高三物理知识点优化训练牛顿运动定律.docx
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高三物理知识点优化训练牛顿运动定律
2019-2020年高三物理知识点优化训练:
牛顿运动定律
一、选择题
1.下列说法中正确的是
A.自由下落的物体完全失重,没有惯性
B.竖直上抛的物体没有惯性
C.汽车在行驶时没有惯性,刹车时有惯性
D.以上物体都有惯性
2.关于惯性,下列说法正确的是
A.静止的物体才有惯性 B.做匀速直线运动的物体才有惯性
C.物体的运动方向改变时才有惯性 D.物体在任何情况下都有惯性
3.下列关于惯性的说法中,正确的是
A.牛顿第一定律指明了物体具有惯性的条件是不受外力作用
B.物体在受到外力作用时,运动状态会发生改变,因此,只要物体受到外力作用,就没有惯性
C.物体的运动速度越大,惯性就越大
D.物体的惯性是物体自身的一种属性,它与物体是否受力及运动状态无关
4.一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是:
A.车速越大,它的惯性越大B.质量越大,惯性就越大
C.质量越大,滑行距离越短D.滑行距离越长,说明惯性越大
5.关于牛顿第一定律,下列观点正确的是
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以牛顿第一定律是正确的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以牛顿第一定律不能肯定是正确的
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以在经验事实的基础上进一步科学推理而得出
D.以上说法都不对
6.下列说法中正确的是
A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘员处于超重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
7.火箭在下列哪种状态下会发生超重现象?
A.匀速上升B.加速上升C.减速上升D.匀速下降
8.下列实例属于超重现象的是
①汽车驶过拱形桥顶端
②荡秋千的小孩通过最低点
③跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动
④火箭点火后加速升空
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
9.关于作用力与反作用力的说法下列正确的是
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
C.作用力和反作用力有时相等有时不相等
D.作用力和反作用力同时产生、同时消失
10.灯绳将电灯悬挂在天花板下,下述两个力中是作用力和反作用力的是
A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
11.如图所示,AD、BD、CD都是光滑的直角斜面,斜面固定在水平地面上,现使一小物体分别从A、B、C点由静止开始下滑到D点,所用时间分别为t1、t2、t3,则
A.t1>t2>t3B.t3>t2>t1
C.t2<t1=t3D.t2<t1>t3
12.如图所示,在光滑水平面上,有两个相互接触的物体,若M>m,第一次用水平力F由左向右推M,两物体间的作用力为N1,第二次用同样大小的水平力F由右向左推m,两物体间的作用力为N2,则
A.N1>N2B.N1=N2
C.N1<N2D.无法确定
二、填空题
13.人坐在行驶的汽车上,当人不自觉地向前倾时,说明汽车速度在突然___________;当人不自觉地向后倾时,说明汽车速度在突然___________。
14.《中华人民共和国道路交通安全法》规定,驾驶员必须使用安全带,如图所示,其目的是防止汽车在紧急刹车时,由于___________向前倾而造成伤害;其中安全带做得扁而宽大是为了减小安全带对驾驶员的___________。
15.某同学为了探究超重与失重现象,在学校大楼的电梯里进行如下实验:
用一个弹簧秤悬吊一个苹果,如图所示,观察弹簧秤的示数变化情况。
他发现:
在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中,弹簧秤的读数先是2.2N,然后稳定在2N,最后变为1.7N。
电梯起动时的加速度大小为m/s2,电梯减速时的加速度大小为m/s2。
三、实验题
16.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。
他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示?
图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力
17.贝贝和晶晶在探究牛顿第二定律的过程中分别采用了以下方案:
两人都在水平桌面上放上一端带有定滑轮的长木板,将相同质量的滑块放在木板上后,贝贝在滑块上用绳子连接重物A;晶晶则直接在滑块上施加竖直向下的拉力F。
物体A受的重力和拉力F大小相同,如图所示。
不计物体与长木板间的摩擦,也不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,若m1运动的加速度为a1,m2运动的加速度为a2,那么:
(1)a1和a2的大小关系是 ;
(2)在上面的探究过程中,若物体与长木板间的摩擦不能忽略,贝贝的方案中如何才能将实验误差减小,请你至少说出两条:
① ;
② 。
(3)若贝贝通过改变拉绳的重物A的质量进行多次实验,并根据记录的实验数据描出如图所示的F—a图像,则该图像表明贝贝实验中可能存在的问题是 。
四、简答题
18.物体自由下落时的速度不断变化,物体的惯性有没有变化?
如何理解惯性的表现?
19.甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大?
20.找一条纸带,在纸带中间部位剪个小缺口,纸带的一端固定一重物,另一端用手拿住,小心提起重物,这时纸带没有断。
然后向上加速提起重物,纸带就断了;或者提起重物急剧向下运动后突然停住,纸带也会断裂。
做一做,观察现象说明理由。
五、计算题
21.用20N的水平拉力拉一个放在水平面上的物体,可以使它产生1m/s2加速度,若用30N的水平力拉这个物体,可以产生2m/s2的加速度。
(1)如果用40N的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少?
(2)物体受到的摩擦力是多少?
22.如图所示,质量为M的人通过定滑轮将质量为m的重物以加速度a上提。
若绳与竖直方向夹角为θ,求:
(1)人受到地面的摩擦力多大?
(2)人对地面的压力多大?
23.质量为m的物体A放在倾角为的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,求物体的质量。
(
)
24.如图所示,竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体,处于静止状态,弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力,其大小为F,试论证物体受到重力大小等于F,每一步推导都要写出说明所根据的物理规律。
参考答案
一、选择题
1.D
2.D
解析:
惯性是一切物体都具有的一种属性,而且惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态和是否受力等都是无关的。
3.D
解析:
本题考查惯性的概念。
惯性是物体的固有属性,它与物体是否受力无关,与物体是否运动无关,与物体运动快慢无关,只与物体的质量有关,质量越大的物体,惯性越大。
4.B
5.C
解析:
牛顿第一定律是在实验的基础上,进一步科学地推理得出的结论。
所以正确选项为C。
6.B
7.B
8.D
9.D
10.B
11.C
解析:
沿光滑斜面下滑的加速度a为gcos(为斜面顶角),设底边长为d,可知斜面长s为,由s=at2和数学知识可得C正确。
12.C
解析:
对整体分析可知,无论向左或向右推,整体的加速度均为a,向右推时,隔离m,有N1=ma,向左推时,隔离M,有N2=Ma,可知C正确。
二、填空题
13.减慢,加快
解析:
当汽车突然加速时,人由于惯性保持原来的较慢的运动状态,身体就会不自觉地向后倾;当汽车速度突然减慢时,人由于惯性保持原来的较快的运动状态,身体就会不自觉地向前倾。
14.惯性,压强
解析:
惯性的大小反映了物体保持原来的运动状态的本领的大小,行驶的汽车在紧急刹车时,由于惯性仍保持原来的运动状态仍向前运动,所以向前倾斜。
压力一定时,可用增大受力面积来减小压强,安全带做得扁而宽大是为了增大受力面积减小安全带对驾驶员的压强。
15.1,1.5
三、实验题
16.C
17.
(1)a1 (2)①将木板的左端垫高以平衡摩擦力;②让滑块的质量远人于拉绳的重物的质量;③多次测量取平均值等等(每空2分)。 (3)没有平衡滑块与木板间的摩擦力(每空2分,共6分)。 四、简答题 18.物体的惯性不变。 下落的每一瞬间,都力图保持该瞬间运动状态(速度的大小、方向)不变。 因此,下落后从每一瞬间起,都作着初速不等于零的匀加速运动。 19.解析: 甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身上。 20.实验中,当重物以加速度a向上运动时,重物受到重力G和纸带的拉力F作用,由牛顿第二定律知: F-mg=ma,所以F=m(g+a)。 这时拉力大于重物所受的重力。 当拉力达到纸带承受力时,纸带就断裂了。 这种对物体的拉力(或支持力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。 当重物由急剧向下运动到停住前这段时间内,重物做向下的减速运动,也属于超重现象。 五、计算题 21.解析: 以物体为研究对象 F1-f=ma1,F2-f=ma2 解出f=10Nm=10kg (1)F-f=ma∴a=3m/s2 (2)f=10N 22.解析: 对物体: T-mg=ma 解之得T=m(g+a) 对人: f=Tsinθ N+Tcosθ=Mg 解之得: f=m(g+a)sinθ N=Mg-m(g+a)cosθ 23.解析: 当物体A沿斜面匀速下滑时,受力图如图甲,沿斜面方向的合力为0,f=mgsin 当物体A沿斜面匀速上滑时,受力图如图乙,A物体所受摩擦力大小不变,方向沿斜面向下,沿斜面方向的合力仍为0。 对物体B 由牛顿第三定律可知 由以上各式求出 24.解析: 弹簧测力计的示数F等于弹簧受到的拉力,设物体受到弹簧的拉力为F′,物体受到的重力为G(2分)(不说明受力情况,但画出右图所示的受力示意图也给这2分)。 物体静止受力平衡,根据共点力平衡条件 F′=G(3分) F与F′是作用力和反作用力,根据牛顿第三定律 F=F′(3分) 所以: 物体重力大小G=F(2分) 2019-2020年高三物理第一轮复习11——内能热和功学案新人教版 一、考点聚焦 1.分子热运动的动能。 温度是物体分子热运动平均动能的标志。 物体的分子势能。 物体的内能。 2.做功和热传递是改变内能的二种方式。 热量,能量守恒定律。 3.热力学第一定律。 热力学第二定律。 永动机的不可能。 绝对零度的不可达到。 4.能源的开发和利用,环境保护。 二、知识扫描 1.温度是表示物体的冷热程度,是物体分子运动平均动能的标志。 物体的温度升高,表明它的分子热运动平均动能增大。 2.分子势能跟分子间距有关,如图所示。 图8.2-1 3.物体内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,与物体的温度和体积以及物体的摩尔数有关。 4.改变物体内能的方法有两种: 热传递和做功。 5.热力学第一定律关系式为ΔU=Q+W。 注 意正负符号。 第一类永动机是不能制成的。 6.热力学第二定律一种表述是: 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化。 这是按照热传导的方向性来表述的。 另一种表述是: 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。 这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的,它也可以表述为: 第二类永动机是不可能制成的。 三、典型例题 例1下列说法正确的是() A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体分子的平均速率小 C.一定质量00C的水结成00C的冰,内能一定减少 D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加 解析: 温度是物体分子热运动的平均动能的标志,但不是内能的标志。 所以A是错误的。 温度低,分子的平均动能小,但分子质量大小不清楚,因而B是错误的。 C答案中要放热,由能量守恒可知,内能一定减少。 由热力学第一定律可知,在热传递不清楚的情况下,内能不一定增加。 故C、D是正确的。 点评: 本题要求考生掌握分子热运动的平均动能、分子势能和物体内能等概念,并要正确理解热力学第一定律。 例2一个小铁块沿半径为0.2m的固定半球内壁的上端边缘由静止下滑,当滑到半球底部时,底部所受到的压力为铁块重力的1.5倍,设此下滑过程中损失的机械能全部转化为内能,并有40%被铁块吸收,已知铁的比热容为0.46J/(g·ºC),g取10m/s2,求铁块升高的温度? 解析: 设铁块的质量为m,则N一mg=,铁块在半球底部的动能EK=,据能量守恒有 ,解得Δt=1.3×10—3ºC 点评: 对于由多种形式组成的较复杂问题,应先搞清物理过程,注意从能量的角度,把能量转化和转移的情况搞清. 例3如图所示,两相同的容器装同体积的水和水银,A、B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度,A、B两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍升高时,球的体积会明显的变大,如果开始时水和水银的温度相同,且两液体同时缓慢地升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则 A.A球吸收的热量较多B.B球吸收的热量较多 B 水银 水 C.两球吸收的热量一样多D.无法确定 A 解析: 本题小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功, 图8.2-2 对外做功等于液体重力势能的增加.因此,由热力学 第一定律可知,答案B正确 点评: 此题须结合系统的能量守恒来分析。 例4.某热机一小时燃烧20kg柴油,柴油完全燃烧的燃烧值为q=4.3×104J/kg,而该热机燃烧20kg柴油,只能对外做功2.58×105J的功,那么该柴油机的效率为多少? 解析: 燃烧20千克柴油,所放出的热量为: Q=qM=4.3×104×20=8.6×105J,而对外所做的功为2.58×105J,所以该热机的效率为: η=2.58×105/8.6×105=0.3。 点评: 此题必须准确理解柴油的燃烧值和效率概念。 例5.关于内能和机械能下列说法正确的是() A.机械能大的物体内能一定很大B.物体的机械能损失时内能可能增加 C.物体的内能损失时机械能必然减少D.物体的机械能为零而内能不可为零 解析: 机械能和内能是两种不同形式的能。 物体的机械能可为零,但物体的内能不可是零。 物体的机械能损失时内能可能增加。 物体的内能损失时机械能可能增加也可能减少。 但两者之间没有直接的联系。 所以答案B、D正确。 点评: 此题要求学生正确理解内能和机械能两种不同形式的能的区别。 四、过关测试 1.人造地球卫星返回大气层时,表面温度不断变化。 这是因为() A.卫星的速度不断增大,卫星中的所有分子动能都增加,所以卫星表面的温度不断升高 B.卫星的高度不断减少,卫星减少的重力势能全部转化为内能,所以卫星表面的温度不断升高 C.卫星的机械能不断减少,机械能转化为内能,所以卫星表面的温度不断升高 D.在大气层中运行的卫星其表面由于空气的阻力,的温度不断升高,卫星表面的分子无规则运动加剧 2.下列说法正确的是() A.热量能自发地从高温物体传给低温物体 B.热量不能从低温物体传给高温物体 C.热传导是有方向的D.能量耗散说明能量是不守恒的 3.用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子相互作用的势能,设两分子相距很远时Ep=0.当r=r0时两分子间斥力等于引力.以下正确的是( ) A.当r0>r0时,Ep随r的增大而增加B.当r<r0时,Ep随r的减小而增加 C.当r>r0时,Ep不随r而变D.当r=r0时,Ep=0 4.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡向下匀速运动,在这过程中() A.汽车的机械能守恒 B.汽车的动能和势能相互转化 C.机械能逐渐转化为内能,总能量守恒 D.机械能逐渐转化为内能,总能量逐渐减小 5.子弹头射入置于光滑水平面上的木块中,以下说法正确的是( ) A.子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量 B.子弹头损失的机械能等于木块和子弹内能的增加量 C.木块的内能改变是由于做功 D.木块和子弹组成的系统的总能量守恒 6.图中活塞将气缸分成两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( ) A.E甲不变,E乙减小B.E甲增大,E乙不变 图8.2-3 C.E甲增大,E乙减小D.E甲不变,E乙减小 7.从某高处下落的水,总势能的20%用来升高水的温度,若发现水温升高了9.5×10-3℃ 则水下落的高度为多少? 8.空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了1.5×105J,则它从外界吸收了热量还是放出了热量? 传递的热量是多少? 7.质量M=4kg的重锤锻打铁器,铁器质量m=0.6kg,已知打铁器前重锤的速度v=10米/秒,设打击时有60%的机械能转化为内能,其中50%使铁器升温,已知铁的比热c=5×102J/kg℃,求重锤连续打击20次后,铁器的温度升高多少摄氏度? 8.质量m=10g的子弹水平射入静止悬挂着的质量M=1kg的沙袋内,沙袋摆过α=60︒角,摆长l=lm,子弹射入沙袋时产生热量的80%被子弹吸收,子弹的温度升高多少度? (子弹的比热为C=378J/kg·℃,取g=10m/s2,不计空气阻力) 图8.2-4 9.如右图所示,在质量为m1的细玻琉管中盛有少量乙醚液体,用质量为m2的软木塞将管口封闭。 加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出,玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端o轴无摩擦转动. 欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动,在忽略热量损失的条件下, 乙醚最少要消耗多少内能? 10.如图,两端足够长的敞口容器被固定住,有两个可以自由滑动的光滑活塞A、B,中间封有一定量的气体,现有一块粘泥C,以EK0的动能沿水平方向撞到A并粘在一起.由于活塞的压缩,使密封的气体的内能增加.设A、B、C质量都相等,则封闭的气体在绝热状态变化过程中,内能增加的最大值是多少? C 图8.2-5 B 图8.2-5 A 来源:
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