2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律章末質(zhì)量檢測(cè)含解析新人教版必修1

PAGE7-第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律章末質(zhì)量檢測(cè)(三)(時(shí)間：45分鐘)一、選擇題(本題共8小題。1～5題為單項(xiàng)選擇題，6～8題為多項(xiàng)選擇題)1．2024年8月的雅加達(dá)亞運(yùn)會(huì)中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員司雅杰勇奪女子十米跳臺(tái)桂冠。她從跳臺(tái)斜向上跳起，一段時(shí)間后落入水中，如圖1所示。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()圖1A．她在空中上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)B．她在空中下落過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)C．她即將入水時(shí)的速度為整個(gè)跳水過(guò)程中的最大速度D．入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力大小等于她對(duì)水的作用力大小解析起跳以后的上升過(guò)程中她的加速度方向向下，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；她斜向上運(yùn)動(dòng)，具有水平初速度，所以下落過(guò)程不能看做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；入水過(guò)程中，起先時(shí)水對(duì)她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速運(yùn)動(dòng)，后階段水對(duì)她的作用力大于她的重力，即入水后的速度先增大后減小，故C錯(cuò)誤；入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力和她對(duì)水的作用力，是一對(duì)作用力與反作用力，二者大小相等，故D正確。答案D2．如圖2所示是火箭點(diǎn)火放射的某一瞬間，下列說(shuō)法正確的是()圖2A．火箭受重力、地面推力、空氣阻力作用B．火箭加速升空過(guò)程中處于失重狀態(tài)C．發(fā)動(dòng)機(jī)噴出氣體對(duì)火箭的作用力等于火箭所受的重力D．發(fā)動(dòng)機(jī)噴出氣體對(duì)火箭的作用力等于火箭對(duì)噴出氣體的作用力解析一對(duì)相互作用力時(shí)刻等大、反向、共線，選項(xiàng)D正確；火箭點(diǎn)火加速上升過(guò)程中，處于超重狀態(tài)，受到重力、氣體反作用力、空氣阻力，且氣體作用力大于重力，A、B、C均錯(cuò)誤。答案D3．如圖3所示，小球A質(zhì)量為m，木塊B質(zhì)量為2m，兩物體通過(guò)豎直輕彈簧連接放置在水平面上靜止?，F(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使小球A在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧復(fù)原原長(zhǎng)時(shí)小球A速度恰好最大，已知重力加速度為g。則在木塊B對(duì)地面壓力為零時(shí)，小球A的加速度大小為()圖3A．3g B．1.5g C．2g D．2.5g解析依據(jù)題意，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)A球速度最大，則F＝mg，當(dāng)木塊B對(duì)地面壓力為零時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)B受力分析，此時(shí)有kx＝2mg，對(duì)A依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有kx＋mg－F＝ma，解得a＝2g，C項(xiàng)正確。答案C4．質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖4所示，a、b分別表示物體受到水平拉力作用和不受拉力作用的v－t圖象，則拉力與摩擦力之比為()圖4A．9∶8 B．3∶2 C．2∶1 D．4∶3解析由v－t圖象知，圖線a為僅受摩擦力的作用，加速度大小a1＝1.5m/s2；圖線b為受水平拉力和摩擦力的作用，加速度大小a2＝0.75m/s2。列方程Ff＝ma1，F(xiàn)－Ff＝ma2，解得eq\f(F,Ff)＝eq\f(3,2)。答案B5．(2024·11月浙江選考)如圖5所示為某一嬉戲的局部簡(jiǎn)化示意圖。D為彈射裝置，AB是長(zhǎng)為21m的水平軌道，傾斜直軌道BC固定在豎直放置的半徑為R＝10m的圓形支架上，B為圓形的最低點(diǎn)，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)。某次嬉戲中，無(wú)動(dòng)力小車在彈射裝置D的作用下，以v0＝10m/s的速度滑上軌道AB，并恰好能沖到軌道BC的最高點(diǎn)。已知小車在軌道AB上受到的摩擦力為其重量的0.2倍，軌道BC光滑，則小車從A到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是(取g＝10m/s2)()圖5A.5s B．4.8s C．4.4s D．3s解析小車在AB段，由題意知f＝μmg，得μ＝0.2，其加速度大小為a1＝μg＝2m/s2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得LAB＝v0t1－eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，解得t1＝3s，或t1′＝7s(舍去)。從B到C運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖所示，LBC＝2Rsinθ，加速度為a2＝gsinθ，所以LBC＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)，得t2＝2s，所以從A到C的時(shí)間為t＝t1＋t2＝5s。答案A6．科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的探討對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必需有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)變更B．伽利略通過(guò)“志向試驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，假如它不受力，它將以這一速度恒久運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡兒指出：假如運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將接著以同一速度沿同始終線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)解析亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)須要力來(lái)維持，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓依據(jù)選項(xiàng)B中伽利略的正確觀點(diǎn)和選項(xiàng)C中笛卡兒的正確觀點(diǎn)，得出了選項(xiàng)D的正確觀點(diǎn)，選項(xiàng)B、C、D正確。答案BCD7．(2024·北京首都師大附中月考)一雨滴從空中由靜止起先沿豎直方向落下，若雨滴下落過(guò)程中所受重力保持不變，且空氣對(duì)雨滴阻力隨其下落速度的增大而增大，則如圖所示的圖象中可能正確反映雨滴整個(gè)下落過(guò)程運(yùn)動(dòng)狀況的是()答案AC8．物體最初靜止在傾角θ＝30°的足夠長(zhǎng)斜面上，如圖6甲所示受到平行斜面對(duì)下的力F的作用，力F隨時(shí)間變更的圖象如圖乙所示，起先運(yùn)動(dòng)2s后物體以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()圖6A．物體的質(zhì)量m＝1kgB．物體的質(zhì)量m＝2kgC．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)D．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(7\r(3),15)解析由起先運(yùn)動(dòng)2s后物體以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，可知0～2s內(nèi)物體的加速度大小為a＝1m/s2；在0～2s內(nèi)對(duì)物體應(yīng)用牛頓其次定律得，F(xiàn)1＋mgsin30°－μmgcos30°＝ma，2s后由平衡條件可得，F(xiàn)2＋mgsin30°－μmgcos30°＝0，聯(lián)立解得m＝1kg，μ＝eq\f(7\r(3),15)，選項(xiàng)A、D正確。答案AD二、非選擇題9．在用DIS探討小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某試驗(yàn)小組先用如圖7a所示的試驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，位移傳感器(放射器)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端，試驗(yàn)中力傳感器的拉力為F，保持小車[包括位移傳感器(放射器)]的質(zhì)量不變，變更重物重力重復(fù)試驗(yàn)若干次，得到加速度與外力的關(guān)系如圖b所示。圖7(1)小車與軌道間的滑動(dòng)摩擦力Ff＝________N。(2)從圖象中分析，小車[包括位移傳感器(放射器)]的質(zhì)量為________kg。(3)該試驗(yàn)小組為得到a與F成正比的關(guān)系，應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到tanθ＝________。解析(1)依據(jù)圖象可知，當(dāng)F＝0.67N時(shí)，小車起先有加速度，則Ff＝0.67N(2)依據(jù)牛頓其次定律a＝eq\f(F－Ff,M)＝eq\f(1,M)F－eq\f(Ff,M)，則a－F圖象的斜率表示小車[包括位移傳感器(放射器)]質(zhì)量的倒數(shù)，則M＝eq\f(1,k)＝eq\f(4.0－2.0,5.0－2.0)kg＝eq\f(2,3)kg≈0.67kg(3)為得到a與F成正比的關(guān)系，則應(yīng)當(dāng)平衡摩擦力，則有：Mgsinθ＝μMgcosθ解得tanθ＝μ依據(jù)Ff＝μMg得μ＝eq\f(0.67,\f(2,3)×10)＝0.1所以tanθ＝0.1答案(1)0.67(2)0.67(3)0.110．(2024·天津理綜，10)我國(guó)自行研制、具有完全自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛勝利后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程。假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x＝1.6×103m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v＝80m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m＝7.0×104kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度g＝10m/s2。求飛機(jī)滑跑過(guò)程中圖8(1)加速度a的大??；(2)牽引力的平均功率P。解析(1)飛機(jī)滑跑過(guò)程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有v2＝2ax①代入數(shù)據(jù)解得a＝2m/s2②(2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻，依題意有F阻＝0.1mg③設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，依據(jù)牛頓其次定律有F－F阻＝ma④設(shè)飛機(jī)滑跑過(guò)程中的平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))，有eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v,2)⑤在滑跑階段，牽引力的平均功率P＝Feq\o(v,\s\up6(－))⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式得P＝8.4×106W⑦答案(1)2m/s2(2)8.4×106W11．(2024·山東泰安月考)如圖9甲所示，質(zhì)量m＝2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過(guò)a點(diǎn)時(shí)給物體施加一個(gè)水平向左的恒力F并起先計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過(guò)速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得v－t圖象如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求：圖9(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)10s后撤去拉力F，求物體再過(guò)15s離a點(diǎn)的距離。解析(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由v－t圖象得加速度a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(0－8,4)m/s2＝－2m/s2，方向與初速度方向相反。設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則由v－t圖象得加速度a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(－6－0,6)m/s2＝－1m/s2，方向與初速度方向相反。在0～4s內(nèi)，依據(jù)牛頓其次定律，有－F－μmg＝ma1在4～10s內(nèi)，－F＋μmg＝ma2代入數(shù)據(jù)解得F＝3N，μ＝0.05。(2)設(shè)10s末物體的位移為x，x應(yīng)為v－t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積，則有x＝eq\f(1,2)×4×8m－eq\f(1,2)×6×6m＝－2m，即物體在a點(diǎn)左側(cè)2m處。設(shè)撤去拉力F后物體