高中物理 牛顿运动定律及其应用 单元测试.docx

1、高中物理 牛顿运动定律及其应用 单元测试牛顿运动定律及其应用 单元测试1.(2018湖北宜城一中月考)如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球,容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态,当容器随小车突然向右加速运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )。 A.铁球向左,乒乓球向右 B.铁球向右,乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右【解析】小车突然向右运动时,由于惯性,铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态,由于与同体积的“水球”相比,铁球的质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,而同体积的“水球”的运动状态容易改变,所以小车加速运

2、动时,铁球相对于小车向左运动。同理,由于与同体积的“水球”相比,乒乓球的质量小,惯性小,乒乓球相对“水球”向右运动。【答案】A2.(2018福建泉州五中一模)下列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是( )。A.飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标B.地球自西向东自转,你向上跳起来后,还会落到原地C.在月球上举重比在地球上容易,所以质量相同的物体在月球上的惯性比在地球上的大D.向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力【解析】因为惯性,在理想条件下,投下的炸弹会以它离开飞机瞬间的速度继续向前飞行,直到落地,A项错误。人没跳起来的时候,具有跟地球相同的旋转速度,即

3、一起按照一定的速度自西向东自转,跳起来后,因为惯性,人依然具有这个旋转的速度,也就是地球和人在水平方向上是相对静止的,所以,落下来之后依然是在原地,B项正确。惯性大小只与质量有关,所以在月球上的物体惯性不变,之所以举重容易是因为物体受到的引力减小,C项错误。向上抛出的物体,获得了一个向上的初速度,由于惯性,它将保持向上运动的状态,D项错误。【答案】B3.(2018广东中山市模拟)(多选)抖空竹是人们喜爱的一项体育活动。最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡。随着制作技术的发展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现

4、在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的。关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是()。A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动依靠的是绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动【解析】空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒从绳子上落下,A项正确;空竹是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动的,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的较好,B

5、项错误;空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,C项错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前小,因此表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动,D项正确。【答案】AD4.(2018浙江嘉兴模拟)(多选)如图所示是我国首次立式风洞的跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中( )。A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于超重状态【解析】地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,A项正

6、确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B项错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C项错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D项正确。【答案】AD5.(2018杭州二中月考)(多选)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动,若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/

7、s2。关于热气球,下列说法正确的是( )。A.所受浮力大小为4830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N【解析】刚开始上升时,空气阻力为零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=4830N,A项正确;加速上升过程,若保持加速度不变,则热气球上升到180m时,速度v=6m/s5m/s,所以热气球做加速度减小的加速直线运动,上升10s后的速度vm乙,甲=乙,则r甲r乙,空气阻力f=kr,对小球由牛顿第二定律得mg-f=ma,则a=g-=g-,可得a甲a乙,由h=at2知,t甲v乙,B项

8、正确;因f甲f乙,由球克服阻力做的功Wf=fh知,甲球克服阻力做的功较大,D项正确。【答案】BD17.(2016上海卷,4)如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合力的方向沿图中的()。A.OA方向 B.OB方向C.OC方向 D.OD方向【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,D项正确。【答案】D18.(2015全国卷,20)(多选)如图甲所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示。若重力

9、加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()。A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【解析】由v-t图象可知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小a=,根据牛顿第二定律得mgsin+mgcos=ma,即gsin+gcos=,同理向下滑行时gsin-gcos=,两式联立得sin=,=,可见能计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数,A、C两项正确;物块滑上斜面时的初速度v0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为零,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行的最远距离x=t1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为xsin=t1=,D项正确;仅

10、根据v-t 图象无法求出物块的质量,B项错误。【答案】ACD19.(2015海南卷,9)(多选)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块。开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时()。A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑【解析】当升降机加速上升时,物块有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式Ff=FN可知,物块与斜面间的摩擦力增大,A项错误,B项正确;设斜面的倾角为,物块的质量为m,当匀速运动时有mgsin=mgcos,即sin=cos,假设物块以加速度a向上运动时,有FN=m(g+a)cos,Ff=m(g+a)cos,因为sin=cos,所以m(g+a)sin=m(g+a)cos,故物块仍相对于斜面匀速下滑,C项错误,D项正确。【答案】BD