【长江作业】2015-2016学年高中物理 第四章 牛顿运动定律综合测评 新人教版必修1.doc

综合测评(四)牛顿运动定律(分值：100分时间：60分钟)命题报告知识点简单中等较难对牛顿第一定律的理解1、9对牛顿第二定律的理解2超重与失重3瞬时加速度的计算4动力学的图象问题68、11动力学的两类问题57、12实验：验证牛顿第二定律10一、选择题(本大题共8个小题，每小题6分，共48分)1. (2014·北京高考)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图1所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()图1A如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【解析】本题考查伽利略实验，需要学生理解实验并有一定的思维辨识能力根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以，选项A正确【答案】A2(2014·镇江一中高一检测)下面说法正确的是()A物体所受合外力越大，加速度越大B物体所受合外力越大，速度越大C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小D物体的加速度大小不变一定受恒力作用【解析】根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A对B错；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加，C错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D错误【答案】A3(多选)(2014·合肥一中高一检测)在升降机中，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，于是他作出下列判断，其中正确的是()A升降机以0.8g的加速度加速上升B升降机以0.2g的加速度加速下降C升降机以0.2g的加速度减速上升D升降机以0.8g的加速度减速下降【解析】A、D项的a0.8g，方向竖直向上，由牛顿第二定律Fmgma得F1.8mg，其中F为人的视重，即人此时处于超重状态，A、D错误B、C项的a0.2g，方向竖直向下，根据牛顿第二定律mgFma，得F0.8mg，人的视重比实际重力小×100%20%，B、C正确【答案】BC4如图2所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小分别是()图2AaPgaQgBaP2gaQgCaPgaQ2gDaP2gaQ0【解析】原来平衡，弹簧弹力F与Q重力mg相等细绳烧断瞬间，弹簧弹力不变，故Q所受合力仍为零，故aQ0；P受到重力mg和弹簧向下的压力mg，故加速度aP2g.故D正确【答案】D5如图3所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()图3AmBmaCm Dm(ga)【解析】对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：ma，解得：Fm，故选C.【答案】C6如图4所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0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<tan ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()图4【解析】小木块刚释放后相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力为mgcos ，这一段加速度大小为a1，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1，a1gsin gcos .从木块与传送带速度相同后，小木块沿传送带向下运动，受到传送带的滑动摩擦力沿传送带向上，加速度大小为a2，由于<tan ，则mgsin >mgcos ，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma2，a2gsin gcos ，木块仍加速下滑，由于a1>a2，故图象为D.【答案】D7. (2014·新课标全国卷)如图5，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()图5A一定升高B一定降低C保持不变D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【解析】这是一连接体，当稳定后，小球与小车有相同的加速度，橡皮筋中弹力满足胡克定律，并且竖直方向合力为零，由此判断橡皮筋竖直方向的分量与原来长度的关系设橡皮筋原长为l0、劲度系数为k，静止时，橡皮筋长度为l，加速时长度为l且与竖直方向夹角为.由胡克定律可知，静止时k(ll0)mg，加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知k(ll0)cos mgk(ll0)sin ma则k(ll0)k(ll0)cos lcos ll0(1cos )即lcos <l所以小球高度一定升高，故选项A正确【答案】A8(2014·重庆高考)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是()【解析】不受空气阻力的物体，运动过程中加速度不变，vt图象为图中虚线所示受空气阻力的大小与速率成正比关系的物体，上升过程中：mgkvma，ag，开始时加速度最大，上升过程中a始终大于g，实线vt图象斜率均大于虚线斜率，只有选项D符合题意【答案】D二、填空题(本大题共2个小题，共18分)9(6分)(2014·上海高考)牛顿第一定律表明，力是物体_发生变化的原因；该定律引出的一个重要概念是_【解析】牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态发生变化的原因；物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律【答案】运动状态惯性10(12分)(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材：A电磁打点计时器；B.天平(带砝码)；C.秒表；D.低压直流电源；E.纸带和复写纸；F.导线；G.细绳；H.小车；I.砂和小桶；J.一端附有滑轮的长木块；K.砝码其中多余的器材是_(填代号)，缺少的器材是_和_(2)在探究加速度a与质量m的关系时，分别以_为纵坐标、_为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系【解析】(1)实验的重点是在质量一定时，根据不同力作用下打出的纸带，求出加速度；在力一定时，根据在不同质量条件下打出的纸带，求出加速度故只要明确打点计时器工作原理和实验步骤，则可判断多余的器材是C、D；缺少的器材是低压交流电源和刻度尺(2)探究加速度a与质量m的关系时，以a为纵坐标，以为横坐标，作出的图象为经过原点的倾斜直线，这样很容易看出它们的关系【答案】(1)C、D低压交流电源刻度尺(2)a三、计算题(本大题共2个小题，共34分)11(16分)如图6甲所示，质量为1 kg的物块，在水平向右、大小为5 N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大且当物块速度为零时，空气阻力也为零物块加速度a与时间t的关系图线如图6乙所示取重力加速度g10 m/s2，求：甲乙图6(1)物块与水平面间的动摩擦因数；(2)t5 s时物块速度的大小；(3)t6 s时空气阻力的大小【解析】(1)当t0时，由题意可知，物块所受空气阻力为零，此时物块的受力情况如图所示由牛顿第二定律有：FFfma0FNmg0又因为FfFN由可求得：0.3.(2)由题意可知，在at图象中，图线与t轴所围的面积为速度的增加量，所以t5 s时物块的速度大小为：v×2×5 m/s5 m/s.(3)由题图可知，t5 s后，物块做匀速直线运动，物块所受的空气阻力不变，设此过程中物块所受空气阻力为F空，由牛顿第二定律有：FFfF空0联立以上各式解得：F空2 N.【答案】(1)0.3(2)5 m/s(3)2 N12(18分)如图7所示，质量为M1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v03 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数0.1，重力加速度g取10 m/s2，木板足够长求：图7 (1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；(3)滑块与木板A达到的共同速度的大小v.【解析】(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力fmg0.5 N，方向向左根据牛顿第三定律，滑块对木板的摩擦力方向向右，大小为0.5N.(2)由牛顿第二定律得：mgma得出ag1 m/s2.(3)木板的加速度ag0.5 m/s2设经时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：对滑块：vv0at对长木板：vat由以上两式得：滑块和长木板达到共同速度v1 m/s.【答案】(1)0.5 N，方向向右(2)1 m/s2(3)1 m/s7