滑行器應(yīng)能在任意位置靜止不動，或推動滑行器后能使滑行器勻速運動.（2)應(yīng)滿足M?m,故m4＝400g不合適，應(yīng)選D。（3）由v1＝eq\f（D，Δt1）,v2＝eq\f(D，Δt2)，v22－v12＝2as可得a＝eq\f（\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt2）)）2－\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f（D，Δt1）))2,2s）。答案：見解析16。（2018·浙江6月學(xué)考)某校物理課外小組為了研究不同物體水下運動特征，使用質(zhì)量m＝0。05kg的流線型人形模型進行模擬實驗。實驗時讓模型從h＝0.8m高處自由下落進入水中.假設(shè)模型入水后受到大小恒為Ff＝0.3N的阻力和F＝1。0N的恒定浮力，模型的位移大小遠大于模型長度,忽略模型在空氣中運動時的阻力，取g＝10m/s2，試求模型：(1）落到水面時速度v的大小;(2)在水中能到達的最大深度H;(3）從開始下落到返回水面所需時間t