2021年新高考物理一轮复习专题训练
专题(13)第3章 牛顿运动定律
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,满分48分) 1.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
1
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
ρ基本单位表示电导率的单位应为( ) A2·s3A. kg·m2A2·s2C. kg·m3【答案】B
11AA·CA2·sA2·s3【解析】由单位制可知电导率的单位为,1 =1=1=1=1,选B.
Ω·mΩ·mV·mJ·mJ·mkg·m3
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( )
A2·s3B. kg·m3A·s3D. kg·m3
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.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700 N.取重力加速度g=10 m/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60 kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480 N,则升降机的运动是(g取10 m/s2)( ) A.可能是匀速下降 B.升降机加速度大小为2 m/s2 C.升降机加速度大小为3 m/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600-480
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=
60m/s2=2 m/s2,故B正确.
6.质量为m kg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t s内的位移为x m,则水平恒力的大小为(单位为N)( ) 2mxA.2 t2mxC. 2t+1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
2mxB. 2t-12mxD. t-1
=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mg44πρg
变化,故A、B正确;又mg=kr2v02,v02=2,又m=πρr3,得v02=r,故v20与r成正比关系,故Ckr33k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
1
A.F1 B.F2 C.(F1+F2)
2【答案】C
F1-F2
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2mF12-F2F1+F2
体2为研究对象,有a=,解得F12=,故C选项正确.
m2
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=10 m/s2,下列说法正确的是( )
1
D.(F1-F2) 2
图4
A.小物块的加速度大小恒为2.5 m/s2 B.斜面倾角为60°
C.小物块2 s末的速度是5 m/s D.小物块第2 s内的平均速度为7.5 m/s 【答案】D
1
【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=5 m/s2,选项A错误;
2a5
由牛顿第二定律得ma=mgsin θ,则sin θ===0.5,θ=30°,选项B错误;小物块2 s末的速度v2=at2
g10=5×2 m/s=10 m/s,选项C错误;小物块1 s末的速度v1=at1=5 m/s,第2 s内的平均速度v=m/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( )
v1+v2
=7.5 2
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 C.t1>t2,v1>v2 【答案】A
B.t1<t2,v1>v2 D.t1=t2,v1>v2
【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.
三、非选择题(本题共4小题,满分40分)
13.(6分)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.(8分)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 C.秒表
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=0.02 s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99 cm,x2=13.59 cm,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)
B.天平(含配套砝码) D.刻度尺
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_____________________________________