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

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1、第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 章末綜合檢測（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，全部選對的得5分，選對但不全的得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F＝ma中

2、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3－6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3－6 A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B．甲對繩的拉力與乙對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.甲對繩的拉力與

3、繩對甲的拉力是作用力與反作用力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．甲對繩的拉力與乙對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

4、，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3－7 A．25 m/s2 B．5 m/s2 C．10 m/s2 D．15 m/s2 解析：選B.重物離開地面的臨界情況是重物對地面無壓力，即繩對重物的拉力F等于重物重力，即F＝mg，故猴子對繩的拉力不能大于mg，臨界值等于mg. 對猴子：F－m′g＝m′a，其中m′是猴子的質(zhì)量，代入數(shù)據(jù)，解以上各式得：a＝5 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

5、下來 C．仍做曲線運(yùn)動(dòng) D．做勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案：D 5．如圖3－8，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3－8 ①氣球內(nèi)的氣體密度變小，所受重力也變小 ②氣球內(nèi)的氣體密度不變，所受重力也不變 ③氣球所受浮力變大 ④氣球所受浮力不變 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 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?。粴馇虮旧泶笮〔蛔?，排開外部空氣的體積不變，由F?。溅芽誫V排可知浮力不變，所以選項(xiàng)B正確． 6．如圖3－9所示，有一箱裝得很滿的

6、土豆，以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ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受其他土豆對它的總作用力大小應(yīng)是(　　) 圖3－9 A．mg B．μmg C．mg D．mg 解析：選C. 土豆A受周圍土豆的力的作用無法一一分析．對整體由牛頓第二定律得： μMg＝Ma， 解得：a＝μg.(方向水平向左) 對土豆A受力分析如圖所示，所以 F其他＝＝mg，C選項(xiàng)正確． 7．如圖3－10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)框架對地面壓力為零的瞬間

7、，小球的加速度大小為(　　) 圖3－10 A．g B.g C．0 D.g 解析：選D.以整體為研究對象，所受合外力為(M＋m)g，根據(jù)牛頓第二定律：(M＋m)g＝Ma′＋ma 因M始終沒有運(yùn)動(dòng)，所以a′＝0，故a＝g，所以D對． 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v＝10 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v－t圖像如圖3－11所示，設(shè)汽車牽引力大小為F，阻力大小為f，則 (　　) 圖3－11 A．F∶f＝1∶3 B．F∶f＝3∶1 C．F∶f＝4∶1 D．F∶f＝1∶4 解析：選B.由v－t圖像可知，勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)

8、，加速度a1＝1 m/s2，勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a2＝－0.5 m/s2，由牛頓第二定律可得F－f＝ma1，－f＝ma2，所以F∶f＝(a1－a2)∶(－a2)＝3∶1，B正確． 9．如圖3－12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

9、)a′，F(xiàn)2－F′＝m乙a′，可比較得出：a′>a，甲的加速度一定增大，A正確，F(xiàn)′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3－13所示．圖1為電梯靜止時(shí)體重計(jì)的

10、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3－13 A．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．圖

11、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．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，用刻度尺分別測出兩個(gè)小車在這一段相同時(shí)間內(nèi)通過的位移大?。? 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

12、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、C 12．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，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示 F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2)

13、0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖3－14上作出a－F圖像． 圖3－14 (2)實(shí)驗(yàn)中所得a－F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．

14、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)： 2－f＝ma1① 當(dāng)拉力為4 N時(shí)： 4－f＝ma2② 聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得： a2＝3.5 m/s2. 答案：3.5 m/s2 14．(9分)如圖3－15所示，水平恒力F＝20 N，把質(zhì)量m＝0.6 kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面

15、的高度H＝6 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3－15 (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H＝at2，得a＝＝3 m/s2. (2)如圖所示． (3)由牛頓第二定律 a＝＝＝ 得μ＝＝0.21. 答案：(1)3 m/s2　(2)見解析　(3)0.21 15. (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3－16所示，已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg和2 kg，繩子

16、所能承受的最大拉力是35 N，(g＝10 m/s2)求： 圖3－16 (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－(mA＋mB)g ＝(mA＋mB)a ∴F＝(mA＋mB)(g＋a)＝(1＋2)×(10＋5) N＝45 N. (2)繩恰好不被拉斷時(shí)，繩對B的拉力為F′＝35 N，此時(shí)加速度最大 對B由牛頓第二定律得： F′－mBg＝mBam ∴am＝＝ m/s2＝7.5 m/s2. 答案：(1)45 N　(2)7.5 m/s2 16. (12分)如圖3－17所示，質(zhì)量為5 kg的物

17、塊在水平拉力F＝15 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)μ＝0.2.求： 圖3－17 (1)在力F的作用下，物體在前10 s內(nèi)的位移； (2)在t＝10 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 N－mg＝0① F－f＝ma1② 又f＝μN(yùn)③ 聯(lián)立解得 a1＝＝ m/s2＝1 m/s2 由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為 x1＝a1t2＝×1×102 m＝50 m. (2)物體在10 s末的速度 v1＝a1t＝1×10 m/s＝10 m/s 10 s后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a2＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2 要考慮物體做勻減速運(yùn)動(dòng)最長能運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間，設(shè)最長還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′ t′＝＝ s＝5 s. 可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內(nèi)的位移 x2＝＝25 m. 答案：(1)50 m　(2)25 m