版高考一轮复习专题3 牛顿运动定律.docx
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版高考一轮复习专题3牛顿运动定律
专题三 牛顿运动定律
第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律
一、单项选择题
1.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图K311(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是( )
(a) (b)
图K311
A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
2.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.惯性是指物体在不受外力作用时,将保持原来的静止或匀速直线运动的状态
B.速度大的物体惯性大
C.要使静止的物体运动起来,必须有外力抵消它的惯性
D.一切物体都有惯性,物体的惯性与其受力情况和运动状态都无关
3.(2017年四川乐山模拟)如图K312所示,家用吊扇对悬挂点有拉力作用,正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( )
图K312
A.变大B.变小
C.不变D.无法判断
4.(2016年福建六校大联考)2014年10月20日14时31分,我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“遥感二十二号”卫星发射升空并送入预定轨道.关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
5.图K313是一种汽车安全带控制装置的示意图.当汽车静止或做匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车可能的运动方向和运动状态是( )
图K313
A.向右行驶,突然刹车
B.向左行驶,突然刹车
C.向左行驶,匀速直线运动
D.向右行驶,匀速直线运动
二、多项选择题
6.如图K314所示,我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河.如果甲、乙两人参加“押加”比赛,甲获胜,则下列说法正确的是( )
图K314
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
7.如图K315所示,用质量不计的轻细绳l1和l2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是( )
图K315
A.l1对M的拉力和l2对M的拉力是一对平衡力
B.l2对M的拉力和l2对N的拉力是一对作用力与反作用力
C.l1对M的拉力和M对l1的拉力是一对作用力与反作用力
D.l2对N的拉力和N对l2的拉力是一对作用力与反作用力
8抖空竹是人们喜爱的一项体育活动.最早的空竹是两个如同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的发展,如图K316所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在的空竹大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法正确的是( )
图K316
A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上
B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好
C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用
D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动
三、非选择题
9.如图K317所示,两块小磁铁质量均为0.5kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长l0=10cm,劲度系数k=100N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为l=11cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10m/s2)
图K317
10.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图K318所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为多少?
图K318
第2讲 牛顿第二定律
一、单项选择题
1.如图K321所示,趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球的质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则( )
图K321
A.运动员的加速度为gtanθ
B.球拍对球的作用力为
C.运动员对球拍的作用力为
D.若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动
2.(2017年福建宁德高三质检)如图K322所示,质量为0.2kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.6kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10m/s2)( )
图K322
A.0.5NB.2.5N
C.0ND.1.5N
3.(2017年河南天一大联考)如图K323所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M的铁块,右端悬挂两质量均为m的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的拉力为2mg,最初系统处于静止状态.某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )
图K323
A.
gB.
gC.
gD.g
4.如图K324所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在B上,使A、B一起沿水平桌面向右做加速运动.设A、B之间的摩擦力为Ff1,B与水平桌面间的摩擦力为Ff2.若水平外力F逐渐增大,但A、B仍保持相对静止,则摩擦力Ff1和Ff2的变化情况为( )
图K324
A.Ff1不变、Ff2变大B.Ff1变大、Ff2不变
C.Ff1和Ff2都变大D.Ff1和Ff2都不变
5.如图K325所示,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍,当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )
图K325
A.
sinαB.gsinα
C.
gsinαD.2gsinα
二、多项选择题
6.如图K326所示,在水平桌面上,用外力将形状相同的两条形磁铁束缚在一直线上,虚线位于两磁铁的中间,撤去外力束缚,两磁铁相向运动,并在虚线左侧相遇,则下列说法正确的是( )
图K326
A.甲、乙磁铁加速运动过程中甲对乙的引力大于乙给甲的引力,所以在虚线左侧相遇
B.如果两磁铁与桌面的动摩擦因数相同,则甲的质量一定大于乙的质量
C.如果两磁铁与桌面的动摩擦因数相同,则相遇的位置在虚线处
D.如果桌面光滑,则两磁铁相遇的位置在虚线左侧处
7.(2017年湖北六校联合体大联考)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10m/s2的加速度做匀加速直线运动,其中F1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F1,此后该物体( )
A.加速度可能为5m/s2
B.速度的变化率可能为6m/s2
C.1秒内速度变化大小可能为20m/s
D.加速度大小一定不为10m/s2
8.(2017年福建厦门高三质检)小车上固定有一个竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车水平向右做匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,如图K327所示,则( )
图K327
A.细绳受到的拉力为
B.细杆对环作用力方向水平向右
C.细杆对小环的静摩擦力为Mg
D.细杆对环弹力的大小为(M+m)gtanθ
三、非选择题
9.如图K328所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若人和滑板的总质量m=60kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若AB的长度为25m,人滑到B处时速度为多大?
(3)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少?
图K328
10.(2017年陕西西安高新一中高三一模)有一个推矿泉水瓶的游戏节目,规则是:
选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后未停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,均视为失败.其简化模型如图K329所示,AC是长度为l1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度l2=1m,瓶子质量m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,g取10m/s2,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
图K329
第3讲 牛顿运动定律的应用
一、单项选择题
1.(2016年浙江五校大联考)下列哪一种运动情景中物体将会处于一段持续的完全失重状态?
( )
A.高楼正常运行的电梯中
B.沿固定于地面的光滑斜面滑行
C.固定在杆端随杆绕对地静止圆心在竖直平面内运动
D.不计空气阻力条件下的竖直上抛
2.(2017年广东珠海二模)图K331甲是张明同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,点P是他的重心位置.图乙是根据传感器采集到的数据画出的Ft图线.两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10m/s2.根据图象分析可知( )
甲乙
图K331
A.张明的重力为1500N
B.c点位置张明处于失重状态
C.e点位置张明处于超重状态
D.张明在d点的加速度小于在f点的加速度
3.(2016年高考押题卷)如图K332所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用,静止不动,现保持力F1不变,使力F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是( )
图K332
ABCD
4.(2017年内蒙古包头高三一模)如图K333甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的物体提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,物体获得的加速度与绳子对物体竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断:
甲 乙
图K333
①图线与纵轴的交点M的值aM=-g;②图线与横轴的交点N的值FN=mg;③图线的斜率等于物体的质量m;④图线的斜率等于物体质量的倒数
.则以上判断正确的是( )
A.②④B.②③
C.①②③D.①②④
5.(2017年黑龙江哈尔滨第六中学高三二模)如图K334所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象能正确描述该过程的是( )
图K334
ABCD
二、多项选择题
6.(2017年湖南衡阳八中高三质检)实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统),观察超重和失重现象.他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个压力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图K335所示图线,根据图线分析可知下列说法正确的是( )
图K335
A.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
B.t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下
D.t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上
7.(2016年百校联盟猜题卷)“跳楼机”是一项比较刺激的娱乐项目,深受年轻人的喜爱.已知一“跳楼机”能同时搭乘10人,启动后能使游客升至76m高度处,关闭电源让其由静止自由下落,当离地面的高度为28m时,开启电源使其在外力的作用下做匀减速直线运动,在游客刚好与地面接触的瞬间速度减为零,假设每个游客的质量为50kg,“跳楼机”座椅(共10个)的总质量近似等于10个游客的总质量,重力加速度g=10m/s2,则( )
A.当座椅落到离地面高度为40m的位置时,游客对座位的压力大于500N
B.当座椅落到离地面高度为40m的位置时,游客处于完全失重状态
C.当座椅落到离地面高度为15m的位置时,一个游客对座位的压力约为500N
D.当座椅落到离地面高度为15m的位置时,“跳楼机”对每个座椅的平均制动力约为2.7×103N
8.(2016年高考押题卷)如图K336所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P,物块A一直没离开斜面,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
图K336
A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行
B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行
C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为
D.B离开挡板C时,弹簧为原长
三、非选择题
9.如图K337甲所示,一根直杆AB与水平面成某一角度固定,在杆上套一个小物块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直,现将物块拉到A点由静止释放,物块下滑与挡板第一次碰撞前后的vt图象如图乙所示,物块最终停止在B点.重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ.
(2)物块滑过的总路程s.
甲 乙
图K337
10.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求座舱下落的最大速度.
(2)求座舱下落的总时间.
(3)若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.
11.(2017年辽宁葫芦岛六校摸底)如图K338甲所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速度v0沿木板向上运动,随着θ的改变,小木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化,如图乙所示.重力加速度为g,求:
(1)小木块与木板间的动摩擦因数.
(2)当θ角为何值时,小木块沿木板向上滑行的距离最小,并求出此最小值.
甲 乙
图K338
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