高考物理一轮复习 单元测试 牛顿运动定律（含答案解析）

这是一份高考物理一轮复习 单元测试 牛顿运动定律（含答案解析），共8页。试卷主要包含了则有，66 m/s等内容，欢迎下载使用。
2020版高考物理 单元测试 牛顿运动定律1.下列关于牛顿运动定律说法正确的是(　　)A．力是维持物体运动的原因B．牛顿第一定律可以用实验直接验证C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D．作用力与反作用力的性质一定相同  2.如图所示，a、b两物体的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2.则有(　　)A．a1=a2，x1=x2     B．a1<a2，x1=x2         C．a1=a2，x1>x2     D．a1<a2，x1>x2  3.如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从左轮中心正上方的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．合力对物块的冲量大小一定为2mv2B．合力对物块的冲量大小一定为2mv1C．合力对物块的冲量大小可能为零D．合力对物块做的功可能为零  4.小刚同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是(　　)A．在5～10 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B．在0～5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态C．在10～20 s内，该同学所受的支持力不变，该同学的机械能减少D．在20～25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态  5.如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,两物体与水平面的动摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是(　　)A.a1=a2,F1>F2       B.a1=a2,F1<F2               C.a1=a2,F1=F2       D.a1>a2,F1>F2  6.如图所示，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，水不会从洞中射出  7.带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，又称连续输送机．如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带上，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法正确的是(　　)A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短C．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短D．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短  8.如图所示，质量分别为m、2m的小球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线．在线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为(　　)      9. (多选)如图甲所示,一质量为m0的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图像。g取10 m/s2,则(　　)A.滑块的质量m=4 kgB.木板的质量m0=6 kgC.当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.1  10. (多选)静止于粗糙水平面上的物体，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化关系如图甲所示，在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化关系如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)图甲　　　　　　图乙　　A．物体与水平面间的摩擦力先增大，后减至某一值并保持不变B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C．物体的质量为6 kgD．4 s末物体的速度大小为4 m/s 实验题11.某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a.(1)实验中的钩码的质量可以不需要远小于小车质量，其原因是________．A．车所受的拉力与钩码的重力无关B．小车所受的拉力等于钩码重力的一半C．小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出(2)图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=________m/s2.(3)根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象，下列图象中最符合本实验实际情况的是________．  12.一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量m1=4 kg 的物块P,Q为一重物,已知Q的质量m2=8 kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=600 N/m,系统处于静止,如图所示。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力(g取10 m/s2)。求:(1)物体做匀加速运动的加速度大小;(2)F的最大值与最小值。                         13.如图所示为上、下两端相距L=5 m，倾角α=30°，始终以v=3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)．将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t=2 s到达下端．重力加速度g取10 m/s2，求： (1)传送带与物体间的动摩擦因数；(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端．                  
答案解析1.答案为：D；解析：由牛顿第一定律可知，力不是维持物体运动的原因，A错误；牛顿第一律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，B错误；不相互接触的两个物体之间也可能存在作用力与反作用力，如相互吸引且并未接触的两块磁铁，C错误；作用力与反作用力的性质相同，D正确． 2.答案为：B；解析：对a、b物体及弹簧整体分析，有：a1==－g，a2=，可知a1<a2，再隔离b分析，有：F1－m2g=m2a1，解得F1=，F2=m2a2=，可见F1=F2，再由胡克定律知，x1=x2.所以B选项正确． 3.答案为：D；解析： [若v2>v1，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，速度减为零后再返回做匀加速直线运动，达到速度v1后做匀速直线运动，可知物块再次回到P点的速度大小为v1，规定向左为正方向，根据动量定理得，合外力的冲量I合=mv1－m(－v2)=mv1＋mv2.根据动能定理知，合外力做功W合=mv－mv；若v2<v1，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，速度减为零后再返回做匀加速直线运动，物块再次回到P点的速度大小为v2，规定向左为正方向，根据动量定理得，合外力的冲量为：I合=mv2－m(－v2)=2mv2：根据动能定理知，合外力做功为：W合=mv－mv=0.故D正确，A、B、C错误．故选D.] 4.答案为：A；解析：由题给图象可知，在5～10 s内，电梯匀速上升，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，A正确；在0～5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态，B错误；在20～25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态，D错误；在10～20 s内，电梯减速上升，且加速度大小a=0.2 m/s2，由牛顿第二定律可知，支持力向上且大小不变，支持力做正功，故机械能增加，C错误． 5.答案为：A；解析：以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a2得到a1=a2当F拉B时,以A为研究对象,则有F1-μm1g=m1a1得到F1=F同理,当F拉A时,以B为研究对象得到F2=F由于m1>m2,则F1>F2所以A正确,B、C、D错误。 6.答案为：D；解析：易拉罐被抛出后，不论上升还是下降，易拉罐均处于完全失重状态，水都不会从洞中射出，故选项A、B、C错误，选项D正确．  7.答案为：C；解析：木炭包与传送带相对滑动的距离为黑色径迹的长度，当放上木炭包后传送带相对于木炭包向右滑动，所以黑色径迹应出现在木炭包的右侧，选项A错误；设木炭包的质量为m，传送带的速度为v，木炭包与传送带间动摩擦因数为μ，则对木炭包有μmg=ma，木炭包加速的时间t==，该过程传送带的位移x1=vt=，木炭包的位移x2=vt=t=，黑色径迹的长度Δx=x1－x2=，由上式可知径迹的长度与木炭包的质量无关，传送带的速度越大，径迹越长，木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹越短，选项C正确，选项B、D错误．  8.答案为：A；解析：在细线剪断前，对A、B及弹簧整体由牛顿第二定律有F－3mg=3ma，对B由牛顿第二定律得F弹－2mg=2ma，由此可得F弹=；细线被剪断后的瞬间，弹簧弹力不变，此时对A球来说，受到向下的重力和弹力，则有F弹＋mg=maA，解得aA=＋g，故A正确．9.答案为：AD；解析：当F=6N时,加速度为a=1m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(m0+m)a,代入数据解得m0+m=6kg;当F>6N时,根据牛顿第二定律得a=,知图线的斜率k=,解得m0=2kg,则滑块的质量m=4kg,故选项A正确,B错误;根据F>6N时的图线知,F=4N时,a=0,代入数据解得μ=0.1,选项D正确;当F=8N时,对滑块,根据牛顿第二定律得μmg=ma',解得a'=μg=1m/s2,选项C错误。  10.答案为：ABD；解析：由题图乙知，0～2 s内物体静止不动，物体所受的静摩擦力与拉力平衡，则知摩擦力逐渐增大，t=2 s时静摩擦力达到最大值，之后物体开始运动，受到滑动摩擦力作用，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，并且保持不变，所以物体所受的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变，故A正确；在2～4 s内，由牛顿第二定律得F－μmg=ma，由题图知，当F=6 N时，a=1 m/s2，当F=12 N时，a=3 m/s2，代入关系式解得μ=0.1，m=3 kg，故B正确，C错误；根据at图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量可知，4 s内物体速度的变化量为Δv=×2 m/s=4 m/s，由于初速度为0，所以4 s末物体的速度大小为4 m/s，故D正确．  11.答案为：(1)C；(2)0.75；(3)B；解析：(1)小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出，因此实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量，选项C正确．(2)由Δx=aT2和逐差法，T=5× s=0.1 s，可得a=×10－2 m/s2=0.75 m/s2.(3)由于实验时没有平衡摩擦力，当拉力达到一定值时，小车才会运动，当小车运动起来后，对小车受力分析，水平方向小车受绳的拉力F绳=2F，滑动摩擦力Ff，由牛顿第二定律有：2F－Ff=ma，则a=F－，则知四个图象中符合实验实际情况的是图象B. 12.解：(1)设刚开始时弹簧压缩量为x0,在沿斜面方向上有(m1+m2)gsinθ=kx0              ①因为在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力,所以在0.2s时,P对Q的作用力为0,由牛顿第二定律知,沿斜面方向上有kx1-m1gsinθ=m1a②前0.2s时间内P、Q向上运动的距离x0-x1=at2③联立①②③式解得a=3m/s2。(2)当P、Q开始运动时拉力最小,此时有Fmin=(m1+m2)a=36N当P、Q分离时拉力最大,此时有Fmax=m2(a+gsinθ)=72N。 13.解：(1)物体在传送带上受力分析如图所示，物体沿传送带向下匀加速运动，设加速度为a.由题意得L=at2，解得a=2.5 m/s2.由牛顿第二定律得mgsin α－Ff=ma，又Ff=μmgcos α，解得μ=≈0.29.(2)如果传送带逆时针转动，要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端，则需要物体有沿传送带向下的最大加速度，即所受摩擦力沿传送带向下，设此时传送带速度为vm，物体加速度为a′.由牛顿第二定律得mgsin α＋Ff=ma′，Ff=μmgcos α，v=2La′，联立解得vm=8.66 m/s.答案为：(1)0.29；(2)8.66 m/s；