12013届高考物理一轮复习单元过关检测:牛顿运动定律(时间:45分钟满分:100分)一、选择题1.下列说法正确的是()A.高速行驶的公共汽车紧急刹车时,乘客都要向前倾倒,说明乘客受到惯性力的作用B.短跑运动员最后冲刺时,速度很大,很难停下来,说明速度越大,惯性越大C.抛出去的链球是靠惯性向远处运动的D.把手中的球由静止释放后,球能竖直下落,是由于球具有惯性的缘故解析:惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性,不是力故A项错、C项正确.而质量是惯性大小的唯一量度,故B项错.由静止释放的小球的惯性是要保持原来的静止状态,而下落是由于重力迫使它改变了静止状态,故D项错.答案:C2.一游客站在观光电梯内,将行李箱置于电梯的水平底板上,某段时间内电梯竖直向上做匀减速运动,加速度为a<g,在这一运动过程中()①游客感觉到电梯外的建筑物加速向下运动②游客感觉到电梯外的建筑物减速向下运动③行李箱对底板的压力大于行李箱的重力④行李箱对底板的压力小于行李箱的重力A.①③B.②③C.①④D.②④解析:以建筑物为参考系,电梯竖直向上做匀减速运动,反之,以电梯为参考系,游客看到的建筑物向下减速运动,故①错、②对;游客和行李箱处于失重状态,则行李箱对底板的压力小于行李箱的重力,故③错、④对.答案:D3.(2011年上海单科)如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为FN,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力()A.小于FNB.等于FNC.等于FN+FD.大于FN+F解析:剪断连接球b的细线后,b球会向上加速,造成两球之间的静电力F电增大,剪断前由整体法FN=Mg+mag+mbg,F电=mbg+F.剪断后对箱和a球有FN′=Mg+mag+F电′=FN-mbg+F电′,由于F电′>F电,所以FN′>FN+F,故选D.答案:D24.(2012年滁州模拟)先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中直线与水平轴间的夹角θ将()A.变大B.不变C.变小D.与水平面的材料有关解析:设一根橡皮条的拉力为F,有:nF-μmg=ma,得:a=Fmn-μg,可见更换材料,只是改变了物体与水平面之间的摩擦因数大小,并不影响θ角的大小.答案:B5.如图所示,长方体物块C置于水平地面上,物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦),A物块与C物块光滑接触,整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下以相同的加速度一起向左运动.下列说法正确的是()A.B与C之间的接触面不可能是光滑的B.若推力F增大,则绳子对B的拉力必定增大C.若推力F增大,则定滑轮所受压力必定增大D.若推力F增大,则C物块对A物块的弹力必定增大解析:对整体,F-μm总g=m总a①;对物体A:T=mAg②,FN=mAa③;对物体B:T±f=mBa④,B与C之间摩擦力可能为零,也可能向左或向右,主要取决于系统加速度的大小,选项A错;若推力F增大,系统加速度增大,由③式得,选项D正确;若推力F增大而物体B相对静止,则T=mAg不变,选项B、C均错.答案:D6.如图(a)所示,用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2,根据图(b)中所提供的信息不能计算出()A.物体的质量3B.斜面的倾角C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为6m/s2时物体的速度解析:分析物体受力,由牛顿第二定律得:Fcosθ-mgsinθ=ma,由F=0时,a=-6m/s2,得θ=37°.由a=cosθmF-gsinθ和a-F图线知:6-230-20=cos37°m,得:m=2kg,物体静止时的最小外力Fmincosθ=mgsinθ,Fmin=mgtanθ=15N,无法求出物体加速度为6m/s2时的速度,因物体的加速度是变化的,对应时间也未知,故选D.答案:D7.(2012年安庆模拟)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如下图所示为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离为2m,g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李,则()A.乘客与行李同时到达BB.乘客提前0.5s到达BC.行李提前0.5s到达BD.若传送带速度足够大,行李最快也要3s才能到达B解析:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.加速度为a=μg=1m/s2,历时t1=va=1s达到共同速度,位移x1=v2t1=0.5m,此后匀速运动t2=2-x1v=1.5s到达B,共用2.5s.乘客到达B历时t=2v=2s,故B正确.若传送带速度足够大,行李一直加速运动,最短运动时间tmin=2×2a=2s,D项错误.答案:B二、非选择题8.如图所示是某次利用气垫导轨“验证牛顿运动定律”的实验装置安装完毕后的示意图,图中A为小盘和砝码,B为定滑轮,C为滑块及上面添加的砝码,D为纸带,E为电火花计时器,F为蓄电池,电压为6V,G是电键,请指出图中的三处错误:4(1)________________________________________________________________________;(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________.答案:(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)C滑块离计时器太远(3)E电火花计时器用的是220V的交流电,不能接直流电9.(9分)滑雪是一个常见的体育运动项目,某一山坡滑道可看成倾角θ=30°的斜面,一名滑雪运动员连同滑雪装置总质量m=80kg,他从静止开始自由匀加速下滑,在时间t=10s内沿斜面滑道滑下的位移x=200m,后又进入水平滑道.(设水平滑道足够长,不计空气阻力,取g=10m/s2)问:(1)运动员在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大?(2)滑雪板与滑道之间的动摩擦因数μ为多少?(3)若水平滑道的动摩擦因数是山坡滑道动摩擦因数的2倍,求运动员在水平滑道上滑行的最大距离.解析:(1)设山坡滑道上的加速度为a,则由x=12at2得a=4m/s2由mgsinθ-Ff=ma得:Ff=mgsinθ-ma=80N.(2)由Ff=μmgcosθ可得:μ=315.(3)在水平面上:2μmg=ma′得a′=2μg=433m/s2由v=at,v2=2a′x′可得:x′=2003m.答案:(1)80N(2)315(3)2003m510.(10分)如图所示,质量为m=1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角为θ=37°,球恰好能在杆上匀速滑动.若球受到一大小为F=40N的水平推力作用,可使小球沿杆向上加速滑动(g取10m/s2).求:(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小;(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小.解析:(1)对小球受力分析,由平衡条件可知:mgsinθ=Ff1FN1=mgcosθFf1=μFN1解得μ=tan37°=0.75(2)水平推力作用后,由牛顿第二定律:Fcosθ-mgsinθ-Ff2=maFf2=μFN2=μ(Fsinθ+mgcosθ)解得a=2m/s2答案:(1)0.75(2)2m/s2.