高中物理 牛顿运动定律二牛顿运动定律章末检测二1Word格式.docx
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利用如图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( )
A.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
4.轿车的加速度大小是衡量轿车加速度性能的一项重要指标。
近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。
下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是( )
A.m/s B.m/s2 C.m/s3 D.m2/s2
5.2016年“神舟十一号”载人飞船成功发射,设近地加速时,飞船以5g的加速度匀加速上升,g为重力加速度,则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为( )
A.6mgB.5mgC.4mgD.mg
6.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如,平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
7.如图,将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间,两板与水平面夹角都是60°
。
现在使AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小,则( )
A.球对AC板的压力先增大后减小B.球对AC板的压力逐渐减小
C.球对AC板的压力先减小后增大D.球对AC板的压力逐渐增大
8.如图所示,A、B两球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑.系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,已知重力加速度为g。
在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为gsinθ
D.弹簧有收缩趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
9.如图所示,升降机的水平底面上放有重为G的物体,它受升降机底面的支持力大小为F支,它对升降机底面压力大小为F压,下列说法正确的是( )
A.不管升降机怎样运动,总有F压=F支B.当升降机自由下落时,F支=0,G=0
C.当F支>
G时,升降机正上升D.当F支>
G时,物体超重,升降机的加速度一定向上
10.如图所示,传送带的水平部分长为L,向右传动速率为v,在其左端无初速释放一木块.若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A.+B.C.D.
11.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M,木块质量为m,它们的共同加速度为a,木块与小车间的动摩擦因数为μ。
则在运动过程中( )
A.木块受到的摩擦力大小一定为μmgB.木块受到的合力大小为ma
C.小车受到的摩擦力大小为D.小车受到的合力大小为(m+M)a
12.如图所示,轨道由左边水平部分ab和右边斜面部分bc组成,b处为一小段光滑圆弧连接,斜面倾角为θ=37°
,斜面长L=10m.一个小物体在水平面上向右运动,Pb距离为x=10m,经过P时速度v0=20m/s,小物体与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g=10m/s2,sin37°
=0.6,则( )
A.小物体最终停在轨道水平部分距斜面底端6m处
B.小物体最终从c处离开斜面
C.从P点开始计时,小物体沿接触面运动的时间为(3-+1.4)s
D.从P点开始计时,小物体沿接触面运动的时间为(3-)s
二、实验题(本题共2小题,共16分。
把答案填在题中的横线上)
13.(8分)某探究学习小组的同学们要验证牛顿运动定律,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。
实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。
(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
________(选填“需要”或“不需要”)
(2)实验获得以下测量数据:
小车、力传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度l,光电门1和2的中心距离为x。
某次实验过程:
力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的关系式是__________。
14.(8分)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验。
实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面。
将木块A拉到P点,待重物B稳定后由静止释放木块A,木块A最终滑到Q点静止。
分别测量OP、OQ的长度h和s。
改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。
(1)实验中发现A释放后会撞到滑轮,请提出两个解决方法。
___________________________________________________________________________________________________________________
(2)请根据下表的实验数据作出s-h的关系图象。
h(cm)
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
s(cm)
19.5
28.5
39.0
48.0
56.5
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg,M=0.50kg。
根据s-h图象可计算出木块A与桌面间的动摩擦因数μ=________(结果保留一位有效数字)。
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。
三、解答题(本题共4小题,共计56分)
15.(10分)如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的加速度前进?
(g=10m/s2)
16.(12分)如图甲所示,质量为1kg的物块,在水平向右、大小为5N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的关系图线如图乙所示。
取重力加速度g=10m/s2,求:
甲 乙
(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)t=5s时物块速度的大小;
(3)t=6s时空气阻力的大小。
17.(16分)如图甲所示,小球A从水平地面上P点的正上方h=1.8m处自由释放,与此同时,在P点左侧水平地面上的物体B在水平拉力的作用下从静止开始向右运动,B运动的v–t图象如图乙所示,已知B物体的质量为2kg,且A、B两物体均可看作质点,不考虑A球的反弹,g取10m/s2。
求:
图甲 图乙
(1)小球A下落至地面所需的时间t;
(2)要使A、B两物体能够同时到达P点,求物体B的初始位置与P点的距离x;
(3)若作用在物体B上的水平拉力F=20N,求B物体与地面之间的动摩擦因数μ。
18.(18分)如图所示,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从A点由静止开始作匀加速运动,前进了0.45m抵达B点时,立即撤去外力。
此后小木块又前进0.15m到达C点,速度为零。
已知木块与斜面动摩擦因数μ=,木块质量m=1kg.求:
(1)木块向上经过B点时速度为多大?
(2)木块在AB段所受的外力多大?
(3)从出发到回到A点经历的时间。
答案与解析
1.【答案】B
2.【答案】D
【解析】物体的惯性只与物体的质量有关,与物体的运动状态、所处的位置无关,选项A、B、C错误,选项D正确。
3.【答案】A
【解析】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。
4.【答案】C
【解析】新物理量表示的是加速度变化的快慢,所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值,而加速度的单位是m/s2,所以新物理量的单位应该是m/s3,所以C正确。
5.【答案】A
【解析】对宇航员由牛顿第二定律得:
FN-mg=ma,得FN=6mg,再由牛顿第三定律可判定A项正确。
6.【答案】D
【解析】手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重;
当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,选项A错误;
物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,选项B错误;
当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项C错误;
手和物体分离之前速度相同,分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大,物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度,所以选项D正确。
7.【答案】C
【解析】分析球的受力如图所示,
FAC和FAB的合力与球的重力G等大反向,当使AC板与水平面的夹角减小时,由图可以看出,球对AC板的压力先减小后增大,C正确。
8.【答案】B
【解析】因为细线被烧断的瞬间,弹簧的弹力不能突变,所以B的瞬时加速度为0,A的瞬时加速度为2gsinθ,所以选项B正确,A、C、D错误。
9.【答案】AD
10.【答案】ACD
【解析】若木块一直匀加速至传送带右端,则由L=μgt2可得,木块从左端运动到右端的时间为t=,若木块加速至传送带右端时恰与带同速,则由L=t可得:
t=,若木块加速至v后又匀速一段至带的右端,则有:
t=+=+,故A、C、D均正确。
11.【答案】BC
【解析】把小车和木块看成一个整体,根据牛顿第二定律得:
a=。
木块水平方向只受静摩擦力,根据牛顿第二定律得:
f=ma=,故A错误。
对木块运用牛顿第二定律得:
F合=ma,故B正
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