《牛顿运动定律》单元测试题及答案

2013届高考物理一轮复习单元过关检测： 牛顿运动定律(时间：45 分钟　满分：100 分)一、选择题1．下列说法正确的是(　　)A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C．抛出去的链球是靠惯性向远处运动的D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故解析：惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性，不是力故 A项错、C项正确．而质量是惯性大小的唯一量度，故 B项错．由静止释放的小球的惯性是要保持原来的静止状态，而下落是由于重力迫使它改变了静止状态，故 D项错．答案：C2．一游客站在观光电梯内，将行李箱置于电梯的水平底板上，某段时间内电梯竖直向上做匀减速运动，加速度为 a＜ g，在这一运动过程中(　　)①游客感觉到电梯外的建筑物加速向下运动②游客感觉到电梯外的建筑物减速向下运动③行李箱对底板的压力大于行李箱的重力④行李箱对底板的压力小于行李箱的重力A．①③　　　　　 　　　　B．②③C．①④ D．②④解析：以建筑物为参考系，电梯竖直向上做匀减速运动，反之，以电梯为参考系，游客看到的建筑物向下减速运动，故①错、②对；游客和行李箱处于失重状态，则行李箱对底板的压力小于行李箱的重力，故③错、④对．答案：D3．(2011 年上海单科)如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球 a、 b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为 FN，球b所受细线的拉力为 F.剪断连接球 b的细线后，在球 b上升过程中地面受到的压力(　　)A．小于 FN　　　　　　　　 B．等于 FNC．等于 FN＋ F D．大于 FN＋ F解析：剪断连接球 b的细线后， b球会向上加速，造成两球之间的静电力 F 电 增大，剪断前由整体法 FN＝ Mg＋ mag＋ mbg， F 电 ＝ mbg＋ F.剪断后对箱和 a球有FN′＝ Mg＋ mag＋ F 电 ′＝ FN－ mbg＋ F 电 ′，由于 F 电 ′＞ F 电 ，所以 FN′＞ FN＋ F，故选 D.答案：D24．(2012 年滁州模拟)先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为 m的物块，且每次使橡皮条的伸长量均相同，物块 m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度 a与所拉橡皮条的数目 n的关系如图所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复这个实验，则图中直线与水平轴间的夹角 θ 将(　　)A．变大　　　　　　　　 B．不变C．变小 D．与水平面的材料有关解析：设一根橡皮条的拉力为 F，有： nF－ μmg ＝ ma，得： a＝ n－ μg ，可见更换材Fm料，只是改变了物体与水平面之间的摩擦因数大小，并不影响 θ 角的大小．答案：B5．如图所示，长方体物块 C置于水平地面上，物块 A、 B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦)， A物块与 C物块光滑接触，整个系统中的 A、 B、 C三物块在水平恒定推力 F作用下以相同的加速度一起向左运动．下列说法正确的是(　　)A． B与 C之间的接触面不可能是光滑的B．若推力 F增大，则绳子对 B的拉力必定增大C．若推力 F增大，则定滑轮所受压力必定增大D．若推力 F增大，则 C物块对 A物块的弹力必定增大解析：对整体， F－ μm 总 g＝ m 总 a①；对物体 A： T＝ mAg②， FN＝ mAa③；对物体B： T±f＝ mBa④， B与 C之间摩擦力可能为零，也可能向左或向右，主要取决于系统加速度的大小，选项 A错；若推力 F增大，系统加速度增大，由③式得，选项 D正确；若推力 F增大而物体 B相对静止，则 T＝ mAg不变，选项 B、C 均错．答案：D6．如图(a)所示，用一水平外力 F推着一个静止在倾角为 θ 的光滑斜面上的物体，逐渐增大 F，物体做变加速运动，其加速度 a随外力 F变化的图象如图(b)所示，若重力加速度 g取 10 m/s2，根据图(b)中所提供的信息不能计算出(　　)A．物体的质量3B．斜面的倾角C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D．加速度为 6 m/s2时物体的速度解析：分析物体受力，由牛顿第二定律得： Fcos θ － mgsin θ ＝ ma，由 F＝0 时，a＝－6 m/s2，得 θ ＝37°.由 a＝ F－ gsin θ 和 a－ F图线知： ＝cos θm 6－ 230－ 20，得： m＝2 kg，物体静止时的最小外力 Fmincos θ ＝ mgsin θ ， Fmin＝ mgtan cos 37°mθ ＝15 N，无法求出物体加速度为 6 m/s2时的速度，因物体的加速度是变化的，对应时间也未知，故选 D．答案：D7．(2012 年安庆模拟)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如下图所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带 AB始终保持 v＝1 m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在 A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数 μ ＝0.1， AB间的距离为 2 m， g取 10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动去 B处取行李，则(　　)A．乘客与行李同时到达 BB．乘客提前 0.5 s到达 BC．行李提前 0.5 s到达 BD．若传送带速度足够大，行李最快也要 3 s才能到达 B解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度为 a＝ μg ＝1 m/s2，历时t1＝ ＝1 s达到共同速度，位移 x1＝ t1＝0.5 m，此后匀速运动 t2＝ ＝1.5 s到va v2 2－ x1v达 B，共用 2.5 s．乘客到达 B历时 t＝ ＝2 s，故 B正确．若传送带速度足够大，行2v李一直加速运动，最短运动时间 tmin＝ ＝2 s，D 项错误．2×2a答案：B二、非选择题8．如图所示是某次利用气垫导轨“验证牛顿运动定律”的实验装置安装完毕后的示意图，图中 A为小盘和砝码， B为定滑轮， C为滑块及上面添加的砝码， D为纸带， E为电火花计时器， F为蓄电池，电压为 6 V， G是电键，请指出图中的三处错误：4(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________．答案：(1) B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)C滑块离计时器太远(3)E电火花计时器用的是 220 V的交流电，不能接直流电9．(9 分)滑雪是一个常见的体育运动项目，某一山坡滑道可看成倾角 θ ＝30°的斜面，一名滑雪运动员连同滑雪装置总质量 m＝80 kg，他从静止开始自由匀加速下滑，在时间t＝10 s 内沿斜面滑道滑下的位移 x＝200 m，后又进入水平滑道． (设水平滑道足够长，不计空气阻力，取 g＝10 m/s 2)问：(1)运动员在下滑过程中受到的摩擦力 Ff为多大？(2)滑雪板与滑道之间的动摩擦因数 μ 为多少？(3)若水平滑道的动摩擦因数是山坡滑道动摩擦因数的 2倍，求运动员在水平滑道上滑行的最大距离．解析：(1)设山坡滑道上的加速度为 a，则由 x＝ at2得 a＝4 m/s 212由 mgsin θ － Ff＝ ma得：Ff＝ mgsin θ － ma＝80 N.(2)由 Ff＝ μ mgcos θ 可得：μ ＝ .315(3)在水平面上：2 μ mg＝ ma′得a′＝2 μ g＝ m/s2433由 v＝ at， v2＝2 a′ x′可得：x′＝200 m.3答案：(1)80 N　(2) 　(3)200 m315 3510．(10 分)如图所示，质量为 m＝1 kg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为θ ＝37°，球恰好能在杆上匀速滑动．若球受到一大小为 F＝40 N的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动( g取 10 m/s2)．求：(1)小球与斜杆间的动摩擦因数 μ 的大小；(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小．解析：(1)对小球受力分析，由平衡条件可知：mgsin θ ＝ Ff1FN1＝ mgcos θFf1＝ μF N1解得 μ ＝tan 37°＝0.75(2)水平推力作用后，由牛顿第二定律：Fcos θ － mgsin θ － Ff2＝ maFf2＝ μF N2＝ μ (Fsin θ ＋ mgcos θ )解得 a＝2 m/s 2答案：(1)0.75　(2)2 m/s 2.