高中同步測試卷·人教物理必修1：高中同步測試卷（十一）word版含解析

高中同步測試卷(十一)專題三牛頓運動定律(時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1.放在光滑水平面上的物體受到三個平行于水平面的共點力作用而平衡，如圖，已知F2和F3垂直，三個力中若去掉F1可產(chǎn)生2.5m/s2的加速度，若去掉F2可產(chǎn)生1.5m/s2的加速度．若去掉F3，則物體的加速度為()A．1.5m/s2 B．2m/s2C．2.5m/s2 D．4m/s22．如圖所示為一游樂場的娛樂項目的簡化示意圖．質(zhì)量為m的參賽者要爬上一段帶有弧形軌道的頂端，軌道始終靜止在地面上．在參賽者緩慢向上爬的過程中()A．參賽者受到的摩擦力逐漸減小 B．參賽者對軌道的壓力逐漸減小C．參賽者對軌道的作用力逐漸增大 D．地面對軌道的摩擦力方向向左3．如圖甲所示，靜止在光滑水平面上O點的物體，從t＝0開始物體受到如圖乙所示的水平力F的作用，設(shè)向右為F的正方向，則物體()A．一直向左運動 B．一直向右運動C．一直勻加速運動 D．在O點附近左右運動4.如圖所示，不計繩的質(zhì)量以及繩與滑輪的摩擦，物體A的質(zhì)量為M，水平面光滑，當(dāng)在繩的B端掛一質(zhì)量為m的物體時，物體A的加速度為a1，當(dāng)在繩的B端施以F＝mg的豎直向下的拉力作用時，A的加速度為a2，則a1與a2的大小關(guān)系是()A．a(chǎn)1＝a2 B．a(chǎn)1>a2C．a(chǎn)1<a2 D．無法確定5.如圖所示，兩根直木棍AB和CD(可視為相同的圓柱體)相互平行，固定在同一水平面上，一個圓柱形工件P架在兩木棍之間．工件在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右勻速運動．若保持兩木棍在同一水平面內(nèi)，但將它們間的距離稍微增大一些后固定．仍將圓柱形工件P架在兩木棍之間，用同樣的水平推力F向右推該工件，則下列說法中正確的是()A．工件一定靜止不動 B．工件一定向右勻速運動C．工件一定向右減速運動 D．工件一定向右加速運動6.如圖所示，傳送帶的水平部分長為L，傳動速率為v，在其左端無初速度釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左端運動到右端的時間不可能是()A.eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg) B.eq\f(L,v)C.eq\r(\f(2L,μg)) D.eq\f(2L,v)7．如圖所示，一輕彈簧兩端分別連接物體a、b.第一種情景：在水平力F1的作用下a、b共同向右勻變速運動，此時彈簧的長度為l1；第二種情景：在沿斜面向上的力F2的作用下a、b共同向上勻變速運動，此時彈簧的長度為l2.若物體a、b與接觸面的動摩擦因數(shù)相同，則輕彈簧的原長為()A.eq\f(F1l1－F2l2,F1－F2) B.eq\f(F1l2－F2l1,F2－F1)C.eq\f(F2l1－F1l2,F2－F1) D.eq\f(F1l1－F2l2,F2－F1)二、多項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意)8．關(guān)于慣性在實際中的應(yīng)用，下列說法中正確的是()A．運動員在跳遠(yuǎn)時助跑，是為了增大起跳時的慣性B．運動員在擲標(biāo)槍時助跑，是為了利用慣性C．手扶拖拉機(jī)的飛輪做得很重，是為了增大它轉(zhuǎn)動的慣性D．戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時，甩掉副油箱是為了減小慣性，提高飛行的靈活性9．我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號F”運載火箭，成功發(fā)射神州十號飛船．關(guān)于這次飛船與火箭上天的情形敘述正確的是()A．火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向前的動力B．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C．火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進(jìn)的動力D．飛船進(jìn)入預(yù)定軌道之后，與地球之間仍然存在一對作用力與反作用力10．下列敘述中正確的是()A．在力學(xué)的國際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、位移的單位被選定為基本單位B．牛、千克米每二次方秒都屬于力的單位C．在厘米、克、秒單位制中，重力加速度g的值等于98cm/s2D．在力學(xué)計算中，所有涉及的物理量的單位都應(yīng)取國際單位11.如圖所示，滑塊A在傾角為30°的斜面上，沿斜面下滑的加速度a為2.0m/s2.若在A上放一重量為10N的物體B，A、B一起以加速度a1沿斜面下滑；若在A上加豎直向下大小為10N的恒力F，A沿斜面下滑的加速度為a2.則()A．a(chǎn)1>2m/s2 B．a(chǎn)1＝2m/s2C．a(chǎn)2＝2m/s2 D．a(chǎn)2>2m/s212.如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零．如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，g取10m/s2，那么該消防隊員()A．下滑過程中的最大速度為4m/sB．加速與減速過程的時間之比為1∶2C．加速與減速過程中所受鋼管彈力大小之比為1∶7D．加速與減速過程的位移之比為1∶4題號123456789101112答案三、實驗題(按題目要求解答)13．(8分)某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案用來“驗證牛頓運動定律”：(1)如圖甲所示，將木板有定滑輪的一端墊起，把滑塊通過細(xì)繩與帶夾子的重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下夾一紙帶，穿過打點計時器．調(diào)整木板傾角，直到向下輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動．(2)如圖乙所示，保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板上靠近定滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使滑塊由靜止開始加速運動．打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，打出的紙帶如圖丙所示，A、B、C、D、E是紙帶上五個計數(shù)點．①圖乙中滑塊下滑的加速度為________．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②若重錘質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，重力加速度為g，則滑塊加速下滑時受到的合力為________．③某同學(xué)在保持滑塊質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變滑塊所受合力，由實驗數(shù)據(jù)作出的a－F圖象如圖丁所示，則滑塊的質(zhì)量為________kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)丁四、計算題(本題共3小題，共34分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(8分)據(jù)報導(dǎo)，埃及盧克索發(fā)生一起觀光熱氣球爆炸墜落事故，造成幾十人遇難．科研人員乘熱氣球進(jìn)行科學(xué)考察．熱氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為900kg，在空中停留一段時間后，科研人員發(fā)現(xiàn)熱氣球因漏氣而下降，及時堵?。伦r熱氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運動，4s內(nèi)下降了12m．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g取10m/s2，求至少拋掉多重的壓艙物才能阻止熱氣球加速下降．15.(12分)如圖所示，特戰(zhàn)隊員從懸停在空中離地235m高的直升機(jī)上沿繩下滑進(jìn)行降落訓(xùn)練．某特戰(zhàn)隊員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80kg，設(shè)特戰(zhàn)隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得200N的摩擦阻力，緊握繩子時可獲得1000N的摩擦阻力，下滑過程中特戰(zhàn)隊員必須握住繩子才能確保安全．g取10m/s2.求：(1)特戰(zhàn)隊員輕握繩子降落時的加速度是多大？(2)如果要求特戰(zhàn)隊員著地時的速度不大于5m/s，則特戰(zhàn)隊員在空中下滑過程中按怎樣的方式運動所需時間最少，最少時間為多少？16.(14分)如圖所示為游樂場中深受大家喜愛的“激流勇進(jìn)”的娛樂項目，人坐在船中，隨著提升機(jī)達(dá)到高處，再沿著水槽飛滑而下，劈波斬浪的剎那給人驚險刺激的感受．設(shè)乘客與船的總質(zhì)量為100kg，在傾斜水槽和水平水槽中滑行時所受的阻力均為重力的0.1倍，水槽的坡度為30°，若乘客與船從槽頂部由靜止開始滑行18m經(jīng)過斜槽的底部O點進(jìn)入水平水槽(設(shè)經(jīng)過O點前后速度大小不變，取g＝10m/s2)．求：(1)船沿傾斜水槽下滑的加速度的大小；(2)船滑到斜槽底部O點時的速度大??；(3)船進(jìn)入水平水槽后15s內(nèi)滑行的距離．參考答案與解析1．[導(dǎo)學(xué)號27630162]解析：選B.設(shè)物體的質(zhì)量為m，由平衡條件可知，任何一個力的大小都等于其他兩個力的合力大小，則可知F1＝m×2.5m/s2，F(xiàn)2＝m×1.5m/s2，所以F3＝eq\r(Feq\o\al(2,1)－Feq\o\al(2,2))＝m×2m/s2，因此去掉F3時物體的加速度a＝eq\f(F3,m)＝2m/s2.2．[導(dǎo)學(xué)號27630163]解析：選B.分析參賽者的受力如圖所示，F(xiàn)N＝mgcosα，F(xiàn)f＝mgsinα，向上爬的過程中，α變大，故FN減小，F(xiàn)f變大，選項A錯誤、B正確；軌道對參賽者的作用力等于其受到的摩擦力與支持力的合力，大小等于其重力，方向向上，保持恒定，根據(jù)牛頓第三定律，參賽者對軌道的作用力不變，選項C錯誤；分析參賽者與軌道組成的整體，根據(jù)平衡條件，受到重力和地面的支持力的作用，不受地面的摩擦力作用，選項D錯誤．3．[導(dǎo)學(xué)號27630164]解析：選B.物體第1s內(nèi)向右做初速度為零的勻加速直線運動，第2s內(nèi)向右做勻減速直線運動到靜止，第3s內(nèi)向右做初速度為零的勻加速直線運動，第4s內(nèi)向右做勻減速直線運動……選項ACD錯誤，選項B正確．4．[導(dǎo)學(xué)號27630165]解析：選C.當(dāng)在繩的B端掛一質(zhì)量為m的物體時，將它們看成系統(tǒng)，由牛頓第二定律：mg＝(m＋M)a1，故a1＝eq\f(mg,（m＋M）).而當(dāng)在繩B端施以F＝mg的豎直向下的拉力作用時mg＝Ma2，a2＝eq\f(mg,M)，a1<a2，選項C正確．5．[導(dǎo)學(xué)號27630166]解析：選A.工件在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右勻速運動，這樣工件受到的滑動摩擦力水平向左與F大小相等，當(dāng)將它們間的距離稍微增大一些后固定，兩木棍AB和CD對圓柱形工件彈力的夾角增大，重力不變，彈力增大，由Ff＝μFN知，圓柱形工件受到的滑動摩擦力增大，工件一定靜止不動，故選項A正確．6．[導(dǎo)學(xué)號27630167]解析：選B.因木塊運動到右端的過程不同，對應(yīng)的時間也不同，若一直勻加速至右端，則L＝eq\f(1,2)μgt2，可得t＝eq\r(\f(2L,μg))，C可能；若一直加速到右端時的速度恰好與傳送帶速度v相等，則L＝eq\f(0＋v,2)t，可得t＝eq\f(2L,v)，D可能；若先勻加速到傳送帶速度v，再勻速到右端，則eq\f(v2,2μg)＋veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(v,μg)))＝L，可得t＝eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg)，A可能；木塊不可能一直勻速至右端，B不可能．7．[導(dǎo)學(xué)號27630168]解析：選C.設(shè)物體a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，與接觸面的動摩擦因數(shù)為μ，輕彈簧的原長為l0.以整體為研究對象有F1－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，以物體a為研究對象有k(l1－l0)－μm1g＝m1a1，聯(lián)立解得k(l1－l0)＝eq\f(m1,m1＋m2)F1.同理可得k(l2－l0)＝eq\f(m1,m1＋m2)F2.因而可得l0＝eq\f(F2l1－F1l2,F2－F1)，故選項C正確．8．[導(dǎo)學(xué)號27630169]解析：選BCD.慣性只與質(zhì)量有關(guān)，只有改變了質(zhì)量才能改變慣性，助跑是利用慣性，并不能改變慣性，所以選項A錯誤，選項B正確．慣性的大小由質(zhì)量量度，質(zhì)量越小，慣性越小，運動狀態(tài)就越容易改變，越靈活，選項C、D正確．故選BCD.9．[導(dǎo)學(xué)號27630170]解析：選AD.火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體，火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即火箭上升的動力，此動力并不是由周圍的空氣對火箭的反作用力提供的，因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，因而選項B、C錯誤，選項A正確；飛船進(jìn)入軌道之后，飛船與地球之間依然相互吸引，即飛船吸引地球，地球吸引飛船，這是一對作用力與反作用力，故選項D正確．10．[導(dǎo)學(xué)號27630171]解析：選BD.力學(xué)單位制中，質(zhì)量、位移、時間的單位被選為基本單位，而不是力的單位，故A錯誤；根據(jù)F＝ma，1N＝1kg·m/s2，故B正確；在厘米、克、秒單位制中，g＝9.8m/s2＝980cm/s2，故C錯誤；在力學(xué)計算中，沒有特殊說明，所有物理量的單位都應(yīng)取國際單位，故D正確．故選BD.11．[導(dǎo)學(xué)號27630172]解析：選BD.依題意有mAgsinθ－μmAgcosθ＝mAa，(mA＋mB)gsinθ－μ(mA＋mB)gcosθ＝(mA＋mB)a1，(mAg＋F)sinθ－μ(mAg＋F)cosθ＝mAa2，從以上各式可解得：a1＝2m/s2，a2>2m/s2，即B、D選項正確．12．[導(dǎo)學(xué)號27630173]解析：選BC.畫出其速度圖象如圖所示，由加速度關(guān)系eq\f(vmax,t0)＝2×eq\f(vmax,3s－t0)得t0＝1s，速度圖線與時間軸所圍的面積表示位移：12m＝eq\f(vmax,2)×3s，得vmax＝8m/s，可見加速與減速過程的時間之比為1∶2，加速與減速過程的位移之比為1∶2，由牛頓第二定律及加速度關(guān)系得：eq\f(mg－μFN1,m)＝eq\f(8m/s,1s)＝8m/s2，eq\f(μFN2－mg,m)＝eq\f(8m/s,2s)＝4m/s2，解得FN1∶FN2＝1∶7，綜上選BC.13．[導(dǎo)學(xué)號27630174]解析：(2)①由Δx＝aT2得a＝3.9m/s2.②滑塊通過細(xì)繩與帶夾子的重錘相連，滑塊勻速下滑，說明滑塊重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差等于重錘的重力，取下細(xì)繩和重錘，滑塊加速下滑受到的合力為mg.③a－F圖象的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)eq\f(1,m)，可得到滑塊的質(zhì)量為2.0kg.答案：(2)①3.9m/s2②mg③2.014．[導(dǎo)學(xué)號27630175]解析：設(shè)漏氣后熱氣球所受浮力為F，熱氣球加速下降時的加速度大小為a.由s＝v0t＋eq\f(1,2)at2 (2分)得：a＝eq\f(2（s－v0t）,t2)＝eq\f(2×（12－1×4）,42)m/s2＝1m/s2 (2分)由牛頓第二定律得：mg－F＝ma (2分)至少需要拋掉的壓艙物的重力為G＝mg－F＝ma＝900×1N＝900N． (2分)答案：900N15．[導(dǎo)學(xué)號27630176]解析：(1)特戰(zhàn)隊員輕握繩子降落時的加速度為a1＝eq\f(mg－f1,m)＝eq\f(800－200,80)m/s2＝7.5m/s2. (4分)(2)特戰(zhàn)隊員按照先加速到一定速度