2020版高考物理大一轮复习+第三章+牛顿运动定律本章+综合能力提升练 8页

第三章 牛顿运动定律 本章综合能力提升练 ‎(限时：45分钟)‎ 一、单项选择题 ‎1．(2018·宁波市重点中学联考)请你利用已经学过的物理知识进行判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．伽利略通过逻辑推理，推翻了“重物比轻物落得快”的观点 B．牛顿通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点 C．汽车上坡时，司机应该使用较高转速的挡位来行驶 D．超速行驶是安全行车的大敌，其原因是汽车的速度越大，其惯性也越大 答案　A ‎2．电导率σ是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，为电阻率ρ的倒数，即σ＝.用国际单位制中的基本单位表示电导率的单位应为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　B 解析　由单位制可知电导率的单位为，1＝1＝1＝1＝1，选B.‎ ‎3.如图1所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，则(　　)‎ 图1‎ A．绳子对甲的拉力小于甲的重力 B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力 C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力 D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力 答案　D 解析　甲拉住绳子悬在空中处于静止状态，绳子对甲的拉力等于甲的重力，A错误；由牛顿第三定律可知，绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力大小相等，B错误；因乙能把绳子拉断，说明乙拉断绳子前瞬间，绳子的拉力一定大于甲拉绳子的力，也一定大于乙的重力，故C错误，D正确．‎ ‎4．(2019届衢州市质检)如图2甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据传感器画出的F－t图线．两图中a～g各点均相对应，其中有几个点在图甲中没有画出，图乙中a、c、e点对应的纵坐标均为700N．取重力加速度g＝10m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是(　　)‎ 甲　　　　　　　　乙 图2‎ A．此人重心在b点时处于超重状态 B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小 C．此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小 D．此人重心在f点时，脚刚好离开传感器 答案　D 解析　由题图知a、c、e点处对应F＝G，故加速度等于0，b点处F＜G，处于失重状态，重心在f点时，F＝0，脚刚好离开传感器．故选D.‎ ‎5．质量为60kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480N，则升降机的运动是(g取10m/s2)(　　)‎ A．可能是匀速下降 B．升降机加速度大小为2m/s2‎ C．升降机加速度大小为3m/s2‎ D．可能是减速下降 答案　B 解析　对人受力分析，受重力和支持力，支持力小于重力，故合力向下，加速度向下，故升降机的加速度也向下，所以升降机的运动是加速下降或减速上升，由牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得a＝m/s2＝2 m/s2，故B正确．‎ ‎6．质量为mkg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在ts内的位移为xm，则水平恒力的大小为(单位为N)(　　)‎ A. B. C. D. 答案　A ‎7．已知雨滴在空中运动时所受空气阻力F阻＝kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为其运动速率．t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示．落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列图象中不正确的是(　　)‎ 答案　D 解析　由mg－F阻＝ma得，雨滴先加速下落，随着v增大，阻力F阻增大，a减小，a＝0时，v＝v0不再变化，故A、B正确；又mg＝kr2v02，v02＝，又m＝πρr3，得v02＝r，故v与r成正比关系，故C正确，D错误．‎ ‎8．用手提着一根挂有重物的轻弹簧，竖直向上做匀速直线运动，当手突然停止运动后的一小段时间内，可观察到重物(　　)‎ A．立即停止运动 B．继续向上做匀速运动 C．继续向上做加速运动 D．继续向上做减速运动 答案　D 解析　轻弹簧拉着重物做匀速直线运动，拉力等于重力，当手突然停止运动后的一小段时间内，由于惯性，重物继续向上运动，在向上运动的过程中，弹簧的形变量减小，则弹力减小，重物所受的合力向下，加速度向下，向上做减速运动，故D正确，A、B、C错误．‎ ‎9.如图3所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上．若它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1＞F2，则物体1对物体2的作用力大小为(　　)‎ 图3‎ A．F1 B．F2‎ C.(F1＋F2) D.(F1－F2)‎ 答案　C 解析　设物体1和2的质量都为m，加速度为a，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得a＝，以物体2为研究对象，有a＝，解得F12＝，故C选项正确．‎ ‎10．如图4甲所示，小物块从光滑固定斜面上自由滑下，小物块的位移x和时间的平方t2的关系如图乙所示．取g＝10m/s2，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．小物块的加速度大小恒为2.5m/s2‎ B．斜面倾角为60°‎ C．小物块2s末的速度是5m/s D．小物块第2s内的平均速度为7.5m/s 答案　D 解析　由题图乙得x＝2.5t2，对照公式x＝v0t＋at2，得初速度v0＝0，加速度a＝5m/s2，选项A错误；由牛顿第二定律得ma＝mgsinθ，则sinθ＝＝＝0.5，θ＝30°，选项B错误；小物块2s末的速度v2＝at2＝5×2m/s＝10 m/s，选项C错误；小物块1s末的速度v1＝at1＝5m/s，第2s内的平均速度＝＝7.5m/s，选项D正确．‎ ‎11．一个木块以某一水平初速度滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的v－t图象如图5所示．已知重力加速度为g，则根据图象不能求出的物理量是(　　)‎ 图5‎ A．木块的位移大小 B．木块的加速度大小 C．木块所受摩擦力 D．木块与水平面间的动摩擦因数 答案　C 解析　位移大小可由v－t图象与时间轴所围的面积求出，由v－t 图线的斜率可求出加速度大小a，由牛顿第二定律知，a＝μg，故动摩擦因数μ也可求出，由于木块的质量未知，故不能求出木块所受摩擦力．‎ ‎12.如图6所示，传送带的水平部分AB是绷紧的，当传送带不运转时，滑块从斜面顶端由静止下滑，通过AB所用时间为t1，从B端飞出时速度大小为v1.若传送带沿逆时针方向运转，滑块同样从斜面顶端由静止下滑，通过AB所用时间为t2，从B端飞出时速度大小为v2，则(　　)‎ 图6‎ A．t1＝t2，v1＝v2 B．t1＜t2，v1＞v2‎ C．t1＞t2，v1＞v2 D．t1＝t2，v1＞v2‎ 答案　A 解析　在两种情况下，滑块到达A点的初速度相等，在传送带上都做匀减速直线运动，加速度大小相等，根据速度位移公式知，到达B端的速度相等，即v1＝v2，结合速度时间公式知，t1＝t2，故A正确，B、C、D错误．‎ 二、实验题 ‎13．某同学在用拉力传感器探究“作用力与反作用力关系”的实验中，把两个力传感器的挂钩钩在一起向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图7所示．‎ 图7‎ ‎(1)观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，得到的实验结论为___________‎ ‎____________________________________________________；‎ ‎(2)如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只手同时对拉得到的结论有没有变化？________(选填“有”或“没有”)．‎ 答案　(1)作用力与反作用力总是大小相等，方向相反(2)没有 ‎14．某同学用如图8所示的实验装置探究“物体的加速度与力、质量的关系”，请回答下列有关此实验的问题：‎ 图8‎ ‎(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：‎ A．交流电源、导线 B．天平(含配套砝码)‎ C．秒表 D．刻度尺 E．细线、沙和小沙桶 其中不必要的器材是________(填代号)．‎ ‎(2)电火花计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图9甲所示，已知电火花计时器打点的时间间隔T＝0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1＝5.99cm，x2＝13.59cm，则在打下点迹B时，小车运动的速度vB＝________m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a＝________m/s2.(结果均保留三位有效数字)‎ 图9‎ ‎(3)在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图象，其中图线不过原点的原因是_____________________________________‎ ‎___________________________________．‎ 答案　(1)C　(2)0.680　1.61　(3)平衡摩擦力过度 解析　(2)vB＝＝＝×10－2m/s≈0.680m/s a＝＝×10－2m/s2＝1.61m/s2.‎ 三、计算题 ‎15.(2016·浙江4月选考·19)如图10是上海中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55s．若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18m/s.然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台．假定观光平台高度为549 m，取g＝10 m/s2.‎ 图10‎ ‎(1)若电梯经过20s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h；‎ ‎(2)在(1)问中的匀加速上升过程中，若小明的质量为60kg，求小明对电梯地板的压力；‎ ‎(3)求电梯匀速运动的时间．‎ 答案　(1)0.9m/s2，方向竖直向上　180m　(2)654N，方向竖直向下　(3)6s 解析　(1)由运动学公式可得 a1＝＝m/s2＝0.9 m/s2‎ h＝a1t＝×0.9×202m＝180m ‎(2)对小明受力分析，根据牛顿第二定律可得 FN－mg＝ma1‎ 则FN＝mg＋ma1＝654N 根据牛顿第三定律得：‎ 小明对地板的压力FN′＝FN＝654N，方向竖直向下 ‎(3)设匀速运动时间为t0，运动的总时间为t总，作出整个过程的v－t图象如图所示，则由v－t图象可得H＝(t总＋t0)vm 解得t0＝6s.‎ ‎16.如图11所示，一个质量为m＝2kg的小物块静置于足够长的斜面底端．现对其施加一个沿斜面向上、大小为F＝25N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15m/s.设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变，取g＝10 m/s2.求：‎ 图11‎ ‎(1)物块所受摩擦力的大小；‎ ‎(2)物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离；‎ ‎(3)物块在斜面上运动的总时间．(结果可用根式表示)‎ 答案　见解析 解析　(1)由运动学公式得：v1＝a1t1‎ 解得a1＝5m/s2‎ 由牛顿第二定律：F－Ff－mgsinθ＝ma1‎ 解得Ff＝5N ‎(2)撤去拉力后物块继续上滑：Ff＋mgsinθ＝ma2‎ 解得a2＝7.5m/s2‎ 撤去拉力前上滑距离x1＝＝22.5m 撤去拉力后上滑距离x2＝＝15m 物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离x＝x1＋x2＝37.5m ‎(3)撤去拉力后物块上滑时间：t2＝＝2s 下滑过程：mgsinθ－Ff＝ma3‎ 解得a3＝2.5m/s2‎ 由x＝a3t，可得t3＝＝s 物块在斜面上运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝(5＋) s