高三物理一轮复习试题牛顿定律doc高中物理

第三单元　牛顿运动定律第14讲　牛顿第一定律　牛顿第三定律体验成功1.如以下图，在一辆外表光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1＞m2)随车一起做匀速运动.当车突然停顿时，如不考虑其他阻力，设车足够长，那么两个小球(　　)A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.因不知小车的运动方向，故难以确定是否相碰解析：两小球都将保持原速做匀速直线运动，一定不相碰.答案：B2.我国《道路交通平安法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好平安带，那么以下判断正确的选项是(　　)A.系好平安带可以减小惯性B.是否系好平安带对人和车的惯性没有影响C.系好平安带可以防止因车的惯性而造成的伤害D.系好平安带可以防止因人的惯性而造成的伤害解析：是否系好平安带与人和车的惯性无任何关系，但系好平安带，可以防止因车急停，乘客由于惯性而前倾碰撞到前面驾驶台或挡风玻璃而带来的伤害.答案：BD3.某仪器中的电路如以下图，其中M是一个质量较大的金属块，两端与弹簧相连接，将该仪器固定在一辆汽车上.那么(　　)A.汽车启动时绿灯亮B.汽车刹车时绿灯亮C.汽车启动时红灯亮14/14\nD.汽车匀速行驶时两灯都不亮解析：汽车匀速行驶时，M处于中间位置，两灯都被断开而不亮；当车启动向前加速时，M相对车向后移动，绿灯亮；当车刹车(减速)时，M相对车向前移动，红灯亮.答案：AD4.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知(　　)A.汽车拉拖车的力大小大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力大小等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力大小大于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力大小等于拖车受到的阻力解析：由牛顿第三定律可知，汽车拉拖车的力大小一定等于拖车拉汽车的力，但分析拖车加速的原因时一定不能同时考虑汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力，拖车能加速的原因在于汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力.答案：BC5.如以下图，一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动.那么以下说法错误的选项是(　　)A.铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板B.铁块与黑板间在水平方向上有两对相互作用力C.铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的两个力D.磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动解析：铁块受到重力、黑板对铁块的磁力、弹力和摩擦力的作用，后三个力的施力物体都是黑板，故黑板与铁块间有三对相互作用力，水平方向上两对，竖直方向上一对.黑板在水平方向上受到的两个力相互平衡，竖直方向上受到的两个力相互平衡.故只有选项D错误.答案：D14/14\n6.如图甲所示，在台秤上放半杯水，台秤的示数G′＝50N；另用挂在支架上的弹簧秤悬挂一边长a＝10cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3.当弹簧秤下的金属块平稳地浸入水中的深度b＝4cm时，弹簧秤和台秤的示数分别为多少？(水的密度ρ水＝103kg/m3，取g＝10m/s2)解析：由于金属块受到向上的浮力作用，弹簧秤的示数减小.浮力的反作用力作用于水，从而使台秤的示数增大.金属块的受力情况如图乙所示，因金属块静止，根据受力平衡，有：FT＝G－F浮又因G＝ρa3g＝30NF浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4N故FT＝30N－4N＝26N即弹簧秤的示数为26N台秤的示数由于浮力的反作用力增加了F′＝4N，所以台秤的示数为：FN＝G′＋F′＝54N.答案：26N　54N14/14\n第15讲　牛顿第二定律及其应用体验成功1.以下对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的选项是(　　)A.由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度也成正比B.由m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比D.由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出解析：m＝就是惯性质量的定义方法.答案：CD2.以下说法正确的选项是(　　)A.物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B.物体所受到的合外力不变(F合≠0)，其运动状态就不改变C.物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D.物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大解析：物体所受的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，那么速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，应选项A错误、C正确；物体的合外力不为零，就会迫使运动状态(运动的快慢和方向)发生变化，选项B错误；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项D正确.答案：CD14/14\n3.如以下图，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；假设用和F1大小、方向都相同的力F′代替F拉物体，使物体产生加速度a′，那么(　　)A.当水平面光滑时，a′＜aB.当水平面光滑时，a′＝aC.当水平面粗糙时，a′＜aD.当水平面粗糙时，a′＝a解析：当水平面光滑时：a＝a′＝F·＝当水平面粗糙时：a′＝.a＝＝＞a′.答案：BC4.如以下图，一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M＝15kg的重物，重物静止于地面上.有一质量m＝10kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，不计滑轮摩擦.在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度约为(取g＝10m/s2)(　　)A.25m/s2　　B.5m/s2　　C.10m/s2　　D.15m/s2解析：设当猴子上爬的最大加速度为a时，对绳的拉力恰好为F＝Mg由牛顿第三定律及牛顿第二定律，得：F－mg＝ma解得：a＝＝5m/s2.答案：B14/14\n5.如图甲所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上做减速运动，a与水平方向的夹角为θ，求人受到的支持力和摩擦力.解析：方法一　扶梯上的人受重力、支持力、静摩擦力的作用.由牛顿第二定律可知，合力方向与加速度一致，且大小为F合＝ma.故人的受力情况应如图乙所示，有：＝matanθ＝解得：FN＝m(g－asinθ)，方向竖直向上f＝macosθ，方向水平向左.丙方法二　沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系如图丙所示，把各力和加速度正交分解，由牛顿第二定律可得：f＝max＝macosθmg－FN＝may＝masinθ解得：FN＝m(g－asinθ)，方向竖直向上f＝macosθ，方向水平向左.答案：略6.一游客在滑雪场滑雪时，由静止开场沿倾角为37°的雪道匀加速滑下.下滑过程中从A点开场给游客抓拍一张连续曝光的照片如以下图.经测量游客从起点到本次曝光的中间时刻的位移恰好是40m.已知本次摄影的曝光时间是0.2s，照片中虚影的长度L相当于实际长度4m，试计算滑雪板与坡道间的动摩擦因数.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：用s表示题中的位移，θ表示斜面倾角，Δt表示曝光时间，μ表示滑雪板与坡道间的动摩擦因数，m表示滑雪运发动的质量.14/14\n设运发动下滑的加速度为a，曝光的中间时刻的速度为v0，那么有v＝2asv0＝解得：a＝5.0m/s2又根据牛顿第二定律有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma可求得：动摩擦因数μ＝0.125.答案：0.12514/14\n金典练习六　牛顿第一定律　牛顿第三定律牛顿第二定律及其应用选择题局部共10小题，每题6分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.　　1.从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，以下说法正确的选项是(　　)A.物体向下做自由落体运动B.物体向上做运动，加速度向上C.物体向上做运动，加速度向下D.物体向上还是向下运动，要看物体离开气球时的速度解析：刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度大小为g，方向向下.答案：C2.如图甲所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动，以下说法正确的选项是(　　)A.作用力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.作用力F越大，墙壁对物体的静摩擦力就越大C.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力D.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力解析：物体的受力情况如图乙所示，mg与f、F与FN为两对平衡力；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力为一对作用力与反作用力；物体对墙壁的静摩擦力与墙壁对物体的静摩擦力为一对作用力与反作用力.答案：D14/14\n3.地球自西向东旋转，在地面上进展立定跳远比赛，可向东西南北四个方向跳，关于向哪个方向跳会跳得更远一些，以下说法正确的选项是(　　)A.由于起跳前有一个向东的速度，所以向东跳得更远B.向西且迎着地球的转动方向跳可跳得更远C.向北跳得更远D.跳得远近取决于个人的能力，与跳的方向无关答案：D4.一物体受到轻绳的拉力作用由静止开场前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，再改做减速运动.那么以下说法正确的选项是(　　)A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等解析：绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力，大小总是相等的.答案：D5.在春天，黄河水边上的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人下陷时(　　)A.人对湿地地面的压力大小大于湿地地面对他的支持力B.人对湿地地面的压力大小等于湿地地面对他的支持力C.人对湿地地面的压力大小小于湿地地面对他的支持力D.无法确定解析：人对湿地地面的压力与湿地地面对人的支持力是一对作用力与反作用力.答案：B14/14\n　　6.以下选项是四位同学根据图中驾驶员和乘客的身体姿势，分别对向前运动的汽车的运动情况作出的判断，其中正确的选项是(　　)A.汽车一定做匀加速直线运动B.汽车一定做匀速直线运动C.汽车可能是突然减速D.汽车可能是突然加速解析：由图中乘客的身体姿势(向前倾倒)可知，汽车可能是突然减速.这是因为当汽车突然减速时，乘客的下半身随车突然减速，而上半身由于惯性还要以原来的速度前进，所以表现出向前倾倒.应选项C正确.答案：C7.如以下图，用平行于斜面的力F把质量为m的物体沿粗糙斜面上拉，斜面与水平面的夹角θ＝30°，物体与斜面的动摩擦因数μ＝，并使其加速度大小等于该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加速度大小，那么F的大小是(　　)A.mg　　B.mg　　C.mg　　D.mg解析：由题意知：F－mgsin30°－μmgcos30°＝mgsin30°－μmgcos30°，解得F＝mg.答案：C8.如图甲所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，其下端固定；一物块从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点.能正确反映上述过程中物块的加速度随下降位移x变化关系的图象可能是图乙中的(　　)14/14\n乙解析：物块接触弹簧后，加速度为：a＝，与位移x呈线性关系，且在最低点加速度大于g，应选项A正确.答案：A9.如以下图，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板AO、BO、CO，其下端都固定于底部圆心O，而上端那么搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.假设有三个小孩同时从A、B、C处开场下滑(忽略阻力)，那么(　　)A.A处小孩最先到O点　　B.B处小孩最先到O点C.C处小孩最先到O点　　D.A、C处小孩同时到O点解析：由a＝gsinθ，下滑位移s＝得到达O点的时间为：t＝＝＝2当θ＝45°时，tmin＝2当θ＝30°和θ＝60°时，t相等.答案：BD10.如以下图，物体从静止的传送带顶端由静止开场下滑到底端所用的时间为t；假设在物体下滑过程中，传送带开场顺时针转动，物体滑到底端所用时间为t′.那么t和t′的关系一定是(　　)A.t′＞tB.t′＝tC.t′＜tD.不能确定14/14\n解析：传送带顺时针转动和传送带静止状态，物体的受力情况完全相同，故物体下滑的加速度和速度均相同，下滑的时间相等.答案：B非选择题局部共3小题，共40分.11.(13分)如以下图，质量为m的带电小物体以某一初速度从A点出发，在绝缘水平面上沿直线ABCD运动.已知A、B间的距离为l1，B、C间的距离为l2，AC段的动摩擦因数为μ(μ＜1)，CD段是光滑的，小物体在BC段上运动时还受到竖直向下的电场力F的作用，其大小为mg.(1)当小物体的初速度为多大时可以到达CD区域？(2)假设小物体到达C点刚好停顿，求小物体从B点运动到C点所需的时间t.解析：(1)在AB段，小物体与水平面之间的弹力大小为mg在BC段，小物体与水平面之间的弹力大小为mg设当初速度为v0时，小物体恰好能滑到C点停顿，由动能定理，有：μmgl1＋μ·mg·l2＝mv解得：v0＝即小物体的初速度v0≥时，可以到达CD区域.(2)由牛顿第二定律知，小物体在BC段做减速运动的加速度为：a＝＝μg，故有at2＝l2解得：t＝2.答案：(1)v0≥　(2)214/14\n12.(13分)如以下图，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着质量m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.(取g＝10m/s2，sin14°≈0.242，cos14°≈0.970)[2022年高考·江苏物理卷]解析：直升机取水，水箱受力平衡，得：水平方向：FT1sinθ1－Ff＝0竖直方向：FT1cosθ1－mg＝0可解得：Ff＝mgtanθ1直升机返回，由牛顿第二定律得：水平方向：FT2sinθ2－Ff＝(m＋M)a竖直方向：FT2cosθ2－(m＋M)g＝0解得：水箱中水的质量M＝4.5×103kg.答案：4.5×103kg13.(14分)如以下图，质量为M、倾角为θ的斜面体置于光滑的水平地面上，要使原来与斜面接触的质量为m的小球做自由落体运动，那么向右拉斜面体的水平力F至少为多大？解析：设小球距水平地面的高度为h，那么距斜面下端的水平距离s＝hcotθ小球从h高处自由下落到水平地面所需的时间为：t＝故斜面体从静止开场向右匀加速运动s位移所需的时间应为：t′＝＝≤t即a≥gcotθ14/14\n又因为a＝可得：F≥Mgcotθ即向右拉斜面体的水平力至少为Mgcotθ.答案：Mgcotθ14/14