2020高中物理 章末綜合檢測（五）牛頓運(yùn)動(dòng)定律（含解析）魯科版第一冊

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE16-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末綜合檢測（五）牛頓運(yùn)動(dòng)定律A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．下列說法正確的是()A．物體越重，重力加速度越大,下落的越快B．亞里士多德研究自然規(guī)律的方法是實(shí)驗(yàn)的方法C．伽利略研究自然規(guī)律的方法是猜想和假設(shè)、數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法D．理想斜面實(shí)驗(yàn)是通過“合理外推”得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的，并通過實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解析:選C物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，不管輕重的物體,自由下落時(shí)，下落一樣快，故A錯(cuò)誤；亞里士多德的研究方法主要應(yīng)用了觀察的方法和生活經(jīng)驗(yàn)，提出的觀點(diǎn)為：重的物體比輕的物體下落的快,故B錯(cuò)誤;伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),通過猜想、數(shù)學(xué)推理，做小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，測出小球不同位移與所用時(shí)間均滿足s∝t2，并將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理外推，從而驗(yàn)證了他的猜想,故C正確；伽利略根據(jù)斜面上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的外推，得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并沒有直接驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D錯(cuò)誤。2．下列說法正確的是(）A．牛頓第一定律可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證B．物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但物體的運(yùn)動(dòng)速度越大時(shí)其慣性也越大C．牛頓第二定律公式F＝kma中，比例系數(shù)k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力三者的單位決定的D．牛頓第三定律說明物體間的作用力是可以相互傳遞的解析：選C牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)推理得到的，故A錯(cuò)誤。物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，物體的慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。在牛頓第二定律的表達(dá)式F＝kma中,只有質(zhì)量m、加速度a和力F的單位是國際單位時(shí)，比例系數(shù)k才為1，故C正確。牛頓第三定律說明物體間的作用力是相互的,但并不是可以相互傳遞的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3。如圖所示,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（)A．繩對(duì)物體的拉力和物體對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力與反作用力B．物體的重力和物體對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力C．物體的重力和繩對(duì)物體的拉力是一對(duì)作用力與反作用力D．物體的重力的反作用力作用在繩上解析：選A繩對(duì)物體的拉力和物體對(duì)繩的拉力作用在相互作用的兩個(gè)物體上，且大小相等、方向相反,符合作用力與反作用力的條件,故選項(xiàng)A正確；物體的重力作用在物體上，物體對(duì)繩的拉力作用在繩上,作用對(duì)象不同，不是一對(duì)平衡力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的重力與繩對(duì)物體的拉力是一對(duì)平衡力，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體的重力的反作用力作用在地球上,而非作用在繩上，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4。如圖所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住。當(dāng)懸掛吊籃的細(xì)繩燒斷的瞬間,吊籃P與Q的加速度大小可能是()A．a(chǎn)P＝aQ＝gB．a(chǎn)P＝2g，aQ＝C．a(chǎn)P＝2g,aQD．a(chǎn)P＝g,aQ＝2解析：選C細(xì)繩燒斷瞬間，彈簧彈力未變，Q受力未變，故aQ＝0,吊籃受自身重力和彈簧彈力，aP＝2g5．圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為150kg的建筑材料被吊車豎直向上提升過程的簡化運(yùn)動(dòng)圖像,g取10m/s2，下列判斷正確的是（）A．前10s的鋼索的拉力恒為1500NB．46s末塔吊吊起的建筑材料離地面的距離為22mC．0～10s內(nèi)材料處于失重狀態(tài)D．在30~36s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂解析：選B由題圖乙可知前10s內(nèi)建筑材料的加速度a＝0。1m/s2,由F－mg＝ma可解得鋼索的拉力為1515N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由圖像面積可得整個(gè)過程上升高度是28m,下降的高度為6m，46s末塔吊吊起的建筑材料離地面的距離為22m，選項(xiàng)B正確。0~10s內(nèi)加速度向上，材料處于超重狀態(tài)，F(xiàn)〉mg，鋼索最容易發(fā)生斷裂，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.30～36s內(nèi)加速度向下，材料處于失重狀態(tài),F〈mg，在30～36s內(nèi)鋼索最不容易發(fā)生斷裂,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．如圖所示，A、B兩物體用細(xì)繩連接后放在斜面上，如果兩物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，則下滑的過程中()A．兩物體的加速度a＝gsinαB．兩物體的加速度a>gsinαC．細(xì)繩中的張力FT＝0D．細(xì)繩中的張力FT＝mAg(sinα－cosα）解析：選C對(duì)A、B組成的系統(tǒng)整體運(yùn)用牛頓第二定律有(mA＋mB)gsinα－μ(mA＋mB)gcosα＝(mA＋mB）a，得a＝(sinα－μcosα）g＜gsinα，A、B錯(cuò)誤;對(duì)A進(jìn)行隔離,運(yùn)用牛頓第二定律有mAgsinα－μmAgcosα－FT＝mAa，得FT＝0，C正確，D錯(cuò)誤。7．在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著這列車廂以大小為eq\f（2,3)a的加速度向西行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F.不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A．8 B．13C．15 D。18解析:選C設(shè)這列車廂的節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤西邊有k節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知：eq\f(F,km）＝eq\f（3,2）eq\f(F，n－km)，解得：k＝eq\f（2,5)n，k是正整數(shù)，n只能是5的倍數(shù),故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出.（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與________的圖像。（3）如圖（a）所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a。F圖線，此圖線說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a。F圖線如圖(b）所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同_______________________________________。解析：(1)只有M與m滿足M?m時(shí),才可認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于盤及盤中砝碼的重力.（2）由于a∝eq\f（1,M)，所以a。eq\f(1,M）圖像應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線，所以數(shù)據(jù)處理時(shí)，常作出a與eq\f（1,M)的圖像。(3)當(dāng)力不為零時(shí)加速度卻為零，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。(4）小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同時(shí)，a.F圖像的斜率也就不同。答案:(1）M?m(2)eq\f(1,M)(3)沒有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不夠）（4）小車及車中砝碼的總質(zhì)量9．在某一旅游景區(qū)，有一山坡滑雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。某段斜坡可看成傾角θ＝30°的斜面,一名滑雪者總質(zhì)量m＝80kg，他在這段斜坡上從靜止開始勻加速下滑50m時(shí)，其速度增大到20m/s，(不計(jì)空氣阻力,取g＝10m/s2)問：(1)滑雪者在下滑過程中受到的摩擦力f為多大？(2)滑板與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大？解析：(1）以滑雪者為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示，受到重力G＝mg，斜坡的支持力N和摩擦力f.將重力G沿斜面和垂直斜面方向分解為G1和G2.由幾何知識(shí)得：G1＝mgsinθ,G2＝mgcosθ,設(shè)下滑的加速度為a，由公式vt2－v02＝2ax可得：a＝eq\f（vt2－v02,2x)＝eq\f（202－0，2×50)m/s2＝4m/s2由牛頓第二定律得：F合＝ma＝80×4N＝320N由受力分析圖可知：F合＝G1－f＝mgsinθ－f聯(lián)立解得：f＝80N。（2)斜面的支持力N＝G2＝mgcosθ滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn)兩式聯(lián)立解得：μ＝eq\f(\r（3）,15）(或0.12)。答案：(1）80N(2)eq\f(\r（3),15)（或0。12)B級(jí)-選考提能10．下列說法正確的是(）A．同一物體所受合外力越大，速度改變越快，所以合外力越大物體慣性越小B．一輛正在不斷漏油的油罐車，其慣性將越來越小C．投籃球時(shí)，人先給球一個(gè)作用力,球后給人一個(gè)反作用力D．甲、乙兩隊(duì)拔河比賽，甲隊(duì)贏的原因是甲隊(duì)對(duì)乙隊(duì)的拉力大于乙隊(duì)對(duì)甲隊(duì)的拉力解析:選B物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體所受外力的大小無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一輛正在不斷漏油的油罐車，其質(zhì)量逐漸減小,則慣性將越來越小，選項(xiàng)B正確;投籃球時(shí)，人給球作用力與球給人反作用力是同時(shí)進(jìn)行的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；甲、乙兩隊(duì)拔河比賽，甲隊(duì)對(duì)乙隊(duì)的拉力與乙隊(duì)對(duì)甲隊(duì)的拉力是一對(duì)作用和反作用力，總是大小相等的關(guān)系,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11．如圖所示，在光滑水平面上，用彈簧水平連接一斜面體，彈簧的另一端固定在墻上,一玩具遙控小車放在斜面上，小車在遙控下運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài)。下列判斷正確的是（)A．小車一定勻速運(yùn)動(dòng)B．小車一定勻加速向下運(yùn)動(dòng)C．斜面體對(duì)小車的摩擦力一定沿斜面向上D．地面對(duì)斜面體的支持力一定小于斜面體和小車的總重力解析：選D因彈簧處于壓縮狀態(tài)，則小車和斜面體整體在水平方向受到的合外力向左，則小車一定有向左的加速度的分量，即小車的加速度一定沿斜面向下，即小車可能勻加速向下運(yùn)動(dòng),也可能勻減速向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；若小車勻加速向下運(yùn)動(dòng)，則斜面體對(duì)小車的摩擦力可能沿斜面向上，也可能不受摩擦力；若小車勻減速向上運(yùn)動(dòng)，則斜面體對(duì)小車的摩擦力可能沿斜面向下,也可能不受摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)小車和斜面體整體在豎直方向上受力分析，因小車加速度沿斜面向下，有豎直向下的分量，可知小車失重，即地面對(duì)斜面體的支持力一定小于斜面體和小車的總重力，選項(xiàng)D正確。12．物體質(zhì)量為m,放在傾角為30°的粗糙斜面上,放手后，物體下滑的加速度大小為a。若用平行于斜面向上的力F作用在物體上,使它沿斜面向上做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng),則力F的大小為（)A．mg B．eq\f(1，2)mgC。eq\f(3，2）mg D。eq\f(2，3）mg解析：選A物體下滑時(shí)，mgsinθ－f＝ma。物體在平行于斜面向上的力F作用下沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)－mgsinθ－f＝ma，聯(lián)立解得F＝2mgsinθ＝mg，A正確。13。一間新房要蓋屋頂,如圖所示，為了使下落的雨滴能夠以最短的時(shí)間淌離屋頂，則所蓋屋頂?shù)捻斀菓?yīng)為（設(shè)雨滴沿屋頂下淌時(shí)，可看成在光滑的斜坡上下滑)（)A．60° B．90°C．120° D.150°解析:選B由題意知，雨滴沿屋頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)過程中受重力和支持力作用，設(shè)其運(yùn)動(dòng)的加速度為a，屋頂?shù)捻斀菫?α，則由牛頓第二定律得a＝gcosα.又因屋檐的前后間距已定，設(shè)為2b，則雨滴下滑經(jīng)過的屋頂面長度s＝eq\f（b,sinα)，由s＝eq\f（1,2）at2得t＝eq\r(\f(4b,gsin2α)），則當(dāng)α＝45°時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間t最小，所以屋頂?shù)捻斀菓?yīng)取90°,B正確.14．如圖所示,傳送帶保持1m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m＝0.5kg的物體輕輕地放在傳送帶的a點(diǎn)上，設(shè)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。1,a、b間的距離L＝2。5m,則物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為(g取10m/s2)（)A。eq\r(5)s B．(eq\r（6)－1）sC．3s D。2。5s解析:選C物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝μg＝1m/s2，加速到與傳送帶共速的時(shí)間為t1＝eq\f(v,a)＝1s，加速的距離為x＝eq\f(v，2)t1＝0.5m，以后物體隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝eq\f（L－x,v）＝2s，則物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為3s,選項(xiàng)C正確.15．為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門間的距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m?；卮鹣铝袉栴}：(1）實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平。在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位：______________________________________________。（2)若取M＝0。4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________；A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝40g D.m4＝400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，求得加速度的表達(dá)式為__________________。（用Δt1、Δt2、D、s表示)解析:(1）如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛砝碼時(shí)，滑行器應(yīng)能在任意位置靜止不動(dòng)，或推動(dòng)滑行器后能使滑行器勻速運(yùn)動(dòng).（2)應(yīng)滿足M?m,故m4＝400g不合適，應(yīng)選D。（3）由v1＝eq\f（D，Δt1）,v2＝eq\f(D，Δt2)，v22－v12＝2as可得a＝eq\f（\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt2）)）2－\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f（D，Δt1）))2,2s）。答案：見解析16。（2018·浙江6月學(xué)考)某校物理課外小組為了研究不同物體水下運(yùn)動(dòng)特征，使用質(zhì)量m＝0。05kg的流線型人形模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓模型從h＝0.8m高處自由下落進(jìn)入水中.假設(shè)模型入水后受到大小恒為Ff＝0.3N的阻力和F＝1。0N的恒定浮力，模型的位移大小遠(yuǎn)大于模型長度,忽略模型在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，取g＝10m/s2，試求模型：(1）落到水面時(shí)速度v的大小;(2)在水中能到達(dá)的最大深度H;(3）從開始下落到返回水面所需時(shí)間t