2021高考物理大一轮复习题组层级快练:第三单元 牛顿运动定律 作业12 Word版含答案
展开1.在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培).导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )
A.m2·kg·s-4·A-1 B.m2·kg·s-3·A-1
C.m2·kg·s-2·A-1 D.m2·kg·s-1·A-1
答案 B
2.(2016·荆州模拟)(多选)下面是摘自20世纪美国报纸上的一篇小文章:阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中,飞船内的宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话.宇航员:“汤姆,我们现在已关闭了所有发动机,正向月球飞去.”汤姆:“你们关闭了所有发动机,那靠什么力量推动火箭向前运动呢?”宇航员犹豫了半天,说:“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动.”若不计星球对火箭的作用力,由上述材料可知下列说法中正确的是( )
A.汤姆的问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B.宇航员的答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C.宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”
D.宇航员的答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
答案 ACD
解析 上小学的汤姆,对于力和运动的认识,只能凭经验感觉,不会认识到力是改变物体运动状态的原因,故A项正确;宇航员的答话所体现的物理思想是“物体的运动不需要力来维持”,即火箭依靠惯性飞行,故B项错误,C、D两项正确.
3.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越大,惯性越大
B.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.已知月球上的重力加速度是地球上的eq \f(1,6),故一个物体从地球移到月球惯性减小为eq \f(1,6)
答案 C
解析 物体的惯性大小由质量唯一确定,与物体的速度无关,A项错误;惯性是物体的固有属性,一切物体任何情况下都具有惯性,B项错误;乒乓球质量小,惯性小,可以快速抽杀,C项正确.一个物体从地球移到月球质量不变,惯性不变,D项错误.
4.一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力、空气阻力),以下说法正确的是( )
A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力,大小总是相等
C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力总大于货物的重力
D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升,绳子对货物的拉力一定大于货物的重力
答案 B
解析 绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,不管货物匀速、加速还是减速,大小都相等,A项错误,B项正确;当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力(与绳子的重力无关),货物加速上升,绳子对货物的拉力大于货物的重力,货物减速上升,绳子对货物的拉力小于货物的重力,C、D两项错误.
5.(2016·上海)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的( )
A.OA方向 B.OB方向
C.OC方向 D.OD方向
答案 D
解析 据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故D项正确.
6.一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )
A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小
C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大
答案 C
解析 质点受到的合外力先从0逐渐增大,然后又逐渐减小为0,合力的方向始终未变,故质点的加速度方向不变,先增大后减小,速度始终增大,本题选C项.
7.一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间的关系的图像是( )
答案 C
解析 物块的受力如图所示,当F不大于最大静摩擦力时,物块仍处于静止状态,故其加速度为0;当F大于最大静摩擦力后,由牛顿第二定律,得F-μFN=ma,即F=μFN+ma,F与a成线性关系.选项C正确.
8.(2016·南通联考)假想一个登陆舱接近了木星的一个卫星——木卫四的表面.如果发动机提供了一个3 260 N的向上的推力,登陆舱以恒定速度下降.如果发动机仅提供2 200 N的向上推力,登陆舱以0.4 m/s2的加速度下降.则登陆舱的质量与靠近木卫四表面的自由下落的加速度分别为( )
A.326 kg 1.23 m/s2 B.2 650 kg 2.46 m/s2
C.2 650 kg 1.23 m/s2 D.326 kg 2.46 m/s2
答案 C
解析 登陆舱以恒定速率下降时有F1-mg=0,加速下降时,由牛顿第二定律得mg-F2=ma,解得m=2 650 kg,g=1.23 m/s2,C项正确.
9.(2016·东城区模拟)一物体重为50 N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现加上如图所示的水平力F1和F2,若F2=15 N时物体做匀加速直线运动,则F1的值可能是(g=10 m/s2)( )
A.3 N B.25 N
C.30 N D.50 N
答案 ACD
解析 若物体向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知F2-F1-μG=ma>0,解得F1<5 N,A项正确;若物体向右做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知F1-F2-μG=ma>0,解得F1>25 N,C、D两项正确.
10.一质量为2 kg的物体在几个力的作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是( )
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2
B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5 m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5 m/s2
答案 BC
解析 根据平衡条件得知,其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后,物体的合力大小范围为5 N≤F合≤25 N,根据牛顿第二定律a=eq \f(F,m)得:物体的加速度范围为:2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2.A项,若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上,物体做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2.故A项错误.B项,由于撤去两个力后其余力保持不变,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动.加速度大小可能等于10 m/s2.故B项正确.C项,若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,物体做匀减速直线运动.故C项正确.D项,由于撤去两个力后其余力保持不变,在恒力作用下不可能做匀速圆周运动.故D项错误.
11.(2016·闽粤高三大联考)一放在粗糙的水平面上的物块在一斜向上的拉力F的作用下沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动,力F在水平和竖直方向的分量分别为F1、F2,如图所示.现将力F突然改为大小为F1、方向水平向右的恒力,则此后( )
A.物体将仍以加速度a向右做匀加速直线运动
B.物体将可能向右做匀速直线运动
C.物体将可能以大于a的加速度向右做匀加速直线运动
D.物体将可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动
答案 BD
解析 设地面与物体间的动摩擦因数为μ,当用斜向上的拉力F的作用时,加速度a=eq \f(F1-μ(mg-F2),m),现将力F突然改为大小为F1、方向水平向右的恒力则:A项,加速度a′=eq \f(F1-μ mg,m)<a,所以物体可能以小于a的加速度向右做匀加速直线运动,故A、C项错误,D项正确;B项,若μmg=F1,则加速度为零,所以物体将可能向右做匀速直线运动,故B项正确.
12.如图所示,质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开.已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则( )
A.滑块向左运动过程中,始终做减速运动
B.滑块向右运动过程中,始终做加速运动
C.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为eq \f(kx0+μmg,m)
D.滑块向右运动过程中,当弹簧形变量x=eq \f(μmg,k)时,物体的速度最大
答案 ACD
解析 以滑块为研究对象分析受力可知,滑块向左接触弹簧的运动过程中,在水平方向上受到向右的弹簧弹力和摩擦力作用,且弹簧的弹力逐渐增大,即滑块所受合力始终与运动方向相反,故滑块一直做减速运动,所以A项正确,选项B错误;当弹簧的压缩量为x0时,弹簧弹力最大,滑块所受合力最大,由牛顿第二定律有kx0+μmg=ma,故此时滑块的加速度最大为a=eq \f(kx0+μmg,m),所以C项正确;在滑块向右运动过程中,先做加速度减小的加速运动,当弹簧形变量x=eq \f(μmg,k)时,弹簧弹力F=kx=μmg,滑块所受合力为零,加速度为零,速度最大.所以D项正确.
13.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则( )
A.物块可能匀速下滑
B.物块仍以加速度a匀加速下滑
C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑
答案 C
解析 设斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律,物块的加速度a=eq \f(mgsinθ-μmgcsθ,m)>0,即μ<tanθ.对物块施加竖直向下的压力F后,物块的加速度a′=eq \f((mg+F)sinθ-μ(mg+F)csθ,m)=a+eq \f(Fsinθ-μFcsθ,m),且Fsinθ-μFcsθ>0,故a′>a,物块将以大于a的加速度匀加速下滑.故选项C正确,选项A、B、D错误.
二、非选择题
14.在广州亚运会上,由地面上近1 400人用绳索拉着的180名演员上演“空中飞人.现在把他们某次训练过程中的情节简化成模型:如图所示,地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量m=60 kg的演员从静止竖直向上拉高24 m,用时t=6 s,演员先竖直向上做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动后静止在高空.其加速和减速过程中的加速度之比为1∶5,忽略滑轮的质量和滑轮与轴之间的摩擦力.求演员在匀加速上升过程中轻绳对地面上的人的拉力为多少?(g=10 m/s2)
解析 设演员在匀加速和匀减速过程中所用时间分别是t1和t2,加速度大小分别为a和5a,因为匀加速的末速度即为匀减速的初速度.所以at1=5at2
又因为t1+t2=6 s,得t1=5 s,t2=1 s
h=eq \f(1,2)at12+eq \f(1,2)×5at22
代入数据,得a=1.6 m/s2
演员在匀加速上升过程中,由牛顿第二定律,得
F-mg=ma
解得F=696 N
根据牛顿第三定律,轻绳对地面上的人的拉力也是696 N.
2021高考物理大一轮复习题组层级快练:第三单元 牛顿运动定律 作业15 Word版含答案: 这是一份2021高考物理大一轮复习题组层级快练:第三单元 牛顿运动定律 作业15 Word版含答案,共9页。
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