2022屆高考物理一輪復(fù)習單元檢測卷三牛頓運動定律【含答案】

單元檢測卷(三)牛頓運動定律時間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分.1～5題為單選題，6～8題為多選題)1．如圖所示，在近地圓軌道環(huán)繞地球運行的“天宮二號”的實驗艙內(nèi)，航天員景海鵬和陳冬在向全國人民敬禮時()A．不受地球引力B．處于平衡狀態(tài)，加速度為零C．處于失重狀態(tài)，加速度約為gD．地板的支持力與地球引力平衡2．[2021·重慶診斷(一)]我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”是由青島大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動．如圖所示，假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻加速“爬行”到右上方B點，在這一過程中，圖中關(guān)于“蜘蛛俠”在豎直面內(nèi)的受力分析正確的是()3．如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質(zhì)量為2kg的物體A，A處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將質(zhì)量為3kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運動的瞬間，B對A的壓力大小為(g取10m/s2)()A．30NB．18NC．12ND．04．[中考真題·泰安二模]如圖所示，質(zhì)量相同的物體A、B用輕彈簧連接并置于光滑的水平面上，開始時彈簧處于原長，現(xiàn)給物體B一初速度v0，經(jīng)過一段時間后，t0時刻彈簧的長度第一次達到最長，此時彈簧在彈性限度內(nèi)．以下能正確描述兩物體在0～t0時間，運動過程的v-t圖象是()5．[2021·邯鄲一模]如圖所示，在光滑水平面上放有一質(zhì)量M＝30kg的斜劈，在其斜面上放一質(zhì)量m＝2kg的物塊，現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈，使其由靜止開始運動，物塊恰好能與斜劈保持相對靜止．已知斜劈傾角θ＝37°，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.則拉力F大小為()A．1NB．10NC．31ND．310N6．[2021·重慶一中月考]關(guān)于以下四幅圖片，說法正確的是()A．學生從站立狀態(tài)到完全蹲下的過程中，所受的支持力和對臺秤的壓力始終相等B．運動員推開冰壺后，冰壺在冰面上受到的阻力較小，將做勻速直線運動C．設(shè)計賽車時，車身質(zhì)量較輕，同時配備性能優(yōu)良的發(fā)動機，是為了獲得更大的加速度D．由于塞子的質(zhì)量小于試管的質(zhì)量，氣體噴出時塞子受到的沖擊力將大于試管受到的沖擊力7．如圖所示，物塊A套在光滑的水平橫桿上，其下方用輕質(zhì)細線連接一個質(zhì)量為m的小球B，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用水平恒力拉動小球B，系統(tǒng)穩(wěn)定運動時的加速度a＝eq\f(1,4)g，細線與豎直方向間的夾角為α＝37°；如果把物塊A套在粗糙的水平橫桿上，用同樣大小的水平恒力作用在小球B上，系統(tǒng)恰好能沿水平桿做勻速運動．已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，若不考慮空氣阻力，則系統(tǒng)沿水平橫桿做勻速運動時，下列說法正確的是()A．物塊A的質(zhì)量等于mB．物塊A受到的摩擦力大小為mgC．物塊A和粗糙橫桿間的動摩擦因數(shù)為0.5D．細線和豎直方向間的夾角為45°8．[2021·湖南衡陽一模]中澳美“科瓦里－2019”特種兵聯(lián)合演練于8月28日至9月4日在澳大利亞舉行，中國空軍空降兵部隊首次派員參加．一名特種兵從空中靜止的直升飛機上，抓住一根豎直懸繩由靜止開始下滑，運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，t2時刻特種兵著地．下列說法正確的是()A．在t1～t2時間內(nèi)，平均速度eq\o(v,\s\up6(－）＝eq\f(v1＋v2,2)B．在t1～t2時間內(nèi)特種兵所受的阻力越來越大C．在0～t1時間內(nèi)加速度不變，在t1～t2時間內(nèi)加速度減小D．若第一個特種兵開始減速時第二個特種兵立即以同樣的方式下滑，則他們在懸繩上的距離先增大后減小二、非選擇題(本題共4個小題，52分)9．[2021·浙江嘉興測試](8分)用圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”實驗，圖乙是其俯視圖．兩個相同的小車放在平板上，車左端各系一條細繩，繩跨過定滑輪各掛一個相同的小盤．實驗中可以通過增減車中鉤碼改變小車質(zhì)量，通過增減盤中砝碼改變拉力．兩個小車右端通過細線用夾子固定，打開夾子，小車在細繩的牽引下運動，合上夾子，兩小車同時停止．(1)實驗中，若兩小車通過的位移比為12，則兩小車加速度之比為________．(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量________(填“遠大于”或“遠小于”)小車和鉤碼的總質(zhì)量．(3)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時，應(yīng)在小盤中放質(zhì)量________(填“相同”或“不相同”)的砝碼．(4)探究“加速度與力之間的關(guān)系”時，事實上小車和平板間存在摩擦力，下列說法中正確的是________．A．若平板保持水平，選用更光滑的平板有利于減小誤差B．平板右端適當墊高以平衡摩擦力有利于減小誤差C．因為兩小車質(zhì)量相同時與平板間的摩擦力相同，所以摩擦力不影響實驗結(jié)果10．(12分)為了測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，某小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，讓木塊從傾角為θ的木板上靜止釋放，位移傳感器連接計算機描繪出了木塊相對傳感器的位移隨時間變化的圖象，如圖乙中圖線②所示．圖中木塊的位移從x1到x2和從x2到x3的運動時間均為T.(1)根據(jù)上述圖線計算木塊位移為x2時的速度v2＝________，木塊加速度a＝________.(2)若T＝0.1s，x1＝4cm，x2＝9cm，x3＝16cm，θ＝37°，動摩擦因數(shù)μ＝____________(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(3)若只增大木板傾斜的角度，則木塊相對傳感器的位移隨時間變化的圖象可能是圖乙中的________________________________________________________________________(選填圖線序號“①”“②”或“③”)．11．[2021·山東一模](12分)如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會設(shè)置避險車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用，本題中避險車道是主車道旁的一段上坡路面．一輛貨車在行駛過程中剎車失靈，以v0＝90km/h的速度駛?cè)氡茈U車道，如圖乙所示．設(shè)貨車進入避險車道后牽引力為零，貨車與路面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.30，取重力加速度大小g＝10m/s2.(1)為了防止貨車在避險車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象，該避險車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結(jié)果用θ的正切值表示．(2)若避險車道路面傾角為15°，求貨車在避險車道上行駛的最大距離．(已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．)12．[中考真題·廣東汕頭5月模擬](20分)如圖所示，一水平的足夠長的傳送帶與一水平地面上的平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面．傳送帶上左端放置一質(zhì)量為m＝1kg的煤塊(視為質(zhì)點)，煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.1.初始時，傳送帶與煤塊及平板都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的水平向右的加速度a＝3m/s2開始運動，當其速度達到v＝1.5m/s后，便以此速度做勻速運動．經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動，隨后，在煤塊平穩(wěn)滑上右端平板的同時，在平板右側(cè)施加一個水平向右的恒力F＝17N，F(xiàn)作用了0.5s時煤塊與平板速度恰相等，此時刻撤去F.最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M＝4kg(重力加速度為g＝10m/s2)．(1)求傳送帶上黑色痕跡的長度；(2)求有F作用期間平板的加速度大?。?3)平板上表面至少多長？(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)單元檢測卷(三)1．答案：C2．解析：根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直平面內(nèi)“蜘蛛俠”所受合力方向應(yīng)該是從A點指向B點，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C3．解析：在B與A剛要一起運動的瞬間，隔離BA分析受力，重力(mA＋mB)g，向上彈力F＝mAg，由牛頓第二定律，(mA＋mB)g－F＝(mA＋mB)a，解得a＝0.6g，隔離A分析受力，設(shè)B對A的壓力大小為F′，由牛頓第二定律，F(xiàn)′＋mAg－F＝mAa，解得F′＝12N，選項C正確．答案：C4．解析：給物體B一初速度v0，彈簧開始伸長，B受到向左的彈力，做減速運動，隨著彈力增大加速度增大，在彈簧的長度第一次達到最長的過程中，B做加速度增大的減速運動．同理，A做加速度增大的加速運動，故A、B、C三項錯誤，D項正確．答案：D5．解析：對m受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：Ffcos37°－FNsin37°＝ma，豎直方向，根據(jù)平衡條件可得：Ffsin37°＋FNcos37°＝mg，根據(jù)摩擦力的計算公式可得：Ff＝μFN，聯(lián)立解得：a＝eq\f(5,16)m/s2；以整體為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F＝(M＋m)a，解得：F＝10N，故B項正確、A、C、D三項錯誤．答案：B6．解析：本題考查運動與力的關(guān)系．學生從站立狀態(tài)到完全蹲下的過程中，所受的支持力和對臺秤的壓力是一對作用力和反作用力，始終相等，故A正確；冰壺在冰面運動時受到的阻力雖然很小，但受力不平衡，故不可能做勻速直線運動，故B錯誤；設(shè)計賽車時，車身質(zhì)量較輕，同時配備性能優(yōu)良的發(fā)動機，根據(jù)a＝eq\f(F,m)可知可以讓賽車獲得更大的加速度，故C正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，氣體噴出時塞子受到的沖擊力和試管受到的沖擊力大小相等、方向相反，故D錯誤．答案：AC7．解析：以小球B為研究對象，當系統(tǒng)的加速度a＝eq\f(1,4)g時，由牛頓第二定律有F－mgtan37°＝ma，以A、B整體為研究對象，則有F＝(m＋M)a，可解得物塊A的質(zhì)量為M＝3m，F(xiàn)＝mg，選項A錯誤；當系統(tǒng)沿水平桿做勻速運動時，對A、B整體分析，A受到的支持力大小為FN＝(M＋m)g＝4mg，A受到的摩擦力大小為f＝F＝mg，選項B正確；A和粗糙橫桿間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(f,FN)＝0.25，選項C錯誤；當系統(tǒng)沿水平桿做勻速運動時，對小球B，由共點力的平衡條件有F＝mgtanβ，解得tanβ＝1，所以細線與豎直方向間的夾角為β＝45°，選項D正確．答案：BD8．解析：本題考查根據(jù)v-t圖象分析運動與受力情況．在t1～t2時間內(nèi)，若特種兵做勻減速直線運動，由v1減速到v2，則平均速度為eq\f(v1＋v2,2)，根據(jù)圖線與時間軸圍成的面積表示位移，可知特種兵的實際位移大于勻減速直線運動的位移，則平均速度eq\o(v,\s\up6(－）>eq\f(v1＋v2,2)，故A錯誤；在t1～t2時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得f－mg＝ma，得f＝mg＋ma，因為加速度a增大，則特種兵所受的阻力增大，故B正確；在0～t1時間內(nèi)，圖線的斜率不變，則加速度不變，在t1～t2時間內(nèi)，圖線切線的斜率絕對值逐漸增大，則加速度逐漸增大，故C錯誤；若第一個特種兵開始減速時第二個特種兵立即以同樣的方式下滑，由于第一個特種兵的速度先大于第二個特種兵的速度，然后又小于第二個特種兵的速度，所以他們在空中的距離先增大后減小，故D正確．答案：BD9．解析：(1)由x＝eq\f(1,2)at2得，兩小車加速度之比為a1:a2＝x1:x2＝1:2.(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車和鉤碼的總質(zhì)量．(3)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時，需要保證兩小車所受合力相同，故應(yīng)在小盤中放質(zhì)量相同的砝碼．(4)探究“加速度與力之間的關(guān)系”時，若平板保持水平，則選用更光滑的平板有利于減小摩擦力引起的誤差，A正確；平板右端適當墊高來平衡摩擦力，使小車所受合外力即為細繩拉力，有利于減小誤差，B正確；由牛頓第二定律得，mg－μMg＝Ma，解得a＝eq\f(mg,M)－μg，故摩擦力影響實驗結(jié)果，C錯誤．答案：(1)1:2(2分)(2)遠小于(2分)(3)相同(2分)(4)AB(2分)10．解析：(1)由題意可知位移為x2時對應(yīng)x1到x3的中間時刻，則該位置的速度為x1到x3的平均速度，則v2＝eq\f(x3－x1,2T)；由逐差法Δx＝aT2可知，(x3－x2)－(x2－x1)＝aT2，解得：a＝eq\f(x3－2x2＋x1,T2).(2)將數(shù)據(jù)代入公式a＝eq\f(x3－2x2＋x1,T2)，可解得a＝2m/s2，由牛頓第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma，解得μ＝0.5.(3)若增大木板的傾角，則木塊下滑的加速度增大，則相鄰相等時間間隔的位移差增大，分析可知木塊相對傳感器的位移隨時間變化的圖象應(yīng)為題圖乙中的圖線①.答案：(1)eq\f(x3－x1,2T)(3分)eq\f(x3－2x2＋x1,T2)(3分)(2)0.5(3分)(3)①(3分)11．解析：本題考查斜面運動問題．(1)設(shè)貨車的質(zhì)量為m，若要貨車在避險車道上停下后不發(fā)生溜滑現(xiàn)象，則需要滿足mgsinθ≤μmgcosθ，解得tanθ≤μ＝0.30，則當tanθ≤0.30時，貨車在避險車道上停下后不會發(fā)生溜滑現(xiàn)象．(2)設(shè)貨車在避險車道上的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma，解得a＝gsinθ＋μgcosθ＝5.51m/s2，設(shè)貨車在避險車道上行駛的最大距離為x，v0＝90km/h＝25m/s，根據(jù)勻變速直線運動位移公式有0－veq\o\al(2,0)＝－2ax，解得x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)≈57m.答案：(1)tanθ≤0.30(6分)(2)57m(6分)12．解析：(1)煤塊在傳送帶上發(fā)生相對運動時，根據(jù)牛頓第二定律可得μ1mg＝ma0，則其加速度a0＝μ1g＝1m/s2，方向水平向右(2分)設(shè)經(jīng)過時間t1，煤塊速度達到v，經(jīng)過時間t2，傳送帶速度達到v即v＝a0t1＝at2(1分)代入數(shù)據(jù)得t1＝1.5s，t2＝0.5s(1分)則t1時間內(nèi)，傳送帶發(fā)生的位移s＝eq\f(v2,2