鲁科版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《牛顿运动定律》含答案

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鲁科版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《牛顿运动
定律》
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是()
2.有一根绳子下端串联着两个质量不同的小球，上面小球比下面小球质量大．当手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动时(空气阻力不计)，图中所描绘的四种情况中正确的是()
A．
B．
C．
D．
3.跳高运动员从地面上跳起，是由于()
A．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
B．运动员给地面的压力大于运动员受的重力
C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D．运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力
4.如图所示，水平木板上有质量m＝1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f的大小如图所示．取重力加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是()
A． 5 s内拉力对物块做功为零
B． 4 s末物块所受合力大小为4.0 N
C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D． 6 s～9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2
5.一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状为下图中的 ()
A．
B．
C．
D．
6.沿竖直方向运动的电梯，其底板水平，有一质量为m的物体放在底板上，当电梯向上做加速度大小为g的匀减速运动时，此物体对电梯底板的压力大小为()
A．mg
B．mg
C．mg
D．mg
7.如图所示．一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是()
A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直做减速运动
D．物体在B点受合外力为零
8.如图所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k，现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平拉力F，使两球一起做匀加速运动，则此时两球间的距离为 ()
A．
B．
C．L＋
D．L＋
9.月球表面上的重力加速度为地球表面重力加速度的.对于同一个飞行器，在月球表面上时与在地球表面上时相比较()
A．惯性减小为在地球表面时的，重力不变
B．惯性和重力都减小为在地球表面时的
C．惯性不变，重力减小为在地球表面时的
D．惯性和重力都不变
10.如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()
A．两图中两球加速度均为g sinθ
B．两图中A球的加速度均为零
C．图乙中轻杆的作用力一定不为零
D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
11.如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了．则()
A．绳子对甲的拉力小于甲的重力
B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力
C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力
D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力
12.质量为m1的物体，在恒力F作用下，产生的加速度是a1；质量为m2的物体，在恒力F作用下，产生的加速度为a2；当将该恒力作用在质量为(m1＋m2)的物体上，产生的加速度为()
A．a1＋a2
B．
C．
D．
13.关于物体运动的加速度，下列说法正确的是()
A．做直线运动的物体，加速度方向一定不变
B．做曲线运动的物体，加速度可能不变
C．做匀速圆周运动的物体，加速度不变
D．以额定功率做加速直线运动的汽车，加速度是恒定的
14.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则()
A．t3时刻火箭距地面最远
B．t2～t3的时间内，火箭在向下降落
C．t1～t2的时间内，火箭处于失重状态
D． 0～t3的时间内，火箭始终处于失重状态
15.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ，BC段的动摩擦因数μ2>tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中
()
A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
B．地面对滑梯始终无摩擦力作用
C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小
16.沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计)．如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动，那么，下列说法中正确的是()
A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B．在减速向下运动时，人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力
C．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
17.如图所示，两个质量分别为m1＝4 kg，m2＝6 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝ 20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()
A．弹簧秤的示数是25 N
B．弹簧秤的示数是50 N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为1 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2
18.汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶，根据牛顿运动定律，以下说法正确的是()
A．汽车能拉着拖车加速前进，是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B．加速前进时，汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等
C．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
D．汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等
19.如图所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知Fa>Fb，则a对b的作用力()
A．必为推力
B．必为拉力
C．可能为推力，也可能为拉力
D．不可能为零
20.火车在平直的水平轨道上匀速行驶，门窗关闭的车厢内有一人向跳起，发现仍落回原处，这是因为()
A．人跳起时会得到一个向前的冲力，使他随火车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，使他随火车一起向前运动
C．人跳起后车在继续前进，所以人落下后必然偏后一些，只是距离很小无法区别而已
D．人跳起后直至落地，在水平方向上人和车具有相同的速度
第Ⅱ卷
二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.质量m＝2 kg的滑块受到一个沿斜面方向的恒力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0＝3.6 m/s沿着倾角为θ＝37°且足够长的斜面向上运动，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.滑块向上滑动过程的速度－时间(v－t)图象如图所示．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)滑块上滑过程的加速度大小和方向；
(2)该恒力F的大小和方向．
22.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，对物体施加一个与水平方向成θ角的力F，求物体在水平面上运动时力F的值应满足的条件．(重力加速度为g)
23.质量m＝1 kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0＝3.6 m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.8.滑块向上滑动过程中，一段时间内的速度－时间图象如图所示(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：
(1)滑块上滑过程中加速度的大小；
(2)滑块所受外力F；
(3)当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离；若能返回，求出返回斜面底端时的速度．
24.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图所示，g＝10 m/s2.求：
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2.
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.
答案
1.【答案】C
【解析】当拉力F小于最大静摩擦力时，物块静止不动，加速度为零，当F大于最大静摩擦力时，根据F－f＝ma知：随F的增大，加速度a增大，故选C.
2.【答案】C
【解析】手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动，则整体的加速度应该由绳子的张力提供，据此立即可排除D；对下面小球m，利用牛顿第二定律，则在水平方向有F T cosα＝ma①
而在竖直方向则有F T sinα＝mg②
对上面小球M，同理有F cosβ－F T cosα＝Ma③
F sinβ＝F T sinα＋Mg④
由①③容易得到，F cosβ＝(M＋m)a，由②④则得F sinβ＝(M＋m)g，故有tanβ＝.而由①②得到tanα＝，因此α＝β.
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】由图象知物块前4 s静止，4 s～5 s内物块做加速运动，前5 s内拉力对物块做功不为零，故A选项错误；4 s末物块静止，所受合力为零，B选项错误；由4 s之后的运动情况判断其受滑动摩擦力F f＝μmg＝3 N，得μ＝0.3，C选项错误；由牛顿第二定律可知 5 s后物块的加速度a＝＝2 m/s2，D选项正确．
5.【答案】C
【解析】列车进站时刹车，速度减小，则水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致．
6.【答案】B
【解析】对物体进行受力分析，向上为正方向，根据牛顿第二定律，可得F N－mg＝－mg，因此电梯对物体的支持力F N＝mg，根据牛顿第三定律，物体对电梯的压力大小也为mg，B正确，A、
C、D错误．
7.【答案】C
【解析】物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，从B到C过程，摩擦力和弹簧的弹力方向均向左，物体一直做减速运动．故A、B错误，C正确；物体在B点时，弹簧的弹力为零，而摩擦力不为零，则物体所受的合外力不为零．故D错误．故选C.
8.【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律得：
对整体：F＝3ma
对m：F弹＝ma
联立解得，弹簧的弹力大小为F弹＝
则此时两球间的距离为s＝L＋＝L＋，故选C.
9.【答案】C
【解析】因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关．所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力发生变化，这个飞行器在月球表面上的重力为G月＝mg月＝m·g地＝G地，选C.
10.【答案】D
【解析】撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mg sinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mg sinθ，加速度为2g sinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mg sinθ，加速度均为g sinθ，可知只有D对．
11.【答案】D
【解析】由平衡条件可知，绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力，A错；由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力，B错；乙能把绳子拉断，对于具有同样承受能力的绳子，说明乙拉断绳子前的瞬间绳上的拉力一定大于绳子的承受力，而甲拉的绳子能承受甲的重力，甲、乙质量相等，因此乙拉的绳子上的拉力一定大于乙的重力，C错，D对．
12.【答案】D
根据牛顿第二定律则F＝m1a1＝m2a2当黏在一起后a＝＝.
13.【答案】B
14.【答案】A
【解析】由速度图象可知，在0～t3内速度始终大于零，表明这段时间内火箭一直在上升，t3时刻速度为零，停止上升，高度达到最高，离地面最远，A正确，B错误．t1～t2的时间内，火箭在加速上升，具有向上的加速度，火箭应处于超重状态，而在t2～t3时间内火箭在减速上升，具有向下的加速度，火箭处于失重状态，故C、D错误．
15.【答案】A
【解析】小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正确，B错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C、D错误．16.【答案】D
【解析】人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，无论人加速下陷还是减速下陷，人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力大小总是相等的，故D正确．
17.【答案】C
【解析】由牛顿第二定律，对两物体组成的整体而言，F1－F2＝(m1＋m2)a，对m2，F1－F T＝m1a，解得：a＝1 m/s2；F T＝26 N; 在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不突变，所以m1的加速度大小仍
为1 m/s2；在突然撤去F1的瞬间，弹簧的弹力不突变，m1的加速度大小为a1＝＝m/s2＝6.5 m/s2.选项C正确．
18.【答案】B
【解析】汽车拉着拖车加速前进，汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力，根据牛顿第三定律，汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力，且同时产生，故只有选项B正确．
19.【答案】C
20.【答案】D
【解析】人跳起时，没有物体给人一个向前的冲力，或者说这个力找不到施力物体，故A错误；人跳起时，由于惯性，水平方向保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，故B、C错误，D正确．
21.【答案】(1)15 m/s2，方向沿斜面向下(2)10 N，方向沿斜面向下
【解析】(1)设沿斜面向上为正方向，滑块上滑过程中加速度
a＝＝m/s2＝－15 m/s2
负号表示方向沿斜面向下．
(2)设F沿斜面向上，则F－mg sinθ－μmg cosθ＝ma
F＝mg sinθ＋μmg cosθ＋ma
代入数据解得F＝－10 N，负号表示方向沿斜面向下．
22.【答案】≤F≤.
【解析】对物体受力分析，将拉力F沿水平和竖直两个方向分解，
根据物体在水平方向运动，由牛顿第二定律知：
F cosθ－μ≥0
根据竖直方向平衡的条件有
N＝F sinθ－mg≤0
解得：≤F≤.
23.【答案】(1)15 m/s2
(2)2.6 N，方向平行于斜面向下
(3)滑块不能返回斜面底端，滑块停在距离斜面底端0.43 m处
【解析】(1)根据速度－时间图象的斜率表示加速度得：
a＝＝m/s2＝15 m/s2
(2)设F沿斜面向上，则mg sinθ＋μmg cosθ－F＝ma
F＝mg sinθ＋μmg cosθ－ma＝(1×10×0.6＋0.8×1×10×0.8－1×15) N＝－2.6 N
所以F的方向平行于斜面向下．
(3)因为mg sinθ<μmg cosθ，所以滑块不能返回斜面底端.
设经过时间t，滑块速度为零，则t＝＝s＝0.24 s
x＝t＝×0.24 m≈0.43 m
滑块停在距离斜面底端0.43 m处．
24.【答案】(1)8 m/s2 2 m/s2(2)30°
【解析】(1)物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0～0.5 s时间段，该段图线的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a1＝8 m/s2，物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图象中0.5 s～1.5 s时间段，同理可得a2＝2 m/s2
(2)上滑时由牛顿第二定律得：
mg sinθ＋μmg cosθ＝ma1
下滑时由牛顿第二定律得：
mg sinθ－μmg cosθ＝ma2
联立以上两式并代入数据，解得：μ＝，θ＝30°.。