2020高考物理 月刊专版 专题3 牛顿定律及其应用测试3

1、牛顿定律及其应用 一、选择题(本题共14小题，共70分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是()A物体受到恒力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同【解析】物体受到恒力作用时，速度改变，故选项A错、B对；物体受到的合力为零时，它可能做匀速直线运动，故选项C错；曲线运动中运动方向与合力不共线，故D错【答案】B2下列说法正确的是()A汽

2、车运动的越快越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大B小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小【解析】汽车运动的越快越不容易停下来，是因为汽车的初速度大，故A错；物体的惯性只跟质量有关，质量大、惯性大，故D对，B错，把一个物体竖直向上抛出后能继续上升，是因为物体有惯性，C错【答案】D3刹车距离是汽车安全性能的重要参数之一图中所示的图线分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间的摩擦是滑动摩擦据此可知，下列说

3、法中正确的是()A甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大【解析】由题图，若以相同的车速开始刹车，乙车的刹车距离小，乙车先停下来，因此乙车的刹车性能好，乙车与地面间的动摩擦因数较大，故选项B对、ACD错【答案】B4如图所示，质量为m的人站在升降机里，如果升降机的加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力Fmgma，则可能的情况是()A升降机以加速度a向下加速运动B升降机以加速度a向上加速运动C在向上运动中，以加速

4、度a制动D在向下运动中，以加速度a制动【解析】升降机对人的支持力Fmgma，故升降机处于超重状态，且有向上的加速度而A、C选项中加速度均向下，即处于失重状态故只有B、D选项正确【答案】BD5原来静止的物体受到外力F的作用，右图所示为力F随时间变化的图线，则与Ft图象对应的vt图象是下图中的()【解析】由Ft图象可知，在0t内物体的加速度a1，做匀加速直线运动；在t2t内物体的加速度a2，但方向与a1反向，做匀减速运动，故选B.【答案】B6如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的是()A若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑B若A原来是静止的，则

5、施加力F后，A仍保持静止C若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变D若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将增大【解析】若A原来静止，则满足mgsinmgcosFfm，当加上F时，同样满足(Fmg)sin(mgF)cos，故A错B对若A原来加速下滑，则mgsinmgcos加上F后，同理有FsinFcos即物体所受合力变大，故A加速度变大，故C错D对，故选B、D.【答案】BD7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

6、重复这个实验，则图中直线与横轴间的夹角将 ()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：nFmgma，得：ang，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，并不影响角的大小【答案】B8如右图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数a2，在vt图象中，图线的斜率表示加速度，故选项D对【答案】D9如图(a)所示，用沿斜面的外力F拉着一个静止在倾角为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10

7、m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出 ()A斜面的倾角B物体的质量C物体静止在斜面上所需的最小拉力D加速度为6m/s2时物体的速度【解析】物体的加速度aF/mgsin.由图(b)知当F0时，a6m/s2，解得37，故选项A对；当F20N时，a2m/s2，解得m2.5kg，故选项B对；物体静止在斜面上所需的最小拉力等于mgsin15N，故选项C对；因为时间未知，故不能求出加速度为6m/s2时物体的速度【答案】ABC10如右图所示，有一物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动，下图中哪个图象能正确表示物体的加速度、速度的x分量随时间变化的关系()【解析】设斜面的倾角为，物体的加速

8、度为agsin，其水平分量为axgsincos，不变，故选项A错、B对；物体的水平分速度vxaxt，vx与t成正比，故选项C对、D错【答案】BC11如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA6kg、mB2kg，A、B间动摩擦因数0.2，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20N，现水平向右拉细线，g取10m/s2，则()A当拉力F12N时，A相对B滑动C当拉力F16N时，B受A的摩擦力等于4ND无论拉力F多大，A相对B始终静止【解析】设A、B共同运动时的最大加速度为amax，最大拉力为Fmax对B：mAgmBamaxamax6m/s2对A、B：Fmax(mAmB)amax48

9、N当FFmax48N时，A、B相对静止因为地面光滑，故A错，当F大于12N而小于48N时，A相对B静止，B错当F16N时，其加速度a2m/s2.对B：f4N，故C对因为细线的最大拉力为20N，所以A、B总是相对静止，D对【答案】CD12一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度小孩在从高处下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd段是直线根据此图象可知，小孩跟蹦床相接触的时间为 ()At1t4 Bt2t4Ct1t5 Dt2t5【答案】C13如图所示，质量m的球与弹簧和水平细线相连，、的另一端分别固定于P、Q.球静止时，中拉力大小T1，中拉力

10、大小T2，当仅剪断、中的一根的瞬间，球的加速度a应是 ()A若断，则ag，方向水平向右B若断，则a，方向水平向左C若断，则a，方向沿的延长线D若断，则ag，竖直向上【解析】因为球与弹簧和水平细线相连处于平衡状态，弹簧的弹力瞬间不会发生突然变化，而绳子的弹力会发生突然变化，所以若断时弹力和重力的合力仍然是T2，所以加速度是a，若断时加速度是ag，竖直向下【答案】B14如图所示，当车厢向前加速前进时，物体M静止于竖直车厢壁上，当车厢加速度增加时，则()静摩擦力增加车厢竖直壁对物体的弹力增加物体M仍保持相对于车厢的静止状态物体的加速度也增加A BC D【答案】B二、计算题(本题共包括4小题，共50分

11、，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.假设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即fkSv2(其中k为比例系数)雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g.若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为，求：(1)每个雨点最终的运动速度vm(用、r、g、k表示)(2)雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a为多大？【解析】(1)当fmg时，雨点达到最终速度vm，kSvmg得到kr2vr3g得vm(2)由牛顿第二定律得mgfma则mgkS()2ma解得mgma

12、即ag【答案】(1)(2)g16(2020湖北部分重点中学联考)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a1.25m/s2匀加速助跑，速度达到v9.0m/s时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h24.05m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t0.90s.已知伊辛巴耶娃的质量m65kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；(2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减

13、为零的过程中做匀减速运动，求软垫对她的作用力大小【解析】(1)设助跑距离为x，由运动学公式v22ax解得：x32.4m(2)运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v，由运动学公式有：v22gh2设软垫对运动员的作用力为F，由牛顿第二定律得Fmgma由运动学公式a解得：F1300N17如图所示，传送带两轮A、B的距离L11m，皮带以恒定速度v2m/s运动，现将一质量为m的物体无初速度地放在A端，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带的倾角为37，那么物块m从A端到B端所需的时间是多少？(g取10m/s2，cos370.8)【解析】将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动由牛顿第二定律得mgcos37mgsin37ma则agcos37gsin370.4m/s2物体加速至2m/s所需位移s0m5mL经分析可知物体先加速5m再匀速运动sLs06m.匀加速运动的时间t1s5s.匀速运动的时间t2s3s.则总时间tt1t2(53)s8s.【答案】8s18如图所示，一块质量为m，长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的小物体(可视为质点)，物体上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮某人以恒定的速度v向下拉绳，物体最多只能到