第03章牛顿运动定律公开课.docx

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1、单元滚动检测三牛顿运动定律考生注意：1 .答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应 位置上.2 .本次考试时间90分钟，总分值100分.3 .请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、单项选择题：此题共7小题，每题4分，共计28分，每题只有一个选项符合题意.1.关于物体的惯性，以下说法中正确的选项是（）A.把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B.田径运发动在110m跨栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大, 物体的惯性也越大C.战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D.公共汽车在启动时，乘客都

2、要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故一个物块在粗糙水平面上受到的水平拉力/随时间/变化的图象如图1甲所示，速度。 随时间，变化的图象如图乙所示，g取lOmH,由图中数据可求得物块的质量机和物块与水 平面间的动摩擦因数那么以下几组数据中正确的选项是（）F/Nt/(ms-1)甲乙图1A. 1 kg,0.4B. 1 kg,0.1C. 2 kg,0.2D. 2 kg,0.43.如图2所示，质量分别为加、2z的球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直 向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为R此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹 簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为（）f-3 *f-3 *AB 在

3、0ti时间内小物块向左减速，受向右的摩擦力作用，在九七2时间内小物块向 右加速运动，受到向右的摩擦力作用，时刻小物块向左运动到速度为零，离Z处的距离达 到最大，故A正确；12时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，那么知工时刻小物 块相对传送带滑动的距离到达最大，故B正确；0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终 向右，且大小不变，故C错误；由题图知，t2t3时间内小物块做匀速直线运动，此时受力 平衡，小物块不受摩擦力作用，故D错误；应选A、B.X4X2(1)C (2)- (3)0.61 0.006 1解析(1)实验时应先接通电源后释放小车，故A错误；平衡摩擦力，假设木板倾角为8,那么

4、有：Ff = mgsn 9 = /d mgcos 6 ,勿约掉了，故不需要重新平衡摩擦力.故B错误；应让小 车的质量远远大于小盘和石去码的质量很，因为实际上绳子的拉力F=ma= 联,实验中应1+-满足小盘和硅码的质量远小于小车的质量，故C正确；F=ma,所以：a=,所以在用图象探 m1究小车的加速度与质量的关系时，通常作石-一图象，故D错误. m根据匀变速直线运动的推论公式x=a72可得：xa82=2石/，解得：32)一0. 55 0(3)对方一尸图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为：/7|=77；一7 kg 1. u U. 1七0. 61 kg,尸=0时，产生的加速度是由于小

5、盘作用产生的，故有：侬=用为，A 八 0. 61 X0. 1解得：勿=io kg = 0.006 1 kg(1 犀 (2)C (3)BC解析(1)根据勺变速直线运动公式得：a号(2)当片时，木板才产生加速度，随着继续向瓶中加水后，矿泉水的质量不断增加，矿泉 水和瓶的总质量不能远小于木板的质量，那么水和瓶的总重力与绳子的拉力差值越来越大.故 选C不可以改变滑动摩擦力的大小，故A错误.缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验 数据，故B正确.缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比拟精确地测出摩擦力的 大小，故C正确.并没有获得很大的加速度，而是可以获取多组实验数据以提高实验精确度,故 D错误

6、.12. (1)8 m/s2 (2)0.35 (3)2 m/sA v解析(1)由题图乙可知，木块经0.5 s滑至最高点，由加速度定义式a=与有：上滑过程 中加速度的大小：句=/7=77 m/s2 = 8 m/s2. ti U. 上滑过程中沿斜面向下受重力的分力、摩擦力，由牛顿第二定律尸 =侬得上滑过程中有： mgs n 0 + mgcos 9 =ma代入数据得：=0.35.谥 42下滑的距离等于上滑的距离：x=m=1 mLay Z X O下滑过程中，摩擦力方向变为沿斜面向上，由牛顿第二定律厂 =侬得：下滑过程中：mgs in 0 - /Jmgcos 0 =ma2解得：3? = gs i n 9

7、 geos 9=(10X0. 35X 10X-) m/s2 = 2 m/s?下滑至出发点的速度大小为：u=、2a2X解得：i/=2 m/s.13. (1* (2)见解析解析 (1)小物块下滑时，沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的滑动摩擦力.=2. 5 m/s2由牛顿第二定律得：ma= 1dmgeos 0 mgs in 6仔=亍故小物块与该种材料间的动摩擦因数为乎.不正确.因为随着初速度增大，小物块会滑到水平面，规律将不再符合图象中的正比关系.2Vc1/0=4 m/s时，假设保持匀减速下滑，那么经过、=丁=3.2 m2.4 m,已滑到水平面.La设小物块刚进入水平面时速度为:而一d

8、= 2ax斜，ti=-, 得 以=2 m/s, & = 0. 8 s 水平面上22=一=0. 23 s 石总时间由+22=1.03 s故小物块从开始运动到最终停下的时间为1.03 s.14. (1)1 m/s2 (2)8.8 m (3)0.1 s 或 1.07 s解析(1)在力厂作用时，根据牛顿第二定律得：Feos 37 mgs i n 37 (mgeos 37 Fs n 37 ) =ma解得:a = 1 m/s2(2)刚撤去厂时,小球的速度% = a&=4 m/s,小球的位移必=,右=8 m,撤去力尸后，小球上滑时有：mgs i n 37 + /jmgeos 37 )=加2,解得：生= 10

9、 m/s2,因此小球上滑时间t2=0. 4 s, ch.上滑位移入2=万亡2 = 08 m,那么小球上滑的最大距离为Sm=M + x2 = 8. 8 m1在上滑阶段通过8点：Sab Xy =-右+生岩通过8点时间t3 = 0. 1 s,另t3=0. 7 s (舍去)小球返回时有：mgs n 37 一 !geos 37 =maz解得：石3 = 2 m/s21因此小球由顶端返回8点时有：Sm Sab=233解得：t4=5 s通过8点时间t=右+= (0.s = 1.07 s.18.见解析解析 (1)以初速度4为正方向，物块的加速度大小：am= 4 g=2 m/s2木板的加速度大小：a产臂=4 m/

10、s2由图乙知，板长=1 m11物块相对木板的路程：L= i/o一,自“1联立解得：t=- s或2=1 s当t=1 s时，物块的速度为2 m/s,木板的速度为4 m/s,而当物块从木板右端滑离时，物1块的速度不可能小于木板的速度，t=1 S应舍弃，故所求时间为t=- S.当尸较小时，物块将从木板右端滑下，当尸增大到某一值时物块恰好到达木板的右端, 且两者具有共同速度匕历时右，那么：aj =尸+产V= K） _ 3mty = a/ tlUb+ V, 1/ kbs=-2-=万力1 尸+3联立解得：-=丁 s 4由图乙知，相对路程：sW1 m代入解得：521 N当尸继续增大时，物块减速、木板加速，两者

11、在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动，那么：a=M-rmFi = ma由于静摩擦力存在最大值，所以：FW%= mg=2 N联立解得：尸W3 N1 AU-3综上所述：8c段恒力厂的取值范围是1 NW3 N,函数关系式是一=）.s 4IF F ,0尸 F、CT 就+gd3 茄+g4 .一小球在空气中从某高处由静止开始下落，）时刻到达地面，其。一，图象如图3所示.由 此可以断定小球在下落过程中（）图3图3A.不受空气阻力B.受到的空气阻力大小不变C.受到的空气阻力越来越小D.受到的空气阻力越来越大5 .静止在水平地面上的物块，受到水平

12、推力的作用，尸与时间的关系如图4甲所示，物块 的加速度。与时间看的关系如图乙所示，g取10 mH.设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，根据 图象信息可得（）图4A.地面对物块的最大静摩擦力为1 NB.物块的质量为1kgC.物块与地面间的动摩擦因数为0.2D. 4 s末推力厂的瞬时功率为36 W6.静止在光滑水平面上的物体，同时受到在同一直线上的力分、B作用，Fi尸2随时间变化 的图象如图5所示，那么物体在。21时间内（）A.离出发点越来越远B.速度先变大后变小C.速度先变小后变大D.加速度先变大后变小7 .如图6所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度匀速下滑时，传送带突然启动， 方向如图中箭头所

13、示，在此传送带的速度由零逐渐增加到26后匀速运动的过程中，那么以下 分析正确的选项是（M下滑的速度不变A. M开始在传送带上加速到2次）后向下匀速运动M先向下匀速运动，后向下加速，最后沿传送带向下匀速运动B. M受的摩擦力方向始终沿传送带向上二、多项选择题：此题共5小题，每题4分，共计20分.每题有多个选项符合题意.全 部选对得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分.8 .物体以初速度内沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后物体运动的速度一时间图象可能 是（）.如图7所示是某同学站在力传感器上做下蹲一起立的动作时记录的压力F随时间/变化的 图线，由图线可知该同学（）100()8006004(X

14、)2(X)4 6 8 1() t/s图7体重约为650 N做了两次下蹲一起立的动作做了一次下蹲一起立的动作,做了一次下蹲一起立的动作,且下蹲后约2 s起立D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态9 .如图8甲所示，一物块静置于粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力/作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当外力/按照图乙所示规律变化时，以下说法正确的选项是（）A.B.C.D.地面对斜面的摩擦力逐渐减小地面对斜面的摩擦力逐渐增大物块对斜面的摩擦力可能一直增大物块对斜面的摩擦力可能一直减小乙10 .如图9所示，一倾角。=30。的光滑斜面固定在箱子底板上，一小球用一细绳拴于箱子顶 部，细绳与斜面间夹角也为仇

15、细绳对小球的拉力为Fr，斜面对小球的支持力为bn，重力加 速度为g,小球始终相对斜面静止，那么以下运动能确保后、5n中只有一个为。的是（）A.箱子自由下落B.箱子水平向右做加速运动，且加速度大小为竽g 一）C.箱子水平向右做减速运动，且加速度大小为芈gD.箱子以任意加速度竖直向上做加速运动12.如图10甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率s运行.初速度大小为。2的小物块 从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.假设从小物块滑上传送带开始计时，小 物块在传送带上运动的。一，图象（以地面为参考系）如图乙所示.。2。1，那么（ ）甲甲图10A.介时刻，小物块离A处的距离到达最大B.亥时刻，

16、小物块相对传送带滑动的距离到达最大C.。亥时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0，3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用三、简答题（共计15分）（6分）某实验小组用图11甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”.图甲中 A为小车，3为装有祛码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点 计时器相连，小车的质量为如，小盘及祛码的总质量为及.纸带&boT7I & JABC D E & JABC D E甲图11（1）以下说法正确的选项是（）A.实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C.本实验中要使小车受到的拉力等于小盘及

17、祛码的总重力，应满足他远小于m的条件D.在用图象探究小车加速度a与小车协的关系时，应作出一见图象实验得到如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点的时间间 隔为T, B、C两点的间距及和。、E两点的间距必已量出，利用这两段间距计算小车加速 度的表达式为a=.某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过改变祛码个数，得到多组 数据，但该同学误将祛码的重力当作绳子对小车的拉力，作出了小车加速度。与祛码重力厂 的图象如图丙所示.据此图象分析可得，小车的质量为 kg,小盘的质量为 kg.（g= 10m/s2,保存两位有效数字）13. （9分）某同学设计了如图12所示的

18、装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一个合 适的木板上，桌面的右边缘固定一支外表光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧 秤的挂钩及矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将固定 有弹簧秤的木板置于处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤 的示数R),以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记 下弹簧秤的示数为，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到处的时间人木板的加速度可以用d、，表示为。=；为了减小测量加速度的偶然误差，可以多 次测量时间3取1的平均值；(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度。与弹簧秤示数月

19、的关系，以下图象能粗略表 示该同学实验结果的是.用加水的方法改变拉力的大小与挂钩的方法相比，它的优点是.A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比拟精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精确度四、计算题：此题共4小题，共计37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.14. (8分)某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动 情况，装置如图13甲所示.他使木块以初速度oo=4m/s的速度沿倾角6=30。的斜面上滑紧 接着下滑至出发点

20、，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的1/ t图线如图乙所示.g取lOm/s?.求：甲甲乙上滑过程中的加速度的大小0;木块与斜面间的动摩擦因数；木块回到出发点时的速度大小V.15. （8分）用同种材料制成倾角为30。的斜面和长水平面，斜面长2.4 m且固定，一小物块从 斜面顶端以沿斜面向下的初速度。o开始自由下滑，当。o=2m/s时，经过0.8 s后小物块停在 斜面上.如图14甲所示，屡次改变伙）的大小，记录下小物块开始运动到最终停下的时间3 作出,一次）图象，如图乙所示，求：图14（1）小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少？某同学认为，假设小物块初速度为4 m/s,那

21、么根据图象中与oo成正比推导，可知小物块运 动时间为1.6s.以上说法是否正确？假设不正确，说明理由并解出你认为正确的结果.16. （10分）如图15所示，一质量m=2 kg的小球套在一根固定的足够长的直杆上，直杆与水 平面夹角。=37。,现小球在与杆也成。角的斜向上尸=20 N的外力作用下，从A点静止出发 向上运动.杆与球间的动摩擦因数4 = 0.5, g取10 m/s2, sin 37。= 0.6, cos 37。=0.8.求:图15小球运动的加速度。1；假设尸作用4 s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离Sm；（3）上题中，假设从撤去力尸开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方8.35

22、m的B点.17. （11分）如图16甲所示，质量为M=0.5 kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg 的物块以初速度0o=4 m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为4=0.2,在物 块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力E当恒力尸取某一值时，物块在木板上 相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力凡 得到J一尸的关系图象如图乙所 示，其中A8与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m?将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，重力加速度g=10m/s2.假设恒力尸=0,那么物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少?(2)图乙中BC为直线段，求该段恒

23、力F的取值范围及：一月函数关系式.0F/N乙图16答案精析1. CD 4 s后物块做匀速直线运动，那么a=B = 8 N,24 s物块做匀加速直线运动，根据速 Az? 4度时间图线知，加速度m/s2 = 2 m/s2,根据牛顿第二定律得，F2Ff=ma,解得相- - = 2 kg = 2 kg,动摩擦因数=记=0.4,应选项D正确.2. AD v-t图象斜率代表加速度，根据图象可知斜率越来越小，所以加速度越来越小，由 牛顿第二定律=,可得小球的合力越来越小，从而判断小球下落过程中必受空气阻力，且空气阻力越来越大.所以D选项正确.D 6.A 7.C8. ABD 当斜面粗糙时，物体在斜面上滑行时受

24、到的滑动摩擦力大小Ff=FN,而Fn = 4mgeos仇 所以物体沿斜面向上滑行时有msin 0+Ff=mai,故物体沿斜面向上滑行时的加 速度Qi=gsin 6+gcosa 物体沿斜面向下滑行时有mgsin 6Ff=mQ2,所以物体沿斜面向 下滑行时的加速度Q2=gsin 6一gcos仇 故QiQ2,选项B正确；当斜面光滑时=0,故 有Qi=Q2=gsin6,选项A正确；当mgeos 8mgsin 6时，物体滑到斜面的顶端后保持静 止，选项D正确.AC9. AC 设斜面的倾角为0,物块和斜面均处于平衡状态，以物块和斜面作为整体研究， 在水平方向上有Ff=Fcos仇 外力不断减小，故地面对斜面

25、的摩擦力不断减小，故A项正确， B项错误，对于物块沿斜面方向：（1）假设Fomgsin 6,随外力F不断减小，斜面对物块 的摩擦力先沿斜面向下减小为零，再沿斜面向上逐渐增大；（2）假设Fowmgsin仇 随外力F不断 减小，斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大，故C项正确，D项错误.BC 当箱子自由下落时，球对悬挂物及支持物均没有作用力，选项A错误；当箱子水 平向右匀加速运动，且加速度大小为Wg时，合外力F=ma=mg,由几何关系可知，此 时小球只受绳子的拉力，而支持力对小球的作用力为零，选项B正确；当箱子水平向右减速 运动，且加速度大小为4-g时，合外力F=ma=-mg,由几何关系可知，此时小球只受斜 面的支持力，而绳子对小球的拉力为零，选项C正确；当箱子向上匀加速运动时，合外力沿 竖直方向，此时根据水平方向的平衡及竖直方向向上的匀加速直线运动可知，绳子和斜面对 小球均有作用力，选项D错误.