2025版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价三牛顿运动定律

单元素养评价(三)牛顿运动定律一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．某时刻，质量为2kg的物体甲受到的合力是6N，速度是10m/s；质量为3kg的物体乙受到的合力是5N，速度是10m/s，则()A．甲比乙的惯性小B．甲比乙的惯性大C．甲和乙的惯性一样大D．无法判定哪个物体惯性大2．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑平面，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”竞赛的成功D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”竞赛的成功3．[2024·广东佛山市高三月考]如图(a)所示，老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重试验，并截取了电脑显示器上所显示F­t图像的其中一段，如图(b)所示，则()A．t0阶段重物肯定处于静止状态B．t1到t2阶段重物先向上加速后向下减速C．t2阶段重物处于超重状态D．t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态4．如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端．起先时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为()A．aA＝aB＝gB．aA＝2g，aB＝0C．aA＝eq\r(3)g，aB＝0D．aA＝2eq\r(3)g，aB＝05．[2024·宜兴模拟]如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是()A．t1时刻物块的速度最大B．t2时刻物块的速度最大C．0～t0时间内物块加速运动D．t1～t2时间内物块减速运动6.[2024·广州模拟]如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，将两滑环同时从a、c处由静止释放，用t1、t2分别表示滑环从a到b、c到d所用的时间，则()A．t1＝t2B．t1>t2C．t1<t2D．无法确定7.如图所示，水平面上有一带圆弧形凸起的木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的．用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使A、B、C保持相对静止．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计全部的摩擦，则拉力F为()A．mgB．eq\r(2)mgC．eq\r(3)mgD．2mg二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)8.[2024·重庆市高三(上)第一次联合诊断测试]艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中指出：“力使物体获得加速度．”某同学为探究加速度与力的关系，取两个材质不同的物体A、B，使其分别在水平拉力F的作用下由静止起先沿水平面运动，测得两物体的加速度a与拉力F之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽视不计，则()A．物体A的质量为0.7kgB．物体B的质量为1kgC．物体A与水平面间动摩擦因数为0.5D．物体B与水平面间动摩擦因数为0.19.[2024·云南省昆明市第一中学高三(上)第四次联考]如图所示，车顶和水平地板成θ＝53°角的小车在水平地面上运动时，质量为m＝1kg小球和光滑车顶保持接触，轻绳处于伸直状态且和车顶平行，g＝10m/s2，以下说法正确的是()A．当小车以7.5m/s2的加速度向右匀减速运动时，小球和竖直车厢壁间无弹力作用B．当小车以7.5m/s2的加速度向右匀加速运动时，小球和车顶间无弹力作用C．当小车以10m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为2ND．当小车以10m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为4N10．将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动．该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变更的规律如图乙、丙所示．g＝10m/s2.则下列说法正确的是()A．在2～4s内小球的加速度大小为0.5m/s2B．小球质量为2kgC．杆的倾角为30°D．小球在0～4s内的位移为8m三、非选择题(本题共5个小题，共54分)11．[2024·浙江6月](8分)(1)①“探究小车速度随时间变更的规律”试验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行．图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为________cm.由图3中小车运动的数据点，求得加速度为________m/s2(保留两位有效数字).②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的试验，需调整的是________(多选).A．换成质量更小的车B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码D．变更连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的试验装置如图4所示，在该试验中①下列说法正确的是________(单选).A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的状况下，确定一个拉力的方向须要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该试验至少须要________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O.12．(6分)用如图所示的试验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数μ.把左端带有滑轮的长木板平放在试验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动，通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力Ff.变更M和m进行多次试验．(1)下列试验操作步骤，正确依次是________．①释放木块②接通打点计时器电源③将木板固定在水平桌面上④调整滑轮高度使细线与木板平行⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)试验打出的一段纸带如图所示，打点计时器的工作频率为50Hz，则木块的加速度为________m/s2.(3)甲同学测得的数据见下表：M/kg0.7000.6000.5000.4000.300Ff/N2.482.181.801.501.16请依据表中的数据，在图方格纸上作出Ff­M图像．(4)已知重力加速度g＝9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ＝________．(5)乙同学用(3)问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果．他发觉该值比甲同学在(4)问中得出的μ值大，你认为哪位同学的结果更精确，请简要说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.13.(13分)如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上端系有一劲度系数为k＝100N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m＝8kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A拦住，此时弹簧没有形变．从t＝0时刻起先挡板A以加速度a＝1m/s2沿斜面对下匀加速运动，则：(g＝10m/s2)(1)t＝0时刻，挡板对小球的弹力多大？(2)从起先运动到小球与挡板分别所经验的时间为多少？(3)小球向下运动多少距离时速度最大？14．(11分)2024年5月1日起衢州市部分县、区超标电动车不得上道路行驶，新的电动自行车必需符合国标GB17761－2024的标准，新标准规定最高车速不能高于25km/h，整车质量应当小于或等于55kg，制动性能要符合如下规定：制动性能试验条件试验速度km/h运用的车闸制动距离m干态25同时运用前后车闸≤7单用后闸≤15湿态16同时运用前后车闸≤9单用后闸≤19某人体重m＝50kg，骑着符合新标准、质量M＝50kg的电动自行车在水平路面行驶．电动自行车的刹车过程可简化为匀变速直线运动．(1)当遇到紧急状况时，若他同时运用前后车闸刹车，在干燥路面上该车的最小加速度是多少？此时受到的制动力是多大？(保留两位有效数字)(2)若此人私自改装电瓶输出速度，致使车速超标(其他条件不变)，当他以32km/h速度在雨后的路面上行驶，遇见紧急状况，实行同时运用前后车闸方式刹车，则该车刹车后行驶的最大距离是多少；(3)依据你所学物理学问，分析电动自行车超速超载有什么危害？15．(16分)质量M＝4kg、长2L＝4m的木板放在光滑水平地面上，以木板中点为界，左边和右边的动摩擦因数不同，一个质量为m＝1kg的滑块(可视为质点)放在木板的左端，如图甲所示．在t＝0时刻对滑块施加一个水平向右的恒力F，使滑块和木板均由静止起先运动，t1＝2s时滑块恰好到达木板中点，滑块在前2s内运动的x­t图像如图乙所示，g取10m/s2.(1)计算前2s内木板运动的加速度a1的大小；(2)计算滑块与木板左边间的动摩擦因数μ1；(3)若滑块与木板右边间的动摩擦因数μ2＝0.1，2s末撤去恒力F，则滑块能否从木板上滑落下来？若能，求分别时滑块的速度大小．若不能，则滑块将停在离木板右端多远处？单元素养评价（三）1．解析：质量是物体惯性大小的唯一量度，甲的质量小于乙的质量，所以甲比乙的惯性小，故A正确．答案：A2．解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，A错误；绳静止时，甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，B错误；若甲的质量比乙的质量大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”竞赛的成功，C正确；收绳速度的快慢并不能确定“拔河”竞赛的输赢，D错误．答案：C3．解析：t0阶段和t3阶段，拉力等于重力，重物可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，所以A错误，D正确；t1阶段拉力大于重力，重物处于超重状态，加速度肯定向上，重物向上做加速运动或向下做减速运动，t2阶段拉力小于重力，加速度向下，重物向下加速或向上减速，所以B错误；t2阶段拉力小于重力，重物处于失重状态，所以C错误．答案：D4．解析：水平细线被剪断前，对A、B进行受力分析如图所示：静止时，FT＝Fsin60°，Fcos60°＝mAg＋F1，F1＝F′1＝mBg，又mA＝mB解得FT＝2eq\r(3)mAg水平细线被剪断瞬间，FT消逝，其他各力不变，A所受合力与FT等大反向，所以aA＝eq\f(FT,mA)＝2eq\r(3)g，aB＝0，D正确．答案：D5．解析：由图可知t0～t2时间内拉力大于等于最大静摩擦力，物块始终做加速运动，所以t2时刻物块速度最大，故A项错误，B项正确；在0～t0时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物体保持不动，故C项错误；t1～t2时间内拉力大于等于最大静摩擦力，则物块做加速运动，故D项错误．故选B项．答案：B6．解析：设滑杆与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为D，依据牛顿其次定律得滑环的加速度为a＝eq\f(mgcosα,m)＝gcosα，滑杆的长度为x＝Dcosα，则依据x＝eq\f(1,2)at2得，t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2Dcosα,gcosα))＝eq\r(\f(2D,g))，可见时间t只与圆的直径、当地的重力加速度有关，A正确，B、C、D错误．答案：A7．解析：设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线的夹角为α，由牛顿其次定律，对A、B、C组成的整体有F＝3ma对B有F－T＝ma对C有Tcosα＝mg，Tsinα＝ma联立各式解得F＝eq\r(3)mg，故选项C正确．答案：C8．解析：对物体A由牛顿其次定律可得F－f＝mAa其中滑动摩擦力f＝μAmAg由上述两式得a＝eq\f(F,mA)－μAg由此可得图像斜率为eq\f(1,mA)＝eq\f(5,7)kg－1，μAg＝5m/s2得物体A的质量mA＝1.4kg物体A与水平面间动摩擦因数为0.5，C正确，A错误；同理对物体B有eq\f(1,mB)＝1kg－1，μBg＝2m/s2，得物体B的质量mB＝1kg物体B与水平面间动摩擦因数为0.2，B正确，D错误．答案：BC9．解析：当小车以7.5m/s2的加速度向右匀减速运动时，加速度向左，须要水平向左的合外力，所以小球和竖直车厢壁间肯定有弹力作用，故A错误；设小球与光滑车顶没有弹力时，小车的加速度为a，对小球受力分析如图所示由牛顿其次定律得mgtan37°＝ma解得a＝gtan37°＝7.5m/s2，B正确；当小车以10m/s2的加速度向右匀加速运动时，对小球受力分析如图所示由牛顿其次定律得Fsin37°＋FNcos37°＝ma，Fcos37°－FNsin37°－mg＝0联立解得FN＝2N，D错误，C正确．答案：BC10．解析：由图丙得：在2～4s内小球的加速度a＝eq\f(v2－v1,t2－t1)＝0.5m/s2，则A正确；在0～2s内小球做匀速直线运动时，重力沿杆向下的分力等于5N，在2～4s内由牛顿其次定律有：F2－F1＝ma，解得m＝1kg，则B错误；设杆与水平面的夹角为α，则F2－mgsinα＝ma，解得α＝30°，则C正确；由速度—时间图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示位移，即0～4s内小球的位移为5m，则D错误．答案：AC11．解析：（1）①由刻度尺的读数规则可知，打下计数点B时小车的位移大小为x2＝6.20cm；连接图3中的点，由斜率可知加速度a＝1.9m/s2；②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的试验时，为减小试验误差，应使连接小车的细绳与长木板平行，D错误；试验时应将钩码更换成砝码盘和砝码，应保证小车的质量远大于砝码以及砝码盘的总质量，因此不能换成质量更小的小车，A错误，C正确；试验时应将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力，B正确．（2）①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同，A错误；在已记录结点位置的状况下，确定一个拉力的方向须要再选择与结点相距较远的一点，B错误；试验时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响试验的结果，C错误；为了减小试验误差，试验时，应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板，D正确．②假如只有一个弹簧秤，应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上，然后将结点拉到同一位置O，并保证两次两分力的方向不变；再将弹簧秤挂在一个细绳套上，将结点拉到位置O，因此为了完成试验至少须要3次把橡皮条的结点拉到O.答案：（1）①6.20±0.051.9±0.2②BC（2）①D②312．解析：（1）试验时，将木板固定在水平桌面上，接着将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上，然后把细线拴在木块上，使细线跨过定滑轮并挂上槽码，调整滑轮高度使细线与木板平行．再接通打点计时器电源，接着释放木块．最终关闭电源，取下纸带．故正确依次是③⑤④②①.（2）由逐差法得a＝eq\f(（xOE－xOC）－xOC,（2T）2)≈0.23m/s2.（3）依据表中数据描点连线如图所示（4）由滑动摩擦力公式得Ff＝μgM，可知Ff­M图线的斜率为μg，则k＝eq\f(ΔFf,ΔM)＝eq\f(2.4－0.2,0.68－0)＝μg，解得μ≈0.33.（5）用图像法求μ，须要连线，连线时尽量让更多的点在线上，偏离直线较远的点，说明有问题，可以舍去．但乙同学通过求平均值就做不到这一点，因此甲同学的结果更精确．答案：（1）③⑤④②①（2）0.23（3）见解析图（4）0.33（0.32～0.34）（5）见解析13．解析：解答本题的关键是要能分析得出板和小球分别时，板对小球的作用力为零；当球的速度最大时，球的加速度为零．（1）因起先时弹簧无形变，故对小球，依据牛顿其次定律得mgsin30°－F1＝ma解得F1＝32N（2）当挡板和小球分别时，依据牛顿其次定律得mgsin30°－kx＝ma，其中x＝eq\f(1,2)at2解得t＝0.8s，x＝0.32m（3）当小球的速度最大时，加速度为零，此时mgsin30°＝kx1解得x1＝0.4m答案：（1）32N（2）0.8s（3）0.4m14．解析：（1）依据匀变速运动公式2ax＝v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))解得a＝eq\f(v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2x)＝－3.4m/s2依据牛顿其次定律得：制动力F＝ma＝340N（2）依据匀变速运动公式2a1x1＝veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，2a1x2＝veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，eq\f(x1,x2)＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))联立解得x2＝36m（3）超速时，加速度不