高考物理專題復習 牛頓運動定律復習題-人教版高三全冊物理試題

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1、 高三物理牛頓運動定律復習題 第 1 卷(選擇題 共 40 分) 2014.12 一、此題共 10 小題,每一小題 4 分 ,共 40 分 .在每一小題給出的四個選項中 ,有的小題只 有一個選項正確 ,有的小題有多個選項正確 .全部選對的得 4 分 ,選不全的得 2 分,有選錯或不 答的得 0 分. 1.關(guān)于牛頓第一定律的如下說法中,正確的答案是 A.牛頓第一定律是牛頓第二定律在合力為零的情況下的特例 B.牛頓第一定律說明了力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動的原因 C.慣性定律與慣性的實質(zhì)是一樣的 D.物體的運動不需要力來維持

2、 2.關(guān)于慣性,以下說法中正確是 A.物體的慣性與物體的運動狀態(tài)與受力情況均無關(guān) B.人在走路時沒有慣性,被絆倒時才有慣性 C.物體在不受外力作用時有慣性,受到外力作用后慣性就被改變了 D.參加百米賽跑的運動員到達終點時不能立即停下來是由于運動員有慣性 ,運動員停下來后就 沒有慣性了 3.時間 2003 年 10 月 16 日凌晨,“神舟〞五號飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)安全著陸,這標志著我國首 次載人航天取得圓滿成功.這次“神舟〞五號飛船仍用“長征二號 F〞運載火箭發(fā)射,在火箭加 速升空階段,如下說法正確的答案是 A.宇航員對飛船內(nèi)座椅的作用力大于座椅對宇航

3、員的作用力 B.宇航員對飛船內(nèi)座椅的作用力等于座椅對宇航員的作用力 C.宇航員對飛船內(nèi)座椅的作用力等于宇航員的重力 D.宇航員對飛船內(nèi)座椅的作用力遠大于宇航員的作用力 4.將一玻璃瓶裝滿水后密閉放在水平桌面上 ,在瓶的中部有一個氣泡處于靜止狀態(tài) ,如下列圖. 現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動一下,如此可以看到氣泡相對于瓶子的運動情況是 1 / 10 A.不動 C.向后  B.向前 D.無法確定 5.如下列圖,質(zhì)量為 2 kg 的木塊沿水平面向左運動的過程中,同時受到大小為 10 N、方向向右的 力 F 的作用.地面與木塊間的動

4、摩擦因數(shù)為 0.1,如此木塊加速度的大小和方向為 v F A.6 m/s2,水平向右 C.5 m/s2,水平向左  B.4 m/s2,水平向左 D.1 m/s2,水平向右 6.汽車拉著拖車在水平公路上沿直線加速行駛,根據(jù)牛頓運動定律可知 ①汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力 ②汽車拉拖車的力等于拖車拉汽車的力 ③汽車拉拖車的力大于拖車受到的阻力 ④汽車拉拖車的力等于拖車受到的阻力 A.①③ C.①④  B.②③ D.②④ 7.某斜面自頂端至底端粗糙程度逐漸增加 ,現(xiàn)一物體自頂端由靜止開始下滑,摩

5、擦力越來越 大,在斜面上通過一段距離后停止,在這個過程中 A.加速度的方向一直沿斜面向下 B.加速度一直在逐漸減小 C.速度先增大后減小,在速度最大時合外力為零 D.在物體即將停止的瞬間,摩擦力最小 8.在粗糙的水平面上有一個質(zhì)量為 m 的物體在水平恒力 F 的作用下由靜止開始運動,經(jīng)歷時 間 t 后速度為 v.如果要使物體的速度增加到 2 v,可采用的方法是 A.將物體的質(zhì)量減為原來的 1/2,其他條件不變 B.將水平恒力增加到 2F,其他條件不變 C.將作用時間增加到 2t,其他條件不變 D.將物體的質(zhì)量、水平恒力和時間都同時增加為原來

6、的 2 倍 2 / 10 9.如下列圖 ,一物體隨傳送帶一起向下運動 , 物體相對于傳送帶保持靜止 ,如下說法正確的 答案是 v A.物體可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向與運動方向一樣 B.物體可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向與運動方向相反 C.物體可能不受摩擦力的作用 D.物體肯定受摩擦力的作用 10.一個物體受到幾個力作用而處于靜止狀態(tài) ,假設(shè)使其中一個逐漸減小到零后 ,又逐漸恢 復到原來狀況,如此物體在這個過程中 A.速度從零增加到某一數(shù)值后,又逐漸減小到零 B.速度從零增加到某一數(shù)值后不變 C.加速度從零增加到某

7、一數(shù)值后,又逐漸減小到零 D.加速度從零增加到某一數(shù)值后不變 第 2 卷(非選擇題 共 60 分) 二、此題共 5 小題,每一小題 4 分,共 20 分.把答案填在題中的橫線上. 11.在探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,采用了一種科學方法,叫_______,即先控制物 體的 _______不變,探究加速度與力的關(guān)系 ;再控制_______不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后 再綜合起來,得到加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系. 12.如下列圖,在臺秤上放半缸水,臺秤讀數(shù) Q=50 N.另用掛在支架上的彈簧秤懸掛一邊長為 a=10 cm 的正方體金屬塊,金屬塊的密

8、度ρ=3.0×103 kg/m3.當把彈簧秤下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水 中深 b=4 cm 時( 金屬塊下外表距水面的深度為  b), 彈簧秤的讀數(shù)為 _______, 臺秤的讀數(shù)為 _______.(水的密度ρ =1.0×10 0  3 kg/m3,g 取 10 m/s2) 13.某人在以 2.5 m/s2  的加速度下降的升降機內(nèi)最多能舉起 80 kg 的物體,那么在地面上最 3 / 10 多能舉起_______ kg 的物體.假設(shè)此人在一勻加速上升的電梯中最多能舉起 40 kg 的物體,如此 電梯上升的加速度為______

9、_ m/s2. 14.1999 年 10 月 1 日晚上,在天安門廣場舉行了盛大的慶祝中華人民共和國成立五十周年焰 火晚會,晚會上所放的花炮升高的最大高度是 100 m.假設(shè)花炮爆炸前做豎直上拋運動,且在最高 點爆炸, 花炮的質(zhì)量為 2 kg,在炮筒中運動的時間為 0.02 s,如此火藥對花炮的平均推力約為 _______ N.(g 取 10 m/s2) 15.質(zhì)量為 0.8 kg 的物體在一水平面上運動.如下列圖的兩條直線分別表示物體受到水平拉 力作用和不受拉力作用的 v-t 圖線,如此圖線 b 與上述的_______狀態(tài)相符,該物體所受到的拉力 是______

10、_ N. v /(m·s-1) 12 9 6 3 O b a 2 4 6 8  t  /s 三、此題共 4 小題,每一小題 10 分,共 40 分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的 演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位. 16.如下列圖,質(zhì)量為 1 kg 的小球穿在固定的直桿上,桿與水平方向成 30°角,球與桿間的動 摩擦因數(shù)μ= 10 m/s2)  3 6  .當小球受到豎直向上的拉力 F=20 N 時,小球沿桿上滑的加速度是多少?(g 取 F

11、 30o 17.用 2 N 的水平拉力,正好使木塊在水平地面上做勻速直線運動,現(xiàn)用 4 N 的水平推力,使 木塊在 2 s 內(nèi)速度從 2 m/s 增加到 6 m/s,如此木塊通過的路程是多少？木塊的質(zhì)量是多少？木 塊與地面的動摩擦因數(shù)是多少？(g 取 10 m/s2) 18.如下列圖,一質(zhì)量 m=0.4 kg 的木塊以速度 v =5 m/s 滑上質(zhì)量 M=1.6 kg 的靜止小車上. 0 木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長,地面光滑.求: m v  0 M 4 / 10 (1)木塊在小車上滑行的

12、時間; (2)在這段時間內(nèi)小車和木塊的位移. 19.18 世紀的瑞士著名科學家歐拉(L.Euler) 采用使物體做勻加速運動的方法,測定物體與 斜面間的動摩擦因數(shù) ,實驗裝置如下列圖 .在一個傾角為 θ的斜面上 , 使小木塊從靜止開始勻加 速滑下,實驗測得小木塊在時間 t 的位移為 x,重力加速度為 g.試求: x q (1)小木塊在下滑過程中的加速度 a; (2)小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ. 答案 1．解析:牛頓第一定律明確提出了三個重要概念,即慣性(其大小的量度是質(zhì)量)、力、狀態(tài) 的改變(加速度),它們都有其重要的作用和地位

13、；牛頓第二定律在此根底上給出以上三個物理量 之間的定量聯(lián)系 ,而且牛頓第二定律既沒有說明物體的慣性 ,也沒有說明物體不受力的情況 , 牛 頓第一定律和第二定律是兩個相互獨立的定律,故 A 是錯的.慣性是物體保持原有運動狀態(tài)的一 種性質(zhì),慣性定律( 即牛頓第一定律 )如此反映物體在一定條件下 ( 不受外力或合力為零 )物體的 運動規(guī)律 .慣性越大,物體的運動狀態(tài)越難改變.由牛頓第一定律可知,物體的運動不需要力來維 持,但要改變物體的運動狀態(tài),如此必須有力的作用. 答案:BD 2．解析:慣性是物體的根本屬性 ,慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體所處的狀態(tài)、運

14、動情況、受力情況都無關(guān),故 A 正確. 答案:A 3．解析:在火箭加速升空階段,宇航員對座椅的作用力與座椅對宇航員的作用力是一對作用 5 / 10 力和反作用力,由牛頓第三定律知,這兩個力總是大小相等,A 錯,B 對.火箭加速升空階段,加速度 向上,最大值是重力加速度的 5 倍到 6 倍,宇航員處于極端的超重狀態(tài),對坐椅的作用力遠大于宇 航員的重力,故 D 正確. 答案:BD 4．解析:假設(shè)氣泡用水替代 ,如此隨水一起向前運動 .由于氣泡的質(zhì)量小,慣性小,在一樣的 力的作用下,運動狀態(tài)改變得快,所以氣泡相對于瓶子向前運動. 答案:B

15、 5．解析:由于物體向左運動,所受地面的摩擦力向右,大小為 F =μmg=2 N.物體所受合外力 f 方向向右,大小為 F =F +F=12 N,如此物體的加速度 a= 合 f  F 12 合 = m 2  m/s2=6 m/s2,方向水平向右. 答案:A 6．解析:汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力是一對相互作用力 ,由牛頓第三定律知 ,無論汽 車和拖車處于什么狀態(tài),這兩個力總是大小相等、方向相反、在一條直線上,所以②對.因為汽車 拉著拖車加速行駛,故拖車受到汽車的拉力大于拖車受到的阻力,③對.B 正確. 答案:B 7．解析:物體開

16、始下滑時,重力沿斜面向下的分力 (下滑力)比摩擦力大,所以加速度方向向 下,由于摩擦力逐漸增大 ,所以加速度逐漸減小 .當摩擦力等于下滑力時 ,加速度為零 ,速度達到 最大.物體繼續(xù)下滑 ,摩擦力又大于下滑力 ,加速度方向向上,速度開始減小,摩擦力仍在增大 ,直 到物體速度減為零 ,物體停止運動 ,停止后靜摩擦力大小等于下滑力.顯然在物體剛開始下滑時, 摩擦力最小. 答案:C 8．解析:因為 v=at=  F -mmg F ·t=( －μ·g)·t,應當選 CD. m m 答案:CD 9 ． 解 析 : 物 體 的 重 力 沿 傳 送

17、帶 向 下 的 分 力 F=mgsin θ , 這 個 分 力 產(chǎn) 生 的 加 速 度 a=  mg sin m  q  =gsinθ. (1)假設(shè)傳送帶向下的加速度恰好等于 a,如此物體不受摩擦力的作用 ;(2)假設(shè)傳送帶向下 6 / 10 的加速度大于 a,如此物體所受的摩擦力方向向下;(3)假設(shè)傳送帶向下的加速度小于 a,如此物體 所受的摩擦力方向向上.故 A、B、C 都是正確的,只有 D 是不正確的. 答案:ABC 10．解析：因當其中一個力 F 逐漸減小到零的過程中,這個物體所受的合外力將從零逐漸增 大

18、,大到等于這個力 F,方向與這個力相反,物體將由初速度為零開始做變加速直線運動,a= 因為 F ↑,a↑,方向與 v 一樣,所以 v↑. 合  F 合 m  . 當這個力 F 由零逐漸增大至恢復原狀的過程中,F ↓,即 a↓,當 F 恢復到原來值時 F =0,a=0, 合 合 但 F 的方向始終與 v 方向一致,故整個過程速度 v 將一直增大,應當選 BC.(↑表示增大,↓表示 合 減小) 答案:BC 11．答案:控制變量法 質(zhì)量 力 12．解析 : 金屬塊的重力 G= ρa3  g=3×103 ×0.13 ×10 N

19、=30 N. 金屬塊浸入水中受到水的浮 力:F=ρ V g=ρ a2bg=1×103×0.12×0.04×10 N=4 N.設(shè)彈簧秤對金屬塊的拉力為 F ,如此 F +F=G, 0 排 0 T T 所以彈簧秤的示數(shù)為 F =G－F=30 N－4 N=26 N. T 水對金屬塊產(chǎn)生浮力 F 時,根據(jù)牛頓第三定律,金屬塊對水的壓力大小 F′=F,方向豎直向下. 因此臺秤的讀數(shù) Q′=Q+F′=50 N+4 N=54 N. 答案:26 N 54 N 13．解析:根據(jù)牛頓運動定律得： 80×10 N－F=80×2.5 N,M=  F 600 =

20、g 10  kg=60 kg 600 N－40×10 N=40a,a=5 m/s2. 答案:60 5 14．解析:設(shè)花炮從炮筒射出的速度為 v,據(jù)豎直上拋運動公式得: v=  2 gh = 2 ′10 ′100  m/s=44.7 m/s 花炮在炮筒中運動的加速度為: 7 / 10 f F a=  v -0 44.7 = t 0.02  m/s2=2.236×103 m/s2 由牛頓第二定律:F－mg=ma F=ma+mg=2×(2.236×10 =4.5×103 N

21、.  3+10) N 答案:4.5×10  3 15．解析:由圖象可知,b 圖線是加速運動時受力作用的情況,且 a = 1  Dv 6 3 = m/s2= m/s2 Dt 8 4  . 而 a 圖線是不受拉力作用只受到 F 作用時的圖線,a = f 2 Dv 6 =- Dt 4  m/s  2=－1.5 m/s2 F =ma =1.5×0.8 N=1.2 N,如此 F=F +ma =1.2 N+0.8× f 2 f 1 3 4  N=1.8 N. 答案:受到水平拉力 1.8 1

22、6．解析:如下列圖,小球在桿上受到四個力作用:重力 mg、拉力 F、桿的彈力 F 和滑動摩擦 N 力 F .建立如下列圖的直角坐標系,由牛頓第二定律得: f y  F  x q F q  mg q  N (F－mg)sinθ－F =ma① f (F－mg)cosθ=F ② N 又 F =μF ③ f N 由以上三式可得 a=  ( F -mg )(sin q-mcos m  q) 代入數(shù)據(jù)后得 a=2.5 m/s2. 答案:2.5 m/s2 17

23、．解析:以木塊為研究對象 當 F=2 N 時,因為木塊做勻速運動,所以 F =F,即μmg=2 N f 當 F=4 N 時,由題可知  ① a=  v -v 6 -2 t 0 = t 2  m/s2=2 m/s2 木塊受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律有： 8 / 10 2 F N F f  F mg F－F =ma f  4－2=m×2 木塊的質(zhì)量是 m=1 kg,代入①式得 木塊與地面的動摩擦因數(shù) μ=  2 2 = mg 1 ′1

24、0  =0.2 由 2as=v 2－v 2 t 0 得木塊通過的路程即位移的大小是： s=  v  t  -v 36 -4 0 = 2a 2 ′2  m=8 m. 答案:8 m1 kg 0.2 18．解析:(1)木塊在小車上滑動時,它們均受到滑動摩擦力作用,摩擦力的大小為 F =μmg. f 由牛頓第二定律有: 對木塊:μmg=ma ,a =μg=2 m/s2,方向向左 m m 對小車:μmg=Ma ,a = M M mmg M  =0.5 m/s2,方向向右 木塊做勻

25、減速直線運動,小車做初速度為零的勻加速運動,設(shè) t 時刻兩者速度相等,由運動學 公式得: v =v －a t m 0 m v =a t M M v =v m M 聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)求解得 t=2 s. (2)木塊與小車相對靜止時,它們的速度為 v=v －a t=1 m/s. 0 m 那么在有相對滑動的時間內(nèi), 木塊的位移 9 / 10 s = m  v +v 0 2  ·t=6 m 小車的位移 s = M v 2  t=1 m. 答案:(1)2 s (2)小

26、車的位移為 1 m,木塊的位移為 6 m 19．解析:(1)由 s=  1 2 s at2 得 a= . 2 t 2 (2)對木塊受力分析如圖: a F N  F m q  mg 沿斜面方向:mgsinθ－F =ma μ 垂直于斜面方向:F =mgcosθ N 又 F =μF μ N 解以上方程聯(lián)立的方程組得： μ=tanθ－  2 x gt 2 cos  q  . 答案:(1)a=  2 x t 2  (2)μ=tanθ－  gt  2  2 x cos  q 10 / 10