必修1第3章第1节知能演练强化闯关

1、1. (2012·广东高三六校联考)下面关于惯性大小的说法中, 正确的是()A. 两个质量相同的运动物体, 速度大的不容易停下来, 所以, 速度大的物体惯性大B. 推动静止的物体比推动正在运动的物体所需的力大, 所以, 静止的物体惯性大C. 在月球上举重比在地球上容易, 所以, 同一个物体在月球上比在地球上惯性要小D. 惯性的大小由物体的质量决定解析: 选 D.质量是物体惯性的唯一决定因素, 惯性与其他因素无关. 2. 下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A. 没有外力作用时, 物体不会运动, 这是牛顿第一定律的体现B. 物体受力越大, 运动得越快, 这是符合牛顿第二定律的C.

2、物体所受合外力为零, 则速度一定为零; 物体所受合外力不为零, 则其速度也一定不为零D. 物体所受的合外力最大时, 速度却可以为零; 物体所受的合外力最小时, 速度却可以最大解析: 选 D.物体的运动并不需要力来维持, A错误; 受力越大, 加速度可能大. 但运动并不一定越快, B错误; 物体所受合外力为零, 速度不一定为零, 如匀速运动的汽车, 物体所受合外力不为零, 速度可能为零, 如做竖直上抛运动的小球运动到最高点时, C错误, D正确. 图3193. (原创题)如图319所示, 竖直面内的固定光滑圆环, 两个有孔的小球A和B套在环上, 中间用一根轻绳相连, B处在过圆心的水平线上, 绳

3、与水平方向的夹角为30°时A、B均保持静止, 已知B的质量为m, 下列判断正确的是()A. 绳的张力大小等于mgB. A的质量为2mC. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g/2D. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g/2解析: 选BD.分别对A、B两球受力分析知, 均为三力平衡, 容易解得绳上张力大小等于2mg, A的质量为2m, 选项B正确, A错误; 剪断细绳的瞬间, A受到轨道的弹力将发生突变, A将沿环下滑, 加速度方向沿圆环的切向, a, 故选项C错误, D正确. 图31104. (2011·高考浙江理综卷)如图3110所示, 甲、乙两人在冰面上“拔河”. 两人中间位

4、置处有一分界线, 约定先使对方过分界线者为赢. 若绳子质量不计, 冰面可看成光滑, 则下列说法正确的是()A. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C. 若甲的质量比乙大, 则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D. 若乙收绳的速度比甲快, 则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析: 选C.A项中两力是一对作用力与反作用力, A错; B项中两力是一对平衡力, B错; 因m甲>m乙, 由a知a甲<a乙, 因xat2得x乙>x甲, C项正确; 由xat2知x与收绳的速度无关, D项错. 图31115. (改编题)如图3111所示, 质量为m的人站

5、在自动扶梯上, 扶梯正以加速度a向上减速运动, a与水平面夹角为30°, 求人对自动扶梯的压力和摩擦力. 解析: 人受到重力mg、支持力N和摩擦力f三个力的作用, 如图所示. 由于三个力都在水平和竖直这两个彼此垂直的方向上, 故取水平向左为x轴正方向, 竖直向下为y轴正方向, 由牛顿第二定律得fmaxmgNmayaxacos30°aayasin30°a解得fma, Nm.由牛顿第三定律可知, 人对自动扶梯的压力为m(g)方向向下; 对自动扶梯的摩擦力为ma, 方向水平向右. 答案: 见解析一、选择题1. 关于力和运动的关系, 下列说法正确的是()A. 物体受力不变

6、时, 运动状态也不变B. 只有物体受力变化时, 运动状态才会改变C. 力是使物体运动状态发生改变的原因D. 力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因解析: 选C.力是改变物体运动状态的原因, 不管力是恒力还是变力, 只要物体受到力的作用, 物体的运动状态就会改变, 故C正确, A、B错误; 物体保持静止或匀速直线运动状态是物体惯性的表现, 而不是因为物体受力, 故D错误. 2. 我国自行研制的磁悬浮列车在上海投入运营, 磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上方, 从而可高速行驶. 下列说法正确的是()A. 列车能浮起, 是靠列车向下喷气B. 列车浮起后, 减小了列车的惯性C. 列车浮起后, 减小

7、了列车与铁轨间的摩擦力D. 列车浮起后, 减小了列车所受的空气阻力解析: 选C.列车能浮起, 是靠磁场力; 列车浮起后, 质量不变, 所以列车的惯性不变; 磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上方, 从而可高速行驶, 速度大, 空气阻力会更大. 故选C.3. 跳高运动员从地面跳起, 在这一过程中()A. 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B. 运动员对地面的压力大于运动员受到的重力C. 地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力D. 运动员对地面的压力大于地面对运动员的支持力解析: 选BC.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对相互作用力, 由牛顿第三定律可知, 此二力大小相等, 故

8、A、D错误; 运动员能从地面跳起, 表明运动员所受合力向上, 所以地面对运动员的支持力大于重力, 当然运动员对地面的压力也大于运动员受到的重力, 故B、C正确. 4. (2011·高考北京理综卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处, 从几十米高处跳下的一种极限运动. 某人做蹦极运动, 所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示. 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动, 重力加速度为g.据图3112可知, 此人在蹦极过程中最大加速度约为()图3112A. gB. 2gC. 3g D. 4g解析: 选 B.“蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态, 此时绳的拉

9、力等于运动员的重力, 由图可知, 绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于T0即mgT0.即T0mg.当绳子拉力最大时, 运动员处于最低点且合力最大, 故加速度也最大, 此时T最大T03mg, 方向竖直向上, 由maT最大mg3mgmg2mg得最大加速度为2g, 故B正确. 图31135. (2012·佛山一中高三期中)物体静止放在光滑水平面上, 在如图3113所示的水平方向的力的作用下由静止开始运动, 下面说法正确的是()A. 0T时间内物体的加速度和速度都逐渐减小B. T时刻物体的加速度和速度都等于零C. T2T时间内物体的运动方向与原来相反D. T时刻物体的加速度等于零, 速度最大

10、解析: 选 D.物体放在光滑平面上, 所以受到的合外力即F, 由图象和牛顿第二定律, 物体0T时间内做加速度逐渐减小的加速运动, T时刻加速度为零, 速度最大, T2T时间内物体的加速度方向相反, 但速度方向不变, 做加速度逐渐增大的减速运动, 分析四个选项, 只有D正确. 6. 在“研究匀变速直线运动”的实验中, 取计数时间间隔为0.1 s, 测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值s1.2 cm, 若还测出小车的质量为500 g, 则关于加速度、合外力大小及单位, 既正确又符合一般运算要求的是()A. a m/s2120 m/s2B. a m/s21.2 m/s2C. F500×1.

11、2 N600 ND. F0.5×1.2 N0.60 N解析: 选BD.在应用公式进行数量运算的同时, 也要把单位带进运算. 带单位运算时, 单位换算要准确. 可以把题中已知量的单位都用国际单位表示, 计算结果的单位就是用国际单位表示的, 这样在统一已知量的单位后, 就不必一一写出各个量的单位, 只在数字后面写出正确单位即可. 选项A中s1.2 cm没变成国际单位, C项中的小车质量m500 g没变成国际单位, 所以均错误; B、D正确. 7. 如图3114所示, 两个质量分别为m11 kg、m24 kg的物体置于光滑的水平面上, 中间用轻质弹簧秤连接. 两个大小分别为T130 N、T

12、220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上, 则达到稳定状态后, 下列说法正确的是()图3114A. 弹簧秤的示数是25 NB. 弹簧秤的示数是50 NC. 在突然撤去T2的瞬间, m2的加速度大小为7 m/s2D. 在突然撤去T1的瞬间, m1的加速度大小为28 m/s2解析: 选CD.以m1、m2以及弹簧为研究对象, 则整体向右的加速度a2 m/s2; 再以m1为研究对象, 设弹簧的弹力为F, 则T1Fm1a, 则F28 N, A、B错误; 突然撤去T2的瞬间, 弹簧的弹力不变, 此时m2的加速度大小a7 m/s2, C正确; 突然撤去T1的瞬间, 弹簧的弹力也不变, 此时m1的加速度大小

13、a28 m/s2, D正确. 8.图3115(2011·高考新课标全国卷)如图3115所示, 在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板, 其上叠放一质量为m2的木块. 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等. 现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt(k是常数), 木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()图3116解析: 选A.在m2与m1相对滑动前, Fkt(m1m2)·a, a与t成正比关系, a1t关系图线的斜率为, 当m1与m2相对滑动后, m1受的是f21m2gm1a1, a1为一恒量, 对m2有Fm2gm2a

14、2, 得a2g, 斜率为, 此斜率大于滑动前图线的斜率, 可知A正确, B、C、D错误. 9.图3117如图3117所示, 在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B, m1>m2, A、B间水平连接着一轻质弹簧秤. 若用大小为F的水平力向右拉B, 稳定后B的加速度大小为a1, 弹簧秤示数为F1; 如果改用大小为F的水平力向左拉A, 稳定后A的加速度大小为a2, 弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是()A. a1a2, F1>F2 B. a1a2, F1<F2C. a1<a2, F1F2 D. a1>a2, F1>F2解析: 选A.把A、B作为一

15、个整体, 由牛顿第二定律知, F(m1m2)a, 所以a1a2, 当向右拉时, 把A作为研究对像, 由牛顿第二定律, F1m1a; 当向左拉时, 把B作为研究对像F2m2a; 由于m1>m2, 故F1>F2, 所以A正确, B、C、D错误. 10. (2012·安徽省城名校高三第三次联考)如图3118所示, 在光滑的水平面上叠放A、B两滑块(B足够长), 其中A的质量为1 kg, B的质量为2 kg, 现有一水平作用力F作用于B上, A、B间的摩擦因数为0.2, 当F取不同值时, (g10 m/s2)关于A的加速度说法正确的是()图3118A. 当F2 N, A的加加速度

16、为2 m/s2B. 当F4 N, A的加加速度为2 m/s2C. 当F5 N, A的加加速度为2 m/s2D. 当F7 N, A的加加速度为2 m/s2解析: 选 D.当F取某一值时, A、B将发生相对滑动, 对A、B有: aAg, aB, 发生滑动时, aBaA, 所以当F6 N时, A、B将发生相对滑动, A的加速度为2 m/s2, 选项D正确. 二、非选择题11.图3119(2012·福建毕业班质检)如图所示, 一探空气球匀速上升执行科学考察任务, 设其总质量为M, 所受浮力恒为F, 运动过程中所受空气阻力始终保持不变, 重力加速度为g.(1)求探空气球在运动过程中所受空气阻力的大小; (2)探空气球在上升过程中释放一个质量为m的探测仪器, 问此后探空气球将以多大的加速度上升？解析: (1)设所受空气阻力大小为f, 根据平衡条件, 得FMgf所以fFMg.(2)设加速度大小为a, 根据牛顿第二定律, 得Ff(Mm)g(Mm)a由得a.答案: 见解析12.图3120如图3120所示, 两个质量相同的小球A和B, 甲图中两球用不可伸长的细绳连接, 乙图中两球用轻弹簧相连, 然后用细绳