第三章-牛頓運(yùn)動(dòng)定律(A)(解析版)

優(yōu)創(chuàng)卷·一輪復(fù)習(xí)單元測(cè)評(píng)卷第一章質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)A卷名校原創(chuàng)基礎(chǔ)卷一、選擇題（本題共8小題，每小題4分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分.）1.（2018·北京高一學(xué)業(yè)考試）關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體受到的合力為零，物體運(yùn)動(dòng)的速度也一定為零B.物體受到的合力為零，物體運(yùn)動(dòng)的速度一定保持不變C.物體所受合力越大，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大D.物體所受合力越大，物體運(yùn)動(dòng)的加速度越小【答案】B【解析】AB.根據(jù)F=ma知，物體受到的合力為0，物體的加速度為零，物體運(yùn)動(dòng)的速度保持不變，故A錯(cuò)誤，B正確；C.物體所受合力越大，物體運(yùn)動(dòng)的加速度越大，速度不一定越大，比如在扣動(dòng)扳機(jī)的瞬間，子彈的加速度很大，速度卻很小，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤.故選B2.（2019·東臺(tái)創(chuàng)新高級(jí)中學(xué)高三月考）如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上.一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，則小球從接觸彈簧到下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中（）A.小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B.小球的加速度方向都是豎直向上C.小球的速度先增大后減小D.小球的加速度先增大后減小【答案】C【解析】A項(xiàng)，小球接觸彈簧后仍做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)速度最大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，當(dāng)彈力大于重力后合力才變?yōu)樨Q直向上，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。CD項(xiàng)，由過(guò)程分析可知，小球接觸彈簧后先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，故C對(duì)；D錯(cuò)；故選C3.（2019·廣東省高一期末）如圖所示，一輕彈簧一端系在墻上O點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今將一質(zhì)量為m的小物塊靠著彈簧，將其壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物塊能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，下列說(shuō)法中正確的是（）A.物體從A到B速度越來(lái)越大，從B到C速度越來(lái)越小B.物體從A到B先加速后減速，從B到C速度越來(lái)越小C.物體從A到B加速度先增大后減小，從B到C加速度變小D.物體從A到B加速度先減小后增大，從B到C加速度增大【答案】B【解析】物體從A到B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)彈簧的彈力大于摩擦力，加速度方向向右，加速度逐漸減小，物體做加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力與摩擦力相等時(shí)，加速度為零，然后彈簧的彈力小于摩擦力，加速度方向向左，加速度逐漸增大，物體做減速運(yùn)動(dòng)，所以從A到B先加速后減速，從B到C物塊脫離彈簧，在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故B正確，ACD錯(cuò)誤。4.（2020·山東省高三其他）如圖所示，有一質(zhì)量為m的物塊分別與輕繩P和輕彈簧Q相連，其中輕繩P豎直，輕彈簧Q與豎直方向的夾角為，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.輕繩P的彈力大小可能小于mgB.彈簧Q可能處于壓縮狀態(tài)C.剪斷輕繩瞬間，物塊的加速度大小為gD.剪斷輕繩瞬間，物塊的加速度大小為gsin【答案】C【解析】AB.輕繩P豎直，輕彈簧Q彈力為零，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，輕繩P的彈力大小等于mg，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.剪斷輕繩瞬間，物體只受重力，物塊的加速度大小為g，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.（2020·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三其他）如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長(zhǎng)木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對(duì)木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長(zhǎng)木板上滑行，長(zhǎng)木板始終靜止.已知木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。則（）A.μ1一定小于μ2B.μ1一定不小于μ2C.改變F的大小，F(xiàn)>μ2（m1＋m2）g時(shí)，長(zhǎng)木板將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)D.若F作用于長(zhǎng)木板，F(xiàn)>（μ1＋μ2）（m1＋m2）g時(shí)，長(zhǎng)木板與木塊將開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)【答案】D【解析】AB.對(duì)m1，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：F-μ1m1g=m1a對(duì)m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g所以動(dòng)摩擦因數(shù)的大小從中無(wú)法比較。故AB錯(cuò)誤；C.改變F的大小，只要木塊在木板上滑動(dòng)，則木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力不變，則長(zhǎng)木板仍然保持靜止。故C錯(cuò)誤；D.若將F作用于長(zhǎng)木板，當(dāng)木塊與木板恰好開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，對(duì)木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g對(duì)整體分析F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g所以當(dāng)F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時(shí)，長(zhǎng)木板與木塊將開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)。故D正確。故選D。6.（2020·綏德中學(xué)高三其他）如圖所示，在高度不同的兩水平臺(tái)階上放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體，物體間用輕彈簧相連，彈簧與豎直方向夾角為θ.在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知m1表面光滑，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧可能處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.彈簧彈力的大小為C.地面對(duì)m2的摩擦力大小為FD.地面對(duì)m2的支持力可能為零【答案】C【解析】A.隔離對(duì)m1分析，在水平方向上平衡，拉力F等于彈簧在水平方向上的分力，可知彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.對(duì)m1分析，水平方向上有：F彈sinθ=F，則彈簧彈力F彈＝豎直方向上有：m1g+F彈cosθ=N，可知F彈＝故B錯(cuò)誤；C.對(duì)整體分析，地面對(duì)m2的摩擦力大小等于F，故C正確；D.物體m2在水平方向上平衡，可知m2在水平方向上受到摩擦力，則支持力不為零，故D錯(cuò)誤。故選C。7.（2020·安徽省高一期末）傾角為的斜面體靜止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知質(zhì)量為的物塊恰可沿其斜面勻速下滑。今對(duì)下滑的物塊施加一個(gè)向左的水平拉力，物塊仍沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體始終保持靜止。則此時(shí)（）A.物塊下滑的加速度等于B.物塊下滑的加速度大于C.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力方向水平向右D.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力大小為零【答案】BD【解析】AB.由題意知，物塊自己能夠沿斜面勻速下滑，得施加拉力F后解得所以A錯(cuò)誤，B正確；CD.以斜面體為研究對(duì)象，受物塊的摩擦力沿斜面向下為正壓力又把摩擦力和壓力求和，方向豎直向下，所以斜面體在水平方向沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故不受地面的摩擦力，所以D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。8.（2020·江蘇省高二月考）如圖所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩物塊，mA=0.1kg，mB=0.5kg，彈簧伸長(zhǎng)15cm。若剪斷A、B間的細(xì)繩，A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，g取10m/s2，則（）A.A的振幅為12.5cmB.A的振幅為15cmC.A的最大加速度為50m/s2D.A在最高點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力大小為4N【答案】ACD【解析】AB.由兩球靜止時(shí)的力平衡條件，得解得剪斷A、B間細(xì)線后，A球靜止懸掛時(shí)的彈簧的伸長(zhǎng)量為彈簧伸長(zhǎng)量為0.025m時(shí)下端的位置就是A球振動(dòng)中的平衡位置。懸掛B球后又剪斷細(xì)線，相當(dāng)于用手把A球下拉后又突然釋放，剛剪斷細(xì)線時(shí)彈簧比靜止懸掛A球多伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度就是振幅，即A正確B錯(cuò)誤；CD.振動(dòng)過(guò)程中物塊A最大加速度為物塊A在最高點(diǎn)時(shí)具有最大加速度，加速度的方向向下，重力與彈簧的彈力一起提供加速度，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得F=4N方向豎直向下，CD正確。故選ACD。9.（2020·陜西省西安中學(xué)高三其他）如圖所示，傾角為θ=30°的斜面體c置于水平地面上，滑塊b置于光滑斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與物體a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行，連接a的一段細(xì)繩豎直，a下端連接在豎直固定在地面的輕彈簧上，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止.已知物塊a、b、c的質(zhì)量分別為m、4m、M，重力加速度為g，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦.下列說(shuō)法中正確的是A.彈簧彈力大小為mgB.地面對(duì)c的摩擦力為零C.剪斷輕繩的瞬間，c對(duì)地面的壓力為D.剪斷輕繩的瞬間，a的加速度大小為2g【答案】AD【解析】A.以b為對(duì)象，沿斜面方向得以a為對(duì)象解得：故A正確；B.對(duì)bc組成的系統(tǒng)受力分析可知，重力G，支持力F，細(xì)線的拉力，地面的摩擦力f，故B錯(cuò)誤；C.剪斷輕繩的瞬間，b沿加速下滑，處于失重狀態(tài)，所以c對(duì)地面的壓力小于，故C錯(cuò)誤；D.剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律得：a的加速度大小故D正確.10.（2019·海南省海口一中高三月考）如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開(kāi)始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)物體的v－t圖像如圖乙所示（重力加速度為g），則（）A.施加外力前，彈簧的形變量為B.彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值C.A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力大小為M（g+a）D.外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為M（g－a）【答案】ACD【解析】A.施加F前，物體AB整體平衡，根據(jù)平衡條件，有得故A正確；B.當(dāng)B的加速度為0時(shí)，B的速度最大即彈力與B的重力大小相等時(shí)，B的速度最大，故B錯(cuò)誤；C.在t1時(shí)刻AB分離瞬間，AB間的彈力對(duì)B受力分析得得故C正確；D.拉力F施加的瞬間，對(duì)B物體，根據(jù)牛頓第二定律，有其中得故D正確。故選ACD。二、非選擇題（本大題共6小題，共60分）11.（8分）[2019·廣東省期末]在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：一木塊放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)栓有一不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟線，跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，木塊右側(cè)與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，在重物牽引下，木塊在木板上向左做勻加速運(yùn)動(dòng)。重物的質(zhì)量為m，木塊質(zhì)量為M。（1）如圖①所示，是甲同學(xué)用以上裝置，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點(diǎn)，它們之間的距離分別為S1、S2、S3、S4、S5、S6，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電周期為T(mén)，根據(jù)給以上數(shù)據(jù)求：木塊的加速度a=______。（2）乙同學(xué)用同一套裝置，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖②所示的a—F圖線，原因可能是：____。（3）丙、丁兩位同學(xué)用同一套裝置，畫(huà)出了各自得到的a—F圖線如圖③所示，說(shuō)明這兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同：_________。（4）當(dāng)M和m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)木塊的拉力大小等于重物的重力大小。【答案】沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)斜面傾角太小木塊的質(zhì)量【解析】（1）［1］利用逐差法求加速度為（2）［2］根據(jù)圖象橫坐標(biāo)交點(diǎn)可知，當(dāng)取某個(gè)不為零的值時(shí)，加速度為零，說(shuō)明平衡摩擦力不足，即沒(méi)有平衡摩擦力，或平衡摩擦力時(shí)斜面傾角太小。

（3）［3］根據(jù)牛頓第二定律F=Ma可得a-F圖象的斜率為，丁、丙直線斜率不同，說(shuō)明這兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊的質(zhì)量不同。

（4）［4］本實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后，小車(chē)受到的合外力是繩子的拉力，對(duì)小車(chē)和重物分別列牛頓定律方程F=Mamg-F=ma可解得可得本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小車(chē)的合外力認(rèn)為就是mg，只有在M＞＞m時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)木塊的拉力大小等于重物的重力大小。12.（8分）[2020·江西省五校聯(lián)考]某同學(xué)用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ：將木塊從傾角為θ的木板上靜止釋放，與位移傳感器連接的計(jì)算機(jī)描繪出了木塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖（b）中的曲線②所示.圖中木塊的位置從x1到x2、從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T(mén).（1）根據(jù)圖（b）可得，木塊經(jīng)過(guò)位置x2時(shí)的速度v2=___，木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=____；（2）現(xiàn)測(cè)得T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，θ=37°，可求得木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____；（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取l0m/s2，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）（3）若只增大木板的傾角，則木塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變的規(guī)律可能是圖（b）中的曲線___.（選填圖線序號(hào)①、②或③）【答案】；；0.5；①【解析】（1）由題意可知，木塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于從x1到x2、從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T(mén)，所以，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，，解得：；（2）由由牛頓第二定律可知，，解得：；（3）由牛頓第二定律可知，，當(dāng)增大，則加速度增大，由公式可知，曲線①正確.13.（12分）[2020·安徽省高一期末]如圖為一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)固定斜面，一質(zhì)量m＝2kg的物體在斜面底部受到一個(gè)沿斜面向上的拉力F＝28N的作用，物體由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，最初2s內(nèi)的位移為8m，2s末撤去拉力F，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移；（3）物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小?！敬鸢浮浚?）0.5；（2）11.2m；（3）【解析】（1）物體在2s內(nèi)位移為8m，由解得：根據(jù)牛頓第二定律，撤去拉力F前有：解得：（2）設(shè)撤拉去F后加速度為，由牛頓第二定律得：解得：撤去拉力F時(shí)的速度設(shè)撤去F后經(jīng)t2速度減為0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：解得x2=3.2m（3）下滑過(guò)程：得14.（12分）[2019·廣東省高一期末]某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升機(jī)上由靜止跳下，跳離一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落。他打開(kāi)降落傘后的速度圖線如圖a。降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為α=37°，如圖b。已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計(jì)人所受的阻力，打開(kāi)傘后傘所受阻力f與速率v成正比，即（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）打開(kāi)降落傘前人下落的距離；（2）阻力系數(shù)k和打開(kāi)傘瞬間的加速度a的大小和方向；（3）懸繩能夠承受的拉力至少為多少？【答案】（1）20m（2）30m/s2，方向向上（3）312.5N【解析】（1）由速度時(shí)間圖像可知，人打開(kāi)降落傘時(shí)的速度為，故下落的距離為（2）當(dāng)人作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛開(kāi)始下落時(shí)，對(duì)整體解得方向向上。（3）設(shè)每根繩子的拉力為T(mén)，當(dāng)加速度最大時(shí)繩的拉力最大，對(duì)運(yùn)動(dòng)員解得15.（10分）[2019·海南省?？谝恢懈呷驴糫質(zhì)量為m=0.5kg的小煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=0.5kg的長(zhǎng)木板的右端，木板足夠長(zhǎng)，小煤塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力F=9N，如圖所示，經(jīng)t=2s后撤去F。由于煤塊與木板間相對(duì)滑動(dòng)會(huì)留下一條黑色痕跡。（g取10m/s2）試求：（1）小煤塊在木板上留下的痕跡的長(zhǎng)度？（2）小煤塊和木板均靜止后，煤塊到木板右端的距離為多少？【答案】（1）18m；（2）12m【解析】（1）整體分析可得對(duì)小煤塊分析可知由于，即可判斷小煤塊與長(zhǎng)木板發(fā)生滑動(dòng)，它們之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。對(duì)小煤塊和長(zhǎng)木板受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可