【精品】高三物理一轮复习试题：第三章牛顿运动定律检测卷(含答案)

1、第三章牛顿运动定律一、选择题（本大题共10小题，共40分.每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对 的得4分，选对但不全的得 2分，有错选的得 。分）1 .如图所示，物体 A、B质量分别为mi、m2,物块C在水平 推力作用下，三者相对静止，一起向右以a=5 m/s2的加速度匀加速度运动，不计各处摩擦，取g=10 m/s2,则mi： m2为（）A. 1 ： 2 B. 1 ： 3 C. 2 ： 1 D. 3： 1解析：设A、B间细绳的拉力大小为 Ft,则有Ft= m2g,对A根据牛顿第二定律得：FT=m1a,解得 如=今 所以选项C正确.m21答案：C如图所示，

2、细线的一端系一质量为 m的小球，另一端固定在倾角为。的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力Fn分别为（重力加速度为g）)A. T=m(gsin0+ acos0 )B. T=m(gcos9+ asin9 )C. T = m(acos9 gsin9 )D. T=m(asin0 gcos0 )Fn = m(gcos 0 asin 0 )Fn = m(gsin 9 acos 9 )Fn = m(gcos 8 + asin 8)Fn = m(gsin 8 + acos 0 )解析：由题意可知，小球始终

3、静止在斜面上，与斜面体一起向 右匀加速运动，小球受力如图所示.沿水平和竖直方向正交分解得,Ftcos 0 FNsin 0 = ma, Frsin 0 + Fncos 0 = mg,联立可得,Ft= m(gsin 0 + acos 0), Fn= m(gcos 0 asin 0), A 项正确.答案：A3 .如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为0,以速度vo逆时针匀速运动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律得,ai = gsin 0+(1 cos 0 ;块，小木块与传送带间的动摩擦因数5tan 0 ,则图中能客观地在木块速度等于 vo后，受到的滑动摩擦力沿

4、斜面向上，由牛顿第二定律得，a2 = gsin 0 was 0 .D项正确.答案：D4 .（多选）质量分别为m与M的A、B两个物块叠放在水平面 上，如图所示，已知两物块之间以及物块与地面之间的动摩擦因数 都为丛且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当用一个水平外力用在某一物块上时，下列说法中正确的是（）A物体上,A物块的加速度一定等于F u mgmB.F作用在B物体上,B物块的加速度一定等于C.F作用在B物体上,A、B两物块共同运动的加速度D.若F作用在B物体上，两物块共同运动的加速度可能等于-F- 一科 gM + m解析：若F作用在A物块上，如果F<p mg, A、B物块都不会 运动，加速度等

5、于零，选项 A错误；若F作用在B物块上，如果 运动起来，加速度可能等于F &（m-M）g,选项b错误，选项dM + m正确；若F作用在B物块上，A物块的最大加速度等于 pg A、B 两物块共同运动的加速度一定不大于pg选项C正确.答案：CD5.质量为40 kg的雪橇在倾角仁37。的斜面上下滑如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的vt图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4, 15）, CD是曲线的渐近线.根据以上信息，不可以确定下列哪个物理量（）A.空气的阻力系数B.雪橇与斜面间的动摩擦因数C.雪橇在斜面上下滑的最大速度D.雪橇达到最大速度时所用的时间解析：

6、由图象可得，A点加速度aA=2.5 m/s2;最终雪橇匀速 运动时最大速度 Vm=10 m/s；设空气的阻力系数为 k,雪橇与斜面 间的动摩擦因数为 丛则由牛顿第二定律得：mgsin 37 ° 一 科 mgos 37° 5k = maA , mgsin 37° mgos 37° 10k=0, 代入数据解得：科=0.125, k = 20 N s/m.答案：D 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将块木炭无初速度地放在传送带的最左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹.下列说法正确的是（）A.黑色的痕迹将出现在木炭的左侧B.木炭的质量越大，痕迹

7、的长度越短C.传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短D.木炭与传送带间动摩擦因数越大，痕迹的长度越短解析：木炭水平方向无初速度放到传送带上时，相对于传送带向后运动，所以，会在木炭的右侧留下黑色痕迹，选项A错；在木炭的速度增加到等于传送带的速度之前，木炭相对于传送带向后做匀减速直线运动，根据 v 电梯向上运动，则电梯以大小为 10g的加速度加速上升；若电梯向= 2ax,其中a=g与m无关，选项B 错；由前式知，a 一定时，v越大，x越长，选项C错；在v一定 时，科越大，x越小，选项D对.答案：D7.（多选）在电梯内的地板上， 竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为 m的物体，当电梯静止时，弹

8、簧被压缩了x;当x电梯运动时，弹簧又被继续压缩了10.则电梯运动的情况可能是（）1，一.一一A.以大小为10g的加速度加速上升1， 一一B.以大小为10g的加速度减速上升1C.以大小为 -g的加速度加速下降1D.以大小为10g的加速度减速下降解析：当电梯静止时，弹簧被压缩了 x,则kx=mg;当电梯运 动时，弹簧又被继续压缩了 寿，则物体所受的合外力 F= mg,方向F 1竖直向上，由牛顿第二定律知加速度 a=m=10g,方向竖直向上.若1 ,下运动，则电梯以大小为 而g的加速度减速下降，故 A、D项正确.答案：AD愀删W诉I8 .在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为mi的木块，木块和车厢

9、通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为 k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为为在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为（）A.伸长量为 mgtan 0 B.压缩量为mtan 0kkmigmigC.伸长量为ktmnV D压缩量为ktmnV解析：分析 m2的受力情况可得， m2gtan 0 = m2a, a= gtan 0 ,对木块mi受力分析可得，kx = mia, x= migtan 0 ,因a的方向向 k左,故弹簧处于伸长状态，故A项正确.答案：A9 .（多选）如图所示，质量为 m

10、的球与弹簧I和水平细线n相 连，I、n的另一端分别固定于p、Q.球静止时，I中拉力大小为Fi, n中拉力大小为 F2,当仅剪断I、n中的一根的瞬间时，球的 加速度a应是 （）A.若断I ,则a=g,方向竖直向下B.若断H,则a=m;方向水平向左FiC.若断I,则a=-,万向沿I的延长线D.若断H,则a=g,方向竖直向上解析：如果剪断细线，弹簧来不及变化，所以重力与弹力的合 力水平向左，大小为 Fisin。或F2；如果剪断弹簧，水平细线的拉 力来得及变化，物体只受重力作用，加速度为 g,方向竖直向下.答案：AB10. 一物块放在倾角为 30。的粗糙斜面上，斜面足够长，物块 受到平行斜面向上的拉力

11、作用，拉力F随时间t变化如图甲所示，速度随时间t变化如图乙所示，由图可知 (g= 10 m/s2),下列说法中 正确的是()A.物块的质量为1.0 kg8. 01 s物块受到的摩擦力为 4 NC.物块与斜面间的动摩擦因数为7B15D.若撤去外力 F,物体还能向上运动 2 m4-解析：在匀加速运动阶段，加速度的大小为：a=彳m/s2 =4m/s2,根据牛顿第二定律得：F1 mgsin 30° 科 mgos 30° = ma1,匀速运动阶段，根据平衡条件得：F2mgos 300 mgsin 300 =30,代入数据解得：m= 1 kg,产黄,故选项A正确，选项C错反； 5物块在

12、01 s内处于静止，有：mgsin 30° =F+Ff, F = 4 N,解得 摩擦力Ff=1 N,故选项B错误；根据牛顿第二定律得，撤去外力后的加速度大小为：mgsin 30° + - mgos 30°32=一m=gsin 30 +ji sos 30°= (5+-53x 10X 兴)m/s2=8 m/s2,撤去外力后物块向上运动的位移为:v216，一 ，x=;r-=tz m= 1 m,故选项 D 错庆.2a2 2 X 8答案：A、填空与实验题(本大题共2小题，共10分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11. (5分)在“探究加速度与力、质量关系

13、”实验中，某同学准备了下列器材：A.一端带有定滑轮的长木板、 B.细线、C电磁打 点计时器、D.纸带与复写纸、E.导线、F开关、G.铅蓄电池、H.托 盘(质量不计卜I.祛码(质量已知卜J.低压交流电源.(1)你认为该同学准备的器材中哪些不需要？ (填写相 对应的字母)(2)要完成实验还需哪些器材？ ;(3)根据实验测得的数据，绘出的aF图象如图所示.请你根据这个图象分析，实验中漏掉的步骤是解析：从图象上可知，加速度等于零时，而外力不等于零，其 原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.答案：(1)G (2)小车、刻度尺(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足墩带接电源12. (5分)在探究加速度与物体

14、所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的祛码质量用M表示，盘及盘中的祛码质量用 m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带 由打点计数器打上的点计算出：(1)下列器材中：电火花计时器、纸带、复写纸片、小车、一端 附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、 祛码、刻度尺.不需要的器材是 .还需要的器材是(2)用电火花计时器记录纸带运动的时间，电火花计时器所用电源的频率为50 Hz,如图为小车带动的纸带上记录的一些点，在每 相邻两点间都有四个点未画出，从纸带上测出xi = 3.20 cm ,x2= 4.74cm, x3 = 6.40 cm , x4= 8.02

15、 cm, x5 = 9.64 cm, x6= 11.28 cm, x7 = 12.84 cm.该小车的加速度a=.(结果保留三位有效数字)(3)当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳 子对小车的拉力大小等于盘和祛码的重力.(4)在保持小车及车中的祛码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的aF 关系分别如图中的甲、乙所示 (a是小车的加速度，F是细线作用于 小车的拉力).其原因分别是：甲图：乙图:解析：(1)电火花计时器需要 220 V的交流电源，不需要低压交 流电源，本实验需要测量小车及车中祛码、盘及盘中祛码的质量， 因此需要天平.(2)给的纸带

16、有7段，去掉开始的一段，取后6段，由逐差法求 得小车加速度(X7 + X6+X5) ( X2+X3+X4)a=9T=1.62 m/s2 .(3)本实验是把盘及盘中的祛码的总重力当成小车受的合力，分析盘的受力知，只有当加速度很小时， 才近似成立，所以要求 M? m.(4)甲图：F = 0, aw0,说明平衡摩擦力时，长木板的倾角过大 了；乙图：FW0, a=0,说明平衡摩擦力不足，没有平衡摩擦力或 木板的倾角过小.答案：(1)低压交流电源天平(2)1.62 m/s2 (3)M ? m(4)甲图：平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了乙图：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小三、计算题(本大题共3小题，共50

17、分.解答应写出必要的文 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)13. (16分)如图所示，在光滑水平面上，放置着A、B两个物体.A、B紧靠在一起，其质量分别为mA= 3 kg, mB= 6 kg,推力Fa作用于A上，拉力Fb作用于B上，Fa、Fb大小均随时间而变化， 其规律为 Fa= (12 2t) N, FB=(6+2t) N.问从 t= 0 开始，至U A、 B相互脱离为止，A、B的共同位移是多少？冏 F*-A fl 解析：Fa、Fb的大小虽随时间而变化，但F合=5人+58=18 N不变，故开始一段时间内 A、B共同做匀加速

18、运动，A、B分离前， 对整体有:Fa + Fb= (mA+ mB)a 设A、B间的弹力为Fab,对B有：Fb + Fab = mBa 由于加速度a恒定，则随着t的增大，Fb增大，弹力Fab逐渐 减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零,即 Fab = 0(3)将 Fa=(122t) N, FB = (6 + 2t) N 代入 得: a= 2 m/s2,结合得t=3 s.1 9A、B相互脱离刖共同位移为x = 2at2,代入数值得x=9 m.答案：9 m14. （16分）（2014山东卷）研究表明，一般人的刹车反应时间（即 图甲中“反应过程”所用时间）to=O.4 s,但饮酒会导致反应时间延

19、 长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以vo= 72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距 离L=39 m,减速过程中汽车位移 s与速度v的关系曲线如图乙所 示，此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小 g取10 m/s2 求：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的 比值.解析：（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度 V0 = 20 m/s,末速度v=0,位移x= 25 m,由运 动学公式得vo= 2 ax 联立式，代入数据得a= 8 m/s2 t=2.5 s®(2)设志愿者反应时间为t；反应时间的增加量为At,由运动学公式得L=vot' + x t=t To联立式，代入数据得 t=0.3 s©(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为Fo,志愿者质量为 m,由牛顿第二定律得F= ma 由平行四边形定则得F0= F2+ (mg)2 联立式，代入数据得Fo 41 号mg 5答案：(1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s (3)理15. (18分)中