2020高考物理 月刊專版 專題3 牛頓定律及其應(yīng)用測(cè)試3

1、牛頓定律及其應(yīng)用 一、選擇題(本題共14小題，共70分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下面說法中正確的是()A物體受到恒力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變B物體受到不為零的合力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變C物體受到的合力為零時(shí)，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受的合力的方向相同【解析】物體受到恒力作用時(shí)，速度改變，故選項(xiàng)A錯(cuò)、B對(duì)；物體受到的合力為零時(shí)，它可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)；曲線運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)方向與合力不共線，故D錯(cuò)【答案】B2下列說法正確的是()A汽

2、車運(yùn)動(dòng)的越快越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)的越快，慣性越大B小球在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性不存在了C把一個(gè)物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因?yàn)槲矬w仍受到一個(gè)向上的推力D物體的慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，質(zhì)量小的慣性小【解析】汽車運(yùn)動(dòng)的越快越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠嚨某跛俣却螅蔄錯(cuò)；物體的慣性只跟質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大、慣性大，故D對(duì)，B錯(cuò)，把一個(gè)物體豎直向上拋出后能繼續(xù)上升，是因?yàn)槲矬w有慣性，C錯(cuò)【答案】D3剎車距離是汽車安全性能的重要參數(shù)之一圖中所示的圖線分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離s與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間的摩擦是滑動(dòng)摩擦據(jù)此可知，下列說

3、法中正確的是()A甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好B乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好C以相同的車速開始剎車，甲車先停下來(lái)，甲車的剎車性能好D甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大【解析】由題圖，若以相同的車速開始剎車，乙車的剎車距離小，乙車先停下來(lái)，因此乙車的剎車性能好，乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，故選項(xiàng)B對(duì)、ACD錯(cuò)【答案】B4如圖所示，質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)里，如果升降機(jī)的加速度的絕對(duì)值為a，升降機(jī)底板對(duì)人的支持力Fmgma，則可能的情況是()A升降機(jī)以加速度a向下加速運(yùn)動(dòng)B升降機(jī)以加速度a向上加速運(yùn)動(dòng)C在向上運(yùn)動(dòng)中，以加速

4、度a制動(dòng)D在向下運(yùn)動(dòng)中，以加速度a制動(dòng)【解析】升降機(jī)對(duì)人的支持力Fmgma，故升降機(jī)處于超重狀態(tài)，且有向上的加速度而A、C選項(xiàng)中加速度均向下，即處于失重狀態(tài)故只有B、D選項(xiàng)正確【答案】BD5原來(lái)靜止的物體受到外力F的作用，右圖所示為力F隨時(shí)間變化的圖線，則與Ft圖象對(duì)應(yīng)的vt圖象是下圖中的()【解析】由Ft圖象可知，在0t內(nèi)物體的加速度a1，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在t2t內(nèi)物體的加速度a2，但方向與a1反向，做勻減速運(yùn)動(dòng)，故選B.【答案】B6如圖所示，物體A放在固定的斜面B上，在A上施加一個(gè)豎直向下的恒力F，下列說法中正確的是()A若A原來(lái)是靜止的，則施加力F后，A將加速下滑B若A原來(lái)是靜止的，則

5、施加力F后，A仍保持靜止C若A原來(lái)是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度不變D若A原來(lái)是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度將增大【解析】若A原來(lái)靜止，則滿足mgsinmgcosFfm，當(dāng)加上F時(shí)，同樣滿足(Fmg)sin(mgF)cos，故A錯(cuò)B對(duì)若A原來(lái)加速下滑，則mgsinmgcos加上F后，同理有FsinFcos即物體所受合力變大，故A加速度變大，故C錯(cuò)D對(duì)，故選B、D.【答案】BD7先后用相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉同一質(zhì)量為m的物塊，且每次使橡皮條的伸長(zhǎng)量均相同，物塊m在橡皮條的拉力作用下所產(chǎn)生的加速度a與所拉橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖所示若更換物塊所在水平面的材料，再

6、重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，則圖中直線與橫軸間的夾角將 ()A變大B不變C變小 D與水平面的材料有關(guān)【解析】設(shè)一根橡皮條的拉力為F，有：nFmgma，得：ang，可見更換材料，只是改變了物體與水平面之間的摩擦因數(shù)大小，并不影響角的大小【答案】B8如右圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)a2，在vt圖象中，圖線的斜率表示加速度，故選項(xiàng)D對(duì)【答案】D9如圖(a)所示，用沿斜面的外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖(b)所示，若重力加速度g取10

7、m/s2.根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出 ()A斜面的傾角B物體的質(zhì)量C物體靜止在斜面上所需的最小拉力D加速度為6m/s2時(shí)物體的速度【解析】物體的加速度aF/mgsin.由圖(b)知當(dāng)F0時(shí)，a6m/s2，解得37，故選項(xiàng)A對(duì)；當(dāng)F20N時(shí)，a2m/s2，解得m2.5kg，故選項(xiàng)B對(duì)；物體靜止在斜面上所需的最小拉力等于mgsin15N，故選項(xiàng)C對(duì)；因?yàn)闀r(shí)間未知，故不能求出加速度為6m/s2時(shí)物體的速度【答案】ABC10如右圖所示，有一物體從靜止開始自一定傾角的斜面頂點(diǎn)無(wú)摩擦往下滑動(dòng)，下圖中哪個(gè)圖象能正確表示物體的加速度、速度的x分量隨時(shí)間變化的關(guān)系()【解析】設(shè)斜面的傾角為，物體的加速

8、度為agsin，其水平分量為axgsincos，不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)、B對(duì)；物體的水平分速度vxaxt，vx與t成正比，故選項(xiàng)C對(duì)、D錯(cuò)【答案】BC11如圖所示，在光滑水平面上疊放著A、B兩物體，已知mA6kg、mB2kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，在物體A上系一細(xì)線，細(xì)線所能承受的最大拉力是20N，現(xiàn)水平向右拉細(xì)線，g取10m/s2，則()A當(dāng)拉力F12N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)C當(dāng)拉力F16N時(shí)，B受A的摩擦力等于4ND無(wú)論拉力F多大，A相對(duì)B始終靜止【解析】設(shè)A、B共同運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度為amax，最大拉力為Fmax對(duì)B：mAgmBamaxamax6m/s2對(duì)A、B：Fmax(mAmB)amax48

9、N當(dāng)FFmax48N時(shí)，A、B相對(duì)靜止因?yàn)榈孛婀饣?，故A錯(cuò)，當(dāng)F大于12N而小于48N時(shí)，A相對(duì)B靜止，B錯(cuò)當(dāng)F16N時(shí)，其加速度a2m/s2.對(duì)B：f4N，故C對(duì)因?yàn)榧?xì)線的最大拉力為20N，所以A、B總是相對(duì)靜止，D對(duì)【答案】CD12一個(gè)小孩在蹦床上做游戲，他從高處落到蹦床上后又被彈回到原高度小孩在從高處下落到彈回的整個(gè)過程中，他的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，圖中Oa段和cd段是直線根據(jù)此圖象可知，小孩跟蹦床相接觸的時(shí)間為 ()At1t4 Bt2t4Ct1t5 Dt2t5【答案】C13如圖所示，質(zhì)量m的球與彈簧和水平細(xì)線相連，、的另一端分別固定于P、Q.球靜止時(shí)，中拉力大小T1，中拉力

10、大小T2，當(dāng)僅剪斷、中的一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是 ()A若斷，則ag，方向水平向右B若斷，則a，方向水平向左C若斷，則a，方向沿的延長(zhǎng)線D若斷，則ag，豎直向上【解析】因?yàn)榍蚺c彈簧和水平細(xì)線相連處于平衡狀態(tài)，彈簧的彈力瞬間不會(huì)發(fā)生突然變化，而繩子的彈力會(huì)發(fā)生突然變化，所以若斷時(shí)彈力和重力的合力仍然是T2，所以加速度是a，若斷時(shí)加速度是ag，豎直向下【答案】B14如圖所示，當(dāng)車廂向前加速前進(jìn)時(shí)，物體M靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車廂加速度增加時(shí)，則()靜摩擦力增加車廂豎直壁對(duì)物體的彈力增加物體M仍保持相對(duì)于車廂的靜止?fàn)顟B(tài)物體的加速度也增加A BC D【答案】B二、計(jì)算題(本題共包括4小題，共50分

11、，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.假設(shè)雨點(diǎn)下落過程受到的空氣阻力與雨點(diǎn)的橫截面積S成正比，與雨點(diǎn)下落的速度v的平方成正比，即fkSv2(其中k為比例系數(shù))雨點(diǎn)接近地面時(shí)近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.若把雨點(diǎn)看做球形，其半徑為r，設(shè)雨點(diǎn)的密度為，求：(1)每個(gè)雨點(diǎn)最終的運(yùn)動(dòng)速度vm(用、r、g、k表示)(2)雨點(diǎn)的速度達(dá)到vm時(shí)，雨點(diǎn)的加速度a為多大？【解析】(1)當(dāng)fmg時(shí)，雨點(diǎn)達(dá)到最終速度vm，kSvmg得到kr2vr3g得vm(2)由牛頓第二定律得mgfma則mgkS()2ma解得mgma

12、即ag【答案】(1)(2)g16(2020湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)完整的撐桿跳高過程可以簡(jiǎn)化成如圖所示的三個(gè)階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落在第二十九屆北京奧運(yùn)會(huì)比賽中，俄羅斯女運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05m的成績(jī)打破世界紀(jì)錄設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a1.25m/s2勻加速助跑，速度達(dá)到v9.0m/s時(shí)撐桿起跳，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)過桿的速度不計(jì)，過桿后做自由落體運(yùn)動(dòng)，重心下降h24.05m時(shí)身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減為零的時(shí)間t0.90s.已知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m65kg，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離；(2)假設(shè)伊辛巴耶娃從接觸軟墊到速度減

13、為零的過程中做勻減速運(yùn)動(dòng)，求軟墊對(duì)她的作用力大小【解析】(1)設(shè)助跑距離為x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax解得：x32.4m(2)運(yùn)動(dòng)員過桿后做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)接觸軟墊時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v22gh2設(shè)軟墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力為F，由牛頓第二定律得Fmgma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a解得：F1300N17如圖所示，傳送帶兩輪A、B的距離L11m，皮帶以恒定速度v2m/s運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的物體無(wú)初速度地放在A端，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，傳送帶的傾角為37，那么物塊m從A端到B端所需的時(shí)間是多少？(g取10m/s2，cos370.8)【解析】將物體放在傳送帶上的最初一段時(shí)間內(nèi)物體沿傳送帶向上做勻加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得mgcos37mgsin37ma則agcos37gsin370.4m/s2物體加速至2m/s所需位移s0m5mL經(jīng)分析可知物體先加速5m再勻速運(yùn)動(dòng)sLs06m.勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1s5s.勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2s3s.則總時(shí)間tt1t2(53)s8s.【答案】8s18如圖所示，一塊質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的均質(zhì)長(zhǎng)木板放在很長(zhǎng)的光滑水平桌面上，板的左端有一質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，物體上連接一根很長(zhǎng)的細(xì)繩，細(xì)繩跨過位于桌邊的定滑輪某人以恒定的速度v向下拉繩，物體最多只能到