2011届高三物理一轮复习单元检测 牛顿运动定律 章末质量检测

牛顿运动定律牛顿运动定律 时间 60 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 1 下列说法正确的是 A 高速行驶的公共汽车紧急刹车时 乘客都要向前倾倒 说明乘客都具有惯性 B 短跑运动员最后冲刺时 速度很大 很难停下来 说明速度越大 惯性越大 C 抛出去的标枪和手榴弹都是靠惯性向远处运动的 D 把手中的球由静止释放后 球能竖直下落 是由于球具有惯性的缘故 解析 惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性 故 A C 项正确 而质 量是惯性大小的唯一量度 故 B 项错 由静止释放的小球的惯性是要保持原来的静止状态 而下落是由于重力迫使它改变了静止状态 故 D 项错 答案 AC 2 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶 根据牛顿运动定律可知 A 汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力 解析 汽车与拖车间的相互作用力总是大小相等 方向相反 故 A 错 B 对 因拖车加速前进 故拉力大于阻力 C 对 D 错 答案 BC 3 2010 潍坊质检 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小 一同学利用压敏电阻设计了判 断升降机运动状态的装置 如图 1 甲所示 将压敏电阻平放在升降机内 受压面朝上 在上 面放一物体 m 升降机静止时电流表示数为 I0 某过程中电流表的示数如图乙所示 则在此过 程中 图 1 A 物体处于失重状态 B 物体处于超重状态 C 升降机一定向上做匀加速运动 D 升降机可能向下做匀减速运动 解析 根据欧姆定律有 I U R 当电梯静止时 物体对压敏电阻的压力为 mg 所以有 I0 U R 乙图表示物体处于超重状态 所以 A 错 B 正确 升降机做向上的匀加速直线运动 或向下的匀减速直线运动 C 错 D 正确 答案 BD 4 2010 哈三中月考 一物体从静止开始由倾角很小的光滑斜面顶端滑下 保持斜面底边长度不 变 逐渐增加斜面长度以增加斜面倾角 在倾角增加的过程中 每次下滑过程中倾角不变 物体的加速度 a 和物体由顶端下滑到底端的时间 t 的变化情况是 A a 增大 t 增大 B a 增大 t 变小 C a 增大 t 先增大后变小 D a 增大 t 先变小后增大 解析 由 mgsin ma 可得 a gsin 物体的加速度 a 随 的增大而增大 设斜面底边长为 s0 由 at2可得 s0 cos 1 2 t 2s0 g sin cos 4s0 gsin2 可见随 的增大 物体由顶端滑到底端的时间 t 先变小后增大 当 45 时 时间 t 最短 故只有 D 正确 答案 D 5 2010 齐河月考 物体在与其初速度始终共线的合力 F 的作用下运 动 取 v0方向为正 合力 F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示 则在 0 t1这段时间内 A 物体的加速度先减小后增大 速度先减小后增大 B 物体的加速度先增大后减小 速度先增大后减小 图 2 C 物体的加速度先减小后增大 速度一直增大 D 物体的加速度先减小后增大 速度先增大后减小 解析 由 F ma 可知 物体的加速度先变小后增大 又因取 v0的方向为正方向 由图可知合 力 F 始终为正值 故物体加速度的方向与初速度的方向始终同向 物体的速度一直增大 所 以只有 C 正确 答案 C 6 2010 连云港模拟 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站 用于对旅客的行李进行安全检 查 如图 3 所示为一水平传送带装置示意图 紧绷的传送带 AB 始终保持 v 1 m s 的恒定速 率运行 旅客把行李无初速度地放在 A 处 设行李与传送带之间的动摩擦因数 0 1 AB 间 的距离为 2 m g 取 10 m s2 若乘客把行李放到传送带的同时也以 v 1 m s 的恒定速度平行于 传送带运动去 B 处取行李 则 图 3 A 乘客与行李同时到达 B B 乘客提前 0 5 s 到达 B C 行李提前 0 5 s 到达 B D 若传送带速度足够大 行李最快也要 2 s 才能到达 B 解析 行李放在传送带上 传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动 随后 行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动 加速度为 a g 1 m s2 历时 t1 1 s 达 v a 到共同速度 位移 s1 t1 0 5 m 此后匀速运动 t2 1 5 s 到达 B 共用 2 5 s 乘客 v 2 2 x1 v 到达 B 历时 t 2 s 故 B 正确 若传送带速度足够大 行李一直加速运动 最短运动时 2 v 间 tmin 2 s D 项正确 2 2 a 答案 BD 7 2010 江门模拟 如图 4 所示 两个质量分别为 m1 2 kg m2 3 kg 的物体置于光滑的水平面 上 中间用轻质弹簧测力计连接 两个大小分别为 F1 30 N F2 20 N 的水平拉力分别作用 在 m1 m2上 则 图 4 A 弹簧测力计的示数是 10 N B 弹簧测力计的示数是 50 N C 在突然撤去 F2的瞬间 弹簧测力计的示数不变 D 在突然撤去 F1的瞬间 m1的加速度不变 解析 设弹簧的弹力为 F 加速度为 a 对系统 F1 F2 m1 m2 a 对 m1 F1 F m1a 联立两式解得 a 2 m s2 F 26 N 故 A B 两项都错误 在突然撤去 F2的瞬间 由于弹簧测力计两端都有物体 而物体的位移不 能发生突变 所以弹簧的长度在撤去 F2的瞬间没变化 弹簧上的弹力不变 故 C 项正确 若 突然撤去 F1 物体 m1的合外力方向向左 而没撤去 F1时合外力方向向右 所以 m1的加速度 发生变化 故 D 项错误 答案 C 8 2010 冀州月考 如图 5 所示 带有长方体盒子的斜劈 A 放 在固定的斜面体 C 的斜面上 在盒子内放有光滑球 B B 恰 与盒 子前 后壁 P Q 点相接触 若使斜劈 A 在斜面体 C 上 静止不动 则 P Q 对球 B 无压力 以下说法正确的是 图 5 A 若 C 的斜面光滑 斜劈 A 由静止释放 则 P 点对球 B 有压力 B 若 C 的斜面光滑 斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行 则 P Q 对 B 均无压力 C 若 C 的斜面粗糙 斜劈 A 沿斜面匀速下滑 则 P Q 对 B 均无压力 D 若 C 的斜面粗糙 斜劈 A 沿斜面加速下滑 则 Q 点对球 B 有压力 解析 若 C 的斜面光滑 由牛顿第二定律可知 A B 一起下滑或以一 初速度沿斜面向上滑行的加速度 a1 gsin 方向沿斜面向下 隔离球 B 受力分析如图所示 水平方向应用牛顿第二定律可得 FQ ma1cos 故 Q 点对 B 有压力 A B 均错误 若斜劈 A 沿斜面匀速下滑 球 B 的加 速度为 0 球水平方向合力为零 P Q 均对 B 无压力 C 正确 若斜劈 A 沿斜面加 速下滑 则有 FQ macos 0 即 Q 点对球 B 有压力 D 正确 答案 CD 9 2010 苏州联考 如图 6 所示 bc 为固定在小车上的水平横杆 物块 M 串在杆上 靠摩擦力 保持相对杆静止 M 又通过轻细线悬吊着一个小铁球 m 此时小车正以大小为 a 的加速度向 右做匀加速运动 而 M m 均相对小车静止 细线与竖直方向的夹角为 小车的加速度逐渐 增大 M 始终和小车保持相对静止 当加速度增加到 2a 时 图 6 A 横杆对 M 的摩擦力增加到原来的 2 倍 B 横杆对 M 的弹力不变 C 细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍 D 细线的拉力增加到原来的 2 倍 解析 取 M m 为一整体 由牛顿第二定律可知 横杆对 M 的摩擦力 Ff M m a 横杆对 M 的支持力 FN M m g 当加速度增加到 2a 时 Ff增加到原来的 2 倍 而 FN不变 故 A B 均正确 对 m 受力分析 设细绳的拉力为 FT 则有 FTcos mg FTsin ma tan FT 可见当 a 变为 2a 时 tan 值加倍 a g mg 2 ma 2 但 并不增加到原来的 2 倍 FT也不增加到原来的 2 倍 故 C D 均错误 答案 AB 10 2010 安徽省两地三校联考 如图 7 所示 斜劈形物体的质量为 M 放在水平地面上 质量 为 m 的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑 至速度为零后又加速返回 而斜劈始终保 持静止 物块 m 上 下滑动的整个过程中 A 地面对斜劈 M 的摩擦力方向先向左后向右 B 地面对斜劈 M 的摩擦力方向没有改变 C 地面对斜劈 M 的支持力大于 M m g D 物块 m 向上 向下滑动时加速度大小相同 解析 物块 m 向上滑动时的加速度 a上 gsin gcos 下滑时的加速度 mgsin mgcos m a下 gsin gcos 故 D 错误 由于物体上滑和下滑时的加速度均沿斜 mgsin mgcos m 面向下 故整体有竖直向下的分加速度 整体处于失重状态 地面对斜劈 M 的支持力小于 M m g C 错误 水平方向整体只有向左的加速度 故整体在水平方向上有向左的合力 也 即地面对斜劈 M 的摩擦力方向始终水平向左 所以 A 错误 B 正确 答案 B 二 计算题 本题共 4 小题 共 50 分 11 10 分 2010 福建泉州模考 一个静止在倾角为 30 的长斜面上的物体 被向下轻轻一推 它 刚好能匀速下滑 若给此物体一个 v0 8 m s 沿斜面向上的初速度 取 g 10 m s2 则物体 经过 t 1 s 时间所通过的距离是多少 解析 设物体的质量为 m 物体与斜面间的动摩擦因数为 由于匀速下滑 mgsin mgcos 设物体向上运动的加速度大小为 a mgsin mgcos ma 解得 a 10 m s2 设经过时间 t0物体的速度减为零 v0 at0 t0 0 8 s 1 s 物体速度减为零后将静止在斜面上 所以通过的距离为 s 3 2 m v02 2a 答案 3 2 m 12 12 分 如图 8 所示 在倾角为 的光滑斜面上端系有一劲度系数 为 k 的轻质弹簧 弹簧下端连一个质量为 m 的小球 球被一垂直 于斜面的挡板 A 挡住 此时弹簧没有形变 若挡板 A 以加速度 a a gsin 沿斜面向下匀加速运动 问 图 8 1 小球向下运动多少距离时速度最大 2 从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少 解析 1 球和挡板分离后做加速度减小的加速运动 当加速度为零时 速度最大 此时物体 所受合力为零 即 kxm mgsin 解得 xm mgsin k 2 设球与挡板分离时位移为 s 经历的时间为 t 从开始运动到分离的过程中 m 受竖直向下 的重力 垂直斜面向上的支持力 FN 沿斜面向上的挡板支持力 F1和弹簧弹力 F 据牛顿第二定律有 mgsin F F1 ma F kx 随着 x 的增大 F 增大 F1减小 保持 a 不变 当 m 与挡板分离时 x 增大到等于 s F1减小 到零 则有 mgsin ks ma 又 s at2 1 2 联立解得 mgsin k at2 ma t 1 2 2m gsin a ka 答案 1 2 mgsin k 2m gsin a ka 13 12 分 在研究摩擦力特点的实验中 将木块放在水平长木板上 如图 9 甲所示 用力沿水 平方向拉木块 拉力从 0 开始逐渐增大 分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力 并 用计算机绘制出摩擦力 Ff随拉力 F 变化的图象 如图乙所示 已知木块质量为 0 78 kg 重力 加速度 g 取 10 m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 图 9 1 求木块与长木板间的动摩擦因数 2 若将实验中的长木板与水平方向成 37 角放置 将木块置于其上 在平行于木板的恒定 拉力 F 作用下 以 a 2 0 m s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动 如图丙所示 求 拉力应为多大 解析 1 由题图乙知 木块受到的滑动摩擦力 Ff为 3 12 N 而 Ff FN mg 所以 0 4 Ff mg 3 12 0 78 10 2 木块受力如图所示 根据牛顿第二定律有 F mgsin Ff ma 而 Ff FN mgcos 联立 式并代入数据解得 F 8 7 N 答案 1 0 4 2 8 7 N 14 16 分 2010 双流模拟 如图 10 所示 质量为 M 的长木板 静止放置在粗糙水平地面上 有一个质量为 m 可视为质点的物块 以某一水平初速度从左端冲上木板 从物块冲上木板 到物块和木板达到共同速度的过程中 物块和木板的 v t 图象分别如图中的折线 acd 和 bcd 所示 a b c d 点的坐标为 a 0 10 b 0 0 c 4 4 d 12 0 根据 v t 图象 求 1 物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小 a1 木板开始做匀加速直线运动的加速度大 小为 a2 达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为 a3 2 物块质量 m 与长木板质量 M 之比 3 物块相对长木板滑行的距离 s 解析 1 由 v t 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小 a1 10 4 4 m s2 1 5 m s