2019高三物理单元测试9：牛顿运动定律的综合运用

1、2019高三物理单元测试9:牛顿运动定律的综合运用牛顿运动定律的综合运用（时间:90分钟总分值：100分）【一】选择题1.电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了 x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动白可能情况是 （）A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速上升D.以大小为g的加速度减速下降【答案】选C、D.【详解】物体静止时，kx=mg,当电梯运动时，取向上为正方向，由牛顿第二定律得：2kx-mg= ma,可求出：a=g,方向竖直向上，因此电梯可能以大小为g的加速度加速上升，也可能以

2、大小为g的加速度减速下降，故 A B均错误，C、D正确.2 .在第11届全运会上，福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95m的高度，成为全国冠军，假设不计空气阻力，那么以下说法正确的选项是（）A.下落过程中她处于失重状态B.起跳以后上升过程她处于超重状态C.起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力【答案】选A、C.【详解】无论是上升过程还是下落过程，运动员的加速度始终向下，所以她处于失重状态，A选项正确，B选项错误；起跳时地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作 用力，大小应相等，C项正确，D项错误.3 .从正在加速上升的气球上落下

3、一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，以下说法正确的选项是（）A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动，加速度向上C.物体向上运动，加速度向下D.物体向上还是向下运动，要看物体离开气球时的速度【答案】选C.【详解】刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度方 向向下.4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如下图.设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，以下说法正确的选项是（）A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内

4、物体受到的支持力比刚投下时大D.假设下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力“而飘起来”【答案】C【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：M+m)g-kv2=(M+m)a，设箱内物体受到的支持力FN以箱内物体为研究对象，有mg-FN=m，由两式得FN= kmv .通过此式M m可知，随着下落速度的增大， 箱内物体受到的支持力逐渐增大， 所以AB刖错误，C项正确. 5.如下图，光滑水平面上放置质量分别为 m和2m的四个木块，其中两个质量为 m的木块间 用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是科mg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，那么轻绳对m的

5、最大拉力为()人3於如 542【答案】B【详解】分别对整体右端一组及个体受力分析，运用牛顿第二定律，由整体法、隔离法可得F=6m。F-mg=2mO科mg-T=mOD由联立可得 T=;科mg所以B正确.6、如图甲所示，在粗糙水平面上，物体A在水平向右的外力 F的作用下做直线运动，其速度一时间图象如图乙所示，以下判断正确的选项是 () 砒m-L)甲乙A在01s内，外力F不断增大日 在1s3s内，外力F的大小恒定C在3s4s内，外力F不断减小D 在3s4s内，外力F的大小恒定【答案】BC【详解】在。1s内，物体做匀加速直线运动，外力 F恒定，故A错、在1s3s内，物体 做匀速运动，外力 F也恒定，B

6、正确、在3s4s内，物体做加速度增大的减速运动，所以 外力F不断减小，C对D错、7.如下图，底板光滑的小车上用两个量程为20N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时， 两弹簧测力计的示数均为 10N, 当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数为8N,这时小车运动的加速度大小是()甲一乙B、4m/s2A 2m/s2C 6m/s2D、8m/s2【答案】B【详解】小车做匀速直线运动时，物块随小车也做匀速直线运动，两弹簧测力计示数均为10N,形变相同，弹簧测力计甲的示数变为 8N,形变减小Ax,弹簧测力计乙形变要增加 Ax, 因此弹簧测力计乙的

7、示数为 12N,物块受到的合外力为 4N,故加速度的大小是 a=L:m/s2 = 4m/s2.8、如图甲所示，A B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F, Ft图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动， 且始终相对静止，规定水平向右为正方向， 那么以下说法正确的选项是 （）甲乙A两物体在4s时改变运动方向日 在1s3s时间内两物体间摩擦力为零C 6s时两物体的速度为零D B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同【答案】D【详解】两物体在 01s内，做加速度增大的变加速运动，在1s3s内，做匀加速运动，在3s4s内，做加速度增大的变加速运动，在 4s6s内，做加速度减小的变

8、加速运动，故 两物体一直向一个方向运动，A、C错误，D正确，1s3s时间内两物体做匀加速运动，对 B进行受力分析可知两物体间的摩擦力不为零，B错误、9、图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间、技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图、AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD= DE= 10m,滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道 AE向下做直线滑动，g取10m/s2,那么滑行者在滑道 AE上滑行的时间为（）甲乙A. 2s B 2sC. 3s 0 2 2s【答案】B【详解】AE两点在以D为圆心半径为 R= 10m的圆上，在AE上的滑

9、行时间与沿 AD所在的直4R径自由下落的时间相同，1=/* = 2$,选B.10 .某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如下图的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数科1<tan 0 ,BC段的动摩擦因数 科2>tan 0 ,他从A点开始下滑，滑到 C点恰好静止，整 个过程中滑梯保持静止状态.那么该小朋友从斜面顶端 A点滑到底端C点的过程中（）2A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小【答案】选A.【详解】小朋友在A

10、B段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，那么地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正确，B错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C、D错误.【二】非选择题11 .一斜面固定在水平地面上，用平行于斜面的力F拉质量为m的物体，可使它匀速向上滑动，如下图，假设改用大小为3F的力，仍平行于斜面向上拉该物体，让物体从底部由静止开始运动、斜面长为 L,物体的大小可以忽略，求：(1)在3F力的作用下，物体到达斜面顶端时的速度

11、；(2)要使物体能够到达斜面顶端，3F力作用的时间至少多长？【答案】J ,【详解】(1)设斜面倾角为0 ,斜面对物体的摩擦力为Ff.当用F的拉力时，物体匀速运动,有F-mgsin 0 -Ff=0 当用3F的拉力时，物体的加速度为a,到达顶端时的速度为 v,由牛顿第二定律3F-mgsin 0 -Ff=ma v2-0=2aL 由式解得(2)设3F的拉力至少作用t时间，撤去拉力后加速度为a',还能滑行t '时间，撤去拉力后有mgsin 0 +Ff=ma'1 1 at2+ a a' t ' 2=L由式得a=2a',又由速度关系at-a ' t &

12、#39; =0,得 t ' =2t解得：12.一小轿车从高为10n倾角为37。的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在斜坡底端 115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2X103N,在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4 X 104N,小轿车的质量为 2t,小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m/s2)、求：(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)【答案】(1)10m/s(2)5s【详解】(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得 F1+mgsin370 科mgcos37° = ma1代入数据得a1 = 3m/s2由 v2 = 2a1x1