牛顿运动定律单元测试(2012年高考试题版)

1、牛顿运动定律单元测试2021年高考物理试题计算题1. 2021卷.如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上外表水平。那么在斜面上运动时,F n LB受力的示意图为)J tF N匚尸G(D )2. 2021卷.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成 正比，以下描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象，可能正确的选项是夹子和木块的质量分别3.为力A.C.2021卷.如下列图，一夹子夹住木块，在力 F作用下向上提升， m M夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为 f,假设木块不滑动, F的最大值是2fm 十 M 2fm 十 M

2、B.Mm2fm 十 M2fm 十 Mm+ M g D .m M gMM4. 2021卷.将地面上静止的货物竖直向上吊起, 图像如下列图。以下判断正确的选项是A. 前3s货物处于超重状态B. 最后2s货物只受重力作用C. 前3s与最后2s货物的平均速度相同货物由地面运动至最高点的过程中，v tD. 第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒5. 2021卷如下列图，劲度系数为 k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触未连接，弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度弹簧长度被压缩了xo,此时物体静止。撤去 F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4xo。物体

3、与水平面间的动摩擦因数为口，重力加速度为g。那么A 撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为kxomC .物体做匀减速运动的时间为D 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mgx0 型k6. 2021全国新课标.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概 念，从而奠定了牛顿力学的根底。早期物理学家关于惯性有以下说法，其中正确的选项是A. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B. 没有力作用，物体只能处于静止状态C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D. 运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动7

4、. 2021卷如下列图，放在固定斜面上的物块以加速度 再施加一竖直向下的恒力F，那么A. 物块可能匀速下滑B. 物块仍以加速度a匀加速下滑C. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑二.填空题8. 2021全国理综.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电 源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系。1完成以下实验步骤中的填空： 平衡小车所受的阻力： 小吊盘中不放物块， 调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直 到打点计时器打出一系列 的点。

5、 按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 翻开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m 按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。 在每条纸带上清晰的局部，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距S1, S2,。求出与不同 m相对应的加速度a。1 以砝码的质量 m为横坐标-为纵坐标，在坐标纸上做a11出-m关系图线。假设加速度与小车和砝码的总质量成反比，那么-与m处应成关aa系填“线性或“非线性。(2 )完成以下填空：(i) 本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是

6、 。(ii) 设纸带上三个相邻计数点的间距为 si、S2、s3°a可用si、S3和厶t表示为a=图2为用米尺测量某一纸带上的 Si、S3的情况，由图可读出Si=mms3=由此求得加速度的大小 a=m/s2。(iii) 图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为 b,假设牛顿定律成立，那么小车受到的拉力为 ，小车的质量为 。1_ 11a/z*=_° FJJW三.计算题9. (2021高考卷)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米电梯的简化模型 如图1所示考虑平安、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，电梯在t=0时由静止开始上升，a

7、 t图像如图2所示.电梯总质量 叶2.0 x 103kg .忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2.(1 )求电梯在上升过程中受到的最大拉力R和最小拉力F2；拉力电梯(2) 类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由ut图像求位移的 方法.请你借鉴此方法，比照加速度 和速度的定义，根据图2所示a t图 像，求电梯在第1s的速度改变量 u 1 和第2s末的速率U 2 ；(3) 求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率 P;再求在0 11s时间， 拉力和重力对电梯所做的总功W。设拖把头的质量10. (2021全国新课标).拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)为m,拖杆质量可以忽略

8、；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推 拖把，拖杆与竖直方向的夹角为e。(1) 假设拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。(2) 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为入。存在一临界角e °,假设ewe。，那么不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan e 0。11. (2021卷).如图，将质量 m 0.1kg的圆环套在固定的水 平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数=0.8。对环施加一位于竖直平面斜向上，与杆夹角 =

9、53的拉力F,使圆环以a = 4.4m/s 2的加速度沿杆运动，求F的大2小。(取 sin53 = 0.8 , cos53 = 0.6 , g= 10m/s)。12. (2021卷)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v t图象如下列图。球与水平地面相碰后离开地面时的速度 大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为取 g =10 m/s 2,求：(1 )弹性球受到的空气阻力f的大小；(2) 弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。13. (2021卷)。某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S,比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小 a的加速度从静

10、止开始做匀加速运动，当速度到达V0时，再以V0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛中，该同学 在匀速直线运动阶级保持球拍的倾角为0 0 ,如题25图所示。设球在运动过 程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩 擦，球的质量为 m重力加速度为g 空气阻力大小与球速大小的比例系数k求在加速跑阶段球拍倾角0随球速V变化的关系式 整个匀速跑阶段，假设该同学速率仍为V0 ,而球拍的倾角比0 0大了 B并保持不变，不计 球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求B应满足的条件。14. (20

11、21卷)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石腊做成两条质量詈倍,均为m形状不同的"A鱼和"B鱼，如下列图。在高出水面 H处分别静止释放"A鱼和度减为零。“鱼在水中运动时，除受重力外,B鱼，“ A鱼竖直下潜hA后速度减为零，“ B鱼竖直下潜hB后速还受浮力和术的阻力。“鱼在水中所受浮力是其重力的 重力加速度为g, “鱼运动的位移值远大于“鱼的长度。假设“鱼 运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：(1) “ A鱼入水瞬间的速度 VA1；(2) “ A鱼在水中运动时所受阻力fA；(3) “ A鱼与“ B鱼在水中运动时所受阻力之比f A：f BO牛顿运动

12、定律单元测试(2021年高考物理试题)选择题题号1234567答案ACAACBDADC二.填空题 &等间距线性(i)(ii)50 t224.2(23.924.5之间也可)47.3(47.047.6)1.16(1.131.19)(iii)1 bk k计算题9. (1)由牛顿第二定律，有F mg ma由a t图像可知，F-i和F2对应的加速度分别是 a 1.0m/s2 , a21.0m/s2F,m(gaj2.0103(10 1.0)N2.2104NF2m(ga2)2.0103(10 1.0)N1.8104N(2 )类比可得，所求速度变化量扥与第1秒a t图线下面的面积v1 0.50m/ s

13、同理可得v2v2v01.5m/s,v00,第2s末的速率v21.5m/s(3) 由a t图像可知，11s30s的速率最大，其值等于等于011sa t图线下面的面积，有vm 10m/s此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率35P Fvm mgvm 2.0 10 10 10W 2.0 10 W11由动能定理，总功 W Ek2 Ek1 mv； 0 - 2.0 103 102 J 1.0 105J2210. 解：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 FcosB +mg=N®Fsin 0 =f式中N和f分别为地板对拖把的正压力和

14、摩擦力。按摩擦定律有f=卩N联立式得 f mgsin cosFsin 入 N(2)假设不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有这时式仍满足。联立式得sincosmFg现考察使上式成立的0角的取值围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有sin cos 0使上式成立的0角满足0W0。，这里0 o是题中所定义的临界角，即当0W0 o时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为tan 0=511.令 F sin 53 mg 0 , F N5当F N时，环与杆的上部接触，由牛顿运动定律4F cosFnmaFn F sin mg ,m(a g)0.1 (4.4

15、0.8 10)由此得F=1Ncos sin 0.6 0.8 0.85当F N时，环与杆的下部接触，由牛顿运动定律4F cos Fn ma F sinFN mg由此得m(ag)0.1 (4.4 0.8 10)cossin0.6 0.8 0.89N12. (1)由 Vt图像可知，小球下落过程中的加速度为:a1Ums?0.58m s2根据牛顿第二定律，得 mgma1所以弹性小球受到的空气阻力mg mai(0.1100.18) N=0.2N(2)小球第一次反弹后的速度V1据牛顿4m s4得，弹3m sa：mgm第二定0.1 10 0.2m s2=12m s2速度为0.1根据vt2 V：2ah，得弹性小球第一次反弹的高度2v2a32m2 120.375mmgtan。13. (1 )在匀速运动阶段，有 mgtan 0 kv0得kVo(2) 加速阶段，设球拍对球的支持力为N ,有N sinkv ma N cos mg得tan tan 0g Vo(3) 以速度v0匀速运动时，设空气阻力与重力的合力为F,有F 盹cos o球拍3为0 时，空气阻力与重力的合力不变，设球沿球拍面下滑的加速度为a有设匀速跑阶段所用的时间为t，有tS Vo