牛頓運動定律單元測試題及答案

2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元過關(guān)檢測：牛頓運動定律(時間：45分鐘總分值：100分)一、選擇題1．以下說法正確的選項是()A．高速行駛的公共汽車緊急剎車時，乘客都要向前傾倒，說明乘客受到慣性力的作用B．短跑運發(fā)動最后沖刺時，速度很大，很難停下來，說明速度越大，慣性越大C．拋出去的鏈球是靠慣性向遠(yuǎn)處運動的D．把手中的球由靜止釋放后，球能豎直下落，是由于球具有慣性的緣故解析：慣性是物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性，不是力故A項錯、C項正確．而質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，故B項錯．由靜止釋放的小球的慣性是要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，而下落是由于重力迫使它改變了靜止?fàn)顟B(tài)，故D項錯．答案：C2．一游客站在觀光電梯內(nèi)，將行李箱置于電梯的水平底板上，某段時間內(nèi)電梯豎直向上做勻減速運動，加速度為a＜g，在這一運動過程中()①游客感覺到電梯外的建筑物加速向下運動②游客感覺到電梯外的建筑物減速向下運動③行李箱對底板的壓力大于行李箱的重力④行李箱對底板的壓力小于行李箱的重力A．①③B．②③C．①④D．②④解析：以建筑物為參考系，電梯豎直向上做勻減速運動，反之，以電梯為參考系，游客看到的建筑物向下減速運動，故①錯、②對；游客和行李箱處于失重狀態(tài)，則行李箱對底板的壓力小于行李箱的重力，故③錯、④對．答案：D3．(2021年上海單科)如圖，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)．地面受到的壓力為FN，球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力()A．小于FNB．等于FNC．等于FN＋FD．大于FN＋F解析：剪斷連接球b的細(xì)線后，b球會向上加速，造成兩球之間的靜電力F電增大，剪斷前由整體法FN＝Mg＋mag＋mbg，F(xiàn)電＝mbg＋F.剪斷后對箱和a球有FN′＝Mg＋mag＋F電′＝FN－mbg＋F電′，由于F電′＞F電，所以FN′＞FN＋F，應(yīng)選D.答案：D4．(2021年滁州模擬)先后用一樣材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉同一質(zhì)量為m的物塊，且每次使橡皮條的伸長量均一樣，物塊m在橡皮條的拉力作用下所產(chǎn)生的加速度a與所拉橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如下圖．假設(shè)更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)這個實驗，則圖中直線與水平軸間的夾角θ將()A．變大B．不變C．變小D．與水平面的材料有關(guān)解析：設(shè)一根橡皮條的拉力為F，有：nF－μmg＝ma，得：a＝eq\f(F,m)n－μg，可見更換材料，只是改變了物體與水平面之間的摩擦因數(shù)大小，并不影響θ角的大?。鸢福築5．如下圖，長方體物塊C置于水平地面上，物塊A、B用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通過滑輪連接(不計滑輪與繩之間的摩擦)，A物塊與C物塊光滑接觸，整個系統(tǒng)中的A、B、C三物塊在水平恒定推力F作用下以一樣的加速度一起向左運動．以下說法正確的選項是()A．B與C之間的接觸面不可能是光滑的B．假設(shè)推力F增大，則繩子對B的拉力必定增大C．假設(shè)推力F增大，則定滑輪所受壓力必定增大D．假設(shè)推力F增大，則C物塊對A物塊的彈力必定增大解析：對整體，F(xiàn)－μm總g＝m總a①；對物體A：T＝mAg②，F(xiàn)N＝mAa③；對物體B：T±f＝mBa④，B與C之間摩擦力可能為零，也可能向左或向右，主要取決于系統(tǒng)加速度的大小，選項A錯；假設(shè)推力F增大，系統(tǒng)加速度增大，由③式得，選項D正確；假設(shè)推力F增大而物體B相對靜止，則T＝mAg不變，選項B、C均錯．答案：D6．如圖(a)所示，用一水平外力F推著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖(b)所示，假設(shè)重力加速度g取10m/s2，根據(jù)圖(b)中所提供的信息不能計算出()A．物體的質(zhì)量B．斜面的傾角C．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D．加速度為6m/s2時物體的速度解析：分析物體受力，由牛頓第二定律得：Fcosθ－mgsinθ＝ma，由F＝0時，a＝－6m/s2，得θ＝37°.由a＝eq\f(cosθ,m)F－gsinθ和a－F圖線知：eq\f(6－2,30－20)＝eq\f(cos37°,m)，得：m＝2kg，物體靜止時的最小外力Fmincosθ＝mgsinθ，F(xiàn)min＝mgtanθ＝15N，無法求出物體加速度為6m/s2時的速度，因物體的加速度是變化的，對應(yīng)時間也未知，應(yīng)選D．答案：D7．(2021年安慶模擬)水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，用于對旅客的行李進展平安檢查．如以下圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖，緊繃的傳送帶AB始終保持v＝1m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，AB間的距離為2m，g取10m/s2.假設(shè)乘客把行李放到傳送帶的同時也以v＝1m/s的恒定速度平行于傳送帶運動去B處取行李，則()A．乘客與行李同時到達(dá)BB．乘客提前0.5s到達(dá)BC．行李提前0.5s到達(dá)BD．假設(shè)傳送帶速度足夠大，行李最快也要3s才能到達(dá)B解析：行李放在傳送帶上，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開場做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．加速度為a＝μg＝1m/s2，歷時t1＝eq\f(v,a)＝1s到達(dá)共同速度，位移x1＝eq\f(v,2)t1＝0.5m，此后勻速運動t2＝eq\f(2－x1,v)＝1.5s到達(dá)B，共用2.5s．乘客到達(dá)B歷時t＝eq\f(2,v)＝2s，故B正確．假設(shè)傳送帶速度足夠大，行李一直加速運動，最短運動時間tmin＝eq\r(\f(2×2,a))＝2s，D項錯誤．答案：B二、非選擇題8．如下圖是某次利用氣墊導(dǎo)軌“驗證牛頓運動定律〞的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為小盤和砝碼，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池，電壓為6V，G是電鍵，請指出圖中的三處錯誤：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________．答案：(1)B接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平(或與導(dǎo)軌平行)(2)C滑塊離計時器太遠(yuǎn)(3)E電火花計時器用的是220V的交流電，不能接直流電9．(9分)滑雪是一個常見的體育運動工程，某一山坡滑道可看成傾角θ＝30°的斜面，一名滑雪運發(fā)動連同滑雪裝置總質(zhì)量m＝80kg，他從靜止開場自由勻加速下滑，在時間t＝10s內(nèi)沿斜面滑道滑下的位移x＝200m，后又進入水平滑道．(設(shè)水平滑道足夠長，不計空氣阻力，取g＝10m/s2)問：(1)運發(fā)動在下滑過程中受到的摩擦力Ff為多大？(2)滑雪板與滑道之間的動摩擦因數(shù)μ為多少？(3)假設(shè)水平滑道的動摩擦因數(shù)是山坡滑道動摩擦因數(shù)的2倍，求運發(fā)動在水平滑道上滑行的最大距離．解析：(1)設(shè)山坡滑道上的加速度為a，則由x＝eq\f(1,2)at2得a＝4m/s2由mgsinθ－Ff＝ma得：Ff＝mgsinθ－ma＝80N.(2)由Ff＝μmgcosθ可得：μ＝eq\f(\r(3),15).(3)在水平面上：2μmg＝ma′得a′＝2μg＝eq\f(4\r(3),3)m/s2由v＝at，v2＝2a′x′可得x′＝200eq\r(3)m.答案：(1)80N(2)eq\f(\r(3),15)(3)200eq\r(3)m10．(10分)如下圖，質(zhì)量為m＝1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向的夾角為θ＝37°，球恰好能在桿上勻速滑動．假設(shè)球受到一大小為F＝40N的水平推力作用，可使小球沿桿向上加速滑動(g取10m/s2)．求：(1)小球與斜桿間的動摩擦因