2022年高三物理一輪復習 第3章 第1講 牛頓運動定律練習

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1、2022年高三物理一輪復習 第3章 第1講 牛頓運動定律練習 選擇題(每題5分,共25分) 1.(xx浙江臺州月考,18)如圖所示,總質量為460 kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2,當熱氣球上升到180 m 時,以5 m/s的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質量不變,重力加速度g=10 m/s2。關于熱氣球,下列說法正確的是(　　) A.所受浮力大小為4 830 N B.加速上升過程中所受空氣阻力保持不變 C.從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/s D.以5 m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N

2、 2.(xx北京師大附中期中,2)對于一些實際生活中的現(xiàn)象,某同學試圖從慣性角度加以解釋,其中正確的是(　　) A.采用了大功率的發(fā)動機后,某些一級方程式賽車的速度能超過某些老式螺旋槳飛機的速度,這表明:可以通過科學進步使小質量的物體獲得大慣性 B.“強弩之末勢不能穿魯縞”,這表明強弩的慣性減小了 C.貨運列車運行到不同的車站時,經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,這會改變它的慣性 D.摩托車轉彎時,車手一方面要適當?shù)乜刂扑俣?另一方面要將身體稍微向里傾斜,這是為了通過調控人和車的慣性達到安全行駛的目的 3.(xx浙江嘉興二模,14)在哈爾濱冰雕節(jié)上,工作人員將如圖所示的小車和冰球推進箱式吊車

3、并運至大型冰雕頂部安裝,先后經(jīng)歷了向右勻速、向右勻減速、向上勻加速、向上勻減速直線運動四個過程。冰球與水平底板和右側斜擋板始終保持接觸但摩擦不計。其中冰球與斜擋板面間存在彈力的是(　　) A.向右勻速過程 B.向右勻減速過程 C.向上勻加速過程 D.向上勻減速過程 4.(xx江蘇無錫調研,1)機車A拉著一節(jié)車廂B沿水平軌道向右勻速行駛時,下列說法中正確的有(　　) A.A拉B的力與B拉A的力是一對平衡力 B.A拉B的力與B拉A的力是一對不同種類的力 C.A拉B的力與地面對B的阻力是一對平衡力 D.A拉B的力與地面對B的阻力是一對作用力與反作用力 5.(xx山東濰坊一中檢測,

4、16)如圖所示,甲、乙兩車均在光滑的水平面上,質量都是M,人的質量都是m,甲車上的人用力F推車,乙車上的人用等大的力F拉繩子(繩與滑輪的質量和摩擦均不計),人與車始終保持相對靜止。下列說法正確的是(　　) A.甲車的加速度大小為 B.甲車的加速度大小為0 C.乙車的加速度大小為 D.乙車的加速度大小為0 B組　xx模擬·提升題組 時間:30分鐘　　分值:35分 一、選擇題(每題5分,共15分) 1.(xx浙江效實中學期初,13)如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質量為M的豎直竹竿,當竿上一質量為m的人以加速度a加速下滑時,竿對地面上的人的

5、壓力大小為(　　 ) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.(M+m)g-ma B.(M+m)g+ma C.(M+m)g D.(M-m)g 2.(xx浙江五校一聯(lián),7)一個質量不計的長輕質木板置于光滑水平地面上,木板上放質量分別為mA=1 kg和mB=2 kg的A、B兩物塊,A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示(最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等,重力加速度g取10 m/s2),則下列說法錯誤的是(　　) A.若F=1 N,則A、B都相對木板靜止不動 B.若F=1.5 N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5 N C.若F=4

6、N,則B物塊所受摩擦力大小為2 N D.若F=6 N,則B物塊的加速度大小為1 m/s2 3.(xx浙江溫州八校一聯(lián),13)如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,bc是固定在小車上的水平橫桿,物塊M穿在桿上,M通過細線懸吊著小物體m,m在小車的水平底板上,小車未動時細線恰好在豎直方向上?，F(xiàn)使小車向右運動,全過程中M始終未相對桿bc移動,M、m與小車保持相對靜止,已知a1∶a2∶a3∶a4=1∶2∶4∶8,M受到的摩擦力大小依次為f1、f2、f3、f4,則以下結論正確的是(　　) A.f1∶f2=1∶2 B.f2∶f3=1∶2 C.f3∶f4=1∶2 D.tan α=2 tan θ

7、二、非選擇題(4題12分,5題8分,共20分) 4.(xx浙江大聯(lián)考二聯(lián),14)xx年10月,奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達距地面約1.5 km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運動的多項世界紀錄。取重力加速度的大小g=10 m/s2。 (1)若忽略空氣阻力,求該運動員從靜止開始下落至1.5 km 高度處所需的時間及其在此處速度的大小; (2)實際上,物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力,高速運動時所受阻力的大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關。已知該運動員在

8、某段時間內高速下落的v-t圖像如圖所示。若該運動員和所帶裝備的總質量m=100 kg,試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)。(結果保留1位有效數(shù)字) 5.(xx浙江金華一中月考,15)風洞實驗室中可產(chǎn)生水平向右方向的大小可調節(jié)的風力?，F(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室,小球孔徑略大于細桿直徑。已知小球的重力為G。 (1)當桿在水平方向上固定時,調節(jié)風力的大小,使小球在桿上做勻速運動,這時小球所受的風力大小為重力的0.5倍,求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。 (2)若使桿與水平方向間夾角為37°并固定,要使小球在細桿上勻速上滑,應將水平風力調到多大?(si

9、n 37°=0.6,cos 37°=0.8) A組　xx模擬·基礎題組 選擇題 1.AD　剛開始上升時,空氣阻力為零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=460×(10+0.5)N=4 830 N,A項正確。加速上升過程,隨著速度增大,空氣阻力增大,B項錯誤。浮力和重力不變,而隨著空氣阻力的增大,加速度會逐漸減小,直至為零,故上升10 s后的速度v

10、就是說只要物體的質量不變,其慣性不變,A、B、D錯誤;貨運列車運行到不同的車站時,經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,改變了列車的質量,這會改變它的慣性,C正確。 3.B　當冰球處于向右勻速直線運動過程中,冰球加速度為零,只受重力和支持力的作用,二力平衡,所以A錯;當先后經(jīng)歷向右勻減速、向上勻加速、向上勻減速直線運動三個過程中,冰球的加速度方向分別是向左、向上、向下,而擋板提供彈力時,彈力斜向左上方,一定會使冰球產(chǎn)生向左的加速度,所以B正確。 4.C　A拉B的力與B拉A的力是一對作用力與反作用力,性質一定相同,故A、B項均錯。因B勻速行駛,故A拉B的力與地面對B的阻力是一對平衡力,即C對D錯。 5

11、.BC　將甲圖中的人和車視為一整體,其在水平方向受的合外力為0(人的推力F是內力),故a甲=0,選項A錯誤,選項B正確。將乙圖中的人和車視為一整體,其在水平方向受的外力為2F,由牛頓第二定律知:a乙=,則選項C正確,選項D錯誤。 B組　xx模擬·提升題組 一、選擇題 1.A　對竿上的人分析:受重力mg、摩擦力f,則mg-f=ma,所以f=m(g-a);對竿分析:受重力Mg、竿上的人對桿向下的摩擦力f'=f,頂竿的人對桿的支持力FN,有Mg+f=FN。由牛頓第三定律得FN'=FN=Mg+f=(M+m)g-ma,A對。 2.B　A、B與木板間的最大靜摩擦力分別為fA=μmAg=2 N,fB

12、=μmBg=4 N,若F=1 N,小于A的最大靜摩擦力,A、B都相對木板靜止不動,選項A正確;若F=1.5 N,A、B和木板做加速運動,F=(mA+mB)a,對于A來說,F-fA'=mAa,可見A物塊所受靜摩擦力大小小于1.5 N,選項B錯誤;若F=4 N,A與木板之間有相對運動,木板和B的加速度a'==1 m/s2,B物塊所受摩擦力大小為fB'=mBa'=2 N,選項C正確;若F=6 N,A與木板間也有相對運動,木板和B的加速度a″==1 m/s2,選項D正確。 3.ACD　(1)(2)兩圖中,M水平方向只受靜摩擦力作用,由牛頓第二定律得:f1=Ma1,f2=Ma2,而a1∶a2=1∶2,

13、則f1∶f2=1∶2,A正確;(3)(4)兩圖中,對m和M整體受力分析,受總重力(M+m)g,支持力FN,摩擦力f,根據(jù)牛頓第二定律有f=(M+m)a,所以f3∶f4=a3∶a4=4∶8=1∶2,對m受力分析:受重力和繩的拉力,則T3 sin θ=ma3,T3 cos θ=mg,得=,即tan θ=,同理tan α=,所以==,故C、D正確;由以上分析可得==,B錯。 二、非選擇題 4.答案　(1)87 s　8.7×102 m/s　(2)0.008 kg/m 解析　(1)設該運動員從開始自由下落至1.5 km高度處的時間為t,下落距離為s,在1.5 km高度處的速度大小為v。根據(jù)運動

14、學公式有 v=gt① s=gt2② 根據(jù)題意有 s=3.9×104 m-1.5×103 m=3.75×104 m③ 聯(lián)立①②③式得 t=87 s④ v=8.7×102 m/s⑤ (2)該運動員達到最大速度vmax時,加速度為零,根據(jù)牛頓第二定律有 mg=k⑥ 由所給的v-t圖像可讀出 vmax=350 m/s⑦ 由⑥⑦式得 k=0.008 kg/m⑧ 5.答案　(1)0.5　(2)2G 解析　(1)設風力為F,摩擦力為f,支持力為N,由共點力平衡可知:F=f,即 0.5G=μN=μG,μ=0.5。 (2)設桿對小球的支持力為N',垂直于桿方向有 N'=F ' sin 37°+G cos 37° 沿桿方向F' cos 37°=G sin 37°+f ',f '=μN',解得F'=2G。