2020高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元測(cè)試 教科版必修1

第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 章末綜合檢測(cè)（教科版必修1） (時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個(gè)很小的力去推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)它，這是因?yàn)?)A牛頓第二定律不適用于靜止物體B桌子的加速度很小，速度增量極小，眼睛不易覺察到C推力小于靜摩擦力，加速度是負(fù)的D桌子所受的合力為零解析：選D.牛頓第二定律Fma中的F是指物體受到的合外力，推桌子推不動(dòng)，說明桌子還要受到其他力的作用，在本題中，桌子還要受到地面給它的靜摩擦力，F(xiàn)f，所以桌子所受合外力為零，桌子沒有動(dòng)2(2020年高考浙江卷)如圖36所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過分界線者為贏若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑則下列說法正確的是()圖36A甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力B甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力C若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利解析：選C.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是作用力與反作用力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力作用在同一物體上，不是作用力與反作用力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。設(shè)繩子的張力為F，則甲、乙兩人受到繩子的拉力大小相等，均為F，若m甲>m乙，則由a得，a甲<a乙，由sat2得在相等時(shí)間內(nèi)甲的位移小，因開始時(shí)甲、乙距分界線的距離相等，則乙會(huì)過分界線，所以甲能贏得“拔河”比賽的勝利，故選項(xiàng)C正確收繩速度與“拔河”比賽勝負(fù)無關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤3. 一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m15 kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量為10 kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖37所示，不計(jì)滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10 m/s2)()圖37A25 m/s2 B5 m/s2C10 m/s2 D15 m/s2解析：選B.重物離開地面的臨界情況是重物對(duì)地面無壓力，即繩對(duì)重物的拉力F等于重物重力，即Fmg，故猴子對(duì)繩的拉力不能大于mg，臨界值等于mg.對(duì)猴子：Fmgma，其中m是猴子的質(zhì)量，代入數(shù)據(jù)，解以上各式得：a5 m/s2，即B正確4鉛球從運(yùn)動(dòng)員手中拋出后做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，倘若在空中飛行時(shí)，地球的引力突然消失，不計(jì)空氣阻力，那么鉛球此后將()A立即停止 B慢慢停下來C仍做曲線運(yùn)動(dòng) D做勻速直線運(yùn)動(dòng)答案：D5如圖38，在熱氣球下方開口處燃燒液化氣，使熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高，熱氣球開始離地，徐徐升空分析這一過程，下列表述正確的是()圖38氣球內(nèi)的氣體密度變小，所受重力也變小氣球內(nèi)的氣體密度不變，所受重力也不變氣球所受浮力變大氣球所受浮力不變A BC D解析：選B.氣球內(nèi)部溫度升高，氣體的密度減小，故氣球內(nèi)氣體的重力減??；氣球本身大小不變，排開外部空氣的體積不變，由F浮空gV排可知浮力不變，所以選項(xiàng)B正確6如圖39所示，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力，則其中一個(gè)質(zhì)量為m的土豆A受其他土豆對(duì)它的總作用力大小應(yīng)是()圖39Amg BmgCmg Dmg解析：選C.土豆A受周圍土豆的力的作用無法一一分析對(duì)整體由牛頓第二定律得：MgMa，解得：ag.(方向水平向左)對(duì)土豆A受力分析如圖所示，所以F其他mg，C選項(xiàng)正確7如圖310所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起，當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零的瞬間，小球的加速度大小為()圖310Ag B.gC0 D.g解析：選D.以整體為研究對(duì)象，所受合外力為(Mm)g，根據(jù)牛頓第二定律：(Mm)gMama因M始終沒有運(yùn)動(dòng)，所以a0，故ag，所以D對(duì)8在平直公路上，汽車由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v10 m/s時(shí)立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)滑行，直到停止，運(yùn)動(dòng)過程的vt圖像如圖311所示，設(shè)汽車牽引力大小為F，阻力大小為f，則 ()圖311AFf13BFf31CFf41DFf14解析：選B.由vt圖像可知，勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度a11 m/s2，勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a20.5 m/s2，由牛頓第二定律可得Ffma1，fma2，所以Ff(a1a2)(a2)31，B正確9如圖312所示光滑水平面上有甲、乙兩物體用繩拴在一起，受水平拉力F1、F2作用，已知F1<F2，以下說法中錯(cuò)誤的是()圖312A若撤去F1，甲的加速度一定增大B若撤去F2，乙的加速度一定增大C若撤去F1，繩的拉力一定減小D若撤去F2，繩的拉力一定減小解析：選B.由牛頓第二定律得：F2F1(m甲m乙)a，對(duì)乙單獨(dú)分析：F2Fm乙a，撤去F1后，F(xiàn)2(m甲m乙)a，F(xiàn)2Fm乙a，可比較得出：a>a，甲的加速度一定增大，A正確，F(xiàn)<F，繩的拉力一定減小，C正確；撤去F2后，F(xiàn)1(m甲m乙)a，因不知F2F1與F1的大小關(guān)系，故a與a的關(guān)系無法比較，B錯(cuò)誤；撤F2之前，甲向右加速，繩的拉力F>F1，撤去F2后甲向左加速，F(xiàn)1>F，可見撤去F2以后，繩的拉力一定減小，D正確10(2020年唐山市模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況，他們將體重計(jì)放在電梯中，一位同學(xué)站在體重計(jì)上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層用照相機(jī)進(jìn)行了相關(guān)記錄，如圖313所示圖1為電梯靜止時(shí)體重計(jì)的照片，圖2、圖3、圖4和圖5分別為電梯運(yùn)動(dòng)過程中體重計(jì)的照片根據(jù)照片推斷正確的是()圖313A根據(jù)圖2推斷電梯一定處于加速上升過程，電梯內(nèi)同學(xué)可能處于超重狀態(tài)B根據(jù)圖3推斷電梯一定處于減速下降過程，電梯內(nèi)同學(xué)可能處于失重狀態(tài)C根據(jù)圖4推斷電梯可能處于減速上升過程，電梯內(nèi)同學(xué)一定處于失重狀態(tài)D根據(jù)圖5推斷電梯可能處于減速下降過程，電梯內(nèi)同學(xué)一定處于超重狀態(tài)解析：選CD.由圖1可知該同學(xué)體重約為46 kg，圖2和圖5體重計(jì)的讀數(shù)約為50 kg，大于該同學(xué)體重，則一定具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，電梯可能加速向上，也可能減速向下運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)、D項(xiàng)對(duì)圖3和圖4中體重計(jì)讀數(shù)約為42 kg，小于該同學(xué)的體重，說明電梯具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，可能是加速下降或減速上升運(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)C項(xiàng)對(duì)故選CD.二、填空題(本題共2小題，每小題5分，共10分按題目要求作答)11做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，主要的步驟有：A將一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，取兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，放在光滑的水平長(zhǎng)木板上B打開夾子，讓兩個(gè)小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)一段距離后，夾上夾子，讓它們同時(shí)停下來，用刻度尺分別測(cè)出兩個(gè)小車在這一段相同時(shí)間內(nèi)通過的位移大小C分析所得到的兩個(gè)小車在相同時(shí)間內(nèi)通過的位移大小與小車所受的水平拉力的大小的關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系D在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩E在小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤內(nèi)分別放著數(shù)目不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測(cè)出兩個(gè)砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量上述實(shí)驗(yàn)步驟，正確的排列順序是_答案：A、E、D、B、C12某同學(xué)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s2)0.110.190.290.400.51(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖314上作出aF圖像圖314(2)實(shí)驗(yàn)中所得aF圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，原因是_.答案：(1)如圖所示(2)平衡摩擦力時(shí)，木板的傾角過小或沒有平衡摩擦力三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(9分)水平桌面上質(zhì)量為1 kg的物體受到2 N的水平拉力，產(chǎn)生1.5 m/s2的加速度，若水平拉力增至4 N，則物體將獲得多大的加速度？(g取10 m/s2)解析：物體受力如圖所示，當(dāng)拉力為2 N時(shí)：2fma1當(dāng)拉力為4 N時(shí)：4fma2聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：a23.5 m/s2.答案：3.5 m/s214(9分)如圖315所示，水平恒力F20 N，把質(zhì)量m0.6 kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H6 m木塊從靜止開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2 s到達(dá)地面求：圖315(1)木塊下滑的加速度a的大??；(2)畫出木塊的受力示意圖(畫在圖右邊的木塊上)；(3)木塊與墻壁之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)(g取10 m/s2)解析：(1)由Hat2，得a3 m/s2.(2)如圖所示(3)由牛頓第二定律a得0.21.答案：(1)3 m/s2(2)見解析(3)0.2115. (10分)用力F提拉用細(xì)繩連在一起的A、B兩物體，以5 m/s2的加速度勻加速豎直上升，如圖316所示，已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg和2 kg，繩子所能承受的最大拉力是35 N，(g10 m/s2)求：圖316(1)力F的大小是多少？(2)為使繩不被拉斷，加速上升的最大加速度為多少？解析：(1)整體法求F由牛頓第二定律得：F(mAmB)g (mAmB)aF(mAmB)(ga)(12)×(105) N45 N.(2)繩恰好不被拉斷時(shí)，繩對(duì)B的拉力為F35 N，此時(shí)加速度最大對(duì)B由牛頓第二定律得：FmBgmBamam m/s27.5 m/s2.答案：(1)45 N(2)7.5 m/s216. (12分)如圖317所示，質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F15 N的作用下，從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.求：圖317(1)在力F的作用下，物體在前10 s內(nèi)的位移；(2)在t10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？(g取10 m/s2)解析：(1)物體在前10 s內(nèi)受四個(gè)力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)摩擦力f，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有Nmg0Ffma1又fN聯(lián)立解得a1 m/s21 m/s2由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為x1a1t2×1×102 m50 m.(2)物體在10 s末的速度v1a1t1×10 m/s10 m/s10 s后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a2g0.2×10 m/s22 m/s2要考慮物體做勻減速運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間，設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tt s5 s.可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內(nèi)的位移x225 m.答案：(1)50 m(2)25 m