专题3.1 牛顿三定律的理解及实验【练】-2022年高考物理一轮复习讲练测

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专题3.1牛顿三定律的理解及实验—【练】一、练基础1．(2021·青岛一模)伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图 (a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是A．图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B．图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C．图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持2． (2021·山东济宁市微山县第二中学高三月考)引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚需超过单杠面.下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是(　　)A.加速上拉过程中，单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力B.在加速下放过程中，单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力C.悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力D.加速下放过程中，在某瞬间人可能不受力的作用3．（2021·浙江衢州市高三二模）大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动（如图1），为了防止油涌动导致车体重心急剧变化的危害，在油罐车内部设置了一些固定挡板（如图2）。下列说法错误的是（　　）A．油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧B．油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动D．油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡油板油也几乎不会涌动4．（2021·广东湛江市高三一模）一质量为m的乘客站在倾角为的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以大小为的加速度加速上行，如图所示。重力加速度大小为g。该过程中，乘客对踏板的压力大小为（　　）A． B． C． D．5．(2021届山东省济南市高三模拟)如图所示，A球和天花板之间用轻弹簧相连，A球和B球之间用轻细线相连，整个系统保持静止。已知轻弹簧的劲度系数为k，A、B两球的质量分别为m和2m，重力加速度为g。现剪断轻细线，弹簧的变化始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）A．剪断瞬间，A球的加速度为0B．剪断瞬间，A球的加速度为2gC．剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为D．剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为6．(2020·河北邢台市质检)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示.已知重力加速度为g，环沿杆以加速度a匀加速下滑，则此时箱子对地面的压力大小为(　　)A.Mg＋mg－ma   B.Mg－mg＋maC.Mg＋mg   D.Mg－mg7．（2021届辽宁省辽阳市高三模拟）如图所示，小球C置于内侧面光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，在缓慢增大A的倾角（木板未达竖直状态）的过程中，整个装置仍处于静止状态，则该过程（　　）A．C受到三个力的作用                   B．C对B的压力减小C．A受到的压力减小                     D．A受到的摩擦力大小不变8．（2021届江苏省扬州中学高三月考）一小滑块（可看成质点）在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示．在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3、F4，则下列判断一定正确的是A．F1<F2 B．F2=F3 C．F1>F4 D．F3>F49.(2021·广东实验中学模拟)某实验小组利用如图1所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。(1)实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要__________、__________。 (2)下列做法正确的是__________。 A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行     B．在调节木板倾斜角度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上 C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 E．用托盘和盘内砝码的重力作为小车和车上砝码受到的合外力，为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量(3)某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a－关系图线如图所示。由图可分析得出：加速度与质量成__________关系(填“正比”或“反比”)；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角__________(填“过大”或“过小”)。二、练能力10．（2021年江苏省淮安市清江浦区淮阴中学高考物理模拟试卷）如图所示，质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，其倾角为，斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的下端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态，重力加速度为则下列说法正确的是A. 物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大
B. 物块下滑到速度最大时其重力势能减少
C. 物块下滑过程中，地面对斜面体的摩擦力最大值为
D. 斜面体与地面的摩擦因数11．（2021届广东实验中学高三阶段测试）如图所示，静止的长方体铁箱内用细绳a、b系着小球，绳a倾斜向上、绳b水平，用传感器测得两绳的拉力分别为Fa、Fb。若观测到Fa不变、Fb变小，小球相对铁箱的位置保持不变，则铁箱的运动情况可能是（　　）A．向左加速 B．向右加速C．向上加速 D．向下加速12．(2021·海口模拟)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)A．510 N　　　　　　　B．490 N       C．890 N             D．910 N13．（2021·辽宁辽阳市高三一模）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（　　）A．运动员的质量为                     B．运动员的最大加速度为C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为     D．运动员离开蹦床后上升的最大高度为14.(2021·福建六校联考)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 (1)实验时，一定要进行的操作是__________。A．用天平测出砂和砂桶的总质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2(结果保留3位有效数字)。 (3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图线是一条直线，如图a所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M＝__________。 a               bA.    B.－m0       C.－m0    D.(4)乙同学根据测量数据作出如图b所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是______________________________________________________________。三、练真题16.（2020·新课标Ⅰ）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N17．（2018浙江）通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是A. 亚里士多德    B. 伽利略    C. 笛卡尔    D. 牛顿18．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=      （用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为             （结果保留2位小数）。