高三物理一轮复习 必考部分 第3章 牛顿运动定律章末过关练

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”牛顿运动定律(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分每小题只有一个选项符合题意)1如图1所示，将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1、2、3将质量为m的小球悬挂起来框架和小球都静止时弹簧1竖直，弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长，这时框架对地面的压力大小等于(Mm)g.现将弹簧 1从最上端剪断，则在剪断后瞬间() 【导学号：96622438】图1A框架对地面的压力大小仍为(Mm)gB框架对地面的压力大小为0C小球的加速度为0D小球的加速度大小等于gC根据题意，当弹簧1从最上端剪断后瞬间，弹力仍存在，而弹簧2与3没有形变，即没有弹力，因此框架对地面的压力大小为Mg，对小球受力分析，只受重力和弹力，两力平衡，则加速度大小等于0，故ABD错，C正确2如图2所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连，Q的质量为m，在P向右加速运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的关于物体P受到的拉力和摩擦力，下列说法中正确的是()图2AP受到的拉力的施力物体是钩码Q，大小等于mgBP受到的拉力的施力物体是绳子，大小等于mgCP受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于mgDP受到的摩擦力方向水平向左，大小有可能等于mgCP受到的拉力来自于绳子，但由于Q有加速度，故绳子的拉力小于Q的重力mg，故A、B错误；以P为研究对象，对其受力分析，P受重力、绳子的拉力、桌面对其竖直向上的支持力和向左的滑动摩擦力，P向右做加速运动，加速度向右，合力向右，根据牛顿第二定律可知，摩擦力小于绳的拉力，故一定小于mg，故C正确、D错误3一皮带传送装置如图3所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦现将滑块轻放在皮带上，弹簧恰好处于自然长度且轴线水平若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中，滑块始终未与皮带达到共速，则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是 ()图3A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度减小C速度先增大后减小，加速度先增大后减小D速度先增大后减小，加速度先减小后增大D因滑块始终未与皮带达到共速，故滑块始终受到水平向左的滑动摩擦力，由mgkxma可知，滑块的加速度先减小后反向增大，而滑块的速度先增大后减小，直到速度为零，故只有D项正确4. (2017宿迁模拟)将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图4甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同重力加速度为g.假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为() 【导学号：96622439】图4AmgB.mgC.mg D.mgB设每块砖的厚度是d，向上运动时：6d2daT2，向下运动时：3ddaT2，联立得：；根据牛顿第二定律，向上运动时：mgfma，向下运动时：mgfma，联立得：fmg，B正确5如图5所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上用细线悬吊一个质量为m的小球，Mm，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为F1.若用一力F水平向左拉小车，使小球和其一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成，细线的拉力为F1.则()图5Aaa，F1F1Baa，F1F1Caa，F1F1B当用力F水平向右拉小球时，以球为研究对象，竖直方向有F1cos mg水平方向有FF1sin ma，以整体为研究对象有F(mM)a，解得：agtan 当用力F水平向左拉小车时，以球为研究对象，竖直方向有F1cos mg水平方向有F1sin ma，以整体为研究对象有F(mM)a，解得：agtan 综合两种情况，由有F1F1；由并结合Mm有aa.故B项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图6所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是() 【导学号：96622440】图6A稳定后弹簧仍处于伸长状态B稳定后弹簧一定处于压缩状态CDAD平衡时，对小球分析F1mgsin ；木板运动后稳定时，对整体分析有：agsin gcos ；则a6 N时，根据牛顿第二定律得aF，知图线的斜率k，解得M2 kg，滑块的质量m4 kg，故A正确，B错误；根据F6 N的图线知，F4 N时，a0，即0F，代入数据解得0.1，D正确；当F8 N时，对滑块，由牛顿第二定律得mgma，解得ag1 m/s2，C错误9.在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动当小球间距小于或等于L时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用小球间距大于L时，相互排斥力为零小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图9所示，由图可知()图9Aa球质量大于b球质量B在t1时刻两小球间距最小C在0t2时间内两小球间距逐渐减小D在0t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反AC两个小球受到的斥力大小相同，但是加速度大小不同，根据a可知加速度小的小球质量大，所以a球质量大于b球质量，A正确.0t1时间内，两小球相向运动，距离越来越小，t1t2时间内两小球运动方向相同，但a小球速度大，两小球的距离继续减小，t2时刻两小球距离最小，B错误，C正确t1t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相同，D错误三、非选择题(本题共3小题，共51分按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(15分)某同学设计了如图10所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.图10(1)为测量滑块的加速度a，需测出它在A、B间运动的_和_，计算a的运动学公式是_(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：amg.他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_【解析】(1)由xat2可知，a，故要测量滑块的加速度a，需要测出它在A、B间运动的位移和时间(2)要使a是m的一次函数，则应保持不变，故在多次改变m时，应使(mm)保持不变，即实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上【答案】(1)位移时间a(2)mm滑块上11(18分)如图11所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v5 m/s的速率沿顺时针方向运行有一物体以v010 m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动若物体与皮带间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2，求物体从滑上皮带到离开皮带所用的时间【导学号：96622442】图11【解析】物块滑上传送带时，受到向右的滑动摩擦力，向左做匀减速运动，由牛顿第二定律得：mgma，加速度：ag0.510 m/s25 m/s2，由匀变速运动的速度位移公式可得，物块速度变为零时的位移：s m10 m，物体向左运动的时间t左 s2 s；物块速度变为零后，反向向右做初速度为零的匀加速运动，加速度a5 m/s2，物块速度等于传送带速度v5 m/s时，物块的位移s1 m2.5 ms10 m，运动时间t1 s1 s，然后物块与传送带一起向右做匀速直线运动，物块做匀速直线运动的时间：t2 s1.5 s，物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间：tt左t1t24.5 s.【答案】4.5 s12. (18分)(2017镇江模拟)如图12所示，一个质量为M的长圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，M4 m，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg，管从下端离地面距离为H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)管第一次落地时管和球的速度；(2)管第一次落地弹起时管和球的加速度；(3)管第一次落地弹起后，若球恰好没有从管口滑出，则此时管的下端距地面的高度图12【解析】(1)取竖直向下为正方向管第一次碰地时管和球的速度v0，方向向下(2)管第一次落地弹起时，管的加速度a12g，方向向下球的加速度a23g，方向向上(3)球的速度v2，方向向下若球刚好没有从管中滑出，设经过时