【物理】2020届一轮复习人教版 牛顿运动定律 作业

【物理】2020届一轮复习人教版 牛顿运动定律 作业

‎2020届一轮复习人教版 牛顿运动定律 作业 一、单项选择题 ‎1．(2019·太原市模拟)下列有关牛顿运动定律的说法，正确的是(　D　)‎ 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就是加速度 D．力的单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的 ‎[解析]　惯性就是物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质，故A错误；作用力和反作用力作用在两个物体上，效果不相同，故B错误；物体运动状态改变的难易程度取决于物体惯性大小，故C错误；力的单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，故D正确。‎ ‎2．(2018·河北唐山联考)牛顿在总结雷恩、沃利斯和惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是(　D　)‎ A．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力 B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力相互平衡 C．人推车前进，人对车的作用力大小大于车对人的作用力大小 D．物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力大小与地面对物体的摩擦力大小始终相等 ‎[解析]　物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，作用力与反作用力同时发生，分别作用在两个相互作用的物体上，故A、B错误；人推车前进，人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故C错误；物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，大小始终相等，故D正确。‎ ‎3．(2018·湖南怀化联考)我们经常接触到的一些民谚、俗语，都蕴含着丰富的物理知识，以下理解错误的是(　C　)‎ A．“泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”——泥鳅和黄鳝的表面都比较光滑，摩擦力小 B．“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其他物体上才能产生力的作用，才能拍响 C．“鸡蛋碰石头，自不量力”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 D．“人心齐，泰山移”——如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和 ‎[解析]　“鸡蛋碰石头，自不量力”——鸡蛋和石头相碰时，根据牛顿第三定律可知，石头撞击鸡蛋的力等于鸡蛋撞击石头的力，故C错误。本题选理解错误的，故C符合题意。‎ ‎4．(2018·河南洛阳模拟)如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推B时(　A　)‎ A．A与B之间有相互作用力 B．A对B的作用在先，B对A的作用在后 C．B对A的作用力的大小小于A对B的作用力 D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力 ‎[解析]　A推B时，A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，故A正确，B、C、D错误。‎ 二、多项选择题 ‎5．(2018·扬州中学月考)如图4甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．xA＝h，aA＝0‎ B．xA＝h，aA＝g C．xB＝h＋，aB＝0‎ D．xC＝h＋，aC＝0‎ 答案　BC 解析　OA段是直线，说明O到A点的过程中，小球做自由落体运动，小球到达A时，小球的加速度仍然是g，故A错误，B正确；B点是速度达到最大的位置，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由mg＝kx，可知x＝，所以B点的坐标为h＋，所以C正确；‎ 取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B点到D点的形变量也为，故到达C点时形变量要大于h＋2，加速度aC＞g，所以D错误．‎ ‎6．(2018·黄桥中学月考)如图5甲，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上，B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0～2t0时间内，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小 B．t0时刻，A、B的速度最大 C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大 D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0‎ 答案　BCD 解析　以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0时刻和2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大，故A错误；整体在0～t0时间内做加速运动，在t0～2t0时间内向原方向做减速运动，则t0时刻速度最大，故B正确；0～2t0时间内，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻A、B位移最大，离出发点最远，根据对称性知，2t0时刻速度为0，C、D正确．‎ ‎7.(2018·锡山中学月考)如图6所示，斜劈B固定在弹簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向下的变力F作用于A，使A、B缓慢压缩弹簧，弹簧一直在弹性限度内，则下面说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A．压缩弹簧的过程中，B对A的摩擦力逐渐增大 B．压缩弹簧的过程中，A可能相对B滑动 C．当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A、B上升的过程中，B对A的作用力先增大后减小 D．当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A、B上升的过程中，A、B分离时，弹簧恢复原长 答案　AD 解析　因为开始A相对于B静止，则A在沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力，设斜劈的倾角为θ，有：mgsinθ≤μmgcosθ，所以(mg＋F)sin θ≤μ(mg＋F)cosθ，所以A、B在缓慢压缩弹簧的过程中，仍然能保持相对静止，A所受的摩擦力Ff＝(mg＋F)sin θ，对整体分析，F逐渐增大，可知摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误．撤去F后，在弹簧恢复原长前，整体的加速度逐渐减小，隔离对A分析，有：F－mg＝ma，则B对A的作用力逐渐减小．当弹簧恢复原长后，B受到重力和弹簧的弹力作用，加速度大于g，将与A发生分离，故C错误，D正确．‎ 三、实验题 ‎8．(2018·第二次江苏大联考)在“探究a与F、m之间的关系”的实验中：‎ ‎(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图7所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处并改正(写出两处即可)：‎ 图7‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________.‎ ‎(2)如果该同学先平衡了摩擦力，以砂和砂桶的重力为F，在小车和砝码的总质量m保持不变的情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到m，测小车加速度a，作a－F的图象，下列图象正确的是________．‎ ‎(3)在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图8所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是________m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是________ m/s.(结果保留2位有效数字)‎ 图8‎ ‎(4)保持砂和砂桶的质量不变，改变小车中砝码的质量，进行多次测量，画出小车a－图线 如图9所示，根据作出的a－图线可以得出的结论是：____________________.‎ 图9‎ 答案　见解析 解析　(1)由题图的实验装置可知：①打点计时器使用直流电源是错误的，应该使用交流电源；②小车离打点计时器太远．‎ ‎(2)如果已经平衡了摩擦力，则刚开始a－F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到m，不能满足砂和砂桶的质量远小于小车和砝码的总质量，此时图象发生弯曲，故C正确．‎ ‎(3)a＝＝0.39m/s2，vB＝≈0.38m/s ‎(4)根据作出的a－图线可得出：图线为过原点的直线，表明在合外力一定时，加速度与质量成反比．‎ ‎9．(2018·如皋市模拟四)某小组测量木块与木板间的动摩擦因数，实验装置如图10甲所示．‎ 图10‎ ‎(1)测量木块在水平木板上运动的加速度a.实验中打出的一条纸带如图乙所示．从某个清晰的点0开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3…，量出1、2、3…点到0点的距离分别为s1、s2、s3…，从0点开始计时，1、2、3…点对应时刻分别为t1、t2、t3…，求得1‎ ‎＝，2＝，3＝….作出－t图象如图丙所示．图线的斜率为k，截距为b.则木块的加速度a＝________；b的物理意义是________．‎ ‎(2)实验测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ＝________________.‎ ‎(3)关于上述实验，下列说法中错误的是________．‎ A．木板必须保持水平 B．调整滑轮高度，使细线与木板平行 C．钩码的质量应远小于木块的质量 D．纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素 答案　(1)2k　0点的瞬时速度　(2)　(3)C 解析　(1)图线纵轴截距是0时刻对应的速度，即表示0点的瞬时速度．‎ 各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度，以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t的一半为横坐标，即－的图象的斜率表示加速度a，则－t图象的斜率的2倍表示加速度，即a＝2k.‎ ‎(2)对木块和钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：‎ mg－μMg＝(M＋m)a，‎ 解得：μ＝；‎ ‎(3)木板必须保持水平，则压力大小等于重力大小，故A正确；调整滑轮高度，使细线与木板平行，拉力与滑动摩擦力共线，故B正确；钩码的质量不需要远小于木块的质量，因选取整体作为研究对象，故C错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素，故D正确．‎ 四、计算题 ‎10．(2018·无锡市期中)飞机在水平跑道上加速滑行时受到重力、竖直向上的机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和地面的摩擦阻力作用．其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，且比例系数分别为k1、k2，地面的摩擦阻力与地面支持力成正比．已知飞机质量为m，发动机推力恒为F推＝.‎ ‎(1)飞机起飞时的速度v多大？‎ ‎(2)若飞机在水平跑道上恰好做匀加速滑行，则地面的摩擦阻力与地面支持力成正比的比例系数μ应满足怎样的条件？‎ ‎(3)若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多长？‎ 答案　见解析 解析　(1)飞机起飞时，地面支持力为零，飞机的升力与重力平衡，由平衡条件得：k1v2＝mg 解得：v＝；‎ ‎(2)由牛顿第二定律得：F推－k2v2－μ(mg－k1v2)＝ma，‎ 飞机做匀加速直线运动，有：μk1v2－k2v2＝0‎ 解得：μ＝；‎ ‎(3)由牛顿第二定律可知，匀加速直线运动的加速度为：‎ a＝＝(－μ)g，‎ 飞机起飞的条件为：FN＝0，即：k1v2＝mg，‎ 由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2－v02＝2as，‎ 解得：s＝.‎ ‎11.(2019·涟水中学第一中学期初)如图11所示，光滑水平面上静止放着长L＝1.6m，质量为M＝3kg的木板(厚度不计)，一个质量为m＝1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ＝0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F(g取10m/s2)．‎ 图11‎ ‎(1)若木板与小物体相对滑动，求小物体的加速度的大小；‎ ‎(2)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？‎ ‎(3)如果拉力F＝10N恒定不变，求小物体所能获得的最大速度的大小．‎ 答案　(1)1m/s2　(2)4N　(3)m/s 解析　(1)小物体受到的滑动摩擦力提供加速度：μmg＝ma 解得：a＝1 m/s2 ，加速度方向水平向右 ‎(2)以小物体和木板为研究对象，根据牛顿第二定律：F＝(M＋m)a 小物体刚要滑动时有：μmg＝ma 联立并代入数据解得：F＝(M＋m)a＝(3＋1)×1 N＝4 N，故F不能超过4 N ‎(3)当F＝10 N时，小物体相对于木板相对滑动，对木板根据牛顿第二定律：F－μmg＝Ma2‎ 代入数据解得木板的加速度：a2＝3 m/s2‎ 小物体离开木板时，木板相对于小物体的位移等于L 位移间的关系为：a2t2－at2＝L，解得物体滑过木板所用时间：t＝ s 物体离开木板时的速度大小为：v1＝at＝ m/s.‎