牛顿运动定律章末质量检测解析

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1、章末质量检测（三）（时间：60分钟 满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。）1.关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）A.物体受力才会运动B.力使物体的运动状态发生改变C.停止用力，运动的物体就会停止D.力是物体保持静止或匀速直线运动状态的原因解析 由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体运动，而是使物体的运动状态改变。如果物体原来的状态是运动的，不受力仍将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，因此 A、C错误，B正确；物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律，并不

2、是力作用的结果，因此 D错误。答案 B2. （2014河南省中原各校期中）如图1所示，左右带有固定挡板的长木板放在水 平桌面上，物体M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力为 3 N,物体 的质量为0.5 kg,物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体 M一起以6 m/s2 的加速度向左沿水平方向做匀加速直线运动时（） k r图1A.物体对左侧挡板的压力等于零B.物体对左侧挡板的压力等于 3 NC.物体受到4个力的作用D.弹簧对物体的压力等于6 N解析 由木板与M 一起以6 m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，可知M的 加速度大小为6 m/s2,方向水平向左，故M所受合力F = Ma = 3 N

3、,方向水 平向左，对M受力分析，M受竖直向下的重力Mg,支持力FN = Mg,竖直 方向达到平衡，又因物体与木板之间无摩擦，故水平方向合力只能由弹簧弹 力和挡板弹力提供，当F弹=3 N时，恰好能提供合力，故 M与挡板之间无弹力，物体只受3个力，故选Ao答案 A3. （2014安徽安庆二模）如图2所示，一轻质弹簧的一端系一质量为 m的小球， 另一端固定在倾角为 37。的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行，在斜面体以 大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜 面静止。已知弹簧的劲度系数为k,则该过程中弹簧的形变量为（已知：sin 37= 0.6, cos 37=0.8)-mg

4、B4mg木口塞a0向左匀解析假设小球只受到重力和斜面的支持力且和斜面一起以加速度加速运动，则a0=gtan 37之g,当斜面体和小球以加速度a= g水平向左匀加速运动时，受到重力、支持力和弹簧沿斜面向下的弹力作用，设弹簧的形变量为 x,则有 FNsin 37 + kxcos 37 = mg, Fncos 37 : kxsin 37 + mg,解得 xmg=城，A正确。答案 A4. 如图3所示，物块A、B叠放在水平桌面上，装砂的小桶 C通过细线牵引A、 B一起在水平桌面上向右加速运动。设 A、B间的摩擦力为Ffi, B与桌面问 的摩擦力为Ff2。若增大C桶内砂的质量，而A、B仍一起向右运动，且

5、A B的质量远大于桶和砂的质量，则摩擦力 Ffi和Ff2的变化情况是()A. Ffi不变，Ff2变大B. Ffi变大，Ff2不变C. Ffi和Ff2都变大D. Ffi和Ff2者B不变解析 对A、B两物体整体分析，由牛顿第二定律可知：FtFf2= (mA+mB)ai, 所以A受到的摩擦力为Ffi = mAai,若增大C桶内砂的质量，则拉力Ft增大， 而B与桌面间的摩擦力Ff2为滑动摩擦力，故大小不变，故整体加速度 ai增 大，由于A、B仍一起向右运动，根据牛顿第二定律可知 A受到的摩擦力变 大。答案 B5 . (20i4泉州模拟)如图4所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物 块A、B,

6、A、B的质量均为2 kg,它们处于静止状态，若突然将一个大小为 i0 N,方向竖直向下的力施加在物块 A上，则此瞬间，A对B的压力大小为 (g 取 i0 m/s2)ON5N 1 2 Ac解析施力F刖,N o 2 BkxAJS施力项对A、B整体受力分析如图所示，由平衡条件可知:kx 2mg=0施力F后，对A、B整体及A受力分析如图所示,FFng施力F后由牛顿第二定律得:F + 2mg kx= 2mamg+ F FN = ma联立得：Fn = 25 N ,选项C正确答案 C6 .将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v t图

7、象如图5所示，g取10 m/s2。下列说法中正确的是A .小球所受重力和阻力之比为5： 1B.小球上升过程与下落过程所用时间之比为2 : 3C.小球落回到抛出点时的速度大小为8版m/sD.小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态解析 上升过程中mg+Ff= mai,代入ai = 12 m/s ,解得Ff= 2 N ,小球所受重力和阻力之比为5 ： 1,选项A正确；下落过程中mg Ff=ma2,可得a2=8 m/s2，根据 h=2at2可得号=击=3,选项B错误；根据v=a2t2, t2=V6s可得v = 8&m/s,选项C正确；小球下落过程中，加速度方向竖直向下，小球处于失重状态，选项

8、D错误。答案 AC7.如图6,水平传送带A、B两端相距s= 3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数 产0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2。工件滑上A端瞬时速度va= 4 m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则图6A.若传送带不动，则vb=3 m/sB.若传送带以速度v = 4 m/s逆时针匀速转动，则vb=3 m/sC.若传送带以速度v = 2 m/s顺时针匀速转动，则vb=3 m/sD.若传送带以速度v = 2 m/s顺时针匀速转动，则vb = 2 m/s解析 工件在传送带上滑动时的加速度大小 a= =mg 1 m/s2。若传送带不动,工件做匀减速运动，由vB vA=2( a)s,则

9、vb = 3 m/s,选项A正确；若传送带做逆时针匀速转动或传送带做顺时针匀速转动的速度不超过3 m/s,则工件在传送带上都是做匀减速运动，vb=3 m/s,选项B、C均正确，D错误答案 ABC8.如图7甲所示，倾角为8的足够长的传送带以恒定的速率 V0沿逆时针方向运 行。t=0时，将质量m=1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相 对地面的vt图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度 g = 10 m/s2。则图7A.传送带的速率v0=10 m/sB .传送带的倾角 仁300C.物体与传送带之间的动摩擦因数 尸0.5D. 02.0 s内摩擦力对物体做功 Wf= 24 J

10、解析 由v-1图象可知，物体在传送带上先以ai=10 m/s2的加速度加速运动，再以a2=2 m/s2的加速度继续加速；t=1.0 s时物体获得与传送带相同的速度丫共=丫0=10 m/s,选项A正确。由牛顿第二定律得：mgsin 0+ a mgos 8= maimgsin 0 a mgos 8= ma2s联立得：437,产0.5,选项C正确，B错误。02.0 s内摩擦力做功1 ,一 _W= a mgos 37 X1 仙 mgos 37 X2,由 v t 图象可求，X1 =/X 1X10 m=5 m,1X2 = 2x (10+ 12)X 1 m=11 m,解得 Wf= 24 J,故选项 D 正确

11、。答案 ACD、非选择题(本题共4小题，共52分)9. (15分)如图8所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量纯对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不 变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图9所示的a F图象。传感器小车打点计时器A接交流电源.砂桶图8图9(1)图线不过坐标原点的原因是 本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 阳是”或“否”）。由图象求出小车和传感器的总质量为 kg=解析（1）aF图象与横轴交点为（0.1,0）,说明施加外力在0.1 N之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者

12、平衡摩擦力不足。（2）因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量1 一,一，、 一一,（3）aF图象斜率为正,由图知图象斜率k=1,则小车和传感器的总质量为1kg。答案（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（2）否（3）110（12分）（2014蚌埠三县第二次联考）如图10,将质量m= 1 kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37,环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37的拉力F = 10 N,使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间动摩擦因数尸0.5。（g取10 m/s2）求：图10（1）F作用2 s

13、时圆环的速度是多大？（2）2 s后撤去力F,求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？解析（1）由受力分析和牛顿第二定律及运动学规律可知Fcos 37 mgsin 37 Ff= ma1mgcos 37 工 Fn + Fsin 37 , Ff=仙 N2 s时圆环的速度v = a1t1, v = 2 m/s(2)撤去外力后，由牛顿第二定律及运动学规律得：mgsin 37 + Ff =ma2, Fn =mgcos 37； Ff =仙的t2= t-o 0.2 s, xi =为2= 0.2 m a22答案(1)2 m/s (2)0.2 m11. (12分)如图11所示，在光滑的水平面上停放着小车 B,车上左端

14、有一小物体A, A和B之间的接触面前一段光滑，后一段粗糙，且与后一段间的动摩 擦因数 尸0.4,小车长L=2 m, A的质量mA= 1 kg, B的质量mB=4 kg。现 用12 N的水平力F向左拉动小车，当A到达B的最右端时，两者速度恰好 相等，求A和B间光滑部分的长度。(g取10 m/金)IR图11解析 小车B从开始运动到小物体A刚进入小车B的粗糙部分的过程中，因小物体A在小车B的光滑部分不受摩擦力作用，故小物体 A处于静止状态，设小车B此过程中的加速度为a1,运动时间为t1,通过的位移为xi,运动的最终速度为vi,则有：F1 2a1 = mB, V1 = a1t1, X1 = 2a1t1

15、当小物体A进入到小车B的粗糙部分后，设小车B的加速度为a2,小物体A的加速度为a3,两者达到相同的速度经历的时间为 t2,且共同速度V2=a3t2,则有F (mAga2=, a3= ，V1 + a2t2=a3t2mB， 阳，v1t2+2a2t22a3t2= L xi综合以上各式并代入数据可得 A和B间光滑部分的长度：xi = 0.8 m0答案 0.8 m12. (13分)如图12所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角 仁37, A、B两端相距5.0 m,质量为M=10 kg的物体以V0 = 6.0 m/s 的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相 同，均为0.5。传送带顺时针运转的速度 v=4.0 m/s, (g取10 m/s2, sin 37 = 0.6 ,