高考物理复习章末检测3Word文件下载.docx
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选B.因为不受力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证,所以A项错.牛顿研究发现力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,所以B项正确;
因为物体的质量由其所含物质的多少决定,与其他因素无关,所以C项错;
牛顿等物理学家建立的经典力学体系只适用于宏观、低速研究领域,当研究微观、高速运动的物体时用爱因斯坦的相对论,所以D项错.
2.如图,一人站在测力计上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力
B.人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力
C.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力
D.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力
选C.人所受的重力和测力计对人的支持力,这两个力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力;
人对测力计的压力和人所受的重力同方向,不是平衡力,也不是相互作用力,选项A、B错误.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项C正确,D错误.
3.为了让乘客乘车更为舒适,某研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,当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用),关于乘客下列说法正确的是( )
A.不受摩擦力的作用
B.受到水平向左的摩擦力作用
C.处于超重状态
D.所受合力竖直向上
选B.对乘客进行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,乘客有水平向左的分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,选项A错误,B正确;
此车减速上坡,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,选项C错误;
由于乘客加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律得所受合力沿斜面向下,选项D错误.
4.在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点,其速率为v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比.则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是( )
选A.因为空气阻力做负功,小球的机械能要减小,v1<v0,在上升阶段,小球的速率减小,加速度a=是减小的,vt图象中图线越来越缓,在下降阶段,小球的速率增加,加速度a=是减小的,vt图象中图线也越来越缓,选项A正确.
5.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一个质量为m0的小桶(底面水平),桶中放有一质量为m的物体,当桶静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L,今向下拉桶使弹簧再伸长ΔL后静止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则下列说法中正确的是( )
①刚松手瞬间桶对物体的支持力大小为mg
②刚松手瞬间桶对物体的支持力大小为(m+m0)g
③刚松手瞬间物体的加速度为g,方向向上
④刚松手瞬间物体的加速度为g,方向向上
A.①③ B.①④
C.②③D.②④
选A.本题的常规解法是先取桶与物体为整体,利用平衡条件、牛顿第二定律求解,这样做费时易错,若用假设法求解,则能迅速选出正确选项.
假设没有向下拉弹簧,即ΔL=0,则由平衡条件知刚松手瞬间盘对物体的支持力大小仍为mg,将ΔL=0分别代入①②,可得①对②错;
又由牛顿第二定律知刚松手瞬间物体的加速度为a==g,方向向上,③对④错,A正确.
6.在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于L时,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用.小球间距大于L时,相互排斥力为零.小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知( )
A.a球质量大于b球质量
B.在t1时刻两小球间距最小
C.在0~t2时间内两小球间距逐渐减小
D.在0~t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反
选AC.两个小球受到的斥力大小相同,但是加速度大小不同,根据a=可知加速度小的小球质量大,所以a球质量大于b球质量,A正确.0~t1时间内,两小球相向运动,距离越来越小,t1~t2时间内两小球运动方向相同,但a小球速度大,两小球的距离继续减小,t2时刻两小球距离最小,B错误,C正确.t1~t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相同,D错误.
7.如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都不变
B.若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变
C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
D.若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大
选CD.将a、b、c看做一个整体,对整体受分力析,整体受力不变,但整体的质量增大,根据牛顿第二定律得整体加速度减小,A错误;
如果粘在a上,对c受力分析,绳的拉力就是c受到的合力,根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小;
对b受力分析,水平恒力F和a对b的摩擦力的合力即为b受到的合力,根据牛顿第二定律得b受到的合力减小,故a、b间摩擦力增大,B错误;
如果粘在b上,对c受力分析,绳的拉力即为c受到的合力,根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小,对a、c整体受力分析,b对a的摩擦力即为两者的合力,根据牛顿第二定律得a、c整体受到的合力减小,故b对a的摩擦力减小,C正确;
如果粘在c上,对b受力分析,水平恒力F减去a对b的摩擦力即为b受到的合力,根据牛顿第二定律得b受到的合力减小,故a、b间的摩擦力增大,对a受力分析.b对a的摩擦力减去绳的拉力即为a受到的合力,根据牛顿第二定律得a受到的合力减小,说明绳的拉力增大,D正确.
8.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,则图中能客观地反映小木块的运动情况的是( )
选BD.小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下,由牛顿第二定律可得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1,小木块与传送带同速后,因μ<tanθ,小木块将继续向下加速运动,此时有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2,有a1>a2,故B、D正确,A、C错误.
二、非选择题(共4小题,52分)
9.(10分)在探究加速度与力、质量的关系的实验中,采用如下图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中重物的总质量用m0表示,小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出.
(1)当m与m0的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中重物的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系,应该作a与__________的图象.
(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是________________________________________________.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
______________________
从实验原理入手,对照本实验的操作要求,弄清各图象的物理意义,讨论实验中处理数据的方法.
(1)当m≫m0时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力.
(2)因由实验画的a-m图线是一条曲线,难以判定它所对应的函数式,从而难以确定a与m的定量关系,所以在实验中应作a-图象而不是a-m图象来分析实验结果.
(3)图(a)为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,图线没有过原点,而是与F轴交于一点,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,两图线的斜率不同,说明两个同学做实验时的小车及车中砝码的质量不同.
答案:
(1)m≫m0
(2) (3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 (4)小车及车中砝码的质量不同
10.(12分)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t,改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次.得到下列表格中5组数据.
次数
a/(m·
s-2)
F/N
1
1.0
0.76
2
2.0
0.99
3
3.0
1.23
4
4.0
1.50
5
5.0
1.76
(1)若测得两光电门之间距离为d=0.5m,运动时间t=0.5s,则a=________m/s2;
(2)依据表中数据在坐标纸上画出aF图象.
(3)由图象可得滑块质量m=________kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________(g取10m/s2)
(1)滑块在两个光电门之间从静止开始做匀加速直线运动,d=at2,代入距离和时间得加速度a==m/s2=4.0m/s2.
(2)描点作图,注意根据牛顿第二定律F-μmg=ma,所以aF是一条倾斜的直线.而且由于摩擦力,所以不过原点.
(3)根据牛顿第二定律可得a=F-μg,即aF图象斜率表示=,整理得m=0.25kg,当加速度等于0时,则有0=F-μg=4×
0.5-10μ,整理得μ=0.2.
(1)4.0
(2)图象如下 (3)0.25 0.2
11.(15分)如图是某同学的航模飞机,操作遥控器使飞机起飞时,飞机受到空气竖直向上的恒定推动力,大小是重力的倍.一次试飞中,让飞机由静止从地面竖直上升,3s末关闭发动机.(忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2)
(1)此飞机最高可上升到距地面多高处?
(2)关闭发动机多长时间后重新启动,才能使飞机恰好安全落地?
(1)飞机加速上升阶段,由牛顿第二定律可得:
F-mg=ma1
解得:
a1=g
3s末的速度为v1=a1t1=10m/s
上升的高度为h1=a1t=15m
减速上升阶段有a2=g
上升的高度为h2==5m
故总上升的高度为H=h1+h2=20m
(2)设飞机上升到最高点后经过时间Δt启动发动机,再经Δt′飞机安全落地,则由运动学公式可得:
v=gΔt=gΔt′
g(Δt)2+×
g(Δt′)2=H
Δt=1s,Δt′=3s
关闭发动机后上升的时间为t2==1s
故关闭发动机后经过t=Δt+t2=2s,重新启动发动机,飞机安全落地.
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