牛頓運(yùn)動(dòng)定律章末自測(cè)卷(第三章)

章末自測(cè)卷(第三章)(限時(shí)：

45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.2015年

7月的喀山游泳世錦賽中，

我國(guó)名將陳若琳勇奪女子十米跳臺(tái)桂冠

.她從跳臺(tái)斜向上跳起，一段時(shí)間后落入水中，如圖

1所示.不計(jì)空氣阻力

.下列說(shuō)法正確的是

(

)圖1她在空中上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)她在空中下落過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)C.她即將入水時(shí)的速度為整個(gè)跳水過(guò)程中的最大速度D.入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力大小等于她對(duì)水的作用力大小答案 D解析

起跳以后的上升過(guò)程中她的加速度方向向下，所以處于失重狀態(tài)，故

A錯(cuò)誤；她具有水平初速度，所以不能看做自由落體運(yùn)動(dòng)，故

B錯(cuò)誤；入水過(guò)程中，開始時(shí)水對(duì)她的作用力大小(浮力和阻力

)小于她的重力，所以先向下做一段加速運(yùn)動(dòng)，

即入水后的速度先增大，

故

C錯(cuò)誤；入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力和她對(duì)水的作用力，因是一對(duì)作用力與反作用力，二者大小相等.故D正確.2.為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯.無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn).一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖2所示.那么下列說(shuō)法中正確的是()圖2顧客始終受三個(gè)力的作用顧客始終處于超重狀態(tài)C.顧客受到扶梯的作用力先指向右側(cè)斜上方后豎直向上D.在扶梯加速上升過(guò)程，顧客受到梯面的摩擦力指向右側(cè)斜上方答案 C3.如圖3所示，小球A質(zhì)量為m，木塊B質(zhì)量為2m，兩物體通過(guò)豎直輕彈簧連接放置在水平面上靜止.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使小球A在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球A速度恰好最大，已知重力加速度為g.則在木塊B對(duì)地面壓力為零時(shí)，小球A的加速度大小為( )圖3A.3g C.2g 答案 C解析 根據(jù)題意，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí) A球速度最大，則F＝mg，當(dāng)木塊B對(duì)地面壓力為零時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì) B受力分析，此時(shí)有 kx＝2mg，對(duì)A根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 kx＋mg－F＝ma，解得a＝2g，C項(xiàng)正確.4.(2018山·東泰安模擬)如圖4，質(zhì)量為1.5kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上， 質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上， B與A剛好接觸但不擠壓 .現(xiàn)突然將細(xì)線剪斷， 則剪斷后瞬間A、B間的作用力大小為 (g取10m/s2)( )圖4A.0 C.5N 答案 D解析 當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，細(xì)線的彈力突然變?yōu)榱?，則 B物體的重力突然作用到 A上，此時(shí)彈簧形變?nèi)圆蛔?，?duì) AB整體受力分析，受重力 G＝(mA＋mB)g＝20N，彈力為F＝mAg＝15N，2由牛頓第二定律 G－F＝(mA＋mB)a，解得a＝2.5m/s，對(duì)B受力分析，B受重力和A對(duì)B的彈力F1，對(duì)B有mBg－F1＝mBa，可得F1＝3.75N，D選項(xiàng)正確.5.如圖5所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為 2m和3m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的水平輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為 FT.現(xiàn)用水平拉力 F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是 ( )圖5A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用B.當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷C.當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷2D.輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為3FT答案C解析質(zhì)量為2m的木塊受五個(gè)力的作用，A項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)繩的拉力為FT時(shí)，對(duì)m和2m有FT＝3ma，此時(shí)對(duì)整體有 F＝6ma，可得F＝2FT，故B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確；輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為

m和2m的木塊間的摩擦力為

13FT，故

D項(xiàng)錯(cuò).6.(2018四·川滬州質(zhì)檢)高蹺運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)新型運(yùn)動(dòng)，圖 6甲為彈簧高蹺 .當(dāng)人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后，人就向上彈起，進(jìn)而帶動(dòng)高蹺跳躍，如圖乙 .則下列說(shuō)法正確的是 ( )圖6人向上彈起過(guò)程中，一直處于超重狀態(tài)人向上彈起過(guò)程中，踏板對(duì)人的作用力大于人對(duì)踏板的作用力C.彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，高蹺對(duì)人的作用力大于人的重力D.彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，高蹺對(duì)地的壓力等于人和高蹺的總重力答案

C解析

人向上彈起的過(guò)程中，先做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)

(超重狀態(tài)

)，而后做加速度逐漸增加的減速運(yùn)動(dòng)

(失重狀態(tài)

)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，選項(xiàng)

A錯(cuò)誤；人向上彈起過(guò)程中，踏板對(duì)人的作用力和人對(duì)踏板的作用力屬于作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知：二者等大反向，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，人有豎直向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知：

高蹺對(duì)人的作用力大于人的重力，

人對(duì)高蹺的作用力大于人的重力，高蹺對(duì)地的壓力大于人和高蹺的總重力，選項(xiàng)

C正確，選項(xiàng)

D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題7.某物體質(zhì)量為

1kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，其速度

—時(shí)間圖象如圖7所示，根據(jù)圖象可知

(

)圖7物體所受的拉力總是大于它所受的摩擦力B.物體在第3s內(nèi)所受的拉力大于 1NC.在0～3s內(nèi)，物體所受的拉力方向始終與摩擦力方向相反D.物體在第 2s內(nèi)所受的拉力為零答案 BC8.如圖8所示，傾斜的傳送帶始終以恒定速率 v2運(yùn)動(dòng)，一小物塊以 v1的初速度沖上傳送帶，則自小物塊沖上傳送帶時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是 ( )圖8答案

ABC解析

若v1<v2，且動(dòng)摩擦因數(shù)

μ≥tan

θ(θ為傳送帶傾角

)，則物塊在傳送帶上先勻加速再做勻速運(yùn)動(dòng)，

A項(xiàng)正確；若

v1<v2，且μ<tan

θ，物塊先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，再向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，D

項(xiàng)錯(cuò)誤；若v1>v2，且μ≥tanθ，則物塊先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，

再隨傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確；若

v1>v2，且μ<tan

θ，則物塊先向上做加速度大小為

a1＝g(sin

θ＋μcosθ)的勻減速運(yùn)動(dòng)，直到

v1＝v2后再向上做加速度大小為

a2＝g(sin

θ－μcosθ)的勻減速運(yùn)動(dòng)，

B項(xiàng)正確.三、非選擇題9.某同學(xué)利用如圖

9甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系

.小車質(zhì)量為

M，砂桶和砂的總質(zhì)量為

m，通過(guò)改變

m來(lái)改變小車所受的合外力大小，小車的加速度

a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出.現(xiàn)保持小車質(zhì)量

M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量

m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組

a、F值(F

為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

).圖9(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為________(選填字母代號(hào))11C.mgD.FA.MB.m(2)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，關(guān)于圖乙的說(shuō)法，正確的是___.(選填字母代號(hào))A.圖線逐漸偏向縱軸B.圖線逐漸偏向橫軸C.圖線仍保持原方向不變(3)圖10為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，則C點(diǎn)的速度為________m/s，小車的加2速度為________m/s.(以上兩空均保留一位有效數(shù)字)圖10答案(1)D(2)C(3)0.84解析(1)從題圖乙中可得加速度與橫坐標(biāo)表示的物理量成正比，根據(jù)牛頓第二定律可得F＝Ma，當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，外力與加速度成正比，故D正確.1k不變，圖線仍保持原方向不變，(2)由于圖象的斜率為k＝M，所以增大砂和砂桶的總質(zhì)量，所以C正確.(3)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為 T＝5f＝0.1s，勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻速度等xBD2于該段時(shí)間的平均速度，故vC＝2T＝0.8m/s.根據(jù)逐差法可得xDE－xBC＝2aT，xCD－xAB＝2aT2，可得a＝4m/s2.10.如圖11所示，質(zhì)量M＝8kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F＝8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m＝2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)2μ＝0.2，小車足夠長(zhǎng).求：(取g＝10m/s)圖11(1)放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大？(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過(guò)t＝1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？答案(1)2m/s20.5m/s2(2)1s(3)2.1m(1)物塊的加速度am＝μg＝2m/s2，小車的加速度：aM＝F－μmg2.解析M＝0.5m/s(2)由amt＝v0＋aMt，得t＝1s.(3)在開始1s內(nèi)小物塊的位移：12x1＝amt＝1m，最大速度：v＝amt＝2m/s.2假設(shè)在接下來(lái)的0.5s物塊與小車相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)，則加速度：a＝F＝0.8m/s2，M＋m12此時(shí)二者之間的摩擦力Ff＝ma<μmg，因此假設(shè)成立，此0.5s內(nèi)的位移：x2＝vt′＋2at′＝1.1m，通過(guò)的總位移x＝x1＋x2＝2.1m.11.如圖12所示，水平傳送帶兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心相距L＝20m，正在以v＝4.0m/s的速度勻速向右傳動(dòng)，某物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，將該物塊從傳送帶左端無(wú)初速度地輕放在傳送帶上，從左端運(yùn)動(dòng)到右端，(g取10m/s2)求：圖12(1)物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移大小；(3)若提高傳送帶的速度，可以使物塊從傳送帶的一端傳到另一端所用的時(shí)間縮短.為使物塊傳到另一端所用的時(shí)間最短，傳送帶的最小速度是多少？最小時(shí)間是多少？答案 (1)7s (2)8m (3)2 10m/s 2 10s解析 (1)物塊放到傳送帶上后先做勻加速運(yùn)動(dòng)，若傳送帶足夠長(zhǎng)，勻加速運(yùn)動(dòng)到與傳送帶同速后再與傳送帶一同向前做勻速運(yùn)動(dòng).物塊勻加速的時(shí)間t1＝v＝v＝4s.物塊勻加速的位移x1aμg1212＝at1＝μgt1＝8m.22因?yàn)?0m>8m，所以以后小物塊勻速運(yùn)動(dòng)，物塊勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝L－x120－8s＝3s，v＝4所以物塊到達(dá)傳送帶右端的時(shí)間為t＝t1＋t2＝7s.(2)解法一：只有在勻加速階段二者才會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，傳送帶在2＝vt1＝16m，4s內(nèi)的位移為x物塊相對(duì)于傳送帶的相對(duì)位移大小x＝x2－x