[推荐学习]2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版：阶段综合评估(三) 牛顿运动定律

阶段综合评估（三） 牛顿运动定律一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求)1．下列关于牛顿运动定律的说法中，正确的是( )A ．惯性就是物体保持静止状态的性质B ．一对作用力和反作用力的作用效果总相同C ．物体运动状态改变的难易程度与质量无关D ．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的解析：选D 惯性就是物体保持原有运动状态的性质，选项A 错误；一对作用力与反作用力的作用效果不相同，选项B 错误；物体运动状态改变的难易程度与质量有关，选项C 错误；单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，选项D 正确。

2.如图所示，小球A 质量为m ，木块B 质量为2m ，两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止。

现对小球A 施加一个竖直向上的恒力F ，使小球A 在竖直方向上运动，弹簧达到原长时小球A 速度恰好最大，已知重力加速度为g 。

则在木块B 对地面压力为零时，小球A 的加速度大小为( )A ．3gB ．1.5gC ．2gD ．2.5g解析：选C 根据题意，当弹簧处于原长时A 速度最大，即加速度为零，则F ＝mg ，当B 对地面压力为零时，弹簧处于伸长状态，对B 受力分析，此时有kx ＝2mg ，对A 根据牛顿运动定律有kx ＋mg －F ＝ma ，解得a ＝2g ，C 项正确。

3.如图所示，两个质量分别为m1、m 2的物块A 和B ，通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A ，另一端固定在墙上，A 、B 与传送带间的动摩擦因数均为μ。

传送带沿顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A 、B 的加速度大小分别为a A 和a B (弹簧在弹性限度内，重力加速度为g )。

则( )A ．a A ＝μ⎝⎛⎭⎫1＋m 2m 1g ，aB ＝μg B ．a A ＝μg ，a B ＝0C ．a A ＝μ⎝⎛⎭⎫1＋m 2m 1g ，a B ＝0 D ．a A ＝μg ，a B ＝μg 解析：选C 系统稳定时，A 和B 均受到向右的滑动摩擦力，B 受到的滑动摩擦力大小为μm 2g ，等于弹簧向左的弹力F ，B 受到的合外力为0，A 受到弹簧向右的弹力大小也为F 。

剪断轻绳瞬间，弹簧弹力和B 受到的滑动摩擦力都不变，则B 的加速度为a B ＝0；A 的加速度为a A ＝F ＋μm 1g m 1＝μ⎝⎛⎭⎫1＋m 2m 1g ，选项C 对。

4．如图甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v 0＝10 m/s 、质量为m ＝1 kg 的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示，取g ＝10 m/s 2，则下列说法不正确的是( )A ．0～5 s 内小木块做匀减速运动B ．在t ＝1 s 时刻，摩擦力反向C ．斜面倾角θ＝37°D ．小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5解析：选A 由匀变速直线运动的速度位移公式得v 2－v 02＝2ax ，由题图乙可知，a ＝0－v 022x 1＝－10 m/s 2，故匀减速运动时间：t ＝0－v 0a ＝1 s ，故A 错误；在0～1 s 内小木块沿斜面向上做匀减速运动，1 s 后小木块反向做匀加速运动，t ＝1 s 时摩擦力反向，故B 正确；小木块反向做匀加速运动时的加速度：a ′＝v 22x 2＝322×(13－5)m/s 2＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得：mg sin θ＋μmg cos θ＝m |a |，mg sin θ－μmg cos θ＝ma ′，解得：μ＝0.5，θ＝37°，故C 、D 正确。

5．(2018·黄冈质检)如图甲所示，在水平地面上有一长木板B ，其上叠放木块A 。

假定B 与地面之间、A 和B 之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。

用一水平力F 作用于B ，A 、B 的加速度与F 的关系如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列说法中正确的是( )A ．A 的质量为0.25 kgB ．B 的质量为1.25 kgC ．B 与地面间的动摩擦因数为0.2D ．A 、B 间的动摩擦因数为0.2解析：选C由题图乙知，B与地面间的最大静摩擦力F f＝3 N，当F1＝9 N时，A、B 达到最大的共同加速度a1＝4 m/s2，对A、B整体，由牛顿第二定律得F1－F f＝(m A＋m B)a1，水平力再增大时，A、B发生相对滑动，A的加速度仍为4 m/s2，B的加速度随水平力的增大而增大，当F2＝13 N时，a B＝8 m/s2，对B有F2－F f－m A a1＝m B a B，解得m B＝1 kg，m A＝0.5 kg，进一步求得B与地面间的动摩擦因数μ1＝F f(m A＋m B)g＝0.2，A、B间的动摩擦因数μ2＝m A a1m A g＝0.4，C正确，A、B、D错误。

6.(2018·石家庄质检)如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲—起立的动作时，记录的压力F随时间t变化的图线。

由图线可知该同学()A．体重约为650 NB．做了两次下蹲—起立的动作C．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态解析：选AC当该同学站在力板传感器上静止不动时，其合力为零，即压力读数等于该同学的体重值，由题图图线可知：该同学的体重为650 N，A正确；每次下蹲，该同学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动，即先经历失重状态，后经历超重状态，读数F先小于体重，后读数F大于体重；每次起立，该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动，即先经历超重状态，后经历失重状态，读数F先大于体重、后小于体重，结合图线可知，C正确，B、D错误。

7.如图所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，悬点为O，现用过O的水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是()A．若小车沿斜面向上做匀速运动，则稳定后细线可能在Ⅲ区与竖直方向成一定夹角B．若小车沿斜面向下做匀加速运动，则稳定后细线可能在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角C．无论小车沿斜面向下的加速度为多大，稳定后细线都不可能在Ⅰ区与水平方向成一定夹角D．无论小车沿斜面向上的加速度为多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向解析：选BD若小车沿斜面向上匀速运动，则小球所受的合力应为零，所以细线应处于竖直状态，选项A错误；若小车沿斜面向下做匀加速运动，知小球的加速度方向沿斜面向下，则稳定后细线可在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角，故B正确；当加速度满足一定条件时，最终细线在Ⅰ区与水平方向成一定夹角，小球受重力和绳子拉力，两个力的合力沿斜面向下，故C错误；当细线方向与ON方向重合时，小球所受的合力不可能沿斜面方向，知无论小车的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向，故D正确。

8.如图所示，三角形传送带以1 m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37°。

现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，A、B与传送带间的动摩擦因数均为0.5。

下列说法正确的是()A．A先到达传送带底端B．A、B同时到达传送带底端C．A、B运动的加速度大小不同D．A、B在传送带上的划痕长度不相同解析：选BD动摩擦因数0.5＜tan 37°，所以A、B受力情况相同，均受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，由对称性知，A、B的加速度相同，运动时间相同，将同时到达传送带底端，选项A、C错，B正确；由于A与传送带的运动方向相同，B与传送带的运动方向相反，故A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项D正确。

二、实验题9．某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m。

实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2。

(1)为测量滑块的加速度a，需测出它在A、B间运动的________和________，计算a的运动学公式是________。

(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：a＝(1＋μ)gM＋(m′＋m)m－μg。

他想通过多次改变m ，测出相应的a 值，并利用上式来计算μ。

若要求a 是m 的一次函数，必须使上式中的________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于________。

解析：(1)由x ＝12at 2可知，a ＝2x t 2，故要测量滑块的加速度a ，需要测出它在A 、B 间运动的位移和时间。

(2)要使a 是m 的一次函数，则(1＋μ)gM ＋(m ′＋m )应保持不变，故在多次改变m 时，应使m ′＋m 保持不变，即实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。

答案：(1)位移 时间 a ＝2x t 2 (2)m ′＋m 滑块上 10．在“探究加速度与质量的关系”的实验中。

(1)备有器材：A ．带有定滑轮的长木板；B ．电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C ．细绳、小车、砝码；D ．装有细砂的砂桶；E ．垫片；F ．毫米刻度尺。

还缺少的一件器材是__________。

(2)实验得到如图1所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T ；B 、C 间距x 2和D 、E 间距x 4已测出，利用这两段间距计算小车加速度a 的表达式为a ＝________。

(3)同学甲根据实验数据画出如图2所示a1m 图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为________kg 。

(g 取10 m/s 2)(4)同学乙根据实验数据画出了图3所示图线，从图线可知同学乙操作过程中可能________________________________________________________________________。

解析：(1)本实验中需要用天平测量小车的质量，所以还缺少的器材是天平。

(2)根据逐差法得x 4－x 2＝2aT 2，解得a ＝x 4－x 22T 2。

(3)根据牛顿第二定律可知a ＝F m ，则F 即为a 1m 图像的斜率，所以砂和砂桶的总重力m ′g ＝F ＝2.412N ＝0.20 N ，解得m ′＝0.020 kg 。

(4)由题图3可知，图线不通过坐标原点，当F 为某一大于零的值时，加速度为零，可知操作过程中可能未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

答案：(1)天平 (2)x 4－x 22T 2(3)0.020(0.018～0.022均可) (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足三、计算题11.如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB (与水平面成α＝37° 角)与一斜面BC (与水平面成θ＝30° 角)平滑连接，B点到C 点的距离为L ＝0.6 m ，运输带运行速度恒为v 0＝5 m/s ，A点到B 点的距离为x ＝4.5 m ，现将一质量为m ＝0.4 kg 的小物体轻轻放于A 点，小物体恰好能到达最高点C 点，已知小物体与斜面间的动摩擦因数μ1＝36，求：(g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计)(1)小物体运动到B 点时的速度v 的大小；(2)小物体与运输带间的动摩擦因数μ；(3)小物体从A 点运动到C 点所经历的时间t 。