内容正文:
(
考察范围:
5.3牛顿第二运动定律、5.4牛顿第三运动定律
) (
第
十八
周
·周末
小测卷
) (
第
五
章
牛顿运动定律
) (
时间:45分钟
满分:100分
)
一、选择题:本题共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,关于车拉马与马拉车的问题,下列说法中正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力
2.游泳时手和脚向后划水的力与水向前推手和脚的力,他们大小相等,方向相反,在一条直线上,因此( )
A.它们是一对平衡力 B.它们是作用力和反作用力
C.它们作用效果互相抵消 D.以上说法都是错的
3.在亚运会体操女子平衡木单项决赛中,体操运动员站在水平的平衡木上处于静止平衡状态,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.人受到支持力是因为脚底发生了形变
B.平衡木对人的支持力和人的重力是性质相同的力
C.过运动员的重心作竖直线,该竖直线一定穿过平衡木
D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力是一对平衡力
4.“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候,双手一搓竹柄,然后双手松开,“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空,过一会落下来。松手后,在“竹蜻蜓”上升的过程中,关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
5.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.墨条对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对作用力和反作用力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
6.如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A.匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B.鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则
7.如图是小明锻炼身体用的滑板车的结构示意图,关于小明骑行滑板车的过程中的相关物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.小明单脚蹬地,滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因
B.小明骑行时转动车把拐弯,此时车把是省力杠杆
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向受力平衡
D.小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力
8.如图为《天工开物》里的农具耩子,耩子的底部套上铁尖,中间是一个放种子的方形木斗。播种时,牛通过绳拉耩子前进,均匀摇晃,种子便顺着方形木斗缓缓而下进入土地。下列说法正确的是( )
A.耩子加速前进时,牛拉绳的力一定大于绳拉牛的力
B.耩子减速前进时,绳拉耩子的力一定等于耩子拉绳的力
C.牛对绳的拉力和绳对牛的力是一对平衡力
D.绳对耩子的拉力大于耩子对绳的力,因此耩子被拉动
9.如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为,儿子对父亲的力记为,则( )
A. B.和大小相等
C.先于产生 D.后于产生
10.如图所示,甲、乙两同学掰手腕,甲获胜。若甲对乙的力大小为,乙对甲的力大小为,则( )
A.先于产生 B.先于产生
C. D.
11.质量为2000kg的小货车在平直路面上以的加速度行驶,假定车受到的阻力为其所受重力的0.1倍,重力加速度g取则该车所受牵引力大小是( )
A.2000N B.4000N C.5000N D.6000N
12.在校运会上,小王将铅球用尽全力斜向上掷出,获得冠军。忽略空气阻力。铅球在空中运动的过程中,其加速度a随时间t变化的关系图像为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,侧小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大 B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为3g D.加速度先增大后减小
14.如图所示为某缆车运送货物的示意图,已知缆绳和水平方向夹角为30°,车厢内P、Q两物体与车厢一起沿缆绳向上做匀加速直线运动,P、Q和车厢保持相对静止。下列P、Q两物体间摩擦力可能为零的是( )
A. B.
C. D.
15.如图所示,质量均为m的两个相同小球甲和乙用轻弹簧连接,并用轻绳、固定,处于静止状态,水平,与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g。则( )
A.的拉力大小为
B.的拉力大小为
C.若剪断,该瞬间小球乙的加速度大小为0
D.若剪断,该瞬间小球甲的加速度大小为
二、非选择题:共40分。
16.(8分)如图所示,光滑水平地面上静置一长方体木箱ABCD,木箱中固定一倾斜的光滑木板PQ,已知。质量为m的光滑小球置于木板左侧,重力加速度为g。
(1)若木箱静止不动,求小球受到木箱的弹力大小。
(2)若小球与木箱以大小为的加速度一起向左运动,求此时小球受到木箱的弹力大小。
17.(10分)如图所示,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被固定,桶C自由地摆放在桶A、B之间。已知每只油桶质量为m,重力加速度为g。
(1)当汽车匀速行驶时,求B对C的支持力大小;
(2)为避免C脱离B而发生危险,求汽车刹车的最大加速度a的大小。
18.(10分)如图所示,小球质量为m,斜劈质量为M、斜面倾角为θ,用水平向右的推力作用在斜劈上时,小球位于斜劈的斜面上和斜劈恰好相对静止。已知重力加速度为g,不计一切摩擦,求:
(1)斜劈对小球的支持力大小N;
(2)水平推力的大小F。
19.(12分)如图,水平面上有一辆小车,小车上有一倾角为30°的光滑斜面,用劲度系数为500 N/m的弹簧连接一质量为2 kg的物体。以下过程中,物体m与斜面保持相对静止。(g取)
(1)若要使物体m对斜面无压力,小车加速度必须多大?
(2)若使弹簧保持原长,小车的加速度又该如何?
(3)当小车以的加速度向右加速运动时,求弹簧伸长的长度。
答案以及解析
1.答案:C
解析: AB.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,可知,无论车是不动还是加速前进,马拉车的力的大小始终等于车拉马的力,故AB错误;
C.结合上述可知,马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小,故C正确;
D.结合上述可知,马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
2.答案:B
解析:游泳时手和脚向后划水的力与水向前推手和脚的力,它们是作用力和反作用力,作用在不同的对象上,所以它们作用效果不可以互相抵消。故选B。
3.答案:C
解析:A.人受到支持力是因为平衡木发生了形变故A错误;B.平衡木对人的支持力和人的重力是性质不相同的力,故B错误;C.过运动员的重心作竖直线,该竖直线一定穿过平衡木,否则运动员不能静止于平衡木上,故C正确;D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力是一对相互作用力,故D错误。故选C。
4.答案:C
解析:“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,根据牛顿第三定律可知,“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等,二者方向相反。
故选C。
5.答案:C
解析:A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;C.墨条对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对作用力和反作用力,故C正确;D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,二者不是一对平衡力,故D错误。故选C。
6.答案:D
解析:A.鸡蛋匀速向上提起过程中,手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小,故A错误;B.鸡蛋受到手指的压力,机械手指发生弹性形变,对与之接触的鸡蛋有压力作用,故B错误;C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,根据平衡条件,手指对鸡蛋的合力为,故C错误;D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,根据牛顿第二定律,手指对鸡蛋的合力为故D正确。故选D。
7.答案:C
解析:A.小明单脚蹬地滑板车会前进,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确,不符合题意;
B.小明骑行时转动车把拐弯,此时动力臂大于阻力臂,车把是省力杠杆,故B正确,不符合题意;
C.小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车水平方向减速运动,受力不平衡,故C错误,符合题意;
D.小明站在滑板车上,滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。故选C。
8.答案:B
解析:牛拉绳的力和绳拉牛的力是一对作用力与反作用力,大小相等,A、C错误;绳对耩子的拉力和耩子对绳的力是一对相互作用力,二者等大、反向,B正确,D错误。
9.答案:B
解析:和是作用力和反作用力,遵循牛顿第三定律,这对力同时产生、同时消失、大小相等、方向相反,B正确,ACD错误。
10.答案:D
解析: 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力,总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。故选D。
11.答案:D
解析:根据题意,设该车所受牵引力大小为F,由牛顿第二定律有,代入数据解得,故选D。
12.答案:A
解析:由题意,忽略空气阻力,铅球抛出后只受重力,由牛顿第二定律有
解得
可知加速度a为重力加速度g,保持不变,A选项符合题意。
故选A。
13.答案:A
解析:设弹簧与水平面的夹角为θ,小球从P点运动到O点的过程中,根据牛顿第二定律有,运动过程中,θ(锐角)与均不断减小,则小球加速度不断减小,即小球一直做加速度逐渐减小的加速运动,A正确,BD错误;在P点时小球的加速度最大,撤去拉力后瞬间,小球所受的合力与撤去拉力前在P点时所受拉力等大反向,则有,解得最大加速度,C错误。
14.答案:A
解析:A.根据题意,车厢内P、Q两物体与车厢一起沿缆绳向上做匀加速直线运动,则加速度的方向沿缆绳方向,即与水平方向成30°斜向右上方,若P、Q间没有摩擦力,则P受竖直向下重力和垂直于接触面的支持力,支持力的方向与水平方向成60°斜向右上方,二者的合力方向可能沿缆绳方向,故A正确;
CD.若P、Q间摩擦力为零,P受向下的重力和垂直于接触面的支持力,二者的合力不可能沿缆绳向上,故CD错误;
B.若P、Q间没有摩擦力,则P受竖直向下重力和垂直于接触面的支持力,支持力的方向与水平方向成30°斜向右上方,二者的合力方向不可能沿缆绳方向向上,故B错误。
故选A。
15.答案:C
解析:AB.对甲乙整体受力分析可知,的拉力大小为
的拉力大小为,故AB错误;
CD.若剪断瞬间,弹簧的弹力不变,大小仍等于mg,则小球乙受的合外力仍为零,加速度为零;对甲分析可知,由牛顿第二定律可知加速度,故C正确,D错误。
故选C。
16.答案:(1)
(2)mg或
解析:(1)当木箱静止时,小球置于木板左侧,其受力分析图如图甲所示,,解得。
(2)若小球与木箱一起以的加速度向左加速运动,此时小球将挤压箱体的AD面,受力分析如图乙所示,可知,解得。若小球与木箱一起以的加速度向左减速运动,此时小球将挤压箱体的AB面,受力分析如图丙所示,可知,解得。
17.答案:(1)
(2)
解析:(1)以C为研究对象,受力分析如图
货车匀速行驶时,有
解得
(2)如图所示
当汽车刹车C恰好脱离B时,有
竖直方向有
水平方向有
解得
即汽车刹车的最大加速度
18.答案:(1)
(2)
解析:(1)对小球进行受力分析,如图所示
则有
解得
(2)结合上述,对小球进行分析,牛顿第二定律有
对斜劈与小球构成的整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
19.答案:(1)
(2),方向向左
(3)
解析:(1)若要使物体m对斜面无压力,则物体受重力和沿斜面向上的弹簧拉力,由牛顿第二定律可知
解得
(2)若使弹簧保持原长,物体受重力和垂直线面的支持力,由牛顿第二定律可知
解得
方向向左;
(3)对物体进行受力分析如图所示
解得
由胡克定律可知
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