2018版新课标物理一轮复习章末过关检测(三)第三章 牛顿运动定律 Word版含答案

章末过关检测(三) 牛顿运动定律
(限时：45分钟)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A ．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因
B ．田径运动员在110 m 跨栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大
C ．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性
D ．公共汽车在启动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故
2.(2016·宜春模拟)如图所示，质量分别为m 、2m 的球A 、B ，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F ，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A 的加速度大小分别为( )
A.2F 3 2F 3m ＋g
B.F 3 2F 3m
＋g C.2F 3 F 3m ＋g D.F 3 F 3m
＋g 3.(2016·沈阳模拟)如图所示，ab 、cd 是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a 、b 、c 、d 位于同一圆周上，b 点为圆周的最低点，c 点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，将两滑杆同时从a 、c 处由静止释放，用t 1、t 2分别表示滑环从a 到b 、c 到d 所用的时间，则( )
A ．t 1＝t 2
B ．t 1＞t 2
C ．t 1＜t 2
D ．无法确定
4.(2016·衡水调研)如图所示，质量为M ，倾角为θ的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过程中，质量为m 的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止，已知斜劈与地面的动摩擦因数是μ，则下列说法正确的是( )
A ．小球与斜面间的压力是mg cos θ
B ．小球与斜面的加速度大小是g tan θ
C ．地面对斜劈的支持力一定大于(M ＋m )g
D ．地面与斜劈间的动摩擦因数是g (1＋sin θcos θ)
5.(2016·合肥模拟)如图所示，质量均为m 的小物块A 、B ，在水平恒力F 的作用下沿倾角为37°固定的光滑斜面加速向上运动。

A 、B 之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为F T ＝0.8mg ，下列说法错误的是(已知sin 37°＝0.6)( )
A ．小物块A 的加速度大小为0.2g
B ．F 的大小为2mg
C ．撤掉F 的瞬间，小物块A 的加速度方向仍不变
D ．撤掉F 的瞬间，绳子上的拉力为零
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)
6．(2016·浦东区模拟)某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况，下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)0时间
t 0 t 1 t 2 t 3 体重计的示数/kg
45.0 50.0 40.0 45.0 A.t 1和t 2B ．t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反
C ．t 1和t 2时刻电梯的运动方向不一定相反
D ．t 3时刻电梯可能向上运动
7.如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v 0逆时针匀速转动。

在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图乙中能客观地反映小木块的运动情况的是( )
8．(2016·无锡模拟)如图甲所示，一物块静置于粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F
作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当外力F 按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是( )
A ．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
B ．地面对斜面的摩擦力逐渐增大
C ．物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D ．物块对斜面的摩擦力可能一直减小
三、实验题(本题共2小题，共15分)
9．(6分)如图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。

图中A 为小车，B 为装有砝码的托盘，C 为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50 Hz 交流电。

小车的质量为m 1，托盘(及砝码)的质量为m 2。

(1)下列说法中正确的是________。

A ．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B ．实验时应先释放小车后接通电源 C ．本实验m 2应远大于m 1 D ．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a -1m 1
图象 (2)实验时，某同学因疏忽遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a -F 图象如图所示，可能是图中的图线______。

(选填“甲”、“乙”、“丙”)
10.(9分)(2016·黄山模拟)某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体
质量及斜面倾角的关系。

因为一般的长木板摩擦较大，学习小组决定用气垫导轨代替长木板，对气垫导轨进行改造，做成斜面，这样摩擦可以忽略不计，装置模型简化如图所示。

实验室提供器材如下：
A ．气垫导轨(已知长度为L )；
B ．质量为M 的滑块(内部为空的，可以放砝码，可视为质点)；
C ．质量为m 的砝码若干个；
D ．各种薄厚不等的方木板多个(垫气垫导轨备用)；
E ．米尺；
F ．秒表。

实验过程：
第一步，保持斜面倾角不变，探究加速度与质量的关系。

(1)实验中，通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量，只要测出由斜面顶端滑至底端所用的时间t ，就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度( )
A.L t 2
B.L 2t 2
C.2L t 2
D. L 2t
(2)( )
A.B ．经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系
C ．经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比
D ．在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其下滑的时间不会改变
第二步，保持物体质量不变，探究加速度与倾角的关系。

实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角。

由于没有量角器，因此通过测
量气垫导轨顶端到水平面的高度h ，求出倾角α的正弦值sin α＝h L。

某同学记录了高度h 和加速度a
(3)
(4)根据所绘出的a -h 图象，求出当地的重力加速度g ＝______ m/s 2。

(结果保留三位有
效数字)
四、计算题(本题共2小题，共37分)
11．(17分)(2016·淮北模拟)如图所示，在光滑的水平地面上， 相距L ＝10 m 的A 、B 两个小球均以v 0＝10 m/s 向右运动，随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡，地
面与斜坡平滑连接，取g ＝10 m/s 2。

求：A 球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。

12．(20分)(2016·衡阳模拟)如图所示，质量M ＝8 kg 的小车放在光滑的水平面上，在小
车左端加一水平推力F ＝8 N ，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m ＝2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长。

(g ＝10 m/s 2)求：
(1)小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？
(2)经多长时间两者达到相同的速度？
(3)从小物块放上小车开始，经过t ＝1.5 s 小物块通过的位移大小为多少？
1．解析：选C 由于惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，所以A 项错误；惯性与运动速度无关，所以B 项错误；战斗机在空战时，甩掉副油箱，质量减小，减小惯性，C 项正确；公共汽车在启动时，乘客都要向后倾倒，D 项错误。

2.解析：选A 剪断细线前，对整体由牛顿第二定律得3mg －F ＝3ma ，对B 由牛顿第
二定律得2mg －F T ＝2ma ，解得F T ＝2F 3
，当剪断细线瞬间，绳的拉力立突变为零，而弹簧的拉力保持不变，对A 由牛顿第二定律得F T ＋mg ＝ma ，解得a ＝2F 3m
＋g ，选项A 正确。

3.解析：选A 设滑杆与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为D ，根据牛顿第二定律得
滑环的加速度为a ＝mg cos αm ＝g cos α，滑杆的长度为s ＝D cos α，则根据s ＝12
at 2得，t ＝2s a ＝2D cos αg cos α＝2D g ，可见时间t 与α无关，故有t 1＝t 2，因此选项A 正确。

4.解析：选B 光滑小球恰好保持与斜面相对静止，则有重力与斜面弹力的合力水平向左，根据力的合成与分解，得小球F 合＝mg tan θ，易得加速度大小是g tan θ，B 正确；弹力F N ＝mg tan θ，A 错误；由于在竖直方向上没有加速度，所以整体在竖直方向上合力为零，有F 支持＝(M ＋m )g ，C 错误；整体是由于摩擦力导致的减速，μ＝tan θ，D 错误。

5.解析：选C 以A 为研究对象，由牛顿第二运动定律得F T －mg sin 37°＝ma ，解得a ＝0.2g ，小车A 、B 的加速度均为0.2g ，选项A 正确；以A 、B 整体为研究对象，由牛顿第
二定律得F cos 37°－2mg sin 37°＝2ma ，解得F ＝2mg ，选项B 正确；撤掉F 的瞬间，绳子上的拉力立刻消失，小物块A 的加速度方向变为向下，选项C 错误，D 正确。

6．解析：选BCD 根据表格数据分析，t 1时刻该同学处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上； t 2时刻该同学处于失重状态，电梯的加速度方向向下，t 1和t 2两个时刻加速度方向相反，B 正确；t 1和t 2时刻该同学的质量并没有发生变化，所受重力也没有发生变化，A 错误；t 1时刻该同学可能加速上升或者减速下降，t 2时刻该同学可能加速下降或者减速上升，C 正确；t 3时刻该同学处于平衡状态，可能静止，也可能向上匀速运动或向下匀速运动，D 正确。

7. 解析：选BD 小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律可得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，小木块与传送带同速后，因μ＜tan θ，小木块将继续向下加速运动，此时有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，有a 1＞a 2故B 、D 正确，A 、C 错误。

8．解析：选AC 设斜面的倾角为θ，物块和斜面均处于平衡状态，以物块和斜面作为整体研究，在水平方向上有F f ＝F cos θ，外力不断减小，故地面对斜面的摩擦力不断减小，故A 项正确，B 项错误，对于物块m ，沿斜面方向：(1)若F 0＞mg sin θ，随外力F 不断减小，斜面对物块的摩擦力先沿斜面向下减小为零，再沿斜面向上逐渐增大；(2)若F 0≤mg sin θ，随外力F 不断减小，斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大，故C 项正确，D 项错误。

9．解析：(1)小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关，所以在同一个实验中，每次改变小车质量，不需重新平衡摩擦力，故选项A 错。

实验时应先接通电源，后释放小车，
故选项B 错。

本实验要求m 1远大于m 2，故选项C 错。

由牛顿第二定律可知a ＝1m 1
F ，故选项D 正确。

(2)由于没有平衡摩擦力，牵引力大于摩擦力才会有加速度，所以可能是图中的图线丙。

答案：(1)D (2)丙
10.解析：(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式得，L ＝12at 2，则滑块的加速度a ＝2L t 2，故C 正确。

(2)根据表中信息，可以发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间不改变，经过分析得出加速度与质量的关系为：斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关，故B 、D 正确。

(3)根据表格中的数据作出a -h 图线，如图所示。

(4)由牛顿第二定律得a ＝mg sin αm ＝g sin α＝gh L ，则图线的斜率k ＝g L ＝4.910.5
＝9.82，解得g ＝9.82 m/s 2。

答案：(1)C (2)BD (3)见解析图 (4)9.82
11．解析：设A 球滑上斜坡后经过t 1时间B 球再滑上斜坡，则有
t 1＝L v 0
＝1 s A 球滑上斜坡后由牛顿第二定律得
mg sin θ＝ma
解得a ＝g sin θ＝5 m/s 2
设此时A 球向上运动的位移为x ，则
x ＝v 0t 1－12at 21
＝7.5 m 此时A 球速度v 1＝v 0－at 1＝5 m/s
B 球滑上斜坡时，加速度与A 相同，以A 为参考系，B 相对于A 以v ＝v 0－v 1＝5 m/s 做匀速运动，设再经过时间t 2它们相遇，则有
t 2＝x v ＝1.5 s
则相遇时间t ＝t 1＋t 2＝2.5 s
答案：2.5 s
12．解析：(1)物块的加速度a m ＝μg ＝2 m/s 2
小车的加速度a M ＝F －μmg M
＝0.5 m/s 2 (2)由a m t ＝v 0＋a M t 得
t ＝1 s
(3)在开始1 s 内小物块的位移
s 1＝12
a m t 2＝2 m 最大速度v ＝at ＝2 m/s
在接下来的0.5 s 物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度a ＝F M ＋m
＝0.8 m/s 2 这0.5 s 内的位移
s 2＝v t ＋12
at 2＝1.1 m 通过的总位移s ＝s 1＋s 2＝2.1 m
答案：(1)2 m/s 2 0.5 m/s 2 (2)1 s 2.1 m。