2020届高考物理总复习学案：第三单元 牛顿运动定律 单元检测 Word版含答案

一、选择题

1.(2018伍佑中学调研)如图所示,某杂技演员在做手指玩圆盘的表演。设该盘的质量为m,手指与盘之间的

动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )。

A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力沿该手指方向 B.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,则盘受到手指水平向右的静摩擦力 C.若盘随手指一起水平做匀加速运动,则手指对盘的作用力大小不可超过

mg

D.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘的摩擦力大小一定为μmg

【解析】若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指对盘的作用力大小等于mg,方向竖直向上,A项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,盘相对手指静止,不受静摩擦力的作用,B项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但并没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力f≤μmg,手指对盘的作用力F≤确,D项错误。

【答案】C

=mg,C项正

2.(2018贵州安顺中学模拟)如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个

装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )。

A.3 N和4 N C.1 N和2 N

B.5 N和6 N

D.5 N和2 N

【解析】当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律可知,天花板受到的拉力为1N,地板受到的压力为6N;当弹簧由于被拉伸而产生2N的弹力时,可得天花板受到的拉力为5N,地板受到的压力为2N,D项正确。

【答案】D

3.(2019湖南株洲五校联考)物体A、B分别静止在倾角为θ1、θ2的光滑斜面上,它们的质量分别为mA、mB,

用沿斜面方向向上的拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中A、B所示,则( )。

A.θ1>θ2,mA>mB C.θ1<θ2,mA>mB

B.θ1>θ2,mA

【解析】用沿斜面方向向上的拉力F拉物体时,根据牛顿第二定律,有F-mgsinθ=ma,即a=F-gsinθ,因此在a-F图象中,斜率表示物体质量的倒数,所以mAθ2。

【答案】B

4.(2018福建福州元洪中学测试)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木

板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,则小滑块A的质量为( )。

A.4 kg

B.3 kg

C.2 kg

D.1 kg

【解析】当F=8N时,加速度a=2m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(mA+mB)a,代入数据解得

mA+mB=4kg,当F大于8N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对B有a=乙可知,图线的斜率k=【答案】B

=F-,由图

==1,解得mB=1kg,从而可得滑块A的质量mA=3kg,B项正确。

5.(2018南昌十中模拟)如图甲所示,一斜面倾角θ=30°,斜面AB长L=5 m,质量m=2 kg的小物体(可以看作

质点)从斜面顶端A由静止释放,斜面与小物体间的动摩擦因数μ=

,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( )。

A.小物体受四个力作用

B.小物体的加速度大小为2 m/s2

C.小物体下滑到斜面底端B时的速度大小为2 m/s D.小物体下滑到斜面底端B所用时间为2 s

【解析】对小物体受力分析如图乙所示,小物体受重力mg、斜面支持力FN、摩擦力Ff三个力作用,A项错误;垂直斜面方向,由平衡条件得mgcosθ=FN,沿斜面方向上,由牛顿第二定律得mgsinθ-Ff=ma,又Ff=μFN,解得a=gsinθ-μgcosθ=2.5m/s2,B项错误;小物体下滑到斜面底端B时的速度大小vB==5m/s,C项错误;

设运动时间为t1,根据位移公式可知t1=

=2s,D项正确。

【答案】D

6.(2018太原育英中学月考)(多选)如图所示,A、B、C三个小球的质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的

轻绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,A球另一端用细线悬挂在倾角为θ的光滑斜面上,整个系统均静止,现将A上面的细线烧断,使A的上端失去拉力,则在烧断细线瞬间( )。

A.A、B、C的加速度的大小分别为aA=1.5gsin θ、aB=1.5gsin θ、aC=0 B.A、B、C的加速度的大小分别为aA=gsinθ、aB=2gsin θ、aC=0 C.A、B间轻绳的拉力大小为0.5mgsin θ D.B、C间弹簧的弹力大小为2mgsin θ

【解析】烧断细线瞬间,弹簧弹力不变,因此aC=0,以A、B为研究对象,根据牛顿第二定律,有3mgsinθ=2ma,显然aA=aB=1.5gsinθ,A项正确,B项错误;以A为研究对象,根据牛顿第二定律,有

mgsinθ+T=ma,A、B间轻绳的拉力大小为0.5mgsinθ,C项正确;以C为研究对象,根据力的平衡可知,弹力大

小为mgsinθ,D项错误。

【答案】AC

7.(2018江西十校模拟)如图所示,质量相同的两物体A、B,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮

两侧,连接物体A的细线与斜面C平行,物体B与A处于同一水平高度,此时物体A恰好静止在倾角为37°的斜面C上。某时刻剪断细线,使物体A、B开始运动,C仍然静止。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,则在剪断细线后( )。

A.物体A、B运动到水平面的时间相等 B.A的加速度大小为2 m/s2 C.A受到的摩擦力与剪断细线前相同 D.地面对C的摩擦力比剪断细线前大

【解析】设A物体在斜面上受到的最大静摩擦力为f,根据平衡条件,有mgsin37°+f=mg,解得f=mg,剪断细线,对A有mgsin37°-f=ma,解得a=2m/s2,B项正确;剪断细线后,B做自由落体运动,加速度大于A的加速度,两物体位于同一高度,运动到水平面时,A的位移较大,故物体A、B运动到水平面的时间不相等,A项错误;A受到的摩擦力与剪断细线前大小相同,方向相反,C项错误;剪断细线前,以A、C为研究对象,地面对C的摩擦

力大小f1=Tcos37°=mgcos37°=mg,剪断细线后,以A、C整体为研究对象,设地面对C的摩擦力为f2,在水平方向上有f2=macos37°=【答案】B

mg,故地面对C的摩擦力比剪断细线前小,D项错误。

8.(2019合肥九中模拟)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的加

速度大小a随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,两次提升的高度相同,提升用时相等(均为2t0)。对于第①次和第②次提升过程的加速度之比为( )。

A.a1∶a2=4∶5 C.a1∶a2=3∶4

B.a1∶a2=2∶3 D.a1∶a2=5∶6

【解析】矿车上升所用的时间为2t0,根据第①次的提升过程,提升的高度h=a1(2t0)2,第②次提升过程,加速过程所用时间为t0,匀速过程所用时间也为t0,匀速运动的速度v=a2t0,根据题意,有

h=a1(2t0)2=a2+a2,所以a1∶a2=3∶4,C项正确。