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2019-2020年高考物理專題復(fù)習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律復(fù)習(xí)題 一、本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分. 1.關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中,正確的是 A.牛頓第一定律是牛頓第二定律在合力為零的情況下的特例 B.牛頓第一定律說明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 C.慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 2.關(guān)于慣性,以下說法中正確是 A.物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無關(guān) B.人在走路時(shí)沒有慣性,被絆倒時(shí)才有慣性 C.物體在不受外力作用時(shí)有慣性,受到外力作用后慣性就被改變了 D.參加百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立即停下來是由于運(yùn)動(dòng)員有慣性,運(yùn)動(dòng)員停下來后就沒有慣性了 3.北京時(shí)間2003年10月16日凌晨,“神舟”五號(hào)飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)安全著陸,這標(biāo)志著我國(guó)首次載人航天取得圓滿成功.這次“神舟”五號(hào)飛船仍用“長(zhǎng)征二號(hào)F”運(yùn)載火箭發(fā)射,在火箭加速升空階段,下列說法正確的是 A.宇航員對(duì)飛船內(nèi)座椅的作用力大于座椅對(duì)宇航員的作用力 B.宇航員對(duì)飛船內(nèi)座椅的作用力等于座椅對(duì)宇航員的作用力 C.宇航員對(duì)飛船內(nèi)座椅的作用力等于宇航員的重力 D.宇航員對(duì)飛船內(nèi)座椅的作用力遠(yuǎn)大于宇航員的作用力 4.將一玻璃瓶裝滿水后密閉放在水平桌面上,在瓶的中部有一個(gè)氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動(dòng)一下,則可以看到氣泡相對(duì)于瓶子的運(yùn)動(dòng)情況是 A.不動(dòng) B.向前 C.向后 D.無法確定 5.如圖所示,質(zhì)量為2 kg的木塊沿水平面向左運(yùn)動(dòng)的過程中,同時(shí)受到大小為10 N、方向向右的力F的作用.已知地面與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,則木塊加速度的大小和方向?yàn)? A.6 m/s2,水平向右 B.4 m/s2,水平向左 C.5 m/s2,水平向左 D.1 m/s2,水平向右 6.汽車?yán)宪囋谒焦飞涎刂本€加速行駛,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知 ①汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧? ②汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧? ③汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇? ④汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇? A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 7.某斜面自頂端至底端粗糙程度逐漸增加,現(xiàn)一物體自頂端由靜止開始下滑,摩擦力越來越大,在斜面上通過一段距離后停止,在這個(gè)過程中 A.加速度的方向一直沿斜面向下 B.加速度一直在逐漸減小 C.速度先增大后減小,在速度最大時(shí)合外力為零 D.在物體即將停止的瞬間,摩擦力最小 8.在粗糙的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷時(shí)間t后速度為v.如果要使物體的速度增加到2 v,可采用的方法是 A.將物體的質(zhì)量減為原來的1/2,其他條件不變 B.將水平恒力增加到2F,其他條件不變 C.將作用時(shí)間增加到2t,其他條件不變 D.將物體的質(zhì)量、水平恒力和時(shí)間都同時(shí)增加為原來的2倍 9.如圖所示,一物體隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng),已知物體相對(duì)于傳送帶保持靜止,下列說法正確的是 A.物體可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同 B.物體可能受摩擦力的作用,摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反 C.物體可能不受摩擦力的作用 D.物體肯定受摩擦力的作用 10.一個(gè)物體受到幾個(gè)力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),若使其中一個(gè)逐漸減小到零后,又逐漸恢復(fù)到原來狀況,則物體在這個(gè)過程中 A.速度從零增加到某一數(shù)值后,又逐漸減小到零 B.速度從零增加到某一數(shù)值后不變 C.加速度從零增加到某一數(shù)值后,又逐漸減小到零 D.加速度從零增加到某一數(shù)值后不變 第Ⅱ卷(非選擇題 共60分) 二、本題共5小題,每小題4分,共20分.把答案填在題中的橫線上. 11.在探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),采用了一種科學(xué)方法,叫_______,即先控制物體的_______不變,探究加速度與力的關(guān)系;再控制_______不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后再綜合起來,得到加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系. 12.如圖所示,在臺(tái)秤上放半缸水,臺(tái)秤讀數(shù)Q=50 N.另用掛在支架上的彈簧秤懸掛一邊長(zhǎng)為a=10 cm的正方體金屬塊,金屬塊的密度ρ=3.0103 kg/m3.當(dāng)把彈簧秤下的金屬塊平穩(wěn)地浸入水中深b=4 cm時(shí)(金屬塊下表面距水面的深度為b),彈簧秤的讀數(shù)為_______,臺(tái)秤的讀數(shù)為_______.(水的密度ρ0=1.0103 kg/m3,g取10 m/s2) 13.某人在以2.5 m/s2的加速度下降的升降機(jī)內(nèi)最多能舉起80 kg的物體,那么在地面上最多能舉起_______ kg的物體.若此人在一勻加速上升的電梯中最多能舉起40 kg的物體,則電梯上升的加速度為_______ m/s2. 14.1999年10月1日晚上,在天安門廣場(chǎng)舉行了盛大的慶祝中華人民共和國(guó)成立五十周年焰火晚會(huì),晚會(huì)上所放的花炮升高的最大高度是100 m.假設(shè)花炮爆炸前做豎直上拋運(yùn)動(dòng),且在最高點(diǎn)爆炸,花炮的質(zhì)量為2 kg,在炮筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.02 s,則火藥對(duì)花炮的平均推力約為_______ N.(g取10 m/s2) 15.質(zhì)量為0.8 kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng).如圖所示的兩條直線分別表示物體受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t圖線,則圖線b與上述的_______狀態(tài)相符,該物體所受到的拉力是_______ N. 三、本題共4小題,每小題10分,共40分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位. 16.如圖所示,質(zhì)量為1 kg的小球穿在固定的直桿上,桿與水平方向成30角,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.當(dāng)小球受到豎直向上的拉力F=20 N時(shí),小球沿桿上滑的加速度是多少?(g取10 m/s2) 17.用2 N的水平拉力,正好使木塊在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用4 N的水平推力,使木塊在2 s內(nèi)速度從2 m/s增加到6 m/s,則木塊通過的路程是多少？木塊的質(zhì)量是多少？木塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？(g取10 m/s2) 18.如圖所示,已知一質(zhì)量m=0.4 kg的木塊以速度v0=5 m/s滑上質(zhì)量M=1.6 kg 的靜止小車上.已知木塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長(zhǎng),地面光滑.求: (1)木塊在小車上滑行的時(shí)間; (2)在這段時(shí)間內(nèi)小車和木塊的位移. 19.18世紀(jì)的瑞士著名科學(xué)家歐拉(L.Euler) 采用使物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的方法,測(cè)定物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.在一個(gè)傾角為θ的斜面上,使小木塊從靜止開始勻加速滑下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得小木塊在時(shí)間t的位移為x,已知重力加速度為g.試求: (1)小木塊在下滑過程中的加速度a; (2)小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 答案 1．解析:牛頓第一定律明確提出了三個(gè)重要概念,即慣性(其大小的量度是質(zhì)量)、力、狀態(tài)的改變(加速度),它們都有其重要的作用和地位；牛頓第二定律在此基礎(chǔ)上給出以上三個(gè)物理量之間的定量聯(lián)系,而且牛頓第二定律既沒有說明物體的慣性,也沒有說明物體不受力的情況,牛頓第一定律和第二定律是兩個(gè)相互獨(dú)立的定律,故A是錯(cuò)的.慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì),慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下(不受外力或合力為零)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.慣性越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.由牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,但要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則必須有力的作用. 答案:BD 2．解析:慣性是物體的根本屬性,慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體所處的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)情況、受力情況都無關(guān),故A正確. 答案:A 3．解析:在火箭加速升空階段,宇航員對(duì)座椅的作用力與座椅對(duì)宇航員的作用力是一對(duì)作用力和反作用力,由牛頓第三定律知,這兩個(gè)力總是大小相等,A錯(cuò),B對(duì).火箭加速升空階段,加速度向上,最大值是重力加速度的5倍到6倍,宇航員處于極端的超重狀態(tài),對(duì)坐椅的作用力遠(yuǎn)大于宇航員的重力,故D正確. 答案:BD 4．解析:假設(shè)氣泡用水替代,則隨水一起向前運(yùn)動(dòng).由于氣泡的質(zhì)量小,慣性小,在相同的力的作用下,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得快,所以氣泡相對(duì)于瓶子向前運(yùn)動(dòng). 答案:B 5．解析:由于物體向左運(yùn)動(dòng),所受地面的摩擦力向右,大小為Ff=μmg=2 N.物體所受合外力方向向右,大小為F合=Ff+F=12 N,則物體的加速度a= m/s2=6 m/s2,方向水平向右. 答案:A 6．解析:汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚?duì)相互作用力,由牛頓第三定律知,無論汽車和拖車處于什么狀態(tài),這兩個(gè)力總是大小相等、方向相反、在一條直線上,所以②對(duì).因?yàn)槠嚴(yán)宪嚰铀傩旭?故拖車受到汽車的拉力大于拖車受到的阻力,③對(duì).B正確. 答案:B 7．解析:物體開始下滑時(shí),重力沿斜面向下的分力(下滑力)比摩擦力大,所以加速度方向向下,由于摩擦力逐漸增大,所以加速度逐漸減小.當(dāng)摩擦力等于下滑力時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大.物體繼續(xù)下滑,摩擦力又大于下滑力,加速度方向向上,速度開始減小,摩擦力仍在增大,直到物體速度減為零,物體停止運(yùn)動(dòng),停止后靜摩擦力大小等于下滑力.顯然在物體剛開始下滑時(shí),摩擦力最小. 答案:C 8．解析:因?yàn)関=at=t=(－μg)t,故選CD. 答案:CD 9．解析:物體的重力沿傳送帶向下的分力F=mgsinθ,這個(gè)分力產(chǎn)生的加速度a==gsinθ. (1)若傳送帶向下的加速度恰好等于a,則物體不受摩擦力的作用;(2)若傳送帶向下的加速度大于a,則物體所受的摩擦力方向向下;(3)若傳送帶向下的加速度小于a,則物體所受的摩擦力方向向上.故A、B、C都是正確的,只有D是不正確的. 答案:ABC 10．解析：因當(dāng)其中一個(gè)力F逐漸減小到零的過程中,這個(gè)物體所受的合外力將從零逐漸增大,大到等于這個(gè)力F,方向與這個(gè)力相反,物體將由初速度為零開始做變加速直線運(yùn)動(dòng),a=.因?yàn)镕合↑,a↑,方向與v相同,所以v↑. 當(dāng)這個(gè)力F由零逐漸增大至恢復(fù)原狀的過程中,F合↓,即a↓,當(dāng)F恢復(fù)到原來值時(shí)F合=0,a=0,但F合的方向始終與v方向一致,故整個(gè)過程速度v將一直增大,故選BC.(↑表示增大,↓表示減小) 答案:BC 11．答案:控制變量法 質(zhì)量 力 12．解析:金屬塊的重力G=ρa(bǔ)3g=31030.1310 N=30 N.金屬塊浸入水中受到水的浮力:F=ρ0V排g=ρ0a2bg=11030.120.0410 N=4 N.設(shè)彈簧秤對(duì)金屬塊的拉力為FT,則FT+F=G,所以彈簧秤的示數(shù)為FT=G－F=30 N－4 N=26 N. 水對(duì)金屬塊產(chǎn)生浮力F時(shí),根據(jù)牛頓第三定律,金屬塊對(duì)水的壓力大小F′=F,方向豎直向下.因此臺(tái)秤的讀數(shù)Q′=Q+F′=50 N+4 N=54 N. 答案:26 N 54 N 13．解析:根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得： 8010 N－F=802.5 N,M= kg=60 kg 600 N－4010 N=40a,a=5 m/s2. 答案:60 5 14．解析:設(shè)花炮從炮筒射出的速度為v,據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式得: v= m/s=44.7 m/s 花炮在炮筒中運(yùn)動(dòng)的加速度為: a= m/s2=2.236103 m/s2 由牛頓第二定律:F－mg=ma F=ma+mg=2(2.236103+10) N =4.5103 N. 答案:4.5103 15．解析:由圖象可知,b圖線是加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力作用的情況,且a1= m/s2= m/s2.而a圖線是不受拉力作用只受到Ff作用時(shí)的圖線,a2= m/s2=－1.5 m/s2 Ff=ma2=1.50.8 N=1.2 N,則F=Ff+ma1=1.2 N+0.8 N=1.8 N. 答案:受到水平拉力 1.8 16．解析:如圖所示,小球在桿上受到四個(gè)力作用:重力mg、拉力F、桿的彈力FN和滑動(dòng)摩擦力Ff.建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,由牛頓第二定律得: (F－mg)sinθ－Ff=ma ① (F－mg)cosθ=FN ② 又Ff=μFN ③ 由以上三式可得 a= 代入數(shù)據(jù)后得a=2.5 m/s2. 答案:2.5 m/s2 17．解析:以木塊為研究對(duì)象 當(dāng)F=2 N時(shí),因?yàn)槟緣K做勻速運(yùn)動(dòng),所以Ff=F,即μmg=2 N ① 當(dāng)F=4 N時(shí),由題可知 a= m/s2=2 m/s2 木塊受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律有： F－Ff=ma 4－2=m2 木塊的質(zhì)量是m=1 kg,代入①式得 木塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù) μ==0.2 由2as=vt2－v02 得木塊通過的路程即位移的大小是： s= m=8 m. 答案:8 m 1 kg 0.2 18．解析:(1)木塊在小車上滑動(dòng)時(shí),它們均受到滑動(dòng)摩擦力作用,摩擦力的大小為Ff=μmg.由牛頓第二定律有: 對(duì)木塊:μmg=mam,am=μg=2 m/s2,方向向左 對(duì)小車:μmg=MaM,aM==0.5 m/s2,方向向右 木塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),小車做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)t時(shí)刻兩者速度相等,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: vm=v0－amt vM=aMt vm=vM 聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)求解得t=2 s. (2)木塊與小車相對(duì)靜止時(shí),它們的速度為 v=v0－amt=1 m/s. 那么在有相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)間內(nèi), 木塊的位移 sm=t=6 m 小車的位移sM=t=1 m. 答案:(1)2 s (2)小車的位移為1 m,木塊的位移為6 m 19．解析:(1)由s=at2得a=. (2)對(duì)木塊受力分析如圖: 沿斜面方向:mgsinθ－Fμ=ma 垂直于斜面方向:FN=mgcosθ 又Fμ=μFN 解以上方程聯(lián)立的方程組得： μ=tanθ－. 答案:(1)a= (2)μ=tanθ－