江浙省高考物理總復習 第四章 牛頓運動定律專題檢測卷3-人教版高三全冊物理試題

專題檢測卷三牛頓運動定律一、選擇題(共16題,每題3分,共48分)1.(2018浙江杭州期末)下列關于慣性的說法正確的是()A.跳遠運動員可通過助跑來增大慣性B.汽車勻速運動時慣性小,急剎車時慣性大C.勻速前進的火車上,由于慣性,原地向上起跳的乘客將落在起跳點D.向東行駛的汽車突然剎車,由于慣性,乘客會向西傾倒2.(2017~2018學年浙江諸暨中學高二下學期期中)甲車快速倒車時車尾撞上靜止的同型號的乙車車頭,導致兩車司機受傷。甲車司機、乙車司機最有可能的傷情分別是()A.胸部受傷,胸部受傷 B.胸部受傷,背部受傷 C.背部受傷,胸部受傷 D.背部受傷,背部受傷3.(2017浙江名校協(xié)作體)走鋼絲是一種傳統(tǒng)的雜技項目,如圖所示表演者手拿長桿在鋼絲繩上移動,并在高空進行演出,則()A.人對鋼絲的壓力與鋼絲對人的支持力是平衡力B.表演者在傾斜的鋼絲上緩慢移動過程中,所受鋼絲的支持力始終等于人和桿的重力C.表演者受到鋼絲的作用力方向與人(包括桿)的重心在同一條直線上D.表演者手拿長桿會使整體重心升高,從而更容易保持平衡4.(2018浙江溫州九校期末)一個小木塊以10m/s的初速度在動摩擦因數(shù)為0.2的水平桌面上滑行,則小木塊停止前最后一秒內(nèi)的位移和運動6s內(nèi)的位移分別為(g取10m/s2)()A.1m25m B.1m24m C.2m25m D.2m23m5.(2018浙江杭州預測)跳傘運動已經(jīng)成為全球最為普及的航空體育項目之一,也成為年輕人最時髦的極限運動之一,甚至被發(fā)展成為一種技巧高超的體育活動。運動員一般坐飛機從3000米高空跳下,在離地1500米處打開降落傘,這一過程歷時約30秒。關于這一過程,以下說法正確的是()A.運動員僅受重力作用 B.運動員體驗到失重現(xiàn)象C.打開降落傘前的速度約為300m/s D.打開降落傘前的速度約為173m/s6.如圖所示為英國人阿特伍德設計的裝置,不考慮繩與滑輪的質(zhì)量,不計軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時兩人均站在水平地面上,當位于左側的甲用力向上攀爬時,位于右側的乙始終用力抓住繩子,最終至少一人能到達滑輪。下列說法中正確的是()A.若甲的質(zhì)量較大,則乙先到達滑輪B.若甲的質(zhì)量較大,則甲、乙同時到達滑輪C.若甲、乙質(zhì)量相同,則乙先到達滑輪D.若甲、乙質(zhì)量相同,則甲先到達滑輪7.(2019屆浙江嘉興高三普通高校招生選考科目)在空氣阻力不計的情況下,地球上有一物塊以某一初速度在粗糙的水平桌面上向前滑行位移x1后靜止;在月球上,相同的物塊以相同的初速度在相同的水平桌面上向前滑行位移x2后靜止,則()A.x1=x2 B.x1>x2 C.x1<x2 D.無法比較x1和x2的大小8.(2018年3月浙江稽陽聯(lián)誼學校高三第二學期選考聯(lián)考)一個質(zhì)量為20kg的物體靜止在傾角為30°的固定坡面上(足夠長),現(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為300N的推力后,物體以4m/s2的加速度沿斜面向上運動,g取10m/s2,以下說法正確的是()A.物體處于失重狀態(tài) B.物體受到滑動摩擦力,大小為280NC.若撤去推力,由于慣性,物體還要沿斜面加速一段時間,再減速 D.若撤去推力,物體的加速度大小為11m/s29.(2018浙江金華十校期末)一個質(zhì)量為50kg的人,站在豎直方向運動著的升降機地板上。他看到升降機上彈簧測力計掛著一個質(zhì)量為5kg的重物,彈簧測力計的示數(shù)為40N,重物相對升降機靜止,如圖所示。g取10m/s2。則()A.升降機一定向上加速運動B.升降機一定向上減速運動C.人對地板的壓力一定為400ND.人對地板的壓力一定為500N10.蹦極是一種極限體育項目,可以鍛煉人的膽量和意志。運動員從高處跳下,彈性繩被拉伸前做自由落體運動,彈性繩被拉伸后在彈性繩的緩沖作用下,運動員下落一定高度后速度減為零。在下降的全過程中,下列說法中正確的是()A.彈性繩拉伸前運動員處于失重狀態(tài),彈性繩拉伸后運動員處于超重狀態(tài)B.彈性繩拉伸后運動員先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)C.彈性繩拉伸后運動員先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)D.運動員一直處于失重狀態(tài)11.(2018浙江杭州預測)春暖河開,冰面上一塊石頭逐漸下陷,對于此現(xiàn)象下列說法不正確的是()A.冬天冰硬,冰面的反作用力等于石頭的壓力。春天冰面變軟,它的作用力達不到石頭的壓力,故石頭下陷B.不管是冬天還是春天,冰面對石頭的支持力與石頭對冰面的壓力相等C.下陷是因為冰面對石頭的支持力小于石頭的重力D.春暖河開冰面對石頭的支持力較冬天減小12.雨滴在下降過程中,由于速度逐漸增大,空氣阻力也將越來越大。假設雨滴質(zhì)量保持不變且下落距離足夠長,則在它由靜止開始下落的過程中,下列說法正確的是()A.雨滴先加速后勻速 B.雨滴先加速后減速最后勻速C.雨滴加速度先增大,后減小到零 D.雨滴加速度大小保持不變13.若貨物隨升降機運動的v-t圖象如圖所示(豎直向上為正),則貨物受到升降機的支持力F與時間t關系的圖象可能是()14.四個質(zhì)量相等的金屬環(huán),環(huán)環(huán)相扣,在一豎直向上的恒力F作用下,四個金屬環(huán)勻加速上升。則環(huán)1和環(huán)2間的相互作用力大小為()A.F B.F C.F D.F15.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住,并用傾角為30°的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止狀態(tài)。當木板AB突然向下撤離的瞬間,小球的加速度為()A.0B.大小為g,方向豎直向下C.大小為33D.大小為2316.如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動,小球A用細線懸掛于支架前端,質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端(B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ)。若某時刻觀察到細線偏離豎直方向θ角,則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為()A.mg,豎直向上 B.mg1+μC.mgtanθ,水平向右 D.mg1+tan二、實驗題(共3題,共14分)17.(5分)(2018浙江臺州中學統(tǒng)練)某實驗小組用如圖所示裝置研究加速度與力的關系,圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面,拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。(1)實驗時,下列操作必要且正確的是。

A.未吊沙桶時將長木板右端適當墊高,使小車能自由勻速滑動B.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄傳感器的示數(shù)C.改變沙和沙桶質(zhì)量,打出幾條紙帶D.用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量E.為了減小誤差,實驗中一定要保證沙和沙桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)若直接按上圖所示裝置進行實驗,以傳感器的示數(shù)F為橫坐標,通過紙帶分析得到的加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖象合理的是。

18.(4分)(2018浙江寧波六校期末)(1)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中,某同學組裝了如圖所示的裝置。關于平衡摩擦力的操作過程,下列說法中正確的是;

A.應將長木板的右端適當墊高B.應將小桶通過細線與小車相連C.應將紙帶穿過打點計時器并與小車相連D.如果小車在長木板上能保持靜止,就表明已經(jīng)平衡了摩擦力(2)下面有4條用電磁打點計時器(所用的交流電頻率為50Hz)打出的紙帶1、2、3、4,其中有兩條分別是做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”“驗證機械能守恒定律”實驗得到的,某同學在每條紙帶上取了點跡清晰的連續(xù)的4個點A、B、C、D,用刻度尺分別測出相鄰兩個點間距離如下表,則:紙帶AB/cmBC/cmCD/cm11.141.361.5821.621.721.9232.102.492.8843.563.563.56紙帶1通過B點時的速度為m/s(保留3位有效數(shù)字);紙帶(填“1”“2”“3”或“4”)是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗得到的;紙帶(填“1”“2”“3”或“4”)是“驗證機械能守恒定律”實驗得到的。

19.(5分)圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源,打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關系”。甲(1)完成下列實驗步驟中的填空:①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列的點。

②按住小車,在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點跡的紙帶,在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1,s2,…。求出與不同m相對應的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標,為縱坐標,在坐標紙上做出-m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則與m處應成關系(填“線性”或“非線性”)。

(2)完成下列填空:①本實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是。

②設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3,a可用s1、s3和Δt表示為a=。

乙丙③圖丙為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為,小車的質(zhì)量為。

三、計算題(共4題,共38分)20.(9分)(2019屆浙江溫州九校高三上學期10月第一次聯(lián)考)如圖甲所示,一只螞蟻在傾角為θ=37°的大理石斜面上沿直線向上拖拉質(zhì)量為m=1g的食物。t=0時刻從A點出發(fā),若螞蟻對食物拖拉的作用力F可以簡化成按如圖乙所示規(guī)律變化;第3s末運動到B點時速度剛好為0,此時螞蟻松開食物,食物下滑,第4s末食物剛好回到A點。已知食物與大理石面間的動摩擦因數(shù)μ=0.7,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2(食物可視為質(zhì)點,空氣阻力忽略不計)。求:(1)A、B間的距離及返回A點時速度的大小;(2)若螞蟻沿斜面向上拖拉食物時,食物對斜面的壓力大小恒為3×10-3N,則拖拉過程拖拉力F的平均功率是多少?(3)若在A點恰好有另外一只螞蟻,遇到該下滑的食物時,立即施加給食物沿斜面向上的大小為1×10-3N的恒力,則食物在距離A點多遠處方才停下?(忽略接觸瞬間的碰撞影響,斜面足夠長)21.(9分)(2018浙江紹興高三9月選考科目診斷性考試)某次冰壺比賽中,場地尺寸如圖所示,OA=5m,OC=43.89m。以C為圓心的圓(內(nèi)部區(qū)域稱為“營壘”)半徑R=1.83m。運動員將靜止于O點的冰壺(可視為質(zhì)點)沿中軸線加速推出,經(jīng)過4s到達A點后脫手,此時冰壺的速度為2m/s,已知冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)μ=0.008,g取10m/s2。求:(1)冰壺在OA過程中的平均速度大小;(2)冰壺被推出后,經(jīng)過多長時間速度減小為1m/s?(3)當冰壺速度減小到1m/s時,刷冰員進入冰道上“刷冰”(使冰轉化成薄薄的一層水)從而使得冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)μ'=,試判斷冰壺能否進入營壘區(qū)?22.(10分)某興趣小組研究在高空中下落的雞蛋。若雞蛋直接撞擊地面,雞蛋不被摔壞的最大高度為0.18m。如圖所示,興趣小組設計了一個保護雞蛋的裝置,用兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋,當雞蛋離夾板下端為某個距離時,經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn),若該裝置從距地面H=4.5m高處由靜止開始下落,雞蛋恰好沒有摔壞,且雞蛋的下落總時間t=1.2s。設雞蛋、夾板所受的空氣阻力都為自身重力的0.1,裝置碰地后速度立即變?yōu)榱闱冶３重Q直方向,不計裝置與地面作用時間。g取10m/s2。(1)若沒有裝置保護,求雞蛋不被摔壞落地時的最大速度;(2)求夾板與雞蛋之間的滑動摩擦力是雞蛋重力的幾倍。23.(10分)(2018浙江東陽中學月考)如圖所示,直升機懸停在洞穴上空,通過電動纜繩營救受困于洞底的勘探者,將其沿豎直方向吊出洞口。電動纜繩上端的拉力傳感器可以實時顯示勘探者對纜繩的拉力F,營救過程中拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示。已知直升機懸停處距離洞底32m,當t=11s時勘探者被拉到直升機處且速度剛好減為零,勘探者的質(zhì)量為80kg,且可視為質(zhì)點,纜繩質(zhì)量及空氣阻力均忽略不計,g取10m/s2。求:(1)勘探者在t=7s到t=11s過程中的加速度大小;(2)勘探者在t=5s到t=7s過程中的位移大小;(3)勘探者在加速上升過程中的平均速度大小。

專題檢測卷三牛頓運動定律1.C2.C3.C4.A5.B6.A7.C8.D9.C10.B11.A無論冰軟硬,冰面對石頭的作用力總等于石頭對冰面的壓力,選項A錯誤,B正確;下陷是因為冰面對石頭的支持力小于石頭的重力,選項C正確;冬天時冰面對石頭的支持力等于石頭的重力,春暖河開冰面對石頭的支持力較冬天減小,選項D正確。此題選不正確的選項,故選A。12.A雨滴下落過程中受到重力和阻力作用。根據(jù)牛頓第二定律有:a=mg-13.B由v-t圖象可知,過程①為向下勻加速直線運動(加速度向下,失重,F<mg);過程②為向下勻速直線運動(處于平衡狀態(tài),F=mg);過程③為向下勻減速直線運動(加速度向上,超重,F>mg);過程④為向上勻加速直線運動(加速度向上,超重,F>mg);過程⑤為向上勻速直線運動(處于平衡狀態(tài),F=mg);過程⑥為向上勻減速直線運動(加速度向下,失重,F<mg)。綜合以上分析可知B選項正確。14.C設四個環(huán)的質(zhì)量均為m,則以四個環(huán)整體為研究對象,有F-4mg=4ma,以2、3、4環(huán)為研究對象,有F'-3mg=3ma,解得F'=F,選項C正確。15.D在未撤離木板時,小球受到重力mg、彈簧的彈力F和木板的彈力FN而靜止,在撤離木板的瞬間,彈簧彈力的大小和方向均沒有發(fā)生變化,而小球的重力是恒力,故此時小球受到重力mg和彈簧的彈力F兩個力的作用,這兩個力的合力與木板提供的彈力大小相等,方向相反,故加速度的方向垂直于木板原來方向向下,選項D正確。16.D以A為研究對象,分析受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律得mAgtanθ=mAa,得a=gtanθ,方向水平向右。對B分析得,小車對B的摩擦力Ff=ma=mgtanθ,方向水平向右;小車對B的支持力大小為FN=mg,方向豎直向上,則小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小為F=FN2+17.答案(1)ABC(2)B解析(1)實驗前要平衡摩擦力,將長木板右端適當墊高,使小車能自由勻速滑動,故A正確;為充分利用紙帶,小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄傳感器的示數(shù),故B正確;為得出普遍規(guī)律,改變沙和沙桶質(zhì)量,打出幾條紙帶,故C正確;小車受到的拉力可由拉力傳感器測出來,不需要用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量,故D錯誤;小車受到的拉力可以由拉力傳感器測出,實驗中不需要保證沙和沙桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,故E錯誤。故選ABC。(2)小車質(zhì)量不變時,加速度與拉力成正比,所以a-F圖象是一條傾斜的直線,由實驗裝置可知,實驗前沒有平衡摩擦力,則畫出的a-F圖象在F軸上有截距;實驗中采用力傳感器直接測量拉力大小,則圖象不會出現(xiàn)彎曲,故選B。18.答案(1)AC(2)0.62513解析(1)應將長木板遠離滑輪的一端適當墊高,故A正確;平衡摩擦力時,不要掛小桶,故B錯誤;應將紙帶穿過打點計時器并與小車相連,如果紙帶上打出的點間隔相等,則摩擦力完全被平衡了,故C正確;平衡摩擦力后,輕推小車,小車能在長木板上做勻速直線運動,故D錯誤。(2)紙帶1通過B點時的速度,等于AC段的平均速度,vB=xAB+x對于紙帶1,xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.22cm,a=5.5m/s2,是勻加速運動;對于紙帶2,xBC-xAB=0.10cm,xCD-xBC=0.20cm,不是勻變速運動;對于紙帶3,xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.39cm,a=9.8m/s2,是加速度等于重力加速度的勻加速直線運動。對于紙帶4,xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0cm,a=0,是勻速直線運動。所以紙帶1是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗得到的;紙帶3是“驗證機械能守恒定律”實驗得到的。19.答案(1)等間距線性(2)遠小于砝碼和小車的總質(zhì)量s解析(1)①平衡摩擦力的標準為小車可以勻速運動,打點計時器打出的紙帶點跡間隔均勻,即打點計時器打出一系列等間距的點。⑥由F=(M+m)a得:1a(2)①為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是:遠小于砝碼和小車的總質(zhì)量;②利用Δs=aT2知:a=s③設小車的質(zhì)量為M,砝碼的質(zhì)量為m,受到的拉力大小為F,根據(jù)牛頓第二定律可得:F=(M+m)a,解得:1結合圖象可知:斜率代表k=1F即F=1k;截距代表b=MF20.答案(1)0.2m0.4m/s(2)5.4×10-4W(3)215解析(1)由牛頓第二定律有,下滑的加速度為:a=mgsinθ-μmg上拖過程AB的位移大小為:s=12a下落到A點的速度為:vA=at2=0.4m/s;(2)由動能定理有:WF-mgssinθ-μFNs=0拖拉力F的平均功率為:P=WF(3)食物受到的合外力ma'=F'+μmgcosθ-mgsinθ又vA2=解得:x=vA21.答案(1)1.25m/s(2)12.5s(3)不能進入營壘區(qū)解析(1)由題意知,OA段位移x1=5m,歷時t1=4s,則v=x1(2)設冰壺滑行加速度大小為a,根據(jù)μmg=ma,解得a=μg=0.08m