《2020届高考物理总复习第三单元牛顿运动定律单元检测教师用书含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理总复习第三单元牛顿运动定律单元检测教师用书含解析.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、牛顿运动定律 单元检测牛顿运动定律 单元检测 一、选择题 1.(2018 伍佑中学调研)如图所示,某杂技演员在做手指玩圆盘的表演。设该盘的质量为m,手指与盘之间的动 摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,重力加速度为g,则下 列说法中正确的是( )。 A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力沿该手指方向 B.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,则盘受到手指水平向右的静摩擦力 C.若盘随手指一起水平做匀加速运动,则手指对盘的作用力大小不可超过mg1 + 2 D.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘的摩擦力大小一定为mg 【
2、解析】若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指对盘的 作用力大小等于mg,方向竖直向上,A 项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,盘相对手指静止, 不受静摩擦力的作用,B 项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但 并没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力fmg,手指对盘的作用力F=mg,C(mg)2+ (mg)21 + 2 项正确,D 项错误。 【答案】C 2.(2018 贵州安顺中学模拟)如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装 置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的
3、弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )。 A.3 N 和 4 NB.5 N 和 6 N C.1 N 和 2 ND.5 N 和 2 N 【解析】当弹簧由于被压缩而产生 2N 的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律可知,天花板受到的拉力为 1N,地板受到的压力为 6N;当弹簧由于被拉伸而产生 2N 的弹力时,可得天花板受到的拉力为 5N,地板受到的压 力为 2N,D 项正确。 【答案】D 3.(2019 湖南株洲五校联考)物体A、B分别静止在倾角为1、2的光滑斜面上,它们的质量分别为mA、mB, 用沿斜面方向向上的拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中A、
4、B所示,则( )。 A.12,mAmBB.12,mAmBD.12。 【答案】B 4.(2018 福建福州元洪中学测试)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木板 B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,则小滑块A的质 量为( )。 A.4 kg B.3 kg C.2 kg D.1 kg 【解析】当F=8N 时,加速度a=2m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(mA+mB)a,代入数据解得 mA+mB=4kg,当F大于 8N 时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对B有a= F-,由图乙可知, F - mAg mB 1
5、 mB mAg mB 图线的斜率k= =1,解得mB=1kg,从而可得滑块A的质量mA=3kg,B 项正确。 1 mB a F 【答案】B 5.(2018 南昌十中模拟)如图甲所示,一斜面倾角=30,斜面AB长L=5 m,质量m=2 kg 的小物体(可以看作 质点)从斜面顶端A由静止释放,斜面与小物体间的动摩擦因数=,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( )。 3 6 A.小物体受四个力作用 B.小物体的加速度大小为 2 m/s2 C.小物体下滑到斜面底端B时的速度大小为 2 m/s D.小物体下滑到斜面底端B所用时间为 2 s 【解析】对小物体受力分析如图乙所示,小物体受重力mg、斜面支
6、持力FN、摩擦力Ff三个力作用,A 项 错误;垂直斜面方向,由平衡条件得mgcos=FN,沿斜面方向上,由牛顿第二定律得mgsin-Ff=ma,又Ff=FN, 解得a=gsin-gcos=2.5m/s2,B 项错误;小物体下滑到斜面底端B时的速度大小vB=5m/s,C 项错误;2aL 设运动时间为t1,根据位移公式可知t1= =2s,D 项正确。 vB a 【答案】D 6.(2018 太原育英中学月考)(多选)如图所示,A、B、C三个小球的质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的轻 绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,A球另一端用细线悬挂在倾角为的光滑斜面上,整个系统均静止,现 将A上面的细线烧
7、断,使A的上端失去拉力,则在烧断细线瞬间( )。 A.A、B、C的加速度的大小分别为aA=1.5gsin 、aB=1.5gsin 、aC=0 B.A、B、C的加速度的大小分别为aA=gsin、aB=2gsin 、aC=0 C.A、B间轻绳的拉力大小为 0.5mgsin D.B、C间弹簧的弹力大小为 2mgsin 【解析】烧断细线瞬间,弹簧弹力不变,因此aC=0,以A、B为研究对象,根据牛顿第二定律,有 3mgsin=2ma,显然aA=aB=1.5gsin,A 项正确,B 项错误;以A为研究对象,根据牛顿第二定律,有 mgsin+T=ma,A、B间轻绳的拉力大小为 0.5mgsin,C 项正确;
8、以C为研究对象,根据力的平衡可知,弹力大 小为mgsin,D 项错误。 【答案】AC 7.(2018 江西十校模拟)如图所示,质量相同的两物体A、B,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮 两侧,连接物体A的细线与斜面C平行,物体B与A处于同一水平高度,此时物体A恰好静止在倾角为 37的 斜面C上。某时刻剪断细线,使物体A、B开始运动,C仍然静止。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2,则在剪断细线后( )。 A.物体A、B运动到水平面的时间相等 B.A的加速度大小为 2 m/s2 C.A受到的摩擦力与剪断细线前相同 D.地面对C
9、的摩擦力比剪断细线前大 【解析】设A物体在斜面上受到的最大静摩擦力为f,根据平衡条件,有mgsin37+f=mg,解得f= mg,剪 2 5 断细线,对A有mgsin37-f=ma,解得a=2m/s2,B 项正确;剪断细线后,B做自由落体运动,加速度大于A的加 速度,两物体位于同一高度,运动到水平面时,A的位移较大,故物体A、B运动到水平面的时间不相等,A 项错 误;A受到的摩擦力与剪断细线前大小相同,方向相反,C 项错误;剪断细线前,以A、C为研究对象,地面对C的 摩擦力大小f1=Tcos37=mgcos37= mg,剪断细线后,以A、C整体为研究对象,设地面对C的摩擦力为f2,在 4 5
10、水平方向上有f2=macos37= mg,故地面对C的摩擦力比剪断细线前小,D 项错误。 4 25 【答案】B 8.(2019 合肥九中模拟)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的加 速度大小a随时间t的变化关系如图所示,其中图线分别描述两次不同的提升过程,两次提升的高度相同, 提升用时相等(均为 2t0)。对于第次和第次提升过程的加速度之比为( )。 A.a1a2=45B.a1a2=23 C.a1a2=34D.a1a2=56 【解析】矿车上升所用的时间为 2t0,根据第次的提升过程,提升的高度h= a1(2t0)2,第次提升过程, 1 2 加速过程所用时间为
11、t0,匀速过程所用时间也为t0,匀速运动的速度v=a2t0,根据题意,有h= a1(2t0)2= a2 1 2 1 2 t02 +a2,所以a1a2=34,C 项正确。t02 【答案】C 9.(2018 江苏徐州质检)(多选)如图所示,一足够长的木板静止在粗糙的水平面上,t=0 时刻滑块从木板的左端 以速度v0水平向右滑行,木板与滑块间存在摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列描述滑块的v-t图象 中可能正确的是( )。 【解析】设滑块质量为m,木板质量为M,滑块与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数 为2,若1mg2(M+m)g,则滑块滑上木板后向右做匀减速运动,加速度a1=1
12、g,木板向右做匀加速运动,当二者速度 相等后,一起以a2=2g的加速度匀减速到停止,且a1a2,B 项可能。 【答案】BD 10.(2019 湖南株洲模拟)(多选)甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移时间图象如图所示,则 下列说法中正确的是( )。 10.(2019 湖南株洲模拟)(多选)甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移时间图象如图所示,则 下列说法中正确的是( )。 A.甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动 B.乙车在 010 s 内的平均速度大小为 0.8 m/s C.在 010 s 内,甲、乙两车相遇两次 D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P点所对应的瞬时速
13、度大小一定大于 0.8 m/s 【解析】题图为位移时间图象,甲车先向负方向做匀速直线运动后静止在x=2m 处,乙向负方向做速度 逐渐增大的运动,A 项错误;乙车在 10s 内的位移大小为 8m,所以平均速度大小为 0.8m/s,B 项正确;在位移 时间图象上交点表示相遇,所以 10s 内两车相遇了两次,C 项正确;若乙车做匀变速运动,P点为中间位置的点, 根据匀变速运动规律可知v平均= ,所以P点对应的速度一定大于 0.8m/s,D 项正确。vt 2 vx 2 【答案】BCD 二、非选择题 11.(2018 贵州贵阳高三检测)在平直乡村公路上一辆卡车正以 12 m/s 的速度前进,有货物从车上
14、掉下一段时 间后,司机才从后视镜中发现有货物掉下,立即关闭油门做匀减速直线运动,卡车开始做匀减速直线运动的同 时,在其后 16 m 处一辆摩托车上的人立即拾到货物从静止出发,以 2 m/s2的加速度同方向追赶卡车,已知摩托 车在该路段能达到的最大速度只能为 8 m/s,卡车车轮与路面间的动摩擦因数为 0.2。 (1)求卡车做匀减速运动的位移大小。 (2)摩托车至少经过多长时间追上货车? 【解析】(1)已知卡车的初速度v1=12m/s,卡车做匀减速运动的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有 mg=ma1,加速度大小a1=2m/s2 卡车做匀减速运动的时间t1= =6s v1 a1 卡车做匀减速运
15、动的位移x1= v1t1=36m。 1 2 (2)已知该摩托车的加速度a2=2m/s2,最大速度v2=8m/s,摩托车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移 分别为t2= =4s,x2= v2t2=16m v2 a2 1 2 之后摩托车以最大速度做匀速直线运动,到卡车停止运动时,其匀速运动位移x3=v2(t1-t2)=16m 由于x2+x3x1+x0,故卡车停止运动时,摩托车没有追上卡车,然后摩托车继续以最大速度匀速运动追赶货 车,由匀速运动公式得(x1+x0)-(x2+x3)=v2t3 代入数据解得t3=2.5s 摩托车追上卡车的时间t=t1+t3=8.5s。 【答案】(1)36m (2)8.
16、5s 12.(2019 合肥九中模拟)如图所示,与水平面成=30角的传送带正以v=3 m/s 的速度匀速运行,A、B两端 相距l=13.5 m。现每隔 1 s 把质量m=1 kg 的工件(视为质点)轻放在传送带上,工件在传送带的带动下向上运 动,工件与传送带间的动摩擦因数=,重力加速度取g=10 m/s2,结果保留 2 位有效数字。 23 5 (1)求相邻工件间的最小距离和最大距离。 (2)满载与空载相比,传送带需要增加多大的牵引力? 【解析】(1)设工件在传送带上加速运动时的加速度为a,有mgcos-mgsin=ma 代入数据解得a=1.0m/s2 刚放上又一个工件时,该工件离前一个工件的距
17、离最小,且最小距离dmin= at2 1 2 解得dmin=0.5m 当工件匀速运动时两相邻工件相距最远,则dmax=vt=3.0m。 (2)由于工件加速时间t1= =3.0s,因此传送带上总有三个(n1=3)工件正在加速,故所有做加速运动的工件 v a 对传送带的总滑动摩擦力f1=3mgcos 在滑动摩擦力作用下工件移动的位移x= =4.5m v2 2a 传送带上做匀速运动的工件数n2=3 l - x dmax 当工件与传送带相对静止后,每个工件受到的静摩擦力f0=mgsin,所有做匀速运动的工件对传送带的总 静摩擦力f2=n2f0 与空载相比,传送带需增大的牵引力F=f1+f2 联立解得F=33N。 【答案】(1)0.5m 3m (2)33N