高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層限時(shí)跟蹤練7 牛頓運(yùn)動(dòng)定律-人教版高三物理試題

分層限時(shí)跟蹤練7牛頓運(yùn)動(dòng)定律(限時(shí)40分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．就一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是()A．采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后，某些一級(jí)方程式賽車的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機(jī)，這表明可以通過(guò)科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性變小了C．貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí)，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會(huì)改變它的慣性D．摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，通過(guò)調(diào)控人和車的慣性達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的【解析】采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后，可以提高車速，但功率的大小與慣性無(wú)關(guān)，只要質(zhì)量不變，慣性就不變，故A錯(cuò)；慣性與運(yùn)動(dòng)距離無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)；摘下或加掛車廂，會(huì)使列車的質(zhì)量減小或增大，慣性發(fā)生變化，故C對(duì)；摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)，身體稍微向里傾斜是改變其受力情況，慣性與力無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)．【答案】C2．(2016·襄陽(yáng)檢測(cè))跳水一直是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，如圖3-1-8所示，一運(yùn)動(dòng)員站在3m跳板上，圖中F1表示人對(duì)跳板的彈力，F(xiàn)2表示跳板對(duì)人的彈力，圖3-1-8A．F1和F2是一對(duì)平衡力B．F1和F2是一對(duì)作用力和反作用力C．先有力F1后有力F2D．F1和F2方向相反，大小不相等【解析】F1和F2是一對(duì)作用力和反作用力，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，大小相等，方向相反，故B項(xiàng)正確．【答案】B3．(2015·鎮(zhèn)江診斷)一個(gè)物體在繩的拉力作用下由靜止開(kāi)始前進(jìn)，先做加速運(yùn)動(dòng)，然后改做勻速運(yùn)動(dòng)，再改做減速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．加速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力大于物體拉繩的力B．減速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力小于物體拉繩的力C．只有勻速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等D．不管物體如何前進(jìn)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等【解析】本題主要考查作用力與反作用力的大小關(guān)系．繩拉物體的力與物體拉繩的力是一對(duì)作用力與反作用力，不管物體間的相互作用力性質(zhì)如何，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，物體間的相互作用都應(yīng)遵循牛頓第三定律，即作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上．【答案】D4.如圖3-1-9所示，A、B兩小球分別連在輕繩兩端，B球另一端用彈簧固定在傾角為30°的光滑斜面上．A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在繩被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為()圖3-1-9A．都等于eq\f(g,2) B．.eq\f(g,2)和0C.eq\f(g,2)和eq\f(mA,mB)·eq\f(g,2) D．eq\f(mA,mB)·eq\f(g,2)和eq\f(g,2)【解析】當(dāng)A、B球靜止時(shí)，彈簧彈力F＝(mA＋mB)gsinθ，當(dāng)繩被剪斷的瞬間，彈簧彈力F不變，對(duì)B分析，則F－mBgsinθ＝mBaB，可解得aB＝eq\f(mA,mB)·eq\f(g,2)，當(dāng)繩被剪斷后，球A受的合力為重力沿斜面向下的分力，F(xiàn)合＝mAgsinθ＝mAaA，所以aA＝eq\f(g,2)，綜上所述選項(xiàng)C正確．【答案】C5.如圖3-1-10所示為雜技“頂竿”表演的示意圖，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時(shí)，竿對(duì)“底人”的壓力大小為()圖3-1-10A．(M＋m)g B．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g【解析】對(duì)竿上的人進(jìn)行受力分析：其受重力mg、摩擦為Ff，有mg－Ff＝ma，則Ff＝m(g－a)．竿對(duì)人有摩擦力，人對(duì)竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反．對(duì)竿進(jìn)行受力分析：其受重力Mg、竿上的人對(duì)竿向下的摩擦力Ff′、“底人”對(duì)竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因?yàn)楦蛯?duì)“底人”的壓力和“底人”對(duì)竿的支持力是一對(duì)作用力和反作用力，由牛頓第三定律，得到FN′＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma.故選項(xiàng)B正確．【答案】B二、多項(xiàng)選擇題6．(2013·山東高考)伽利略開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有()A．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．物體之間普遍存在相互吸引力C．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快D．物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反【解析】伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理得到了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因及在忽略空氣阻力時(shí)，輕、重物體下落一樣快，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，而B(niǎo)選項(xiàng)考查的是萬(wàn)有引力定律，D選項(xiàng)是牛頓第三定律，因此只有選項(xiàng)A、C正確．【答案】AC7．17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇?，你認(rèn)為下列陳述正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)是一理想實(shí)驗(yàn)，是在思維中進(jìn)行的，無(wú)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，故其結(jié)果是荒謬的B．該實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地反映自然規(guī)律C．該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論D．該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)【解析】伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結(jié)論，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；伽利略由此推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，提出了牛頓第一定律，選項(xiàng)D正確．【答案】BD8.如圖3-1-11所示，在水平面上運(yùn)動(dòng)的小車?yán)镉脙筛p繩連著一質(zhì)量為m的小球，繩子都處于拉直狀態(tài)，BC繩水平，AC繩與豎直方向的夾角為θ，小車處于加速運(yùn)動(dòng)中，則下列說(shuō)法正確的是()圖3-1-11A．小車一定向左運(yùn)動(dòng)B．小車的加速度一定為gtanθC．AC繩對(duì)球的拉力一定是eq\f(mg,cosθ)D．BC繩的拉力一定小于AC繩的拉力【解析】由于小車處于加速運(yùn)動(dòng)中，由球的受力情況可知，球的加速度一定向左，A項(xiàng)正確；只有當(dāng)BC繩的拉力為零時(shí)，小車的加速度才是gtanθ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；AC繩的拉力在豎直方向上的分力等于球的重力，C項(xiàng)正確；AC繩的拉力恒定，而B(niǎo)C繩的拉力與小車的加速度大小有關(guān)，有可能大于AC繩的拉力，D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】AC9.乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇．若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖3-1-12所示．在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)．則()圖3-1-12A．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為eq\f(1,2)mg＋maD．小物塊受到的靜摩擦力為eq\f(1,2)mg＋ma【解析】小物塊相對(duì)斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力，纜車以加速度a上行，小物塊的加速度也為a，以物塊為研究對(duì)象，則有f－mgsin30°＝ma，f＝eq\f(1,2)mg＋ma，方向平行斜面向上．【答案】AD三、非選擇題10.如圖3-1-13所示，將質(zhì)量m＝0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上．環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑．環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8.對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上且與桿夾角θ＝53°的拉力F，使圓環(huán)以a＝4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動(dòng)，求F的大小．(取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2圖3-1-13【解析】令Fsin53°－mg＝0，F(xiàn)＝1.25N.當(dāng)F＜1.25N時(shí)，環(huán)與桿的上部接觸，受力如圖甲．由牛頓第二定律得Fcosθ－μFN＝ma，F(xiàn)N＋Fsinθ＝mg，解得F＝1N當(dāng)F＞1.25N時(shí)，環(huán)與桿的下部接觸，受力如圖乙．由牛頓第二定律得Fcosθ－μFN＝maFsinθ＝mg＋FN解得F＝9N.【答案】1N或9N11.如圖3-1-14所示，一輛卡車后面用輕繩拖著質(zhì)量為m的物體A，A與地面的摩擦不計(jì)．圖3-1-14(1)當(dāng)卡車以a1＝eq\f(1,2)g的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩的拉力為eq\f(5,6)mg，則A對(duì)地面的壓力為多大？(2)當(dāng)卡車的加速度a2＝g時(shí)，繩的拉力為多大？【解析】(1)卡車和A的加速度一致．由圖知繩的拉力的分力使A產(chǎn)生了加速度，故有：eq\f(5,6)mgcosα＝m·eq\f(1,2)g解得cosα＝eq\f(3,5)，sinα＝eq\f(4,5).設(shè)地面對(duì)A的支持力為FN，則有FN＝mg－eq\f(5,6)mgsinα＝eq\f(1,3)mg由牛頓第三定律得：A對(duì)地面的壓力為eq\f(1,3)mg.(2)設(shè)地面對(duì)A彈力為零時(shí)，物體的臨界加速度為a0，則a0＝gcotα＝eq\f(3,4)g，故當(dāng)a2＝g＞a0時(shí)，物體已飄起．此時(shí)物體所受合力為mg，則由三角形知識(shí)可知，拉力F2＝eq\r(（mg）2＋（mg）2)＝eq\r(2)mg.【答案】(1)eq\f(1,3)mg(2)eq\r(2)mg12.如圖3-1-15所示，一條輕繩上端系在車的左上角的A點(diǎn)，另一條輕繩一端系在車左端B點(diǎn)，B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方，A、B距離為b，兩條輕繩另一端在C點(diǎn)相結(jié)并系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕繩AC長(zhǎng)度為eq\r(2)b，輕繩BC長(zhǎng)度為b.兩條輕繩能夠承受的最大拉力均為2mg.圖3-1-15(1)輕繩BC剛好被拉直時(shí)，車的加速度是多大？(要求畫出受力圖)(2)在不拉斷輕繩的前提下，求車向左運(yùn)動(dòng)的最大加速度是多大．(要求畫出受力圖)【解析】(1)輕繩BC剛好被拉直時(shí)，小球受力如圖甲所示．因?yàn)锳B＝BC＝b，AC＝eq