2019屆高三物理一輪復(fù)習(xí)單元質(zhì)檢三牛頓運(yùn)動(dòng)定律-Word版含解析

1、單元質(zhì)檢三牛頓運(yùn)動(dòng)定律(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)單元質(zhì)檢第6頁(yè)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.在滑冰場(chǎng)上,甲、乙兩個(gè)穿著溜冰鞋的小孩原來(lái)靜止不動(dòng),在猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn),這是由于()A.在推的過(guò)程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的過(guò)程中,甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間C.在剛分開(kāi)時(shí),甲的初速度大于乙的初速度D.在分開(kāi)后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小答案C解

2、析在推的過(guò)程中,作用力與反作用力大小相等,相互作用時(shí)間相同,故A、B均錯(cuò);分開(kāi)后,兩者滑動(dòng)摩擦力分別為Ff1=m1g,Ff2=m2g,則各自的加速度分別為a1=g,a2=g,兩者做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等,則根據(jù)v2=2ax,可知,因?yàn)閤1x2,則v1v2,故C對(duì)、D錯(cuò)。2.(2018福建省三明月考)直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子,如圖所示。設(shè)投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的二次方成正比,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力最大C.箱子接近地

3、面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D.若下落距離足夠長(zhǎng),箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”答案C解析由于箱子在下降的過(guò)程中受到空氣的阻力,加速度的大小要小于重力加速度,由牛頓第二定律可知物體一定要受到箱子底部對(duì)物體的支持力的作用,所以A錯(cuò)誤。箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí),箱子的速度為零,此時(shí)受到的阻力的大小也為零,此時(shí)加速度的大小為重力加速度,物體處于完全失重狀態(tài),箱內(nèi)物體受到的支持力為零;箱子接近地面時(shí),速度最大,受到的阻力最大,所以箱子底部對(duì)物體向上的支持力也是最大的,所以B錯(cuò)誤,C正確。由以上的分析可知,箱子底部對(duì)物體向上的支持力隨速度的增大而增大,所以不可能“飄起來(lái)”,所以D錯(cuò)誤。3

4、.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R和2R的兩個(gè)圓,兩圓的最高點(diǎn)相切,切點(diǎn)為A,B和C分別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn),其中AB長(zhǎng)為R,AC長(zhǎng)為2R?，F(xiàn)沿AB和AC建立兩條光滑軌道,自A處由靜止釋放小球,已知小球沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t1,沿AC軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t2,則t1與t2之比為()A.1B.12C.1D.13答案A解析設(shè)AB與豎直方向的夾角為,如圖所示,則AB=2Rcos 由牛頓第二定律得物體沿AB下滑的加速度為a=gcos 解得在AB上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,則AB=,解得t1=2;設(shè)AC與豎直方向的夾角為,則AC=4Rcos 由牛頓第二定律得物體沿AC下滑的加速度為a=gcos

5、可知物體在AC上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=2,所以,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。4.如圖所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為的斜面上,車上站著一質(zhì)量為m的人,若要平板車靜止在斜面上,車上的人可以()A.勻速向下奔跑B.以加速度a=gsin 向下加速奔跑C.以加速度a=gsin 向下加速奔跑D.以加速度a=gsin 向上加速奔跑答案C解析小車受重力、支持力及人對(duì)小車的壓力及摩擦力而處于平衡狀態(tài);將重力分解,則在沿斜面方向向下的分力為Mgsin ;要使小車處于平衡狀態(tài),則人對(duì)小車應(yīng)有沿斜面向上的大小為Mgsin 的力;由牛頓第三定律可知,人受向下的大小為Mgsin 的摩擦力;對(duì)人受力分析,則有人受重力、支

6、持力、向下的摩擦力;則人受到的合力為mgsin +Mgsin ;由牛頓第二定律可知a=gsin ,故C正確。5.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M=2 kg的小木板放在光滑的水平地面上,在木板上放著一個(gè)質(zhì)量為m=1 kg的小物體,它被一根水平方向上壓縮了的彈簧推著靜止在木板上,這時(shí)彈簧的彈力為2 N?，F(xiàn)沿水平向左的方向?qū)π∧景迨┮宰饔昧?使木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起來(lái),運(yùn)動(dòng)中力F由0逐漸增加到9 N,以下說(shuō)法正確的是()A.物體與小木板先保持相對(duì)靜止一會(huì),后相對(duì)滑動(dòng)B.物體受到的摩擦力一直減小C.當(dāng)力F增大到6 N時(shí),物體不受摩擦力作用D.小木板受到9 N的拉力時(shí),物體受到的摩擦力為3 N答案C解析由題,當(dāng)彈簧

7、的彈力是2 N向左時(shí),物體仍然靜止在木板上,所以物體與木板之間的最大靜摩擦力要大于或等于2 N。若要使物體相對(duì)于木板向右滑動(dòng),則物體受到向右的合力至少為4 N的力,物體的加速度為a= m/s2=4 m/s2同時(shí),物體與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),木板的加速度要大于物體的加速度,當(dāng)二者相等時(shí),為最小拉力。則有Fmin=(M+m)a=(2+1)4 N=12 N即只有在拉力大于12 N時(shí),物體才能相對(duì)于木板滑動(dòng),所以在拉力小于9 N時(shí),物體相對(duì)于木板靜止。故A錯(cuò)誤。若物體與木板之間的摩擦力恰好為0,則物體只受到彈簧的彈力的作用,此時(shí)物體的加速度為a= m/s2=2 m/s2由于物體始終相對(duì)于木板靜止,所以此時(shí)

8、整體在水平方向的受力為F0=(M+m)a=(2+1)2 N=6 N所以當(dāng)力F增大到6 N時(shí),物體不受摩擦力作用。則拉力小于6 N之前,摩擦力隨拉力F的增大而減小,當(dāng)拉力大于6 N時(shí),摩擦力又隨拉力的增大而增大。故B錯(cuò)誤,C正確。小木板受到9 N拉力時(shí),整體的加速度a= m/s2=3 m/s2物體受到的摩擦力為Ff,則ma=Ff+2 N所以Ff=ma-2 N=1 N。故D錯(cuò)誤。6.如圖,帶有豎直支柱的斜面體靜止在水平地面上,光滑的小球被輕質(zhì)細(xì)線和輕彈簧系住靜止于斜面體上,彈簧處于拉伸狀態(tài),現(xiàn)燒斷細(xì)線,則在細(xì)線燒斷瞬間()A.小球加速度方向沿斜面向下B.小球所受合外力為零C.斜面體對(duì)小球的支持力瞬

9、間增大D.地面對(duì)斜面體的支持力瞬間增大答案AC解析細(xì)線燒斷的瞬間,彈簧的彈力不變,仍然沿斜面向下,小球受重力、支持力和彈簧的彈力作用,合外力沿斜面向下,故A正確,B錯(cuò)誤。設(shè)開(kāi)始細(xì)繩與斜面的夾角為,斜面的傾角為,細(xì)繩燒斷前,在垂直斜面方向上有FTsin +FN=mgcos ,細(xì)線燒斷的瞬間,FN=mgcos ,可知支持力瞬間增大,故C正確。對(duì)整體分析,燒斷前,整體重力等于支持力,燒斷細(xì)線的瞬間,小球有沿斜面向下的加速度,小球處于失重狀態(tài),則地面支持力變小,故D錯(cuò)誤。7.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長(zhǎng)直桿上,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)給環(huán)一個(gè)水平向右的恒力F,使圓環(huán)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),

10、同時(shí)對(duì)環(huán)施加一個(gè)豎直向上、大小隨速度變化的作用力F1=kv,其中k為常數(shù),則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.最大加速度為B.最大加速度為C.最大速度為D.最大速度為答案AC解析當(dāng)F1=mg,即kv=mg,v=時(shí),圓環(huán)水平方向不受摩擦力,則圓環(huán)的加速度最大為a=,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)摩擦力Ff=(kv-mg)=F時(shí),對(duì)應(yīng)的速度最大,v=,C正確,D錯(cuò)誤。8.如圖所示,質(zhì)量為M足夠長(zhǎng)的斜面體始終靜止在水平地面上,有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在受到沿斜面向下的力F的作用下,沿斜面勻加速下滑,此過(guò)程中斜面體與地面的摩擦力為0。已知重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.斜面體給小物塊的作用力大小等于mgB.斜面體

11、對(duì)地面的壓力小于(m+M)gC.若將力F的方向突然改為豎直向下,小物塊仍做加速運(yùn)動(dòng)D.若將力F撤掉,小物塊將勻速下滑答案AD解析m受到的是沿斜面方向的力作用,m加速下滑,M不受地面的摩擦力作用,說(shuō)明斜面體給小物塊的作用力大小等于mg,將力F撤掉,小物塊勻速下滑,故A、D正確;視兩物體為整體,具有向下的加速度,有一個(gè)向下的合外力,所以斜面體對(duì)地面的壓力大于(m+M)g,故B錯(cuò)誤;若F豎直向下時(shí),將F沿著斜面與垂直斜面方向分解,結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式,則有=tan ,小物塊仍做勻速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題(12分)甲9.(2017河南二七區(qū)月考)某實(shí)驗(yàn)小組在探究加速度與物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如

12、下的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知小車質(zhì)量m1=214.6 g,砝碼盤(pán)質(zhì)量m0=7.8 g,所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源頻率f=50 Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是:A.按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng);C.取下細(xì)繩和砝碼盤(pán),記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m;D.將小車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁,先接通電源,再放開(kāi)小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán),改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)BD步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度。回答下列問(wèn)題:(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?(選填“是”或“

13、否”)。(2)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中,如下表,次數(shù)12345砝碼盤(pán)中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49小車的加速度a/(ms-2)0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫(huà)出a-F圖象(如圖丙)。造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是。從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是,其大小為。丙答案(1)否(2)在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力(只要涉及“未考慮砝碼質(zhì)量的因素”就算正確)砝碼盤(pán)的重力0.08 N解析(1)掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán),小車做勻速運(yùn)動(dòng),所以,取下細(xì)繩和砝碼盤(pán)后,小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力等于砝碼和砝碼盤(pán)的總重力,因

14、此,實(shí)驗(yàn)中不必使砝碼及砝碼盤(pán)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(2)實(shí)驗(yàn)中本應(yīng)有(m0+m)g=m1a,由于實(shí)驗(yàn)中未計(jì)入砝碼盤(pán)的質(zhì)量m0,測(cè)得的圖象與真實(shí)圖象相比沿F軸左移m0g,圖象將不過(guò)原點(diǎn)。由圖象及上述分析可知m0g=0.08 N。三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分)10.(10分)一物體沿斜面向上以12 m/s的初速度開(kāi)始滑動(dòng),它沿斜面向上以及沿斜面向下滑動(dòng)的v-t圖象如圖所示,求斜面的傾角以及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g取10 m/s2)答案斜面的傾角30,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=。解析由題圖可知上滑過(guò)程的加速度a=則a上= m/s2=6 m/s2,下滑過(guò)程的加速度a下= m/s2=4 m

15、/s2上滑過(guò)程和下滑過(guò)程對(duì)物體受力分析如圖上滑過(guò)程a上=gsin +gcos 下滑過(guò)程a下=gsin -gcos ,聯(lián)立解得=30,=11.(14分)如圖所示,一質(zhì)量為mB=2 kg的木板B靜止在光滑的水平面上,其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端(斜面底端與木板B右端的上表面之間有一段小圓弧平滑連接),軌道與水平面的夾角=37。一質(zhì)量也為mA=2 kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端x0=8 m處?kù)o止釋放,物塊A剛好沒(méi)有從木板B的左端滑出。已知物塊A與斜面軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.25,與木板B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.2,sin =0.6,cos =0.8,g取10 m/s2,物塊A可

16、看作質(zhì)點(diǎn)。求:(1)物塊A剛滑上木板B時(shí)的速度為多大?(2)物塊A從剛滑上木板B到相對(duì)木板B靜止共經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間?(3)木板B有多長(zhǎng)?答案(1)8 m/s(2)t2=2 s(3)L=8 m解析(1)物塊A從斜面滑下的加速度為a1,則mAgsin -1mAgcos =mAa1解得a1=4 m/s2物塊A滑到木板B上的速度為v1= m/s=8 m/s(2)物塊A在木板B上滑動(dòng)時(shí),它們?cè)谒椒较蛏系氖芰Υ笮∠嗟?質(zhì)量也相等,故它們的加速度大小相等,數(shù)值為a2=2g=2 m/s2設(shè)木板B的長(zhǎng)度為L(zhǎng),二者最終的共同速度為v2,對(duì)物塊A有v2=v1-a2t2,xA=v1t2-a2對(duì)木板B有v2=a2t2,

17、xB=a2位移關(guān)系xA-xB=L聯(lián)立解得相對(duì)滑行的時(shí)間和木板B的長(zhǎng)度分別為t2=2 s,L=8 m12.(16分)如圖所示,一水平的足夠長(zhǎng)的淺色長(zhǎng)傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面。傳送帶上左端放置一質(zhì)量為m=1 kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為均為1=0.1。初始時(shí),傳送帶與煤塊及平板都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的向右加速度a=3 m/s2開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v=1.5 m/s后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng),隨后,在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí),在平板右側(cè)施加一個(gè)水平恒力F=

18、17 N,F作用了0.5 s 時(shí)煤塊與平板速度恰相等,此時(shí)刻撤去F。最終煤塊沒(méi)有從平板上滑下,已知平板質(zhì)量M=4 kg(重力加速度g取10 m/s2),求:(1)傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度;(2)有F作用期間平板的加速度大小;(3)平板上表面至少多長(zhǎng)(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)s=0.75 m(2)a2=2 m/s2(3)L=0.65 m解析(1)煤塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a1=1g,解得a1=1 m/s2,向右;設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,傳送帶達(dá)到速度v,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2,煤塊速度達(dá)到v,即v=a1t1=a2t2,解得t1=2.5 s,t2=7.5 s傳送帶發(fā)生的位移s=+v(t2-t1)煤塊發(fā)生的位移s=黑色痕跡長(zhǎng)度即傳送帶與煤塊發(fā)生的位移之差,即s=0.75 m(2)煤塊滑上平板時(shí)的速度為v0=1.5 m/