2013届高考物理一轮复习知能演练 3.1 牛顿运动定律 沪科版

1 20132013 届高考物理一轮复习知能演练届高考物理一轮复习知能演练 3 13 1 牛顿运动定律牛顿运动定律 沪科版沪科版 1 2012 广东高三六校联考 下面关于惯性大小的说法中 正确的是 A 两个质量相同的运动物体 速度大的不容易停下来 所以 速度大的物体惯性大 B 推动静止的物体比推动正在运动的物体所需的力大 所以 静止的物体惯性大 C 在月球上举重比在地球上容易 所以 同一个物体在月球上比在地球上惯性要小 D 惯性的大小由物体的质量决定 解析 选 D 质量是物体惯性的唯一决定因素 惯性与其他因素无关 2 下列关于力和运动关系的说法中正确的是 A 没有外力作用时 物体不会运动 这是牛顿第一定律的体现 B 物体受力越大 运动得越快 这是符合牛顿第二定律的 C 物体所受合外力为零 则速度一定为零 物体所受合外力不为零 则其速度也一定不为 零 D 物体所受的合外力最大时 速度却可以为零 物体所受的合外力最小时 速度却可以最 大 解析 选 D 物体的运动并不需要力来维持 A 错误 受力越大 加速度可能大 但运动并不 一定越快 B 错误 物体所受合外力为零 速度不一定为零 如匀速运动的汽车 物体所受 合外力不为零 速度可能为零 如做竖直上抛运动的小球运动到最高点时 C 错误 D 正确 图 3 1 9 3 原创题 如图 3 1 9 所示 竖直面内的固定光滑圆环 两个有孔的小球A和B套在环 上 中间用一根轻绳相连 B处在过圆心的水平线上 绳与水平方向的夹角为 30 时A B 均保持静止 已知B的质量为m 下列判断正确的是 A 绳的张力大小等于mg 3 B A的质量为 2m C 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g 2 3 D 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g 2 解析 选 BD 分别对A B两球受力分析知 均为三力平衡 容易解得绳上张力大小等于 2mg A的质量为 2m 选项 B 正确 A 错误 剪断细绳的瞬间 A受到轨道的弹力将发生突变 A将 沿环下滑 加速度方向沿圆环的切向 a 故选项 C 错误 D 正确 2mgcos60 2m g 2 图 3 1 10 4 2011 高考浙江理综卷 如图 3 1 10 所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间 2 位置处有一分界线 约定先使对方过分界线者为赢 若绳子质量不计 冰面可看成光滑 则 下列说法正确的是 A 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利 D 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 解析 选 C A 项中两力是一对作用力与反作用力 A 错 B 项中两力是一对平衡力 B 错 因m甲 m乙 由a 知a甲x甲 C 项正确 由x at2知x与收绳的 F m 1 2 1 2 速度无关 D 项错 图 3 1 11 5 改编题 如图 3 1 11 所示 质量为m的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度a向上减 速运动 a与水平面夹角为 30 求人对自动扶梯的压力和摩擦力 解析 人受到重力mg 支持力N和摩擦力f三个力的作用 如图所示 由于三个力都在水平和竖直这两个彼此垂直的方向上 故取水平向左为x轴正方向 竖直向 下为y轴正方向 由牛顿第二定律得 f max mg N may ax acos30 a 3 2 ay asin30 a 1 2 解得f ma N m 3 2 g a 2 由牛顿第三定律可知 人对自动扶梯的压力为m g 方向向下 对自动扶梯的摩擦力为 a 2 ma 方向水平向右 3 2 答案 见解析 一 选择题 1 关于力和运动的关系 下列说法正确的是 A 物体受力不变时 运动状态也不变 B 只有物体受力变化时 运动状态才会改变 C 力是使物体运动状态发生改变的原因 3 D 力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因 解析 选 C 力是改变物体运动状态的原因 不管力是恒力还是变力 只要物体受到力的作用 物体的运动状态就会改变 故 C 正确 A B 错误 物体保持静止或匀速直线运动状态是物体 惯性的表现 而不是因为物体受力 故 D 错误 2 我国自行研制的磁悬浮列车在上海投入运营 磁悬浮列车在行进时会 浮 在轨道上方 从而可高速行驶 下列说法正确的是 A 列车能浮起 是靠列车向下喷气 B 列车浮起后 减小了列车的惯性 C 列车浮起后 减小了列车与铁轨间的摩擦力 D 列车浮起后 减小了列车所受的空气阻力 解析 选 C 列车能浮起 是靠磁场力 列车浮起后 质量不变 所以列车的惯性不变 磁悬 浮列车在行进时会 浮 在轨道上方 从而可高速行驶 速度大 空气阻力会更大 故选 C 3 跳高运动员从地面跳起 在这一过程中 A 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 B 运动员对地面的压力大于运动员受到的重力 C 地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力 D 运动员对地面的压力大于地面对运动员的支持力 解析 选 BC 地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对相互作用力 由牛顿第三 定律可知 此二力大小相等 故 A D 错误 运动员能从地面跳起 表明运动员所受合力向 上 所以地面对运动员的支持力大于重力 当然运动员对地面的压力也大于运动员受到的重 力 故 B C 正确 4 2011 高考北京理综卷 蹦极 就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处 从几十米高处跳下的一种极限运动 某人做蹦极运动 所受绳子拉力F的大小随时间t变化 的情况如图所示 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动 重力加速度为g 据图 3 1 12 可 知 此人在蹦极过程中最大加速度约为 图 3 1 12 A g B 2g C 3g D 4g 解析 选 B 蹦极 运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态 此时绳的拉力等于 运动员的重力 由图可知 绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于T0即mg T0 即 3 5 3 5 T0 mg 当绳子拉力最大时 运动员处于最低点且合力最大 故加速度也最大 此时T最大 5 3 T0 3mg 方向竖直向上 由ma T最大 mg 3mg mg 2mg得最大加速度为 2g 故 B 正确 9 5 4 图 3 1 13 5 2012 佛山一中高三期中 物体静止放在光滑水平面上 在如图 3 1 13 所示的水平方 向的力的作用下由静止开始运动 下面说法正确的是 A 0 T时间内物体的加速度和速度都逐渐减小 B T时刻物体的加速度和速度都等于零 C T 2T时间内物体的运动方向与原来相反 D T时刻物体的加速度等于零 速度最大 解析 选 D 物体放在光滑平面上 所以受到的合外力即F 由图象和牛顿第二定律 物体 0 T时间内做加速度逐渐减小的加速运动 T时刻加速度为零 速度最大 T 2T时间内物 体的加速度方向相反 但速度方向不变 做加速度逐渐增大的减速运动 分析四个选项 只 有 D 正确 6 在 研究匀变速直线运动 的实验中 取计数时间间隔为 0 1 s 测得相邻相等时间间隔 的位移差的平均值 s 1 2 cm 若还测出小车的质量为 500 g 则关于加速度 合外力大 小及单位 既正确又符合一般运算要求的是 A a m s2 120 m s2 1 2 0 12 B a m s2 1 2 m s2 1 2 10 2 0 12 C F 500 1 2 N 600 N D F 0 5 1 2 N 0 60 N 解析 选 BD 在应用公式进行数量运算的同时 也要把单位带进运算 带单位运算时 单位 换算要准确 可以把题中已知量的单位都用国际单位表示 计算结果的单位就是用国际单位 表示的 这样在统一已知量的单位后 就不必一一写出各个量的单位 只在数字后面写出正 确单位即可 选项 A 中 s 1 2 cm 没变成国际单位 C 项中的小车质量m 500 g 没变成国 际单位 所以均错误 B D 正确 7 如图 3 1 14 所示 两个质量分别为m1 1 kg m2 4 kg 的物体置于光滑的水平面上 中间用轻质弹簧秤连接 两个大小分别为T1 30 N T2 20 N 的水平拉力分别作用在m1 m2 上 则达到稳定状态后 下列说法正确的是 图 3 1 14 A 弹簧秤的示数是 25 N B 弹簧秤的示数是 50 N C 在突然撤去T2的瞬间 m2的加速度大小为 7 m s2 D 在突然撤去T1的瞬间 m1的加速度大小为 28 m s2 解析 选 CD 以m1 m2以及弹簧为研究对象 则整体向右的加速度a 5 2 m s2 再以m1为研究对象 设弹簧的弹力为F 则T1 F m1a 则F 28 N T1 T2 m1 m2 A B 错误 突然撤去T2的瞬间 弹簧的弹力不变 此时m2的加速度大小a 7 m s2 C F m2 正确 突然撤去T1的瞬间 弹簧的弹力也不变 此时m1的加速度大小a 28 m s2 D 正 T m1 确 8 图 3 1 15 2011 高考新课标全国卷 如图 3 1 15 所示 在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的 木板 其上叠放一质量为m2的木块 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 现给木块施加一随时间t增大的水平力F kt k是常数 木板和木块加速度的大小分别为 a1和a2 下列反映a1和a2变化的图线中正确的是 图 3 1 16 解析 选 A 在m2与m1相对滑动前 F kt m1 m2 a a与t成正比关系 a1 t关系图 线的斜率为 当m1与m2相对滑动后 m1受的是f21 m2g m1a1 a1 为一恒量 k m1 m2 m2g m1 对m2有F m2g m2a2 得a2 g 斜率为 此斜率大于滑动前图线的斜率 可知 kt m2 k m2 A 正确 B C D 错误 9 图 3 1 17 如图 3 1 17 所示 在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A B m1 m2 A B 间水平连接着一轻质弹簧秤 若用大小为F的水平力向右拉B 稳定后B的加速度大小为a1 弹簧秤示数为F1 如果改用大小为F的水平力向左拉A 稳定后A的加速度大小为a2 弹簧 秤示数为F2 则以下关系式正确的是 A a1 a2 F1 F2 B a1 a2 F1 F2 C a1a2 F1 F2 解析 选 A 把A B作为一个整体 由牛顿第二定律知 F m1 m2 a 所以a1 a2 当向右 拉时 把A作为研究对像 由牛顿第二定律 F1 m1a 当向左拉时 把B作为研究对像 F2 m2a 由于m1 m2 故F1 F2 所以 A 正确 B C D 错误 10 2012 安徽省城名校高三第三次联考 如图 3 1 18 所示 在光滑的水平面上叠放 A B两滑块 B足够长 其中A的质量为 1 kg B的质量为 2 kg 现有一水平作用力F作用 于B上 A B间的摩擦因数为 0 2 当F取不同值时 g 10 m s2 关于A的加速度说法正 6 确的是 图 3 1 18 A 当F 2 N A的加加速度为 2 m s2 B 当F 4 N A的加加速度为 2 m s2 C 当F 5 N A的加加速度为 2 m s2 D 当F 7 N A的加加速度为 2 m s2 解析 选 D 当F取某一值时 A B将发生相对滑动 对A B有 aA g aB F mAg mB 发生滑动时 aB aA 所以当F 6 N 时 A B将发生相对滑动 A的加速度为 2 m s2 选项 D 正确 二 非选择题 11 图 3 1 19 2012 福建毕业班质检 如图所示 一探空气球匀速上升执行科学考察任务 设其总质量为 M 所受浮力恒为F 运动过程中所受空气阻力始终保持不变 重力加速度为g 1 求探空气球在运动过程中所受空气阻力的大小 2 探空气球在上升过程中释放一个质量为m的探测仪器 问此后探空气球将以多大的加速 度上升 解析 1 设所受空气阻力大小为f 根据平衡条件 得 F Mg f 所以f F Mg 2 设加速度大小为a 根据牛顿第二定律 得 F f M m g M m a 由 得 a mg M m 答案 见解析 12 7 图 3 1 20 如图 3 1 20 所示 两个质量相同的小球A和B 甲图中两球用不可伸长的细