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

PAGE7-第三章牛頓運動定律章末質(zhì)量檢測(三)(時間：45分鐘)一、選擇題(本題共8小題。1～5題為單項選擇題，6～8題為多項選擇題)1．2024年8月的雅加達亞運會中，我國運動員司雅杰勇奪女子十米跳臺桂冠。她從跳臺斜向上跳起，一段時間后落入水中，如圖1所示。不計空氣阻力，下列說法正確的是()圖1A．她在空中上升過程中處于超重狀態(tài)B．她在空中下落過程中做自由落體運動C．她即將入水時的速度為整個跳水過程中的最大速度D．入水過程中，水對她的作用力大小等于她對水的作用力大小解析起跳以后的上升過程中她的加速度方向向下，所以處于失重狀態(tài)，故A錯誤；她斜向上運動，具有水平初速度，所以下落過程不能看做自由落體運動，故B錯誤；入水過程中，起先時水對她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速運動，后階段水對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錯誤；入水過程中，水對她的作用力和她對水的作用力，是一對作用力與反作用力，二者大小相等，故D正確。答案D2．如圖2所示是火箭點火放射的某一瞬間，下列說法正確的是()圖2A．火箭受重力、地面推力、空氣阻力作用B．火箭加速升空過程中處于失重狀態(tài)C．發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力等于火箭所受的重力D．發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力等于火箭對噴出氣體的作用力解析一對相互作用力時刻等大、反向、共線，選項D正確；火箭點火加速上升過程中，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，兩物體通過豎直輕彈簧連接放置在水平面上靜止?，F(xiàn)對A施加一個豎直向上的恒力F，使小球A在豎直方向上運動，當(dāng)彈簧復(fù)原原長時小球A速度恰好最大，已知重力加速度為g。則在木塊B對地面壓力為零時，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)彈簧處于原長時A球速度最大，則F＝mg，當(dāng)木塊B對地面壓力為零時，彈簧處于伸長狀態(tài)，對B受力分析，此時有kx＝2mg，對A依據(jù)牛頓運動定律有kx＋mg－F＝ma，解得a＝2g，C項正確。答案C4．質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運動，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化示意圖。D為彈射裝置，AB是長為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，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)。某次嬉戲中，無動力小車在彈射裝置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。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的運動時間是(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，由運動學(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運動時，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的時間為t＝t1＋t2＝5s。答案A6．科學(xué)家關(guān)于物體運動的探討對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必需有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會變更B．伽利略通過“志向試驗”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動下去C．笛卡兒指出：假如運動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動，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)解析亞里士多德認(rèn)為物體的運動須要力來維持，選項A錯誤；牛頓依據(jù)選項B中伽利略的正確觀點和選項C中笛卡兒的正確觀點，得出了選項D的正確觀點，選項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，若雨滴下落過程中所受重力保持不變，且空氣對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下落過程運動狀況的是()答案AC8．物體最初靜止在傾角θ＝30°的足夠長斜面上，如圖6甲所示受到平行斜面對下的力F的作用，力F隨時間變更的圖象如圖乙所示，起先運動2s后物體以2m/s的速度勻速運動，下列說法正確的是(g取10m/s2)()圖6A．物體的質(zhì)量m＝1kgB．物體的質(zhì)量m＝2kgC．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)D．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(7\r(3),15)解析由起先運動2s后物體以2m/s的速度勻速運動，可知0～2s內(nèi)物體的加速度大小為a＝1m/s2；在0～2s內(nèi)對物體應(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，某試驗小組先用如圖7a所示的試驗裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，在小車和重物之間接一個不計質(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動，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端，試驗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，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C919首飛勝利后，拉開了全面試驗試飛的新征程。假設(shè)飛機在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運動，當(dāng)位移x＝1.6×103m時才能達到起飛所要求的速度v＝80m/s。已知飛機質(zhì)量m＝7.0×104kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度g＝10m/s2。求飛機滑跑過程中圖8(1)加速度a的大??；(2)牽引力的平均功率P。解析(1)飛機滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運動，有v2＝2ax①代入數(shù)據(jù)解得a＝2m/s2②(2)設(shè)飛機滑跑受到的阻力為F阻，依題意有F阻＝0.1mg③設(shè)發(fā)動機的牽引力為F，依據(jù)牛頓其次定律有F－F阻＝ma④設(shè)飛機滑跑過程中的平均速度為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動。過a點時給物體施加一個水平向左的恒力F并起先計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，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摩擦因數(shù)μ；(2)10s后撤去拉力F，求物體再過15s離a點的距離。解析(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為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動的加速度為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點左側(cè)2m處。設(shè)撤去拉力F后物體