高考物理三轮冲刺牛顿运动定律练习三含答案详解

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1、2021年高考物理三轮冲刺牛顿运动定律练习三一、单选题如图所示，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，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.为某一值时，最大，此最大值为()A. B2 C32 D. 如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是()A在0t1时间内，N增大，f减小B在0t1时间内，N减小，f增大C在t1t2时间内，N增大，f增大D在t1t2时间内，N减小，f减

2、小下列说法正确的是()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，加速度为零爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实验，在这个实验中，当电梯(内部为真空)相对于地球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底板上，当电梯做自由落体运动时，观察者发现从手中释放的苹果和羽毛会停在空中而不下落以下对这一实验的说法中正确的是()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

3、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、B两物体相对静止地叠放在光滑水平面上，mA=1 kg、mB=2 kg，A、B间的动摩擦因数=0.2，用一根跨过定滑轮的轻绳连接B、C两物体，开始时用手按住A、B两物体，系统静止，之后松手若A、B刚好无相对滑动地一起运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与轻绳之间的摩擦，则C物体的质量为(g=10 m/s2)()A. kg B. kg C. kg D. kg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,

4、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。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 (多选)如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成角，若，则下列说法正确的是 ()A轻杆对小球的弹力方向与细线平行B轻杆

5、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 (多选)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1.跟物体1相连接的绳与竖直方向成角重力加速度大小为g.下列说法中正确的是()A车厢的加速度大小为gtanB绳对物体1的拉力大小为m1gcosC底板对物体2的支持力为m2gm1gD物体2所受底板的摩擦力大小为m2gtan (多选)如图甲，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t=1 s时刻撤去恒力F，物体运动的vt图象如图乙所示，重力加速

6、度g=10 m/s2，则()A物体在3 s内的位移s=3 mB恒力F与摩擦力f大小之比为F：f=3：1C物体与地面间的动摩擦因数为=0.3D在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比为：=2：1 (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

7、去 (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()AP、Q间的摩擦力不变BP、Q的加速度大小变为CM、N间的摩擦力不变DN的加速度大小仍为a (多选)如图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上的挡板上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动当它们刚运动至轨道的粗糙段时，下列说法可能正确的是()A绳的张力减小，地面对a的支持力不变

8、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的支持力增加参考答案答案为：A；解析： 根据平衡条件，由2Tsin =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(1sin )=mv2，在最低点，由牛顿第二定律有，Tmg=m，联立解得：T=mg2mg(1sin )=mg(32sin ).=(32sin )2sin ，要使值最大，应用数学知识得sin =，代入可得=(3 2sin )2sin =，选项A正确. 答案为：D；解析：在0t1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

9、为，对物体受力分析，在竖直方向上有Ncosfsinmg=ma1，在水平方向上有Nsin=fcos，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小在t1t2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(Ncosfsin)=ma2，在水平方向上有Nsin=fcos，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小，故D正确答案为：A；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

10、关系，D错误答案为：D；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正确答案为：A；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=g=2 m/s2，则B、C的加速

11、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=(mAmB)a，对C有：mCgT=mCa，联立求得mC= kg，A正确答案为：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mgtan=ma,解得tan=,当a增加到两倍时,tan变为两倍,但不是两倍。细线的拉力FT=,可见,a变为两倍后,FT不是

12、两倍,故C、D错误。答案为：AD；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=gtan.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，受力分析如图乙，则有mg=Fcos，ma=Fsin，小铁球加速度相同，则a=gtan，代入计算得=，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正确答案为：AD；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=m1gtan，a=gtan，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=m2gT

13、=m2g，f=m2a=m2gtan，C错误，D正确答案为：BC；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=g，=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：Ff=ma1，f=ma2，a1=6 m/s2，a2=3 m/s2，解得F：f=3：1，可知B正确答案为：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

14、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。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

15、，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，fF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正确答案为：AB；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