2019高三物理單元測(cè)試9：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合運(yùn)用

1、2019高三物理單元測(cè)試9:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合運(yùn)用（時(shí)間:90分鐘總分值：100分）【一】選擇題1.電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一質(zhì)量為m的物體.當(dāng)電梯靜止時(shí)彈簧被壓縮了 x;當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧又被壓縮了x.試判斷電梯運(yùn)動(dòng)白可能情況是 （）A.以大小為2g的加速度加速上升B.以大小為2g的加速度減速上升C.以大小為g的加速度加速上升D.以大小為g的加速度減速下降【答案】選C、D.【詳解】物體靜止時(shí)，kx=mg,當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，取向上為正方向，由牛頓第二定律得：2kx-mg= ma,可求出：a=g,方向豎直向上，因此電梯可能以大小為g的加速度加速上升，也可能以

2、大小為g的加速度減速下降，故 A B均錯(cuò)誤，C、D正確.2 .在第11屆全運(yùn)會(huì)上，福建女選手鄭幸娟以“背越式”成功地跳過(guò)了1.95m的高度，成為全國(guó)冠軍，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.下落過(guò)程中她處于失重狀態(tài)B.起跳以后上升過(guò)程她處于超重狀態(tài)C.起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力等于她對(duì)地面的壓力D.起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力大于她對(duì)地面的壓力【答案】選A、C.【詳解】無(wú)論是上升過(guò)程還是下落過(guò)程，運(yùn)動(dòng)員的加速度始終向下，所以她處于失重狀態(tài)，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力與她對(duì)地面的壓力為一對(duì)作用力與反作 用力，大小應(yīng)相等，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.3 .從正在加速上升的氣球上落下

3、一個(gè)物體，在物體剛離開氣球的瞬間，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.物體向下做自由落體運(yùn)動(dòng)B.物體向上運(yùn)動(dòng)，加速度向上C.物體向上運(yùn)動(dòng)，加速度向下D.物體向上還是向下運(yùn)動(dòng)，要看物體離開氣球時(shí)的速度【答案】選C.【詳解】剛離開氣球瞬間，物體由于慣性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度方 向向下.4.直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如下圖.設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)

4、物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D.假設(shè)下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力“而飄起來(lái)”【答案】C【詳解】以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：M+m)g-kv2=(M+m)a，設(shè)箱內(nèi)物體受到的支持力FN以箱內(nèi)物體為研究對(duì)象，有mg-FN=m，由兩式得FN= kmv .通過(guò)此式M m可知，隨著下落速度的增大， 箱內(nèi)物體受到的支持力逐漸增大， 所以AB刖錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確. 5.如下圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為 m的木塊間 用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是科mg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，那么輕繩對(duì)m的

5、最大拉力為()人3於如 542【答案】B【詳解】分別對(duì)整體右端一組及個(gè)體受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律，由整體法、隔離法可得F=6m。F-mg=2mO科mg-T=mOD由聯(lián)立可得 T=;科mg所以B正確.6、如圖甲所示，在粗糙水平面上，物體A在水平向右的外力 F的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其速度一時(shí)間圖象如圖乙所示，以下判斷正確的選項(xiàng)是 () 砒m-L)甲乙A在01s內(nèi)，外力F不斷增大日 在1s3s內(nèi)，外力F的大小恒定C在3s4s內(nèi)，外力F不斷減小D 在3s4s內(nèi)，外力F的大小恒定【答案】BC【詳解】在。1s內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，外力 F恒定，故A錯(cuò)、在1s3s內(nèi)，物體 做勻速運(yùn)動(dòng)，外力 F也恒定，B

6、正確、在3s4s內(nèi)，物體做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，所以 外力F不斷減小，C對(duì)D錯(cuò)、7.如下圖，底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為20N,完全相同的彈簧測(cè)力計(jì)甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊，在水平地面上，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為 10N, 當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)為8N,這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是()甲一乙B、4m/s2A 2m/s2C 6m/s2D、8m/s2【答案】B【詳解】小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊隨小車也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)均為10N,形變相同，彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?8N,形變減小Ax,彈簧測(cè)力計(jì)乙形變要增加 Ax, 因此彈簧測(cè)力計(jì)乙的

7、示數(shù)為 12N,物塊受到的合外力為 4N,故加速度的大小是 a=L:m/s2 = 4m/s2.8、如圖甲所示，A B兩物體疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A施加一水平力F, Ft圖象如圖乙所示，兩物體在力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)， 且始終相對(duì)靜止，規(guī)定水平向右為正方向， 那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 （）甲乙A兩物體在4s時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向日 在1s3s時(shí)間內(nèi)兩物體間摩擦力為零C 6s時(shí)兩物體的速度為零D B物體所受的摩擦力方向始終與力F的方向相同【答案】D【詳解】?jī)晌矬w在 01s內(nèi)，做加速度增大的變加速運(yùn)動(dòng)，在1s3s內(nèi)，做勻加速運(yùn)動(dòng)，在3s4s內(nèi)，做加速度增大的變加速運(yùn)動(dòng)，在 4s6s內(nèi)，做加速度減小的變

8、加速運(yùn)動(dòng)，故 兩物體一直向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)誤，D正確，1s3s時(shí)間內(nèi)兩物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì) B進(jìn)行受力分析可知兩物體間的摩擦力不為零，B錯(cuò)誤、9、圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片，為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間、技術(shù)人員通過(guò)測(cè)量繪制出如圖乙所示的示意圖、AC是滑道的豎直高度，D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn)，且有AD= DE= 10m,滑道AE可視為光滑，滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開始沿滑道 AE向下做直線滑動(dòng)，g取10m/s2,那么滑行者在滑道 AE上滑行的時(shí)間為（）甲乙A. 2s B 2sC. 3s 0 2 2s【答案】B【詳解】AE兩點(diǎn)在以D為圓心半徑為 R= 10m的圓上，在AE上的滑

9、行時(shí)間與沿 AD所在的直4R徑自由下落的時(shí)間相同，1=/* = 2$,選B.10 .某大型游樂場(chǎng)內(nèi)的新型滑梯可以等效為如下圖的物理模型，一個(gè)小朋友在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)科1<tan 0 ,BC段的動(dòng)摩擦因數(shù) 科2>tan 0 ,他從A點(diǎn)開始下滑，滑到 C點(diǎn)恰好靜止，整 個(gè)過(guò)程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài).那么該小朋友從斜面頂端 A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過(guò)程中（）2A.地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B.地面對(duì)滑梯始終無(wú)摩擦力作用C.地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D.地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小【答案】選A.【詳解】小朋友在A

10、B段沿滑梯向下勻加速下滑，在BC段向下勻減速下滑，因此小朋友和滑梯組成的系統(tǒng)水平方向的加速度先向左后向右，那么地面對(duì)滑梯的摩擦力即系統(tǒng)水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正確，B錯(cuò)誤；系統(tǒng)在豎直方向的加速度先向下后向上，因此系統(tǒng)先失重后超重，故地面對(duì)滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的總重力的大小，C、D錯(cuò)誤.【二】非選擇題11 .一斜面固定在水平地面上，用平行于斜面的力F拉質(zhì)量為m的物體，可使它勻速向上滑動(dòng)，如下圖，假設(shè)改用大小為3F的力，仍平行于斜面向上拉該物體，讓物體從底部由靜止開始運(yùn)動(dòng)、斜面長(zhǎng)為 L,物體的大小可以忽略，求：(1)在3F力的作用下，物體到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度

11、；(2)要使物體能夠到達(dá)斜面頂端，3F力作用的時(shí)間至少多長(zhǎng)？【答案】J ,【詳解】(1)設(shè)斜面傾角為0 ,斜面對(duì)物體的摩擦力為Ff.當(dāng)用F的拉力時(shí)，物體勻速運(yùn)動(dòng),有F-mgsin 0 -Ff=0 當(dāng)用3F的拉力時(shí)，物體的加速度為a,到達(dá)頂端時(shí)的速度為 v,由牛頓第二定律3F-mgsin 0 -Ff=ma v2-0=2aL 由式解得(2)設(shè)3F的拉力至少作用t時(shí)間，撤去拉力后加速度為a',還能滑行t '時(shí)間，撤去拉力后有mgsin 0 +Ff=ma'1 1 at2+ a a' t ' 2=L由式得a=2a',又由速度關(guān)系at-a ' t &

12、#39; =0,得 t ' =2t解得：12.一小轎車從高為10n傾角為37。的斜坡頂端從靜止開始向下行駛，當(dāng)小轎車到達(dá)底端時(shí)進(jìn)入一水平面，在斜坡底端 115m的地方有一池塘，發(fā)動(dòng)機(jī)在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2X103N,在水平地面上調(diào)節(jié)油門后，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力為1.4 X 104N,小轎車的質(zhì)量為 2t,小轎車與斜坡及水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5(g取10m/s2)、求：(1)小轎車行駛至斜坡底端時(shí)的速度；(2)為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘，在水平地面上加速的時(shí)間不能超過(guò)多少？(轎車在行駛過(guò)程中不采用剎車裝置)【答案】(1)10m/s(2)5s【詳解】(1)小轎車在斜坡上行駛時(shí)，由牛頓第二定律得 F1+mgsin370 科mgcos37° = ma1代入數(shù)據(jù)得a1 = 3m/s2由 v2 = 2a1x1