1、【 精品教育资源文库 】 第三章 牛顿运动定律 综合过关规范限时检测 满分： 100 分 考试时间： 60 分钟 一 、 选择题 (本题共 8 小题 ， 每小题 6 分 ， 共计 48 分 。 1 5 题为单选 ， 6 8 题为多选 ，全部选对的得 6 分 ， 选对但不全的得 3 分 ， 错选或不选的得 0 分 ) 1 (2018 河北冀州中学月考 )2017 年是浙江大学建校 120 周年 ， 在浙大就读过一年的诺贝尔物理学奖获得者李政道在贺信中称： “ 一年 求是 校训的熏陶 ， 发端了几十年来我细推物理之乐 。 ” 物理学史上许多物理学家以科学探究为乐 ， 下列符合物理史实的是导学号
2、21993423 ( B ) A 开普勒发现了行星运动的规律 ， 并通过实验测出了引力常量 B 笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 C 伽利略利用小球沿斜面运动 ， “ 冲淡了重力作用 ” ， 验证了小球运动的速度与位移成正比 D 亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因 解析 开普勒发现了行星运动的规律 ， 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量 ， 选项A 错误；伽利略 、 笛卡儿都对牛顿第一定律的建立做出了贡献 ， 选项 B 正确；小球在斜面上运动 ， 运动速度与位移不成正比 ， 选项 C 错误；伽利略发现了力是改变物体运动状态的原因 ，选项 D 错误 。 2 (2018 湖 南省五市十
3、校高三联考 )跳悬崖是安卓平台上的一款益智休闲类小游戏 ， 其过程中一个片段如图甲所示 ，。 在游戏中 ， 玩家控制的长毛怪要不断通过跳床帮助企鹅在悬崖上打下落脚点 ， 企鹅则会按照打下的落脚点进行攀爬 。 假设长毛怪从一定高处开始仅在重力作用下下落 ， 接触蹦床后弹回的整个过程中没有能量损失 ， 长毛怪的速度随时间变化的图象如图乙所示 ， 图中 Oa 段和 cd 段为直线 。 则下列说法不正确的是 导学号 21993424( C ) A 长毛怪在 0 t1段做自由落体运动 B 长毛怪在 t1 t2段处于失重状态 C 长毛 怪在 t2 t4段先处于超重状态后处于失重状态 【 精品教育资源文库
4、 】 D 长毛怪在 t5 t6段的加速度与 0 t1段的相同 解析 由题意知速度方向向下时为正方向 ， 长毛怪在 0 t1段做自由落体运动 ， 选项A 正确；在 t1 t2段速度继续增大 ， 加速度方向向下 ， 处于失重状态 ， 选项 B 正确；在 t2t4段速度先减小后增大 ， 加速度方向向上 ， 处于超重状态 ， 选项 C 错误； t5 t6段和 0 t1段都是直线 ， 所以斜率相同 ， 加速度相同 ， 选项 D 正确 。 3 (2018 开封市高三定位考试 )小明设计了一个模型火简箭 ， 由弹簧测力计测得其重力为 G。 此火箭发射时可提供 大小为 F 2G 的恒定推动力 ， 且持续时间为
5、 t。 随后小明又对设计方案进行了改进 ， 采用二级推进的方式 ， 即当火箭飞行 t2时 ， 火箭丢弃自身一半的质量 ，剩余 t2时间 ， 剩余的一半继续飞行 。 若采用原来的方法火箭最高可上升的高度为 H， 则采用改进后方案火箭最高可上升的高度为 (不考虑燃料消耗引起的质量变化 ) 导学号 21993425( C ) A 1.5H B 2H C 2.75H D 3.25H 解析 对原方案的火箭加速上升过程分析 ， 由牛顿运动定律 ， F G ma， 解得 a g；加速上升高度 h1 12at2 12gt2， t 时刻火箭向上的速度 v at gt， 失去推力后 ， 做竖直上抛运动 ， 上升高
6、度 h2 v22ggt 22g 12gt2， H h1 h2 gt2。 采用二级推进的方式后 ， 火箭在开始的加速上升过程 ， 由牛顿运动定律 ， F G ma1， 解得 a1 g； 前 t2时间内火箭上升的高度 H1 12a1(t2)2 18gt2， t2时刻向上的速度 v1 a1t2 gt2 ， 丢弃自身一半质量后 ， 由牛顿运动定律 ， F 12G 12ma2， 解得 a2 3g； 后 t2时间火箭加速上升的高度 H2 v1t2 12a2(t2)2 58gt2， t 时刻向上的速度 v2 v1 a2t2 2gt， 失去推力后 ， 做竖直上抛运动 ， 上升 高度 H3 v222ggt 22
7、g 2gt2， H H1 H2 H3 18gt2 58gt2 2gt2 114gt2 114H 2.75H， 选项 C 正确 。 4 (2018 益阳市 湘潭市调研考试 )如图所示 ， 质量均为 m 的两物块 A 和 B 的接触面是水平的 ， A 与 B 保持相对静止一起沿倾角为 的固定光滑斜面下滑 ， 重力加速度大小为 g，以下说法正确的是 导学号 21993426 ( B ) 【 精品教育资源文库 】 A B 对 A 的支持力大小为 mg B A 对 B 的压力大小为 mgcos2 C A 与 B 之间的摩擦力为 0 D A 与 B 之间的摩擦力为 mgsin2 解析 A、 B 整体具有
8、沿斜面向下的加速度 ， 设加速度大小为 a， 由牛顿第二定律可知 ， (m m)a (m m)gsin ， 得 a gsin ， 将 a 正交分解为竖直分量 a1、 水平分量 a2， 如答图 1 所示 ，由于具有水平分量 a2， 故物块 A 必受水平向右的摩擦力 Ff， A 受力如答图 2 所示；由牛顿第二定律得：竖直方向上： mg FN ma1， 水平方向上： Ff ma2， 斜面与水 平方向的夹角为 ，摩擦力和弹力的合力与水平方向夹角为 ， 由几何关系得： a1 asin gsin sin gsin2 ， a2 acos gsin cos ， 解得 FN mg mgsin2 mgcos2
9、， Ff mgsin cos ，由牛顿第三定律得 ， A 对 B 的压力大小为 mgcos2 ， 由以上分析可知 ACD 错误 ， B 正确 。 5 (2018 湛江调研测试 )一位 50kg 的乘客乘坐电梯 ， t 0 时从地面由静止开始升到顶层用了 10s 的时间 。 电梯的加速度随时间的关系图线如图所示 ， 其中加速度的正值表示方向向上 ， g 取 10m/s2， 由图可知 导学号 21993427 ( B ) A 电梯地板给乘客的最大力大小为 500N B 乘客给地板的最小力大小为 350N C 电梯加速到速度最大用时 2s D 在 7 8s 时间内 ， 乘客对电梯的压力越来越大 解析
10、 由加速度随时间变化的图象可知 ， 电梯向上加速运动的加速度最大值为 a12m/s2， 此时电梯地板给乘客的支持力最大 。 设电梯地板给乘客的最大支持力为 F1， 由牛顿【 精品教育资源文库 】 第二定律 ， F1 mg ma1， 解得 F1 600N， 选项 A 错误 。 电梯向上减速运动的最大加速度为a2 3m/s2， 此时 电梯地板给乘客的支持力最小 ， 设电梯地板给乘客的最小支持力为 F2， 由牛顿第二定律 ， F2 mg ma2， 解得 F2 350N， 根据牛顿第三定律 ， 乘客给电梯地板的最小压力大小为 350N， 选项 B 正确 。 由加速度随时间变化的图象可知 ， 电梯加速
11、到速度最大时用时 4s， 选项 C 错误 。 在 7 8s 时间内电梯加速度方向向下 ， 处于失重状态 ， 加速度数值越来越大 ， 因此在 7 8s 时间内乘客对电梯的压力越来越小 ， 选项 D 错误 。 6 (2018 河北石家庄质检 )如图所示 ， 质量均为 m 3kg 的物块 A、 B 紧挨着放置在粗糙的水平地面上 ， 物块 A 的左侧连接一 劲度系数为 k 10N/m 的轻质弹簧 ， 弹簧另一端固定在竖直墙壁上 。 开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态 ， 现使物块在水平外力 F 作用下向右做 a 2m/s2的匀加速直线运动直至与 A 分离 ， 已知两物块与地面的动摩擦因数均为 0.
12、5， g 10m/s2。 则 导学号 21993428 ( BCD ) A 物块 A、 B 分离时 ， 弹簧的弹力为 0 B 物块 A、 B 分离时 ， 所加外力 F 的大小为 21N C 物块 A、 B 由静止开始运动到分离运动的距离为 0.09m D 物块 A、 B 由静止开始运动到分离时 ， 所用的时间为 0.3s 解析 物块 A、 B 分离时 ， A、 B 间弹力为 0， A、 B 的加速度相同 ， 即 F m Bg mBa，kx m Ag mAa， 则弹簧的弹力不为 0， A 错误；分离时研究 B， F mg ma， 解得 F 21N，B 正确； A、 B 静止时 ， 对于 A、 B
13、 有 kx1 2mg ， A、 B 分离时 ， 对 A 有 kx2 mg ma， 此过程中 x1 x2 12at2， 解得 x1 x2 0.09m， t 0.3s， CD 正确 。 7 (2018 江西省奉新一中高三上学期第四次月考试题 )如图所示 ， 质量为 M、 半径为4R 的半球体 A 始终静止在粗糙水平面上 ， 质量 为 m、 半径为 R 的光滑小球 B 通过一根与半球体 A 最高点相切但不接触的水平细线系住静止在半球体 A 上 。 已知重力加速度为 g， 下列说法正确的是 导学号 21993429 ( AD ) A 细线对小球的拉力大小为 34mg 【 精品教育资源文库 】 B 地
14、面对半球体的摩擦力的大小为 54mg C 保持小球的位置和静止状态不变 ， 将细线左端沿竖直墙壁逐渐上移 ， 细线对小球的拉力逐渐增大 D 剪断 B 球绳子的瞬间 ， 小球 B 的加速度大小为 0.6g 解析 对小球进行受力分析如图 1 可知 ， 小球受重力 、 支持力 、 绳子的拉力作用而处于平衡状态 ， 由几何关系可知 ， sin 4R/5R 0.8， 故 53 ， 则由几何关系知 ， Fmgtan 34mg， 故 A 正确； 由几何关系解得： N mg/cos 5mg/4， 由牛顿第三定律可知 ， 小球对半球体的压力为：N 5mg/4， 对半球体分析 ， 水平方向上 ， 摩擦力与 N 的
15、分力平衡 ， 则有： f N sin 3mg/4， 故 B 错误；保持小球的位置和静止状态不变 ， 将细线左端沿竖直墙壁逐渐上移 ，则细线与竖直方向的夹角越来越小 ， 则由图 2 可知 ， 细线对小球的拉力先减小后增大 ， 故 C错误； 剪断 B 球绳子的瞬间 ， 小球受力发生突变 ， 此时合力 F 合 mgcos 0.6mg， 由牛顿第二定律可得 ， 加速度为 0.6g， 故 D 正确。故选： AD。 8 (2018 长春市普通高中监测 (一 )如图所示 ， 质量为 M 的三角形木块 A 静止在水平地面上 ， 其左右两斜面光滑 ， 一质量为 m 的物块 B 沿倾角 30 的右侧斜面加速下滑时 ，三角形木块 A 刚好保持静止 ， 则当物块 B 沿倾角 60 的左侧斜面下滑时 ， 下列说法中正确的是 导学号 21993430 ( CD ) 【 精品教育资源文库 】 A A 仍然静止不动 ， 地面对 A 的摩擦力两种情况
