2021年高考物理三轮冲刺《牛顿运动定律》练习三（含答案详解）

2021年高考物理三轮冲刺

《牛顿运动定律》练习三

一、单选题

1.如图所示，用两根长度均为l的轻绳将一小球悬挂在水平的天花板下，轻绳与天花板的夹角为θ，整个系统静止，这时每根轻绳中的拉力为T.现将一根轻绳剪断，当小球摆至最低点时，轻绳中的拉力为T′.θ为某一值时，最大，此最大值为(　　)

A.           B．2          C．3－2          D.

A．在0～t1时间内，N增大，f减小

B．在0～t1时间内，N减小，f增大

C．在t1～t2时间内，N增大，f增大

D．在t1～t2时间内，N减小，f减小

A．惯性是物体抵抗运动状态变化的性质

B．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力

C．物理公式只能确定物理量之间的数量关系，但不能确定物理量间的单位关系

D．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用的瞬间，加速度为零

A．电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板

B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零

C．以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律也是成立的

D．在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在

A. kg           B. kg           C. kg           D. kg

6.如图所示,bc为固定在小车上的水平横杆,物块A串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,A又通过轻细线悬吊着一个小铁球B,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而A、B均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ。小车的加速度逐渐增大,A始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时(　　)

A.横杆对A的摩擦力增加到原来的2倍

B.横杆对A的弹力增加到原来的2倍

C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍

D.细线的拉力增加到原来的2倍

二、多选题

A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行

B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上

C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向

D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变

A．车厢的加速度大小为gtanθ

B．绳对物体1的拉力大小为m1gcosθ

C．底板对物体2的支持力为m2g－m1g

D．物体2所受底板的摩擦力大小为m2gtanθ

A．物体在3 s内的位移s=3 m

B．恒力F与摩擦力f大小之比为F：f=3：1

C．物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.3

D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比为：=2：1

10. (多选)关于反作用力在日常生活和生产中的应用,下列说法正确的是(　　)

A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动

B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力

C.如图所示,是农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管会自动转向

D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水压出体外,乌贼就会向相反方向游去

11. (多选)如图所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块，其中M、P质量均为m，N、Q质量均为2m，M、P之间用一轻质弹簧相连．现用水平拉力F拉N，使四个木块以同一加速度a向右运动，则在突然撤去F的瞬间，下列说法正确的是(　　)

A．P、Q间的摩擦力不变

B．P、Q的加速度大小变为

C．M、N间的摩擦力不变

D．N的加速度大小仍为a

A．绳的张力减小，地面对a的支持力不变

B．绳的张力减小，地面对a的支持力增加

C．绳的张力增加，斜面对b的支持力不变

D．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加

0.参考答案

1.答案为：A；

解析：

 [根据平衡条件，由2Tsin θ=mg解得题图中轻绳的拉力T=.剪断一根轻绳，小球摆至最低点的过程中，由机械能守恒定律有，mgl(1－sin θ)=mv2，在最低点，由牛顿第二定律有，T′－mg=m，联立解得：T′=mg＋2mg(1－sin θ)=mg(3－2sin θ).==(3－2sin θ)×2sin θ，要使值最大，应用数学知识得sin θ=，代入可得=(3 －2sin θ)×2sin θ=，选项A正确. ]

解析：在0～t1时间内，由题图乙可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为θ，对物体受力分析，在竖直方向上有Ncosθ＋fsinθ－mg=ma1，在水平方向上有Nsinθ=fcosθ，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小．在t1～t2时间内，由题图乙可知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg－(Ncosθ＋fsinθ)=ma2，在水平方向上有Nsinθ=fcosθ，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小，故D正确．

解析：惯性是物体的固有属性，表征物体运动状态改变的难易程度，A正确．根据牛顿第三定律，两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的，B错误．物理公式不仅确定物理量之间的数量关系，也能确定单位关系，C错误．根据牛顿第二定律，合外力与加速度是瞬时对应关系，D错误．

解析：电梯静止时，由于不受空气阻力，苹果和羽毛均做自由落体运动，故二者同时落到电梯底板上，故A错误；电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛所受的合力等于它们的重力，故B错误；牛顿运动定律适用于惯性参考系，即选择静止或匀速直线运动的物体为参考系，以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律是不成立的，故C错误；由于电梯、苹果和羽毛三者同时自由下落时相对静止，此时它们仍受到引力作用，因此不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在，故D正确．

解析：A、B刚好无相对滑动地一起运动，说明A、B间的静摩擦力达到最大值，则A的加速度大小等于a=μg=2 m/s2，则B、C的加速度大小也是a=2 m/s2.对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律有：T=(mA＋mB)a，对C有：mCg－T=mCa，联立求得mC= kg，A正确．

6.答案为：A；

解析：对小球和物块组成的整体分析受力,如图甲所示,根据牛顿第二定律,水平方向有Ff=(m0+m)a,竖直方向有FN=(m0+m)g,则当加速度增加到2a时,横杆对m0的摩擦力Ff增加到原来的2倍。横杆对m0的弹力等于两个物体的总重力,保持不变,故A正确,B错误。以小球为研究对象分析受力情况,如图乙所示,由牛顿第二定律得mgtanθ=ma,解得tanθ=,当a增加到两倍时,tanθ变为两倍,但θ不是两倍。细线的拉力FT=,可见,a变为两倍后,FT不是两倍,故C、D错误。

解析：分析细线下面的小铁球，受力如图甲所示，只受到重力和拉力，二者的合力沿水平方向，则有a=gtanα.分析轻杆下面的小球，设轻杆对小球的力F与竖直方向夹角为β，受力分析如图乙，则有mg=Fcosβ，ma=Fsinβ，小铁球加速度相同，则a=gtanβ，代入计算得β=α，所以A正确，B、C错误；由于弹力没有沿杆的方向，所以轻杆不但被拉伸，还被弯曲，因此D正确．

解析：以物体1为研究对象，根据受力分析及牛顿第二定律得：m1a=m1gtanθ，a=gtanθ，A正确，同时可得绳的拉力大小T=，B错误．对物体2进行受力分析，由牛顿第二定律可知底板对物体2的支持力为N=m2g－T=m2g－，f=m2a=m2gtanθ，C错误，D正确．

解析：在速度—时间图象中图象与时间轴所围成的面积等于位移的大小，3 s内物体的位移大小应为9 m，A错误．撤去力F后，物体受摩擦力作用而减速运动，加速度大小为3 m/s2，而a2=μg，μ=0.3，C正确．匀变速直线运动的平均速度等于初末速度和的一半，故撤去F前后两个阶段的平均速度相同，D错误．根据牛顿第二定律可得：F－f=ma1，f=ma2，a1=6 m/s2，a2=3 m/s2，解得F：f=3：1，可知B正确．

10.答案为：ACD；

解析：人从小船的一端走向另一端时,要受到船给人的摩擦力,方向与人行走的方向相同,根据牛顿第三定律知,人对小船也有一个摩擦力,其方向与人行走的方向相反,因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态,向人行走的相反方向运动,所以选项A正确;汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,虽然燃气对排气筒有反作用力,但毕竟很小,并不是汽车动力的来源,因此选项B错误;农业灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转,大大增加了喷水的面积,选项C正确;乌贼通过身体侧面的孔把水吸入鳃腔,然后用力把水经过小孔压出体外,根据牛顿第三定律可知,乌贼就获得了方向相反的反作用力,从而向排水的相反方向游去,选项D正确。

11.答案为：AD；

解析：[撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对P、Q整体分析，加速度不变，隔离对P分析，P、Q间的摩擦力不变，故A正确；撤去F前，对P、Q整体分析，知弹簧的弹力F弹=3ma，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，可知P、Q的加速度不变，仍然为a，故B错误；撤去F前，隔离对M分析，f－F弹=ma，解得f=4ma，对整体分析，F=6ma，撤去F后，对M、N整体分析，a′==a，方向向左，隔离对N分析，f′=2ma′=2ma，知M、N间的摩擦力发生变化．N的加速度大小不变，方向改变，故C错误，D正确．]

解析：若二者在粗糙段上仍相对静止，应用整体法可知地面的支持力不变，隔离b研究，b受重力、斜面的支持力及细绳的拉力，在地面轨道的光滑段时这三力的合力为0，滑上粗糙段后合力方向改为水平向右，重力不变、拉力减小、斜面的支持力增大，A正确．若在粗糙段上，b相对于斜面向上运动，b对地有一个向上的加速度，系统处于超重状态，因此绳的张力减小，地面对整体的支持力增大，B正确，C、D错误．