【物理】2020届二轮复习考前基础回扣练三牛顿运动定律及其应用作业

【物理】2020届二轮复习考前基础回扣练三牛顿运动定律及其应用作业

三　牛顿运动定律及其应用 ‎1．(源于人教版必修1 P48“STS”)物理学发展史上，首先把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学家是(　　)‎ A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．法拉第 答案　B 解析　伽利略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，并把实验和逻辑推理结合起来，故B正确。‎ ‎2. (人教版必修1 P82“做一做”改编)(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果，如图所示，分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确的是(　　)‎ A．作用力与反作用力同时产生 B．作用力与反作用力作用在同一物体上 C．作用力与反作用力大小相等 D．作用力与反作用力方向相反 答案　ACD 解析　作用力与反作用力大小相等，方向相反，分别作用在相互作用的两个物体上，B错误，C、D正确；作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失，A正确。‎ ‎3. 如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是(　　)‎ A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力 B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力 C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 答案　A 解析　取小球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度a＝gsinθ，方向沿斜面向下，因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时，加速度gsinθ均由其重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A正确。‎ ‎4. (多选)如图所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡 B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力 C．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力变小 D．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大 答案　AC 解析　物块与车厢具有相同的加速度，在竖直方向上的合力为零，则物块所受的摩擦力和重力平衡，故A正确。在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对作用力和反作用力，故B错误。物块与车厢具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得，N＝ma，加速度减小，车厢壁对物块的弹力减小，故C正确。车厢的加速度增大，根据牛顿第二定律知，N＝ma，弹力增大，但是摩擦力和重力平衡，摩擦力保持不变，故D错误。‎ ‎5．(源于人教版必修1 P89“插图”)如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列Ft图象能反映体重计示数随时间变化的是(　　)‎ 答案　C 解析　对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分为加速过程和减速过程。人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对体重计的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对体重计的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎6．高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　)‎ A．人向上弹起过程中，一直处于超重状态 B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 C．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动 D．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 答案　D 解析　人向上弹起的过程，先加速后减速，所以先超重后失重，故A错误；人向上弹起过程中，踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，所以大小应该是相等的，故B错误；从最高点下落至最低点的过程，先加速后减速，由于弹力的存在，所以不是匀变速，故C错误；弹簧压缩到最低点时，人有向上的加速度，所以高跷对人的作用力大于人的重力，故D正确。‎ ‎7．用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a。‎ ‎(1)关于实验操作，下列说法正确的是(　　)‎ A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑 C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力 D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车 ‎(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50 Hz，打B点时小车的速度v＝________ m/s，小车的加速度a＝________ m/s2。‎ ‎(3)改变细线下端钩码的个数，得到aF图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________________________________。‎ 答案　(1)AD　(2)0.316　0.93‎ ‎(3)随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m 解析　(1)实验前应调节滑轮的高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，确保细线对小车的拉力平行于木板，A正确；在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ＝μMgcosθ，故tanθ＝μ，所以改变小车所受的拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；实验时应先接通打点计时器的电源，后释放小车，充分利用纸带，打出更多的点，D正确。‎ ‎(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s，打B点时小车的速度：vB＝＝ m/s＝‎0.316 m/s。根据Δx＝aT2可得：xCE－xAC＝a(2T)2，小车运动的加速度为a＝＝ m/s2＝‎0.93 m/s2。‎ ‎(3)随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m，因此图线上部出现弯曲现象。‎ ‎8．(粤教版必修1 P92例1)交通警察在处理交通事故时，有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速。在限速为‎40 km/h的大桥路面上，有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故，交通警察在现场测得该车在路面的刹车痕迹为‎12 m。已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.6，请判断这辆汽车是否超速。(g取‎10 m/s2)‎ 答案　超速 解析　对汽车受力分析，竖直方向有FN－mg＝0①‎ 水平方向有Ff＝μFN＝μmg②‎ 选取初速度方向为正方向，‎ 则由牛顿第二定律得－Ff＝ma③‎ 假设以‎40 km/h的速度开始刹车，‎ 根据匀变速运动的规律有02－v＝2ax④‎ 联立②③④式可得x＝ 代入数据得x＝‎‎10.3 m 即汽车不超速时的刹车距离最大为‎10.3 m，已知刹车痕迹为‎12 m，所以此汽车属超速行驶。‎ ‎9．(人教版必修1 P87第3题改编)‎ 民航客机都有紧急出口，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面上，并以不变的速率进入水平面，在水平面上再滑行一段距离而停止，如图所示。若机舱口下沿距地面‎3.6 m，气囊构成的斜面长度为‎6.0 m，一个质量‎60 kg的人沿气囊滑下时所受到的摩擦阻力是240 N。若人与水平面间的动摩擦因数与斜面间的相同，g＝‎10 m/s2。求：‎ ‎(1)人与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)人在斜面上下滑的时间；‎ ‎(3)人在水平面上滑行的距离(水平面足够长)。‎ 答案　(1)0.5　(2)2.45 s　(3)‎‎2.4 m 解析　(1)设斜面倾角为α，由几何关系知 sinα＝＝＝0.6‎ 得α＝37°‎ f＝μN＝μmgcosα 得μ＝＝＝0.5。‎ ‎(2)人在斜面上下滑过程中 mgsinα－f＝ma1‎ a1＝＝ m/s2＝‎2.0 m/s2‎ 下滑时间t1＝ ＝ s＝ s≈2.45 s。‎ ‎(3)人到达水平面时的速度 v1＝a1t1＝2.0× m/s＝‎2 m/s 人在水平面上运动时的加速度大小 a2＝＝μg＝0.5×‎10 m/s2＝‎5.0 m/s2‎ 人在水平面上滑行的距离 s＝＝ m＝‎2.4 m。‎