2022届高中物理一轮复习 第三单元 牛顿运动定律 训练卷 A卷 教师版

这是一份2022届高中物理一轮复习 第三单元 牛顿运动定律 训练卷 A卷 教师版，共6页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
    2022届高三一轮单元训练卷第三单元 牛顿运动定律（A）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．爱因斯坦曾把物理一代代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中的警员破案。下列说法符合物理史实的是(　　)A．著名物理学家亚里士多德曾指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向B．与伽利略同时代的科学家笛卡儿通过“斜面实验”得出推断：若没有摩擦阻力，球将永远运动下去C．科学巨人牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上，提出了动力学的一条基本定律，那就是惯性定律D．牛顿在反复研究亚里士多德和伽利略实验资料的基础上提出了牛顿第二定律【答案】C【解析】笛卡儿指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来也不会偏离原来的方向，A错误；通过“斜面实验”得出若没有摩擦阻力，球将永远运动下去这一结论的是伽利略，不是笛卡儿，B错误；牛顿在伽利略和笛卡儿的工作基础上，提出了动力学的一条基本定律，那就是牛顿第一定律，而牛顿第一定律又叫做惯性定律，C正确；牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上提出了牛顿第一定律，D错误。2．某同学找了一个用过的易拉罐在底部打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是(　　)A．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快B．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快C．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变D．易拉罐上升、下降的过程中，水都不会从洞中射出【答案】D【解析】易拉罐被抛出后，不论上升还是下降，易拉罐及水均处于完全失重状态，水都不会从洞中射出，ABC错误，D正确。3．如图，用夹砖器把两块质量都为m的相同长方体砖块夹住后竖直向上加速提起，提起过程加速度的最大值为a、已知重力加速度为g，则加速提起砖块过程(　　)A．握住夹砖器的力越大，夹砖器对砖块的摩擦力越大B．夹砖器对两块砖块的压力大小可能不相等C．两块砖块之间的摩擦力为零D．每个砖块受到夹砖器的摩擦力最大值均为m(g＋a)【答案】CD【解析】将两块砖视为整体，竖直方向受力分析并根据牛顿第二定律得2f－2mg＝2ma，解得f＝m(g＋a)，摩擦力大小与压力无关；当以最大加速度运动时，每块砖受到的摩擦力为m(g＋a)，故A错误，D正确；将两块砖视为整体，水平方向受到两个方向相反的压力，根据平衡条件可知，夹砖器对两块砖块的压力等大反向，故B错误；设两块砖的之间的摩擦力为f′，隔离其中一块砖受力分析，并根据牛顿第二定律有f′＋f－mg＝ma，解得f′＝0，故C正确。4．如图所示，甲、乙两车均在光滑的水平面上，车质量都是M，人的质量都是m，甲车上人用力F推车，乙车的人用等大的力F拉绳子（绳与轮的质量和摩擦均不计），人与车始终保持相对静止，下列说法正确的是(　　)A．甲车的加速度大小为B．甲车的加速度大小为C．乙车的加速度大小为D．乙车的加速度大小为0【答案】C【解析】对甲，以整体为研究对象，水平方向不受力，所以甲车的加速度大小为0，AB错误；对乙，以整体为研究对象，水平方向受向左的2F的拉力，故乙车的加速度大小为，C正确，D错误。5．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车放在斜面上，系统静止不动。用遥控器启动小车，小车沿斜面加速上升，则(　　)A．系统静止时弹簧处于原长B．小车加速时弹簧处于原长C．小车加速时弹簧被压缩D．小车加速时不可将弹簧换成细绳【答案】A【解析】系统静止时，系统受力平衡，水平方向不受力，弹簧弹力等于零，弹簧处于原长；小车加速上升时，知系统受到的合力的水平分力不为零，且方向向右，则弹簧提供的是拉力，所以弹簧处于拉伸状态，所以小车加速时，可将弹簧换成细绳。故A正确，BCD错误。6．如图所示，卡车上固定有倾角均为37°的两个斜面体，匀质圆筒状工件置于两个斜面间。卡车正以90 km/h的速度匀速行驶，为了保证刹车时工件不与其中任何一个斜面脱离，则其刹车的最小距离更接近于(路面能提供足够大摩擦，sin 37°＝0.6)(　　)A．33 m     B．43 m     C．53 m     D．63 m【答案】B【解析】卡车刹车时，当后斜面的支持力为零时，加速度最大，设卡车安全刹车的最大加速度大小为a，此时工件的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律可得mgtan 37°＝ma，解得a＝g，由0－v2＝2ax，得x＝m，其刹车的最小距离更接近于43 m，故B正确。7．如图所示为学生手端餐盘准备用餐的情景，假设盘保持水平，盘里的碗、碟、水果的四周都留有空间，并与餐盘保持相对静止，则下列说法正确的是(　　)A．减速行走时，水果一定受到3个力的作用B．加速向前行走时，盘对碗的作用力水平向前C．将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中，食物都处于失重状态D．若途中停下看通知时，餐盘稍微倾斜，但盘和里面的东西都静止，则盘对碗的支持力垂直盘面向上【答案】AD【解析】减速行走时，水果一定受到3个力的作用，分别是重力、支持力、摩擦力，A正确；加速前行时，盘子对碗产生两个作用力，分别是支持力和向前的摩擦力，合力斜向前方，B错误；将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中，食物都先处于失重，后处于超重状态，C错误；若途中停下看通知时，餐盘稍微倾斜，但盘和里面的东西都静止，弹力垂直于接触面，所以盘对碗的支持力垂直盘面向上，D正确。8．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将30 kg的建筑材料拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，g取l0 m/s2，下列说法中，正确的是(　　)A．若将材料缓慢上拉，则绳子对材料的拉力为300 NB．若将材料缓慢上拉，则人对地面的压力为700 NC．若将材料以a＝1 m/s2的加速度加速上拉，则人对地面的压力为370 ND．若人始终未离开地面，则材料上升的加速度不可能大于m/s2【答案】ACD【解析】若将材料缓慢上拉，建筑材料保持平衡，则绳子对材料的拉力等于建筑材料的重力，有F1＝m1g＝300 N，若将材料缓慢上拉，则人对地面的压力为F2＝m2g－F1＝400 N，故A正确，B错误；若将材料以a＝1 m/s2的加速度加速上拉，以建筑材料为对象，由牛顿第二定律得F3－m1g＝m1a，解得F3＝330 N，人对地面的压力为F4＝m2g－F3＝370 N，则人对地面的压力为370 N，故C正确；若人始终未离开地面，绳子的最大拉力F5＝m2g＝700 N，以建筑材料为对象，由牛顿第二定律得F5－m1g＝m1am，解得m/s2，则材料上升的加速度不可能大于m/s2，故D正确。9．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1＝kv，其中k为常数，则圆环运动过程中(　　)A．最大加速度为           B．最大加速度为C．最大速度为        D．最大速度为【答案】AC【解析】当F1<mg时，由牛顿第二定律得F－μ(mg－kv)＝ma，当v＝时，圆环的加速度最大，即amax＝，A正确，B错误；圆环速度逐渐增大，当F1＝kv>mg时，由牛顿第二定律得F－μ(kv－mg)＝ma，当a＝0时，圆环的速度最大，即vmax＝，C正确，D错误。10．一足够长的轻质绸带置于光滑水平地面上，绸带上放着质量分别为mA＝1 kg和mB＝2 kg 的A、B两物块，A、B与绸带之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示(重力加速度g取10 m/s2)，若A、B与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当F逐渐增大时，A、B的加速度aA和aB随F变化的图象正确的是(　　)【答案】BD【解析】A与绸带间的最大静摩擦力fA＝μmAg＝0.2×1 kg×10 m/s2＝2 N，B与绸带间的最大静摩擦力fB＝μmBg＝0.2×2 kg×10 m/s2＝4 N，绸带受到的最大摩擦力f＝fA＝2 N＜fB，故绸带与物体B一直保持相对静止，产生的最大加速度a＝＝ m/s2＝1 m/s2，此时对A分析，F－fA＝mAa，解得F＝3 N；当F≤3 N时，A、B和绸带一起做加速运动，加速度a共＝＝，当F＞3 N时，A与绸带发生相对滑动，A的加速度aA＝＝F－2，B的加速度恒定，故B、D正确，A、C错误。二、(本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题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)11．(4分)某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C处是钩码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下，改变C处钩码个数，测出C处不同个数钩码的总质量m及对应加速度a，然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数。(1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还需要________。A．秒表                     B．毫米刻度尺C．天平                     D．弹簧测力计(2)在实验数据处理中，该同学以C处钩码的总质量m为横轴，以加速度a为纵轴，绘制了如图乙所示的实验图线，可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________。(g取10 m/s2)【答案】(1)B    (2)0.3    (每空2分)【解析】(1)打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误；本实验不需要测滑块的质量，钩码质量已知，故不需要天平，故B错误；实验需要测量两点之间的距离，需要毫米刻度尺，故C正确；滑块受到的拉力等于钩码的重力，不需要弹簧测力计测拉力，故D错误。(2)对A、B、C系统应用牛顿第二定律可得，其中m＋m′＝m0；所以a－m图象中，纵轴的截距为－μg，故－μg＝－3，μ＝0.3。12．(8分)在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中，甲、乙两组同学分别用如图(a)和(b)所示的实验装置进行实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量的小车，位移传感器B随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器A固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F。改变重物的重力，重复实验多次，记录多组数据，并画出a－F图象。  (1)位移传感器B属于            。(选填“发射器”或“接收器”)(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是                                     。(3)图中符合甲组同学作出的实验图象的是      ；符合乙组同学作出的实验图象的是      。【答案】(1)发射器    (2)小车(包括位移传感器B)的质量远大于重物的质量    (3)②   ①  (每空2分)【解析】(1)位移传感器B属于发射器。(2)在该实验中实际是mg＝(M＋m)a，要满足mg＝Ma，应该使重物的质量远小于小车(包括位移传感器B)的质量，即小车(包括位移传感器B)的质量远大于重物的质量。(3)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比。甲组同学把重物的重力作为拉力F，由实验原理mg＝Ma，可得a＝，而实际上a′＝，即随着重物的质量增大，不再满足重物的质量远小于小车(包括位移传感器B)的质量，所以图中符合甲组同学作出的实验图象的是②。乙组直接用力传感器测拉力F，随着重物的质量增大，拉力F测量是准确的，a－F关系图象为一倾斜的直线且与甲的图象斜率相同，符合乙组同学作出的实验图象的是①。13．(9分)在“互联网＋”时代，网上购物已经成为一种常见的消费方式，网购也促进了快递业发展。如图，一快递小哥在水平地面上拖拉一个货箱，货箱的总质量为15 kg，货箱与地面间的动摩擦因数μ＝。若该小哥拉着货箱在水平地面上做匀速运动，取g＝10 m/s2，求：(1)拉力方向与水平面成60°角时拉力的大小(结果保留1位小数)；(2)所施加拉力的最小值和方向。【解析】(1)研究货箱，根据平衡条件有：Fsin 60°＋FN－mg＝0  (1分)Fcos 60°－Ff＝0  (1分)Ff＝μFN  (1分)解得：F＝50 N＝86.6 N。 (2分)(2)如图所示，tan θ＝＝μ，解得θ＝30°   (2分)即弹力和滑动摩擦力的合力FNf方向固定不变，当拉力F′的方向垂直FNf时，拉力F′有最小值由矢量三角形的关系可得：F′＝mgsin θ＝75 N。  (2分)14．(10分)如图所示，倾角θ＝30°的固定斜面上有一质量m＝1 kg的物体，物体连有一原长l0＝40 cm的轻质弹簧，在弹簧B端给弹簧一沿斜面向下的推力F，使物体沿斜面向下以加速度a1＝1 m/s2做匀加速运动，此时弹簧长度l1＝30 cm。已知物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，弹簧始终平行于斜面，重力加速度g＝10 m/s2。（弹簧始终在弹性限度内）(1)求推力F的大小和弹簧的劲度系数k；(2)若在弹簧B端加一沿斜面向上的拉力，使物体沿斜面向上做加速度a2＝2.2 m/s2的匀加速运动，求弹簧的长度l2。【解析】(1)对物体受力分析，由牛顿第二定律可知：F＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma1    (2分)F＝kΔl1，Δl1＝l0－l1  (2分)解得：F＝3.5 N，k＝35 N/m。(2分)(2)物体向上运动的过程中，由牛顿第二定律可知：F1－mgsin θ－μmgcos θ＝ma2  (1分)F1＝kΔl2，l2＝l0＋Δl2   (1分)解得：l2＝82 cm。(2分)15．(12分)在平直公路上有A、B两辆汽车，二者质量均为6.0×103 kg，运动时所受阻力均为车重的。它们的v－t图象分别如图中a、b所示，g取10 m/s2。求：(1)A车的加速度aA和牵引力FA；(2)0～3 s内B车的位移xB和牵引力FB。 【解析】(1)由图可得A车匀加速运动的加速度为：aA＝＝ m/s2＝1.75 m/s2   (2分)由牛顿第二定律得：FA－kmg＝maA   (2分)解得：FA＝1.45×104 N。(2分)(2)0～3 s内B车的位移等于B车的v－t图线与坐标轴围成的面积，即xB＝9 m  (2分)由图可得B车匀减速运动的加速度为aB＝＝－ m/s2   (1分)由牛顿第二定律得：FB－kmg＝maB   (1分)解得：FB＝0。(2分)16．(17分)用电动机带动倾斜传送带运送货物到顶端，A、B为传送带上表面平直部分的两端点，如图所示。AB长L＝32 m，传送带与水平面的夹角为θ，保持速度v＝8 m/s顺时针转动。将某种货物轻放底端A，正常情况下，经t0＝6 s时间货物到达B端。某次运送同种货物时，货物从传送带A端无初速向上运动Δt＝5.2 s时，电动机突然停电，传送带立刻停止转动，但最终该货物恰好到B端。取g＝10 m/s2，求：(1)货物在传送带上向上加速运动时的加速度大小a1；(2)sin θ 的值。【解析】(1)第一次，若一直加速则：x＝vt0＝24 m＜L  (1分)所以，应该是先加速后匀速，加速阶段的位移  (1分)加速的时间  (1分)匀速阶段，匀速的时间t2＝t0－t1   (1分)匀速的位移x2＝vt2  (1分)又有L＝x1＋x2  (1分)联立解得a1＝2 m/s2。  (2分)(2)因为Δt＞，所以5.2 s内物体先加速后匀速，加速阶段时间仍为t1＝4 s  (1分)位移为 (1分)匀速阶段时间t2′＝Δt－t1＝1.2 s   (1分)位移x2′＝vt2′＝9.6 m   (1分)皮带停止后x3＝L－x1－x2′＝6.4 m   (1分)设皮带停止后，货物加速度大小为a2，则   (1分)由牛顿第二定律得：μmgcos θ－mgsin θ＝ma1     (1分)μmgcos θ＋mgsin θ＝ma2     (1分)两式相减得sin θ＝0.15。  (1分)