牛顿运动定律单元检测.doc

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1、牛顿运动定律单元检测本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共110分第卷(选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分在第1、2、3、7、8、9小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第4、5、6、10小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.一质点受多个力的作用，处于静止状态现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小在此过程中，其它力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()Aa和v都始终增大 Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小，v始终增大 Da和v都先减小后增

2、大2. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是()A顾客始终受到三个力的作用B顾客始终处于超重状态C顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下3. 如图所示，一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是()A木块将立即做匀减速直线运动B木块将立即做变减速直线运动C在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大D在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为

3、零4.如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()AB球的受力情况未变，加速度为零BA、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinCA、B之间杆的拉力大小为mgsinDC球的加速度沿斜面向下，大小为gsin5.在光滑的水平面上放置着质量为M的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离下列说法正确的是()A若仅增大木板的

4、质量M，则时间t增大B若仅增大木块的质量m，则时间t增大C若仅增大恒力F，则时间t增大D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为，则时间t增大6. 神舟飞船返回时，3吨重的返回舱下降到距地面10 km时，下降速度为200 m/s.再减速就靠降落伞了，先是拉出减速伞，16 s后返回舱的速度减至80 m/s，此时减速伞与返回舱分离然后拉出主伞，主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s，此时飞船距地面高度为1 m，接着舱内4台缓冲发动机同时点火，给飞船一个向上的反冲力，使飞船的落地速度减为零将上述各过程视为匀变速直线运动，g10 m/s2.根据以上材料可得()A. 减速伞工作期间返回舱处于失重状态B.

5、 主伞工作期间返回舱处于失重状态C. 减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s2D. 每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍7.如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(mM12)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1x2等于 ()A. 11B. 12 C. 21 D. 238. 在粗糙的水平面上，一质量为m的物体在水平恒力FT作用下做加速度为a的匀加速直线运动如果在物体上再加上一个恒定的推力F，并

6、保持其加速度不变，则所加的恒力F与水平方向夹角的正切值是 ()A. B. C. D. 9.如图所示，物体A的质量为2m，物体B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为，B与地面间的摩擦不计，用水平力F向右推A使A、B一起加速运动，则B对A的作用力大小为()A. B. C. D. 10. 一小滑块从斜面上A点由静止释放，经过时间4t0到达B处，在5t0时刻滑块运动到水平面的C点停止，滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示，设滑块运动到B点前后速率不变以下说法中正确的是()A滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为165B滑块在斜面和水平面上的加

7、速度大小之比为14C斜面的倾角为45D滑块与斜面的动摩擦因数第卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共2小题，共18分)11. (9分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：A交流电源、导线B天平(含配套砝码)C秒表D刻度尺E细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是_(填代号)(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示，已知打点计时器打点的时间间隔T0.02 s，测得A点到B、C点的距离分别为x15.99 cm、x213.59 cm，则在打

8、下点迹B时，小车运动的速度vB_ m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a_ m/s2.(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的aF图象，其中图线不过原点的原因是_，图线在末端弯曲的原因是_12. (9分)光滑斜面上小球和斜面一起在水平面上加速，当加速度的大小满足一定条件时，小球和斜面可以保持相对静止为了研究此现象，某学习研究小组同学自制小车进行探究，图甲为实验装置：钩码、小车、小球、打点计时器等(交流电频率为50 Hz)(1)打点计时器如图乙，则该打点计时器是_计时器，工作电压为_伏(2)侧面为直角三角形的斜面小车底边长

9、L、高为h，如图丙所示，请你用计算式表示小球和小车保持相对静止时的加速度a_.(3)如图是某同学实验时测量的纸带，则打下B点时小车的速度为_ m/s，小车的加速度为_ m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)三、计算题(本题共4小题，共42分)13. (8分)如图所示，质量m40 kg的木块静止于水平面上，某时刻在大小为200 N、方向与水平方向成37角斜向上的恒力F作用下做匀加速直线运动，2 s末撤去力F时木块滑行的距离为x05.2 m，(重力加速度g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)木块与地面间的动摩擦因数；(2)撤去拉力后，木块继续滑行的距离14. (10分

10、)杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示竿上演员质量为m140 kg，长竹竿质量m210 kg，g10 m/s2.(1)求竿上的人下滑过程中的最大速度v1；(2)请估测竹竿的长度h.15. (12分)如图所示，一光滑的定滑轮两边用轻绳吊着A、B两物块，A、B的质量分别为mA、mB，mA1.5 mB，将A固定，B放在地面上，绳子刚好拉直，在它们的右侧一个斜面体上，一物

11、块C刚好与A在同一高度，由静止同时释放A、C，结果B到最高点时，C刚好到达地面，已知开始时A离地面的高度为h，物块B上升过程中没有与天花板相碰，斜面倾斜角30.求：(1)物块B上升的最大高度；(2)物块C与斜面的动摩擦因数16. (12分)如图甲所示，一薄的长木板B置于光滑水平地面上，长度为L0.25 m、质量为M4 kg.另有一质量为m2 kg的小滑块A置于木板的左端，二者均相对地面静止已知A与B之间的动摩擦因数为0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力若A受到如图乙所示的水平外力F作用，求：(1)02 s时间内，B在水平地面上滑动的距离；(2)24 s时间内，B在水平地面上滑动的距离牛顿运动定

12、律单元检测答案一、选择题1.解析：质点在多个力作用下处于静止状态时，其中一个力必与其余各力的合力等值反向当该力大小逐渐减小到零的过程中，质点所受合力从零开始逐渐增大，做加速度逐渐增大的加速运动；当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中，质点所受合力方向仍不变，大小逐渐减小到零，质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确答案：C2. 解析：本题考查的是物体的受力分析，意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力当扶梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向

13、左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C.答案：C3. 解析：分析木块受力，由牛顿第二定律得，Fkxma，x为弹簧压缩量，在x逐渐增大的过程中，加速度a向左且逐渐减小，木块向左做加速运动，当Fkxma0时，木块速度达到最大；以后加速度a方向向右，且随x增加而增加，木块做减速运动，当弹簧处于最大压缩量时，加速度a最大，速度为零，故只有C项正确答案：C4.解析：细线被烧断的瞬间，绳上的弹力突变为零，B、C两球的受力均发生变化，C球只受重力和斜面的弹力作用，其合力沿斜面向下，大小为mgsin，根据牛顿第二定律可知，C球的加速度沿斜面向下，大小为gsin，所以A项错误，D项正确；细线被烧断

14、前，细绳对B球沿斜面向下的拉力大小为mgsin，烧断瞬间，A、B两小球组成系统的合力沿斜面向上，大小为mgsin，系统的加速度沿斜面向上，大小为agsin，再隔离B球，设A、B之间轻杆的拉力大小为F，则Fmgsinma，可得Fmgsin，所以C项正确，B项错误答案：CD5.解析：本题考查牛顿运动定律，意在考查考生应用隔离法分析长木板和木块的受力和运动、应用牛顿运动定律和运动学公式计算时间的能力对m，加速度a1g，对M，加速度a2，当两者恰分离时，(a1a2)t2L，时间t，由此，仅增大M或F，时间t减小，仅增大m或，时间t增大，选项BD正确答案：BD6. 解析：减速伞和主伞工作期间返回舱均减速

15、下降，处于超重状态，A、B项错；减速伞工作期间，返回舱从200 m/s减速至80 m/s，由运动学公式得a17.5 m/s2，C项正确；缓冲发动机开动后，加速度大小为a350 m/s2，由牛顿第二定律得4Fmgma3，解得1.5，D项正确答案：CD7. 解析：水平放置时，F(mM)g(Mm)a1，kx1mgma1，可得x1；竖直放置时：F(mM)g(Mm)a2，kx2mgma2，解得x2，故x1x211，A正确答案：A8. 解析：未加推力F时，由牛顿第二定律FTmgma，解得；施加推力F后，要保持加速度不变，则增加的水平分力与增加的滑动摩擦力大小相等，即FcosFsin，解得tan1/.故正确

16、选项为C.答案：C9. 解析：本题考查牛顿运动定律的简单应用由整体法可得：F2mg3ma，隔离B可得：FABma，联立可解得：FAB，由牛顿第三定律可知，选项B正确答案：B10. 解析：由题意可知，滑块从A点匀加速运动至B点后匀减速运动至C点，根据运动规律得，x1t1，x2t2，由题图可知t1t241，所以x1x241，A项错误；滑块在斜面和水平面上滑动的过程中v相同，又a，所以a1a2t2t114，B项正确；对滑块受力分析并结合图乙可得，mgmgcos，则cos，37，C项错误；由牛顿第二定律及以上各式得，mgsinmgcosmg，则，D项正确答案：BD二、实验题(本题共2小题，共18分)1

17、1.解析：本题考查验证牛顿第二定律的实验，意在考查考生处理数据的能力(1)利用纸带上的打点间隔数可得出小车相应的运动时间，故秒表不必要(2)vBAC0.680 m/s；a1.61 m/s2.(3)由aF图象可知，F0时，a0，说明重力沿斜面方向的分量大于摩擦力即平衡摩擦力过度了；F(即mg)越大，越不满足“砂和小砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M”，小车受的合外力即绳的拉力不再近似等于砂和小砂桶的总重力mg，故aF图象不再是一条直线了答案：(1)C(2)0.6801.61(3)平衡摩擦力过度砂和小砂桶的总质量m不远小于小车和砝码的总质量M12.解析：本题考查探究小球和小车一起加速运动实验

18、，意在考查考生计算速度和加速度的能力及运用牛顿第二定律解决问题的能力(1)由图乙可知，该打点计时器为电火花计时器；工作电压要求220 V.(2)以小球为研究对象，小球受到竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的弹力FN，两者合力方向为水平向左，由牛顿第二运动定律有关系：tan ，得：F合mgtan mgma，故小球和小车相对静止时的加速度ag.(3)相邻计数点间时间间隔t0.02 s，根据B点的瞬时速度为AC段的平均速度，得打下B点时小车的速度vB0.70 m/s；同理得：vC0.80 m/s；故小车的加速度a m/s25.0 m/s2.答案：(1)电火花220(2)hg/L(3)0.705.0三、

19、计算题(本题共4小题，共42分)13. 解析：(1)设木块加速阶段的加速度为a1由匀变速直线运动规律得x0a1t对木块受力分析得NFsinmg FcosNma1 解得0.2(2)2 s末木块的速度v1a1t1匀减速阶段a2g 木块继续滑行的距离x 解得：x6.76 m.答案：(1)0.2(2)6.76 m14.解析：(1)在演员下滑的前4 s，顶竿人肩部对竿的支持力为F1460 N，竿和上面的演员总重力为500 N，人匀加速下滑，加速度为a1，a11 m/s2演员由静止下滑，下滑4 s后达到最大速度v1有v1a1t14 m/s(2)在演员下滑的4 s到6 s，顶竿人肩部对竿的支持力为F2580

20、 N，竿和上面的演员总重力为500 N，人匀减速下滑，加速度为a2，a22 m/s2在演员下滑的前4 s，可看成匀加速下滑，下滑距离为h1，h1t18 m在演员下滑的4 s到6 s，可看成匀减速下滑下滑距离为h2，h2t14 m竹竿的长度hh1h212 m.答案：(1)4 m/s(2)12 m15.解析：(1)对A、B整体研究，设A、B一起运动的加速度大小为a1，则(mAmB)g(mAmB)a1解得a1g当A刚要落地时，设速度大小为v，则v这个过程运动的时间t1A落地后，B以速度v做竖直上抛运动，运动到最高点的时间t2上升的高度hh因此B上升的最大高度为Hhhh(2)设物块C沿斜面下滑的加速度

21、为a2，则mgsin30mgcos30ma2a2gg物块C在斜面上运动的长度x2h由运动学公式xa2t2tt1t2解得答案：(1)h(2)16. 解析：当A、B之间达到最大静摩擦力时，由牛顿第二定律得，对B有mgMa0.对AB有F0(Mm)a0解得a00.5 m/s2，F03 N(1)当F12 N时，A、B相对静止，一起向右运动，有F1(Mm)a1在t12 s内的位移为s1a1t解得s10.67 m.(2)在上一过程中，运动末速度为v1a1t1.当F24 N时，A运动的加速度为a2，有F2mgma2B的运动的加速度为a00.5 m/s2设A滑至木板右端时时间为t，则A、B的位移分别为：s2v1ta2t2，s3v1ta0t2由几何关系得Ls2s3解得t1 s，故符合题意此时，木板的速度为v2v1a0t之后，木板匀速运动位移s4v2(2t)24 s时间内，B在水平地面上滑动的距离s5s3s4解得s52.09 m.答案：(1)0.67 m(2)2.09 m9