1、单元过关检测(三)牛顿运动定律一、选择题(本题共小题,在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,第题有多项符合题目要求)1(2019湖北黄冈调研)远在春秋战国时代(公元前772公元前221年)，我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也”“刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运动或运动加快对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是()A墨子认为力是改变物体运动状态的原因B墨子认为力是使物体产生加速度的原因C此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同D此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同C“力，刑(形)之所以奋也”也就是说，力是使物体运动的原因，即力是改变物体运动状态
2、的原因，是使物体产生加速度的原因，此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同，而亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止故C错误，A、B、D正确2下列关于惯性的说法中正确的是()A速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以速度大的物体惯性大B同一个物体在光滑水平面上时的惯性小，在粗糙水平面上时的惯性大C乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D在“嫦娥二号”卫星中的物体不存在惯性C决定物体惯性大小的因素是质量，因此A、B的说法错误；乒乓球的质量较小，可以快速抽杀，即运动状态容易改变，亦即乒乓球惯性小，C正确；在“嫦娥二号”卫星中的物体尽管处于失重状态，但其质量不变，因
3、此仍然具有惯性，D错误3手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了对于这一现象，下列说法正确的是()A锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系C锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的力是作用力与反作用力的关系，不论力的作用效果如何，两者总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，故C正确4(2019湖北黄石模拟)如图，带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上，光滑的小
4、球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上，弹簧处于拉伸状态现剪断细线，小球沿斜面向下运动的过程中()A弹簧达到自然长度前加速运动，之后减速运动B弹簧达到自然长度前加速运动，之后先加速运动后减速运动C加速度先增大后减小D加速度一直减小B在未剪断细线时，弹簧处于伸长状态，故弹簧对小球有向下的弹力，故剪断细线后小球先加速向下运动，加速度减小，当弹簧的弹力沿斜面向上且等于小球重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大，小球继续向下运动，此后弹簧的弹力大于小球重力沿斜面向下的分力，小球做减速运动，并且加速度增大，选项B正确5如图甲所示，质量为M2 kg的木板静止在光滑水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板
5、的左测沿木板表面水平冲上木板物块和木板的速度时间图象如图乙所示，g10 m/s2，结合图象，下列说法正确的是()A可求得物块在前2 s内的位移3 mB可求得物块与木板间的动摩擦因数0.2C可求得物块的质量m1 kgD可求得木板的长度L2 mB由运动学图象知，物块在前2 s内的位移x1 m21 m5 m，A错误；01 s，两物体加速度大小相同，设物块加速度大小为a1，木板加速度大小为a2，则有mgma1Ma2，则mM2 kg，C错误；g2，0.2，B正确；由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系，故无法求出木板的长度，D错误注意不能认为图象中三角形面积对应木板的长度，实际上三角形面积
6、对应的是木板的最小长度6.如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出，下列说法正确的是()A.由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量，则可以增大小车的惯性CD喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B项错误；塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力，故C项正确；若增大试管内水的质量，则小车整体的惯性
7、增大，故D项正确.7(2019河北邯郸模拟)建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处(如图甲)图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是()A前5 s的平均速度是0.5 m/sB前10 s钢索最容易发生断裂C3036 s材料处于超重状态D整个过程材料上升高度是36 mAB前5 s内的平均速度 m/s0.5 m/s，故A正确；前10 s内做匀加速直线运动，加速度向上，拉力大于重力，1030 s内做匀速直线运动，拉力等于重力，3036 s内做匀减速直线运动，加速度向下，处于失重状态，拉力小于重力所以前10 s内绳子拉力最大，最容易断裂，故B正确，C错误；由图可知，
8、s(2036)128 m，所以36 s内的位移小于36 m，故D错误8(2019河南洛阳一模)如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向的夹角60，使飞行器恰好沿与水平方向的夹角30的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速直线飞行，飞行器所受空气阻力不计下列说法中正确的是()A飞行器加速时动力的大小等于mgB飞行器加速时加速度的大小为gC飞行器减速时动力的大小等于mgD飞行器减速飞行时间t后速度为零BC飞行器恰好沿与水平方向的夹角30的直线斜向右上方匀加速飞行时，受力分
9、析图如图甲所示，由几何关系知2mgcos 30F，可得加速时动力的大小等于Fmg，选项A错误；动力F与飞行器的重力mg的合力大小等于mg，所以飞行器加速时加速度的大小为g，选项B正确；飞行器沿原方向匀减速飞行时，受力分析图如图乙所示，由几何关系知sin 60，可得飞行器减速时动力的大小等于Fmg，选项C正确；飞行器加速飞行时间t后的速度为vatgt，减速飞行时合外力大小为mgcos 60，则减速飞行时加速度大小为，减速飞行时间2t后速度为零，选项D错误9静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化如图甲所示在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化
10、如图乙所示，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()甲乙A物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变B物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C物体的质量为6 kgD4 s末物体的速度为4 m/sABD将题图甲、乙对照可以看出，在02 s时间内，物体处于静止状态，静摩擦力逐渐增大到6 N时物体开始有加速度.2 s时力F16 N，加速度a11 m/s2，利用牛顿第二定律有F1fma1,4 s时力F212 N，加速度a23 m/s2，利用牛顿第二定律有F2fma2，联立解得物体的质量为m3 kg，滑动摩擦力f3 N，小于最大静摩擦力，选项A正确，C错误由滑动摩擦力公式fmg，可得物体与水
11、平面间的动摩擦因数为0.1，选项B正确物体从2 s时开始运动，根据加速度时间图象的面积表示速度变化量可知，4 s末物体的速度为v2 m/s4 m/s，选项D正确二、非选择题10在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图甲所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端，实验中力传感器的拉力为F，保持小车包括位移传感器(发射器)的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图乙所示甲乙(1)小车与轨道的滑动摩擦力Ff_N(2)从图象中分析，小车
12、包括位移传感器(发射器)的质量为_kg(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角调整到tan _解析(1)根据图象可知，当F0.67 N时，小车开始有加速度，则Ff0.67 N(2)根据牛顿第二定律aF，则aF图象的斜率表示小车包括位移传感器(发射器)质量的倒数，则M kg kg0.67 kg(3)为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：Mgsin Mgcos 解得：tan ，根据FfMg得：0.1所以tan 0.1答案(1)0.67(2)0.67(3)0.111如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从A点由静止开始做匀加速运动，前进了0.45 m抵达B点时，
13、立即撤去外力，此后小木块又前进了0.15 m到达C点，速度为零，已知木块与斜面动摩擦因数，木块质量m1 kg.求：(1)木块向上经过B点时速度为多大？(2)木块在AB段所受的外力多大？(g10 m/s2)解析(1)撤去外力后，小木块做匀减速运动从B运动到C，加速度大小为agsin gcos 7.5 m/s2所以有vv2as代入可解得vB1.5 m/s(2)设外加恒力为F，则刚开始从A运动到B的加速度为a1(gsin gcos )刚开始是做匀加速直线运动，故有：v2a1s1代入数据可求得：F10 N答案(1)1.5 m/s(2)10 N12如图所示为四旋翼无人机，它是能够垂直起降，能以多种姿态飞
14、行(如悬停、前飞、侧飞和倒飞等)的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用若一架质量m2 kg的无人机，运动过程中所受空气阻力大小恒为f4 N，g取10 m/s2(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，若在t5 s时离地面的高度h75 m，求无人机动力系统所能提供的最大升力F；(2)当无人机悬停在空中某一高度时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力从静止开始坠落，已知无人机坠落到地面时的速度v40 m/s，求无人机悬停时距离地面的高度H；(3)若无人机悬停时距离地面的高度h50 m，在无人机突然失去升力后的坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上的最大升力F32
15、 N为保证无人机安全着地，求无人机从开始坠落到恢复升力的最长时间t1解析(1)设无人机上升时加速度大小为a，由匀变速直线运动规律得hat2无人机上升时受到重力、空气阻力和升力F的共同作用，由牛顿第二定律得Fmgfma联立解得F36 N(2)设无人机坠落过程中加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgfma1解得a18 m/s2由匀变速直线运动规律得v22a1H解得H100 m(3)设无人机恢复升力后向下做减速运动时的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得Fmgfma2解得a28 m/s2设无人机恢复升力时速度为vm，则有h，vma1t1解得t12.5 s答案(1)36 N(2)100 m(3)2.5 s- 8 -
