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1、云南省新人教版物理2020屆高三單元測試8
《牛頓第二定律、兩類動力學問題》
(時間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題
1.一輛空車和一輛滿載貨物的同型號汽車,在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛.兩輛汽車同時緊急剎車后(即車輪不滾動只滑動),以下說法正確的是( )
A.滿載貨物的汽車由于慣性大,滑行距離較大
B.滿載貨物的汽車由于受到的摩擦力較大,滑行距離較小
C.兩輛汽車滑行的距離相同
D.滿載貨物的汽車比空車先停下來
【答案】選C.
【詳解】由于兩輛汽車的車輪與地面間的摩擦因數(shù)相同,所以汽車剎車時的加速度a=μg相同,由 知,兩輛汽車滑行的距離相同.A、
2、B均錯,C正確;由知兩車同時停下,D錯.
2.下列說法正確的是( )
A.物體所受到的合外力越大,其速度改變量也越大
B.物體所受到的合外力不變(F合≠0),其運動狀態(tài)就不改變
C.物體所受到的合外力變化,其速度的變化率一定變化
D.物體所受到的合外力減小時,物體的速度可能正在增大
【答案】選C、D.
【詳解】物體所受到的合外力越大,物體的加速度(速度變化率)也越大,即速度變化得越快,但速度改變量還與時間有關(guān),故選項A錯誤、C正確;物體的合外力不為零,就會迫使運動狀態(tài)(運動的快慢和方向)發(fā)生變化,選項B錯誤;合外力的大小與速度的大小之間沒有直接關(guān)系,選項D正確.
3.下列說
3、法正確的是( )
A.若物體運動速率始終不變,則物體所受合力一定為零
B.若物體的加速度均勻增加,則物體做勻加速直線運動
C.若物體所受合力與其速度方向相反,則物體做勻減速直線運動
D.若物體在任意相等的時間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運動
【答案】選D.
【詳解】若物體運動速率始終不變,速度大小不變,但速度方向可能變化,因此合力不一定為零,A錯;物體的加速度均勻增加,即加速度在變化,是非勻加速直線運動,B錯;物體所受合力與其速度方向相反,只能判斷其做減速運動,但加速度大小不能確定,C錯;若物體在任意相等的時間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運動,D對.
4.關(guān)于單位制,
4、下列說法中正確的是( )
A.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位
B.kg、m、C是基本單位
C.在國際單位制中,時間的基本單位是s
D.在國際單位制中,力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的
【答案】選C、D.
【詳解】力學中的基本單位有三個:kg、m、s.有些物理單位屬于基本單位,但不是國際單位,如厘米(cm)、克(g)、小時(h)等;有些單位屬于國際單位,但不是基本單位,如米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛頓(N)等.
5.如圖所示,物體A放在斜面上,與斜面一起向右做勻加速運動,物體A受到斜面對它的支持力和摩擦力的合力方向可能是
( )
A.斜向右上方 B.
5、豎直向上 C.斜向右下方 D.上述三種方向均不可能
【答案】A
【詳解】物體A受到豎直向下的重力G、支持力FN和摩擦力三個力的作用,它與斜面一起向右做勻加速運動,合力水平向右,由于重力沒有水平方向的分力,支持力FN和摩擦力Ff的合力F一定有水平方向的分力,F(xiàn)在豎直方向的分力與重力平衡,F(xiàn)向右斜上方,A正確.
6.商場搬運工要把一箱蘋果沿傾角為θ的光滑斜面推上水平臺,如右圖所示.他由斜面底端以初速度v0開始將箱推出(箱與手分離),這箱蘋果剛好能滑上平臺.箱子的正中間是一個質(zhì)量為m的蘋果,在上滑過程中其他蘋果對它的作用力大小是( )
A.mg B
6、.mgsin θ
C.mgcos θ D.0
【答案】C
【詳解】以箱子和里面所有蘋果作為整體來研究,受力分析得,Mgsin θ=Ma,則a=gsin θ,方向沿斜面向下;再以蘋果為研究對象,受力分析得,合外力F=ma=mgsin θ,與蘋果重力沿斜面的分力相同.由此可知,其他蘋果給它的力應(yīng)與重力垂直于斜面的分力相等,即mgcos θ,故C正確.
7.如右圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個物體,A、B間的最大靜摩擦力為μmg,現(xiàn)用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度運動,則拉力F的最大值為( )
A.μmg B.2μmg
C.3μmg D.4μmg
7、
【答案】C
【詳解】當A、B之間恰好不發(fā)生相對滑動時力F最大,此時,對于A物體所受的合外力為μmg
由牛頓第二定律知aA==μg
對于A、B整體,加速度a=aA=μg
由牛頓第二定律得F=3ma=3μmg.答案為C.
8.如右圖所示,用皮帶輸送機將物塊m向上傳送,兩者間保持相對靜止,則下列關(guān)于m所受摩擦力Ff的說法正確的是( )
A.皮帶傳動的速度越大Ff越大
B.皮帶加速運動的加速度越大Ff越小
C.皮帶速度恒定,m質(zhì)量越大Ff越大
D.Ff的方向一定與皮帶速度方向相同
【答案】C
【詳解】當傳送帶加速時,F(xiàn)f-mgsin θ=ma,即Ff=mgsin θ+ma
8、.故皮帶加速運動的加速度越大Ff越大,與速度無關(guān),A、B均錯.當皮帶勻速運動時,a=0,因此Ff=mgsin θ,故m越大Ff越大,C對.當皮帶向上減速時mgsin θ+Ff=ma,當a增大到a>gsin θ時,F(xiàn)f方向沿斜面向下,故D錯.
9.如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上,下端固定.一小球從高處自由落下,落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點.小球從開始壓縮彈簧至最低點過程中,小球的加速度和速度的變化情況是()
A.加速度先變大后變小,速度先變大后變小
B.加速度先變大后變小,速度先變小后變大
C.加速度先變小后變大,速度先變大后變小
D.加速度先變小后變大,速度先變小后
9、變大
【答案】C
【詳解】小球在壓縮彈簧的過程中,彈簧對小球的彈力逐漸變大,由牛頓第二定律可知:小球先加速后減速,其加速度先變小后變大,速度先變大后變小,故C正確.
10.一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為()
A.2(M-) B.M- C.2M- D.0
【答案】A
【詳解】對探空氣球勻速下降和勻速上升的兩個過程進行受力分析如圖所示.列出平衡方程式
F+f=Mg
F=f+xg,聯(lián)立解得x=-M,
10、所以Δm=M-x=2(M-).
二、非選擇題
11.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示.重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力的大?。?
(2)物塊在3~6 s中的加速度大??;
(3)物塊與地面間的動摩擦因數(shù).
【答案】(1)Ff=4 N (2)a=2 m/s2 (3)μ=0.4
【詳解】(1)由v-t圖象可知,物塊在6~9 s內(nèi)做勻速運動,由F-t圖象知,6~9 s的推力F3=4 N,故
Ff=F3=4 N ①
(2)由v-t圖象
11、可知,3~6 s內(nèi)做勻加速運動,由
a= ②
得a=2 m/s2 ③
(3)在3~6 s內(nèi),由牛頓第二定律有F2-Ff=ma④
且Ff=μFN=μmg ⑤
由④⑤式求得μ=0.4 ⑥
12.如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d,重力加速度為g.
【答案】a= d=
【詳解】令x1表示未加F時彈簧的壓縮量,由胡克定律和牛頓定律可知mAgsinθ=kx1①
令x2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量,a表示此時A的加速度,由胡克定律和牛頓定律kx2=mBgsinθ ②
可知F-mAgsinθ-kx2=mAa ③
由②③式可得a= ④
由題意,d=x1+x2 ⑤
由①②⑤式可得d= ⑥