1、1第三章 牛顿运动定律章末检测一、选择题1.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法正确的是( )A.由实验观察直接得出了自由落体运动的速度随时间均匀变化B.让铜球沿斜面滚下,冲淡重力,使得速度测量变得容易C.创造了实验和逻辑推理相结合的科学方法D.利用斜面实验主要是为了便于测量小球运动的位移答案 C 伽利略设计该实验的思路是用斜面代替自由落体运动,便于测出运动时间,并合理外推得到自由落体运动规律,即 C 正确。2.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )A.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大C.乒乓球可以
2、快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性答案 C 一切物体都具有惯性 ,惯性大小只与物体的质量有关。惯性是物体本身的一种属性 ,与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关,故 A、D 选项错误;静止的火车启动时,速度变化缓慢,是因为火车的质量大,惯性大,而不是因为静止的物体惯性大,B 选项错误。乒乓球可以快速抽杀,是因为其质量小,惯性小,在相同的力的作用下,运动状态容易改变,故 C 选项正确。3.在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼。速度方向如图所示。若顾客与扶梯保持相对静
3、止,下列说法正确的是( )A.在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力B.在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力C.在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同D.在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同2答案 A 当扶梯匀速运动时 ,顾客所受支持力等于顾客的重力 ,顾客不受摩擦力,所以 B、D 选项错误。当扶梯加速运动时,有斜向上的加速度,合力方向斜向上。顾客所受支持力大于顾客的重力,顾客受到水平向左的静摩擦力。所以 A 选项正确,C 选项错误。4.如图所示,质量为 4 kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为 1 kg 的物体 B 用细线悬挂起来,A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无
4、压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对 A 的压力大小为(取g=10 m/s2)( )A.0 N B.8 N C.10 N D.50 N答案 B 细线剪断瞬间,弹簧弹力不变 ,A 和 B 整体受到的合外力等于物体 B 的重力,因此整体的加速度为 a= = g,对物体 B:mBg-FN=mBa,FN=mB(g-a)= mBg=8 N,由牛顿第三定律知 B 正确。mBgmA+mB15 455.如图所示,传送带的水平部分长为 L,传动速率为 v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为 ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( )A. + B. C. D.Lv v2g L
5、v 2Lg 2Lv答案 B 当小木块刚放到传送带上时 ,由牛顿第二定律有 mg=ma,得 a=g设小木块加速到 v 时运动的距离为 L0,由 v2=2aL0,得 L0=v22g(1)当 LL 0时,小木块一直加速,vat 得 tvg或由 L= at2得 t=12 2Lg或由 L vt 得 t ,12 2Lv故 C、D 可能。(2)当 LL0时,小木块先加速后匀速,加速阶段有 v=at1,得 t1=vg匀速阶段有 L-L0=vt2,得 t2= -Lv v2g3由 t=t1+t2得 t= + ,故 A 可能。Lv v2g6.(多选)如图所示,质量分别为 m1、m 2的 A、B 两个物体放在斜面上,
6、中间用一个轻杆相连,A、B 与斜面间的动摩擦因数分别为 1、 2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况。下列分析正确的是( )A.若 1 2,m1=m2,则杆受到压力B.若 1= 2,m1m2,则杆受到拉力C.若 1 2,m1=m2,则 aAm2,aA=aB,所以杆不受力,B项错误;若 1aB,两物体有远离的趋势,所以杆受到拉力作用,C 正确;若 1= 2,m1m 2,aA=aB,所以杆不受力,D 项正确。7.如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块 A、B,水平推力 F 作用在 A 上,用 FAB代表 A、B 间的相互作用力,下列说法中正确的是( )A.若地面光滑,则 FAB=FB.若地面
7、光滑,则 FAB=F2C.若地面粗糙,且 A、B 被推动,则 FAB=F2D.若地面粗糙,且 A、B 被推动,则 FAB可能为 F答案 B 若地面光滑,整体法求加速度 a= ,隔离法对 B 有 FAB=ma= ;若地面粗糙,设每个木块与地面间F2m F2的摩擦力为 f,则 a= ,对 B,FAB=ma= -f ,故选项 B 正确。F-2f2m F2 F2二、非选择题48.某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的 a-F 图像。(1)图线不过坐标原点的
8、原因是 ; (2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 (填“是”或“否”);(3)由图像求出小车和传感器的总质量为 kg。 答案 (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)1解析 (1)a-F 图线与横轴交点为 (0.1,0),说明施加外力在 0.1 N 之内小车和传感器没有加速度,则知此原因是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力,因此不需要保证砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。(3)a-F 图线的斜率 k= ,再由图乙求出斜率,则可求出小车和传感器的总质量。1m9.如图所示,质量 M=8 kg 的小车放在光
9、滑水平面上,在小车左端施加一水平恒力 F=8 N,当小车向右运动速度达到 v0=3 m/s 时,在小车的右端轻轻放一个大小不计、质量 m=2 kg 的小物块。小物块与小车间的动摩擦因数 =0.2,小车足够长。g 取 10 m/s2,则:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过 t=3 s 小物块通过的位移大小为多少?答案 (1)2 m/s 2 0.5 m/s 2 (2)2 s(3)8.4 m解析 (1)小物块的加速度 am=g=2 m/s 25小车的加速度 aM= =0.5 m/s2F-mgM(2)由 amt=v0+
10、aMt,得 t=2 s,v 同 =22 m/s=4 m/s(3)在开始 2 s 内,小物块通过的位移 x1= amt2=4 m12在接下来的 1 s 内小物块与小车相对静止,一起做匀加速运动,加速度 a= =0.8 m/s2FM+m小物块的位移 x2=v 同 t+ at2=4.4 m12通过的总位移 x=x1+x2=8.4 m。10.如图所示,一质量为 mB=2 kg 的木板 B 静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板 B 右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角 =37。一质量为 mA=2 kg 的物块 A 由斜面轨道上距轨道底端 x0=
11、8 m 处静止释放,物块 A 刚好没有从木板 B 的左端滑出。已知物块 A 与斜面轨道间的动摩擦因数为 1=0.25,与木板 B 上表面间的动摩擦因数为 2=0.2,sin =0.6,cos =0.8,g 取 10 m/s2,物体 A 可看做质点。请问:(1)物块 A 刚滑上木板 B 时的速度为多大?(2)物块 A 从刚滑上木板 B 到相对木板 B 静止共经历了多长时间?木板 B 有多长?答案 (1)8 m/s (2)2 s 8 m解析 (1)设物块 A 从斜面滑下时的加速度大小为 a1,则mAg sin - 1mAg cos =m Aa1解得 a1=4 m/s2物块 A 刚滑到木板 B 上时的速度大小为 v1= = m/s=8 m/s2a1x0 248(2)物块 A 在木板 B 上滑动时,它们在水平方向上的受力大小相等,质量也相等,故它们的加速度大小相等,数值为 a2= = 2g=2 m/s2 2mAgmA设木板 B 的长度为 L,二者最终的共同速度为 v2,对物块 A 有 v2=v1-a2t2xA=v1t2- a212t22对木板 B 有 v2=a2t2xB= a212t22位移关系 xA-xB=L6联立解得相对滑行的时间和木板 B 的长度分别为:t 2=2 s,L=8 m
