2019年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律新人教版

第三章 牛顿运动定律

综合过关规范限时检测 满分：100分 考试时间：60分钟

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。1～5题为单选，6～8题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)

1．(2018·河北冀州中学月考)2017年是浙江大学建校120周年，在浙大就读过一年的诺贝尔物理学奖获得者李政道在贺信中称：“一年‘求是’校训的熏陶，发端了几十年来我细推物理之乐。”物理学史上许多物理学家以科学探究为乐，下列符合物理史实的是导学号 21993423( B )

A．开普勒发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量 B．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献

C．伽利略利用小球沿斜面运动，“冲淡了重力作用”，验证了小球运动的速度与位移成正比

D．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因

[解析] 开普勒发现了行星运动的规律，卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量，选项A错误；伽利略、笛卡儿都对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项B正确；小球在斜面上运动，运动速度与位移不成正比，选项C错误；伽利略发现了力是改变物体运动状态的原因，选项D错误。

2．(2018·湖南省五市十校高三联考)《跳悬崖》是安卓平台上的一款益智休闲类小游戏，其过程中一个片段如图甲所示，。在游戏中，玩家控制的长毛怪要不断通过跳床帮助企鹅在悬崖上打下落脚点，企鹅则会按照打下的落脚点进行攀爬。假设长毛怪从一定高处开始仅在重力作用下下落，接触蹦床后弹回的整个过程中没有能量损失，长毛怪的速度随时间变化的图象如图乙所示，图中Oa段和cd段为直线。则下列说法不正确的是导学号 21993424( C )

A．长毛怪在0～t1段做自由落体运动 B．长毛怪在t1～t2段处于失重状态

C．长毛怪在t2～t4段先处于超重状态后处于失重状态 D．长毛怪在t5～t6段的加速度与0～t1段的相同

[解析] 由题意知速度方向向下时为正方向，长毛怪在0～t1段做自由落体运动，选项A正确；在t1～t2段速度继续增大，加速度方向向下，处于失重状态，选项B正确；在t2～

t4段速度先减小后增大，加速度方向向上，处于超重状态，选项C错误；t5～t6段和0～t1

段都是直线，所以斜率相同，加速度相同，选项D正确。

3．(2018·开封市高三定位考试)小明设计了一个模型火简箭，由弹簧测力计测得其重力为G。此火箭发射时可提供大小为F＝2G的恒定推动力，且持续时间为t。随后小明又对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭飞行时，火箭丢弃自身一半的质量，

2剩余时间，剩余的一半继续飞行。若采用原来的方法火箭最高可上升的高度为H，则采用

2改进后方案火箭最高可上升的高度为(不考虑燃料消耗引起的质量变化)导学号 21993425( C )

A．1.5H C．2.75H

B．2H D．3.25H

tt[解析] 对原方案的火箭加速上升过程分析，由牛顿运动定律，F－G＝ma，解得a＝g；1212

加速上升高度h1＝at＝gt，t时刻火箭向上的速度v＝at＝gt，失去推力后，做竖直上抛

22

v2gt运动，上升高度h2＝＝2g2g2

122

＝gt，H＝h1＋h2＝gt。采用二级推进的方式后，火箭在2

开始的加速上升过程，由牛顿运动定律，F－G＝ma1，解得a1＝g；前时间内火箭上升的高

21t212ta1tgt度H1＝a1()＝gt，时刻向上的速度v1＝＝，丢弃自身一半质量后，由牛顿运动定22822211tt1t252

律，F－G＝ma2，解得a2＝3g；后时间火箭加速上升的高度H2＝v1＋a2()＝gt，t时

2222228

tv22

刻向上的速度v2＝v1＋＝2gt，失去推力后，做竖直上抛运动，上升高度H3＝＝

22ga2t12521121122

＝2gt，H′＝H1＋H2＋H3＝gt＋gt＋2gt＝gt＝H＝2.75H，选项C正确。

8844

gt2g2

4．(2018·益阳市 湘潭市调研考试)如图所示，质量均为m的两物块A和B的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿倾角为α的固定光滑斜面下滑，重力加速度大小为g，以下说法正确的是导学号 21993426( B )

A．B对A的支持力大小为mg

B．A对B的压力大小为mgcosα C．A与B之间的摩擦力为0 D．A与B之间的摩擦力为mgsin2α [解析]

2

A、B整体具有沿斜面向下的加速度，设加速度大小为a，由牛顿第二定律可知，(m＋m)a＝(m＋m)gsinα，得a＝gsinα，将a正交分解为竖直分量a1、水平分量a2，如答图1所示，由于具有水平分量a2，故物块A必受水平向右的摩擦力Ff，A受力如答图2所示；由牛顿第二定律得：竖直方向上：mg－FN＝ma1，水平方向上：Ff＝ma2，斜面与水平方向的夹角为α，摩擦力和弹力的合力与水平方向夹角为α，由几何关系得：a1＝asinα＝gsinαsinα＝

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gsin2α，a2＝acosα＝gsinαcosα，解得FN＝mg－mgsinα＝mgcosα，Ff＝mgsinαcosα，

由牛顿第三定律得，A对B的压力大小为mgcosα，由以上分析可知ACD错误，B正确。

5．(2018·湛江调研测试)一位50kg的乘客乘坐电梯，t＝0时从地面由静止开始升到顶层用了10s的时间。电梯的加速度随时间的关系图线如图所示，其中加速度的正值表示方向向上，g取10m/s，由图可知导学号 21993427( B )

2

2

A．电梯地板给乘客的最大力大小为500N B．乘客给地板的最小力大小为350N C．电梯加速到速度最大用时2s

D．在7～8s时间内，乘客对电梯的压力越来越大

[解析] 由加速度随时间变化的图象可知，电梯向上加速运动的加速度最大值为a1＝2m/s，此时电梯地板给乘客的支持力最大。设电梯地板给乘客的最大支持力为F1，由牛顿第二定律，F1－mg＝ma1，解得F1＝600N，选项A错误。电梯向上减速运动的最大加速度为

2

a2＝－3m/s2，此时电梯地板给乘客的支持力最小，设电梯地板给乘客的最小支持力为F2，由

牛顿第二定律，F2－mg＝ma2，解得F2＝350N，根据牛顿第三定律，乘客给电梯地板的最小压力大小为350N，选项B正确。由加速度随时间变化的图象可知，电梯加速到速度最大时用时4s，选项C错误。在7～8s时间内电梯加速度方向向下，处于失重状态，加速度数值越

来越大，因此在7～8s时间内乘客对电梯的压力越来越小，选项D错误。

6．(2018·河北石家庄质检)如图所示，质量均为m＝3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k＝10N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块在水平外力F作用下向右做a＝2m/s的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ＝0.5，g＝10m/s。则导学号 21993428( BCD )

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A．物块A、B分离时，弹簧的弹力为0 B．物块A、B分离时，所加外力F的大小为21N C．物块A、B由静止开始运动到分离运动的距离为0.09m D．物块A、B由静止开始运动到分离时，所用的时间为0.3s

[解析] 物块A、B分离时，A、B间弹力为0，A、B的加速度相同，即F－μmBg＝mBa，

kx－μmAg＝mAa，则弹簧的弹力不为0，A错误；分离时研究B，F－μmg＝ma，解得F＝21N，

B正确；A、B静止时，对于A、B有kx1＝2μmg，A、B分离时，对A有kx2－μmg＝ma，此12

过程中x1－x2＝at，解得x1－x2＝0.09m，t＝0.3s，CD正确。

2

7．(2018·江西省奉新一中高三上学期第四次月考试题)如图所示，质量为M、半径为4R的半球体A始终静止在粗糙水平面上，质量为m、半径为R的光滑小球B通过一根与半球体A最高点相切但不接触的水平细线系住静止在半球体A上。已知重力加速度为g，下列说法正确的是导学号 21993429( AD )

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A．细线对小球的拉力大小为mg

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B．地面对半球体的摩擦力的大小为mg

4

C．保持小球的位置和静止状态不变，将细线左端沿竖直墙壁逐渐上移，细线对小球的拉力逐渐增大

D．剪断B球绳子的瞬间，小球B的加速度大小为0.6g

[解析] 对小球进行受力分析如图1可知，小球受重力、支持力、绳子的拉力作用而处于平衡状态，由几何关系可知，sinθ＝4R/5R＝0.8，故θ＝53°，则由几何关系知，F＝