1、综合测评(四) 牛顿运动定律(分值：100 分 时间：60 分钟)命题报告知识点 简单 中等 较难对牛顿第一定律的理解 1、9对牛顿第二定律的理解 2超重与失重 3瞬时加速度的计算 4动力学的图象问题 6 8、11动力学的两类问题 5 7、12实验：验证牛顿第二定律 10一、选择题(本大题共 8 个小题，每小题 6 分，共 48 分)1. (2014北京高考)伽利略创造的把实验、假设和 逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图 1 所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球
2、沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、 2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图 1A如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【解析】 本题考查伽利略实验，需要学生理解实验并有一定的思维辨识能力根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与 O 点等高的位置，而 B、C、D 三个选 项，从题目不能直接得出，所以，选项 A 正确【答案】 A2(2014镇江一
3、中高一检测)下面说法正确的是( )A物体所受合外力越大，加速度越大B物体所受合外力越大，速度越大C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小D物体的加速度大小不变一定受恒力作用【解析】 根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A 对 B 错；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加，C 错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D 错误【答案】 A3(多选)(2014合肥一中高一检测)
4、在升降机中，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了 20%，于是他作出下列判断，其中正确的是( )A升降机以 0.8g 的加速度加速上升B升降机以 0.2g 的加速度加速下降C升降机以 0.2g 的加速度减速上升D升降机以 0.8g 的加速度减速下降【解析】 A、D 项的 a0.8 g，方向竖直向 上，由牛顿第二定律 F mg ma 得F1.8 mg，其中 F 为人的视重，即人 此时处于超重状态，A、D 错误B、C 项的 a0.2 g，方向竖直向下，根据牛顿第二定律 mg F ma，得 F0.8 mg，人的视重比实际重力小100%20%，B、C 正确mg Fmg【答案】 BC4如图 2 所示，
5、吊篮 P 悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体 Q 被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮 P 和物体 Q 的加速度大小分别是( )图 2A aP g aQ gB aP2 g aQ gC aP g aQ2 gD aP2 g aQ0【解析】 原来平衡，弹簧弹力 F 与 Q 重力 mg 相等细绳烧断瞬间，弹簧弹力不变，故 Q 所受合力仍为零，故 aQ0； P 受到重力 mg 和弹簧向下的压力 mg，故加速度 aP 2 g.故 D 正确F mgm 2mgm【答案】 D5如图 3 所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为 a
6、，则中间一质量为 m 的西瓜 A 受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )图 3A m B mag2 a2C m D m(g a)g2 a2【解析】 对西瓜 A 受力分析如图， F 表示周围西瓜对 A 的作用力，则由牛顿第二定律得： ma， 解得： F m ，故选 C.F2 mg 2 g2 a2【答案】 C6如图 4 所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 mg cos ，由牛顿第二定律得 mgsin mg cos ma2， a2 gsin g cos ，木块仍加速下滑，由于 a1a2，故图象为
7、 D.【答案】 D7. (2014新课标全国卷)如图 5，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度( )图 5A一定升高B一定降低C保持不变D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【解析】 这是一连接体，当稳定后，小球与小车有相同的加速度，橡皮筋中弹力满足胡克定律，并且竖直 方向合力为零，由此判断橡皮筋竖直方向的分量与原来长度的关系设橡皮筋原长为 l0、劲度系数为 k，静止时，橡皮筋长度为 l，加速时长度为 l且与竖直方向夹角为
8、.由胡克定律可知，静止时 k(l l0) mg，加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知k(l l0)cos mgk(l l0)sin ma则 k(l l0) k(l l0)cos lcos l l0(1cos )即 lcos l所以小球高度一定升高，故选项 A 正确【答案】 A8(2014重庆高考)以不同初速度将两个物体同时竖直 向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的 v t 图象可 能正确的是( )【解析 】 不受空气阻力的物体，运动过程中加速度不变， v t 图象为图中虚线所示受空气阻力的大小与速率
9、成正比关系的物体，上升过程中： mg kv ma， a g ，kvm开始时加速度最大，上 升过程中 a 始终大于 g，实线 v t 图象斜率均大于虚线斜率，只有选项 D 符合题意【答案】 D二、填空题(本大题共 2 个小题，共 18 分)9(6 分)(2014上海高考)牛顿第一定律表明，力是物体_发生变化的原因；该定律引出的一个重要概念是_【解析】 牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态发生变化的原因；物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律【答案】 运动状态 惯性10(12 分)(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验
10、中备有下列器材：A电磁打点计时器；B.天平(带砝码)；C.秒表；D.低压直流电源；E.纸带和复写纸；F.导线；G.细绳；H.小车；I.砂和小桶；J.一端附有滑轮的长木块； K.砝码其中多余的器材是_(填代号)，缺少的器材是_和_(2)在探究加速度 a 与质量 m 的关系时，分别以_为纵坐标、_为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系【解析】 (1)实验的重点是在质量一定时，根据不同力作用下打出的纸带，求出加速度；在力一定时，根据在不同质量条件下打出的纸带，求出加速度故只要明确打点计时器工作原理和实验步骤，则可判断多余的器材是 C、D；缺少的器材是低压交流电源和刻度尺(2)探究加速度 a 与质量
11、 m 的关系时，以 a 为纵坐标，以 为横坐标，作出的图象为经1m过原点的倾斜直线，这样很容易看出它们的关系【答案】 (1)C、D 低压交流电源 刻度尺 (2) a 1m三、计算题(本大题共 2 个小题，共 34 分)11(16 分)如图 6 甲所示，质量为 1 kg 的物块，在水平向右、大小为 5 N 的恒力 F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大且当物块速度为零时，空气阻力也为零物块加速度a 与时间 t 的关系图线如图 6 乙所示取重力加速度 g10 m/s 2，求：甲 乙图 6(1)物块与水平面间的动摩擦因数 ；(2)
12、t5 s 时物块速度的大小；(3)t6 s 时空气阻力的大小【解析】 (1)当 t0 时，由题意可知，物块所受空气阻力为零，此时物块的受力情况如图所示由 牛顿第二定律有： F Ff ma0FN mg0又因为 Ff F N由可求得 ： 0.3.(2)由题意可知，在 a t 图象中，图线与 t 轴所围的面积为速度的增加量，所 以 t5 s 时物块的速度大小为：v 25 m/s5 m/s.12(3)由题图可知， t5 s 后，物块做匀速直线运动，物块所受的空气阻力不变，设此过程中物块所受空气阻力为 F 空 ，由牛顿第二定律有：F Ff F 空 0联立以上各式解得： F 空 2 N.【答案】 (1)0
13、.3 (2)5 m/s (3)2 N12(18 分)如图 7 所示，质量为 M1 kg 的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为 m0.5 kg 的小滑块(可视为质点)以 v03 m/s 的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数 0.1，重力加速度 g 取 10 m/s2，木板足够长求：图 7(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小 a；(3)滑块与木板 A 达到的共同速度的大小 v.【解析】 (1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力f mg 0.5 N，方向向左根据牛顿第三定律，滑块对木板的摩擦力方向向右，大小为 0.5N.(2)由牛顿第二定律得： mg ma得出 a g 1 m/s 2.(3)木板的加速度 a g 0.5 m/s 2mM设经时间 t，滑块和长木板达到共同速度 v，则满足：对滑块： v v0 at对长木板： v a t由以上两式得：滑块和长木板达到共同速度 v1 m/s.【答案】 (1)0.5 N，方向向右 (2)1 m/s 2 (3)1 m/s
