内容正文:
章末检测卷(三) 牛顿运动定律
(满分:100分 时间:45分钟)
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)
1.(2020·福建三明一中模拟)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示.以下为他的设想步骤:①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动.通过对这个实验的分析,我们可以得到的最直接的结论是( )
A.自然界的一切物体都具有惯性
B.光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力
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:伽利略的理想斜面实验只能说明小球具有惯性,推广到一切物体的是牛顿,A错误;伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理,得出的结论是:力不是维持物体运动的原因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,B正确;如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变,这是牛顿得出的,C错误;小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小,这是牛顿第二定律内容,D错误.
答案:B
2.(2020·广东东莞调研)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车匀减速上坡时,乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A.处于超重状态
B.不受摩擦力的作用
C.受到向后(水平向左)的摩擦力作用
D.所受合力竖直向上
解析:当车匀减速上坡时,加速度方向沿斜坡向下,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下,合力的大小不变,则人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力,如图所示.将加速度沿竖直方向和水平方向分解,则有竖直向下的加速度,所以乘客处于失重状态,故A、B、D错误,C正确.
答案:C
3.(2020·安徽淮北质检)质量为m=2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动,经过一段时间后,物块回到出发点O处,取水平向右为速度的正方向,如图甲所示,物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法不正确的是( )
A.物块经过4 s离出发点最远[来源:Zxxk.Com]
B.物块运动到第3 s末时改变水平拉力的方向
C.3.5 s时刻水平力F的大小为4 N
D.4.5 s时刻水平力F的大小为16 N
解析:物块经过4 s,速度减小到零,离出发点最远,选项A正确.在0~3 s时间内,物块加速度a1=1 m/s2.由牛顿运动定律,F1-μmg=ma1,解得F1=12 N.在3~4 s时间内,物块加速度a2=-3 m/s2,由牛顿运动定律,F2-μmg=ma2,解得F2=4 N,物块运动到第3 s时水平拉力由12 N改变为4 N,但是方向没有改变,选项B错误,C正确.在4~5 s时间内,速度为负值,摩擦力方向改变,物块加速度a3=-3 m/s2.由牛顿运动定律,F3+μmg=ma3,解得F3=-16 N,选项D正确.
答案:B
4.如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M的铁块;右端悬挂有两质量均为m的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为2mg,最初系统处于静止状态.某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )
A.gg
B.
C.g
D.g
解析:由题意得,烧断细线前轻绳上的张力为2mg,可得到M=2m,以右下端的铁块为研究对象,根据平衡条件可知,细线烧断前弹簧的弹力为mg,细线烧断的瞬间,铁块M与右端上面的铁块m间轻绳的张力会发生变化,但二者加速度大小相同,根据牛顿第二定律有2mg+mg-mg=3ma,解得a=g,故选项C正确.
答案:C
5.(2020·山东临沂模拟)如图所示,滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点,此时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿直线NP自由滑下,又经t0时间到达坡底的P点.斜坡NP与水平面夹角为30°,不计摩擦阻力和空气阻力.则从M到P的过程中,滑雪者的加速度大小、速度大小随时间变化的图象正确的是( )
解析:从M到N的过程中,滑雪者做平抛运动,加速度