2022年高考物理二轮复习 考点对接模拟题经典特训 专题三 牛顿运动定律(含3年模拟题详解).doc
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1、专题三牛顿运动定律模拟试题考点一 牛顿第一、三定律和惯性1.(2013衡水中学调研)以下说法中正确的是()A.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性B.速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小C.力是维持物体运动的原因D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点仍可能做曲线运动解析:牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,质量是惯性大小的量度,惯性与速度无关,选项A正确,选项B错误;力不是维持物体运动的原因,力是产生加速度的原因,选项C错误;做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点将做匀速直线运动,选项D错误.答案:A2.(2013泰州市期末)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家
2、,巧合的是,牛顿就出生在伽利略去世后第二年.下列关于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是()A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.力是使物体产生加速度的原因C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性D.力是维持物体运动的原因解析:伽利略通过实验研究确定了自由落体运动是一种匀变速直线运动;牛顿第一定律则说明物体都具有保持原来状态的性质,而力是改变运动状态、产生加速度的原因;亚里士多德则认为力是维持物体运动的原因.由此可知答案为D.答案:D3.(2013中山市期末)如图所示,放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用而处于静止状态,下列说法中正确的是()A.物体对水平面的压力和物体受到
3、的重力是一对平衡力B.拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C.物体受到四对平衡力的作用D.物体受到的合外力为零解析:物体对水平面的压力与物体受到的重力既不是一对平衡力又不是一对作用力和反作用力,选项A错误;拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力,选项B错误;物体共受到四个力作用,应为两对平衡力,选项C错误;物体处于静止状态,受到的合外力为零,选项D正确.答案:D4.(2013唐山摸底)从16世纪末,随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富,建立了经典力学理论,以下有关力的说法正确的有()A.物体的速度越大,说明它受到的外力越大B.物体的加速度在改变,说明它受到的外力一定改变C.马拉车做
4、匀速运动,说明物体做匀速运动需要力来维持D.一个人从地面跳起来,说明地面对人的支持力大于人对地面的压力解析:物体的加速度越大,说明它受到的外力越大,而力的大小与速度无关,物体的加速度在改变,说明它受到的外力一定改变,选项A错误,B正确;马拉车做匀速运动,说明物体所受合外力为零,选项C错误;地面对人的支持力大小在任何情况下都等于人对地面的压力大小,选项D错误.答案:B考点二 牛顿第二定律的理解与应用5.(2013安徽江南十校摸底)如图所示,在动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成=45角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小
5、球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2),下列说法中正确的是()A.小球受力个数不变B.小球立即向左运动,且a=8 m/s2C.小球立即向左运动,且a=10 m/s2D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10m/s2解析:在剪断轻绳前,分析小球受力,小球受到重力、弹簧弹力和绳子拉力.应用平衡条件可得弹簧弹力F=mgtan 45=10 N.剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,重力不变,小球将受到水平面的弹力和摩擦力,受力个数变化,选项A错误;此时在竖直方向,水平面的弹力FN=mg,摩擦力为Ff=FN=2 N,小球水平向左的合力F合=F-Ff=ma,解得a=8 m/s2,选项
6、B正确,C错误;若剪断的是弹簧,则剪断瞬间弹簧弹力和轻绳的拉力均消失,小球仍然静止,则加速度的大小a=0,选项D错误.答案:B6.(2012湖北调研)如图为某同学自制的加速度计.构造如下:一根轻质细杆的下端固定一个小球,杆的上端与光滑水平轴相连接.杆可在竖直平面内左右摆动.硬质面板紧靠杆摆动的平面放置,并标有刻度线.其中,刻度线c位于经过O的竖直线上 .刻度线b在bO连线上,bOc=30.刻度线d在dO连线上,cOd=45.使用时,若约定加速度计的右侧为汽车前进的方向,速度v=10 m/s,g取9.8 m/s2,汽车前进时()A.若细杆稳定地指示在b处,则汽车加速度为4.9 m/s2B.若细杆
7、稳定地指示在d处,则0.5 s内汽车速度减小了4.9 m/sC.若细杆稳定地指示在b处,则0.5 s内汽车速度增大了4.9 m/sD.若细杆稳定地指示在c处,则5 s内汽车前进了100 m解析:若细杆稳定地指示在b处,小球的受力如图所示,由牛顿第二定律得mgtan 30=ma1,则汽车加速度为a1=gtan 30=9.8 m/s25.66 m/s2,0.5 s内汽车速度增大了v=a1t=5.660.5 m/s=2.83 m/s, 选项A、C错误;若细杆稳定地指示在d处,同理可得汽车加速度为a2=gtan 45=9.8 m/s2,则0.5 s内汽车速度减小了v=a2t=4.9 m/s,选项B正确
8、;若细杆稳定地指示在c处,汽车匀速运动,则5 s内汽车前进了x=vt=105 m=50 m,选项D错误.答案:B7.(2012南京模拟)如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,静止释放后,小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑,此时绳子与竖直方向夹角为,则下列说法正确的是()A.杆对小环的作用力大于m1g+m2gB.m1不变,则m2越大,越小C.=,与m1、m2无关D.若杆不光滑,可能大于解析:对整体由牛顿第二定律得(m1+m2)gsin =(m1+m2)a,设杆对小环的作用力大小为FN,据平衡条件得FN=(m1+m2)g
9、cos ,故选项A错误;对小球由牛顿第二定律得m2gsin -FTsin(-)=m2a,解得=,故选项C正确,选项B错误;若杆不光滑,分别对整体、小球由牛顿第二定律得,a,FTsin(-)gsin ,与有摩擦力情况矛盾,所以不可能大于,故选项D错误.答案:C8.(2013福建八县市一中联考)跳伞运动员从跳伞塔上无初速度跳下,下落0.3 s时打开降落伞,若打开降落伞前空气阻力不计;打开降落伞后,伞和运动员受的空气阻力大小与下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20 Ns2/m2,运动员和伞的总质量m=72 kg,设跳伞塔足够高,取g=10 m/s2.求:(1)跳伞运动员下落0.3
10、s时速度大小;(2)跳伞运动员下落速度达到4 m/s时的加速度大小;(3)跳伞运动员最后的下落速度大小.解析:(1)打开降落伞前跳伞运动员自由下落,根据公式v=gt得下落0.3 s时的速度大小v0=3 m/s.(2)由牛顿第二定律得mg-kv2=ma,则a=5.6 m/s2.(3)跳伞运动员先加速下落,速度增大,加速度减小,当a=0时速度最大,以后保持匀速运动,则当a=0时,mg=k,v1=6 m/s.答案: (1)3 m/s(2)5.6 m/s2(3)6 m/s9.(2013泰州期末)如图所示,质量m=4 kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数
11、=0.2,传送带的长度l=6 m,当传送带以v=4 m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角=37.已知:sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2.求:(1)传送带稳定运动时绳子的拉力大小;(2)某时刻剪断绳子,则经过多少时间,物体可以运动到传送带的左端.解析:(1)物体受力如图所示, 由平衡条件可得FTsin +FN=mg,FTcos =Ff,Ff=FN解得FT= N8.7 N.(2)绳剪断后FN=mg,FN=ma,则a=g=2 m/s2物体加速运动时间t1=2 s物体加速运动距离x1=a=4 m匀速运动的时间t2=0.5 s总时间t=t1+t2=2.5 s.答案
12、:(1)8.7 N(2)2.5 s10.(2013增城市调研测试)如图(甲)所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图像如图(乙)所示.取重力加速度为g=10 m/s2.求:(1)物体在04 s内和410 s内的加速度的大小和方向;(2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数;(3)10 s末物体离a点的距离;(4)10 s后撤去拉力F,求物体再过15 s离a点的距离.解析:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由vt图得加速度大小a1=2 m/s2,
13、方向与初速度方向相反.设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由vt图得加速度大小a2=1 m/s2,方向与初速度方向相反.(2)在04 s内,根据牛顿第二定律,有F+mg=ma1在410 s内,F-mg=ma2解方程代入数据得:F=3 N,=0.05.(3)设10 s末物体离a点的距离为x,x应为vt图线与坐标轴所围的面积,则x=48 m-66 m=-2 m,即物体在a点左侧2 m处.(4)设撤去拉力F后物体做匀减速直线运动的加速度大小为a3,根据牛顿第二定律,有mg=ma3得a3=0.5 m/s2则物体减速到零的时间t=s=12 s物体在15 s内的位移即为12 s内的位移,则物体在1
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