浙江选考版高考物理大一轮复习 第三章 牛顿运动定律单元滚动检测卷.docx

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浙江选考版高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律单元滚动检测卷

第三章牛顿运动定律

单元滚动检测卷三

考生注意：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页．

2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．

3．本次考试时间90分钟，满分100分．

第Ⅰ卷

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1．许多科学家对物理学的发展做出了贡献，人们也给予了一定的评价．下列说法不正确的是（　　）

A．伽利略被认为是“近代力学创始人”

B．第谷·布拉赫被认为是“天才的观察家”

C．卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”

D．爱因斯坦被认为是“动力学的奠基者”

答案　D

解析　伽利略《两种新科学的对话》奠定了其“近代力学创始人”的地位；第谷·布拉赫全身心投入到行星位置观察中，观察的数据为哥白尼的学说提供了关键性的支持；卡文迪许在实验室测出了万有引力常量，被称为“能称出地球质量的人”；牛顿是动力学的奠基者，爱因斯坦是现代物理学的奠基人，故选D.

2．下列各组中均为导出单位的是（　　）

A．千克；牛顿；焦耳B．伏特；焦耳；库仑

C．安培；秒；米D．欧姆；特斯拉；千米

答案　B

解析　千克、安培、秒、米是基本单位，故A、C错误，B正确；千米不是导出单位，故D错误．

3．下列情景中哪个不是失重造成的结果（　　）

A．天宫二号内部的物品可以飘在空中

B．汽车快速过拱形桥时，司机感觉到自己对座位的压力小了

C．电梯从十楼向下启动时，人感觉轻飘飘的

D．小朋友放飞气球，气球飘飘荡荡飞上了天空

答案　D

解析　A、B、C都是失重或完全失重造成的，只有D是因为浮力大于重力造成的．

4．在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是（　　）

A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室

B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动

C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动

D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动

答案　A

5．手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃敲碎了．对于这一现象，下列说法正确的是（　　）

A．锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂

B．锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

C．锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小

答案　C

解析　锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，但因作用在不同的物体上，物体的承受能力不同，产生不同的作用效果，故C正确，A、B、D均错误．

6．（2017·浙江“七彩阳光”联考）某日，小华在乘坐电梯的时候，由于电梯出现故障，小华和电梯一起自由下落，关于此下落过程，下列说法正确的是（　　）

A．小华会撞到电梯的天花板

B．小华只受两个力的作用

C．小华对电梯地板的压力为零

D．小华处于超重状态

答案　C

解析　自由下落属于完全失重状态，故小华对电梯地板的压力为零．

7．根据牛顿运动定律，下列说法中正确的是（　　）

A．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动

B．物体的运动不需要力维持，力是改变物体运动状态的原因

C．人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性

D．在绕地球飞行的太空实验舱中，能用天平测量物体的质量

答案　B

解析　滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但可作为动力，也可作为阻力，如物体在传送带上向前滑动，A错误；一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度，力是改变物体运动状态的原因，B正确，C错误；在绕地球飞行的太空实验舱中，物体处于完全失重状态，天平失效，D错误．

8．（2017·温州市十校期末联考）用手提着一根挂有重物的轻弹簧，竖直向上做匀速直线运动，当手突然停止运动后的一小段时间内，可观察到重物（　　）

A．立即停止运动B．继续向上做匀速运动

C．继续向上做加速运动D．继续向上做减速运动

答案　D

解析　轻弹簧拉着重物做匀速直线运动，拉力等于重力，当手突然停止运动后的一小段时间内，由于惯性，重物继续向上运动，在向上运动的过程中，弹簧的形变量减小，则弹力减小，重物所受的合力向下，加速度向下，向上做减速运动，故D正确，A、B、C错误．

9．如图1所示，在光滑桌面上有三个完全相同的木块，A、B之间用水平轻弹簧相连，B、C之间用不可伸长的水平细线相连，在水平外力F的拉动下，一起向右做匀加速直线运动，加速度大小为5m/s2.现将F突然撤去，则有关三个木块在外力F撤去瞬间的加速度，下列说法正确的是（取向右为正方向）（　　）

图1

A．aA＝0，aB＝aC＝5m/s2B．aA＝5m/s2，aB＝aC＝－2.5m/s2

C．aA＝5m/s2，aB＝－5m/s2，aC＝0D．aA＝aB＝aC＝0

答案　B

解析　外力F撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，绳上的拉力发生了改变，故A受力不变，aA＝5m/s2，将B、C作为整体，设弹簧的弹力大小为F弹，B、C整体的加速度为a，由牛顿第二定律得－F弹＝2ma，对A受力分析得F弹＝maA，由以上两式解得a＝－2.5m/s2，选项B正确，A、C、D错误．

10.2015年7月的喀山游泳世锦赛中，我省名将陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠．她从跳台斜向上跳起，一段时间后落入水中，如图2所示．不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）

图2

A．她在空中上升过程中处于超重状态

B．她在空中下落过程中做自由落体运动

C．她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度

D．入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小

答案　D

解析　起跳以后的上升过程中她有方向向下的加速度，所以处于失重状态，故A错误；她具有水平初速度，所以空中下落过程不能看做自由落体运动，故B错误；入水过程中，开始时水对她的作用力大小（浮力和阻力）小于她的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，故C错误；入水过程中，水对她的作用力和她对水的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，故D正确．

11．如图3a所示，一小物块沿光滑斜面从静止向下滑，小物块从斜面进入地面时速率不变，其对应的速率与时间关系图如图b所示，如果从斜面较高的位置静止释放小物块，假设地面与小物块之间的摩擦力不变，则最能代表小物块运动的图象是（　　）

图3

答案　D

解析　根据牛顿第二定律知，小物块在斜面上的加速度及在地面上的加速度均不变，在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，故图线斜率不变，选项A、B、C错误，D正确．

12．如图4甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2>v1，则（　　）

图4

A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

答案　B

解析　t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误．

13.如图5所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力），下列说法中正确的是（　　）

图5

A．小球受到地面的弹力仍然为零

B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2

C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2

D．小球仍然静止

答案　B

解析　分析剪断轻绳前小球的受力情况，如图所示，弹簧的弹力F＝mg，剪断轻绳后，小球立即受到地面的弹力和摩擦力的作用，F＞μmg，小球发生滑动，则有F－μmg＝ma，a＝8m/s2，选项A、C、D错误，B正确．

二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）

14.在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运行过程中的某一段时间内体重计的示数如图6所示．则下列说法中正确的是（　　）

图6

A．晓敏同学所受的重力变小了

B．晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力

C．电梯的速度方向一定竖直向下

D．电梯的加速度方向一定竖直向下

答案　BD

解析　晓敏同学在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，但晓敏的重力没有改变，A项错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B项正确；因为mg＞F，所以电梯的加速度方向一定竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C项错误，D项正确．

15．某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案．关于小磁铁，下列说法中正确的是（　　）

A．磁铁受到四个力的作用

B．磁铁受到的电磁吸引力大于其受到的弹力时才能被吸在黑板上

C．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力

D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

答案　AC

解析　磁铁受到重力、电磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、电磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，大小相等、方向相反，故A项正确，B项错误；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互作用的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故C项正确；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力都是弹力，施力物体与受力物体互换，是一对作用力与反作用力，而不是一对平衡力，故D项错误．

16．用力F拉一物体使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1，如图7所示，若以与F1大小、方向都相同的力F′代替F拉此物体，使物体产生加速度a′，关于a和a′的关系正确的是（　　）

图7

A．当水平面光滑时，a′＜a

B．当水平面光滑时，a′＝a

C．当水平面粗糙时，a′＜a

D．当水平面粗糙时，a′＞a

答案　BC

解析　力F产生两个作用效果：

在水平方向上使物体加速运动和竖直方向上减小物体对地面的压力．当水平面光滑时，物体不受摩擦力，故a′＝a.当水平面粗糙时，物体受力为F时，a＝

，其中F2为F的竖直分量．当物体受力F′＝F1时，a′＝

.比较两式，可得a′＜a，故正确答案为B、C.

第Ⅱ卷

三、非选择题（本题共7小题，共55分）

17．（4分）

（1）某实验小组在用拉力传感器探究作用力与反作用力关系的实验中，获得了如图8所示的图线．根据这个图线，你可以得出的结论是___________________________．

图8

（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在保持力一定的情况下，探究加速度a与质量m的关系．该同学测出数据后，作出了a与________（填“m”或“

”）的图象，并根据该图象直观地找到了加速度a与质量m的关系．

答案　

（1）作用力与反作用力大小相等、方向相反，同时产生、同时消失　

（2）

解析　

（2）由牛顿第二定律可知，加速度a与质量m成反比，a－m图象是曲线，而a与

成正比，a－

图象是一条过原点的直线，斜率表示合外力，能反映合外力一定时，加速度与质量的关系，所以为了直观、方便地处理实验数据，应作a－

图象而不是作a－m图象．

18.（5分）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．如图9为实验装置简图，A为小车，后端连有纸带，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．

图9

（1）在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做________法．

图10

（2）某同学在探究a与F的关系时，把沙和沙桶的总重力当作小车的合外力F，作出a－F图线如图10所示，试分析该图线不过原点的原因是________，图线右上部弯曲的原因是________．（横线上填写正确选项的字母的代号）

A．平衡摩擦力时，长木板倾角过小

B．平衡摩擦力时，长木板倾角过大

C．沙和沙桶的总质量m过小

D．沙和沙桶的总质量m过大

（3）如图11是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50Hz，舍去前面比较密集的点，从A点开始，依次选取A、B、C、D、E5个计数点，相邻两个计数点间都有四个计时点未画出，图中给出了相邻两点间的距离，则小车运动的加速度大小为a＝________m/s2.（结果保留两位有效数字）

图11

答案　

（1）控制变量　

（2）B　D　（3）0.62

解析　

（1）本实验采用了控制变量法；

（2）力F为零时，小车的加速度不为零，说明平衡摩擦力过度，选项A错误，B正确；后来图线弯曲，是因为沙和沙桶的总质量过大，选项C错误，D正确．（3）T＝5×0.02s＝0.1s，根据逐差法，小车运动的加速度a＝

＝0.62m/s2.

19．（5分）某同学设计了如图12甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，并用手按住，向小桶中加入细砂，记下力传感器的示数F1.

图12

（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离并标在纸带上，由所测数据可以算出小车的加速度a＝________m/s2.

（2）同一次实验中，小车释放前力传感器示数F1与小车加速运动时力传感器示数F2的关系是F1________F2（选填“＜”“＝”或“＞”）．

（3）关于该实验，下列做法有助于减小实验误差的是________．

A．小车和力传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量

B．实验中需要将长木板右端适当垫高

C．实验中需要测出小车和力传感器的总质量

D．用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据

答案　

（1）0.16　

（2）＞　（3）BD

20．（9分）浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，如图13，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面20m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下．某次游戏中，座舱中小明用手托着重5N的苹果，不计空气阻力及摩擦力，（取g＝10m/s2）试求：

图13

（1）此过程中的最大速度是多少？

（2）当座舱落到离地面40m的位置时，手对苹果的支持力大小；

（3）当座舱落到离地面15m的位置时，苹果对手的压力大小．

答案　

（1）40m/s　

（2）0　（3）25N

解析　

（1）由题意可知座舱先自由下降h＝100m－20m＝80m

由v2＝2gh，得v＝40m/s.

（2）离地面40m时，座舱仍在自由下落，处于完全失重状态，所以手对苹果的支持力大小为0

（3）匀减速运动时的加速度大小设为a，

则由a＝

，得a＝40m/s2

M＝

＝0.5kg

根据牛顿第二定律：

FN－Mg＝Ma得：

FN＝25N

根据牛顿第三定律，苹果对手的压力大小为25N.

21．（10分）某高山滑雪赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接（滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变）．某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从该赛道顶端由静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s.然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止．假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；

（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；

（3）滑雪者在斜面赛道上运动的时间及斜面赛道的长度．

答案　

（1）0.25　

（2）300N，方向沿斜面向下

（3）7.5s　112.5m

解析　

（1）滑雪者刚进入水平赛道时速度为v＝30m/s，后做匀减速直线运动，加速度大小为a

根据0－v2＝－2ax，x＝180m，代入得a＝2.5m/s2，

由Ff＝μmg＝ma，得μ＝0.25

（2）对滑雪者在斜面赛道上受力分析得

F合＝mgsin37°－μmgcos37°＝300N

方向沿斜面向下

（3）滑雪者在斜面赛道上的加速度大小为a′，

由F合＝ma′得a′＝4m/s2，

由v＝a′t得t＝7.5s，

由v2＝2a′s得s＝112.5m.

22．（10分）（2017·金华市9月十校联考）滑板运动是年轻人喜爱的运动项目之一．有一如图14所示的运动场所，水平面AB在B处与倾角为θ＝37°的斜面BC连接，滑板与AB、BC间的动摩擦因数相同．一滑板运动员操控滑板（可看成质点）从A点以v0＝3m/s的速度在水平面上向右无动力运动，运动到B点时恰能沿斜面下滑．已知AB间的距离为1.8m，BC间的距离为2m，运动员和滑板的总质量为60kg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

图14

（1）滑板与水平面AB间的摩擦力的大小；

（2）滑板运动员运动到C点时速度的大小；

（3）滑板运动员从A点运动到C点所需的时间．

答案　

（1）150N　

（2）4m/s　（3）2.2s

解析　

（1）由题可知，运动员从A到B做匀减速运动，到B点时速度刚好为零．

则v

＝2a1x1，Ff＝ma1＝μmg，

联立并代入数据得Ff＝150N，μ＝0.25.

（2）运动员由B到C做初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小为a2，则由牛顿第二定律得

mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，

解得a2＝4m/s2

v

＝2a2x2，解得vC＝4m/s

（3）从A到B需时间t1，有t1＝

＝1.2s

由x2＝

a2t

（或vC＝a2t2），可以得出t2＝1s

所以运动员从A到C的时间t＝t1＋t2＝2.2s.

23．（12分）如图15所示，质量为5kg的木块放在倾角为30°、长为20m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面匀加速上升4m所用的时间为2s（g取10m/s2）求：

图15

（1）恒力F的大小；

（2）要使木块能从斜面底端运动到顶端，F至少要作用多长时间．

答案　

（1）60N　

（2）

s

解析　

（1）木块恰好匀速下滑时受力平衡，有：

Ff＝mgsin30°＝

mg

匀加速上升的加速度：

a1＝

＝

m/s2＝2m/s2

对木块受力分析如图甲

根据牛顿第二定律有F－mgsin30°－Ff＝ma1

解得：

F＝mgsin30°＋Ff＋ma1＝mg＋ma1＝60N

（2）设拉力最小作用时间为t.

撤去F前：

x1＝

a1t2＝t2

v1＝a1t＝2t

撤去F后，对木块受力分析如图乙，

根据牛顿第二定律mgsin30°＋Ff＝ma2

解得：

a2＝

＝g

匀减速运动的位移：

x2＝

＝

因为斜面长20m，故有x1＋x2＝20m，

联立并代入数据，解得：

t＝

s.