高三物理人教版第三章牛顿运动定律综合测试题Word下载.docx

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3．（2012·

信息卷）如图甲所示，小车上固定着硬质支架，杆的端点固定着一个质量为m的小球．杆对小球的作用力由F1变化至F4，如图乙所示，则关于小车的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．小车可能向左做加速度增大的运动

B．小车由静止开始向右做匀加速运动

C．小车的速度越来越大

D．小车的加速度越来越小

[答案]　A

[解析]　由图乙可知，最初杆对小球的向上的力与小球的重力平衡，而后小球在竖直方向合力为零，在水平方向合力向右，具有向右的加速度，且加速度越来越大，选项B、D错误。

由于小球的初速度情况未知，故A正确，C错误．

4．（2012·

哈尔滨模拟）

如图所示，一物体恰能在一个斜面上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为f1.若沿此斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为f2.则（　　）

A．f1为零，f2为零　　　　　B．f1为零，f2不为零

C．f1不为零，f2为零D．f1不为零，f2不为零

[解析]　若物体匀速下滑，整体受力分析可知水平方向不受外力，故f1＝0，选项CD错误；

若物体受沿斜面向下外力作用加速下滑，单独对物体受力分析可知其受到的斜面支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，故斜面体受到物体作用力竖直向下，水平方向不受外力作用，f2＝0，选项A正确，B错误．

5．（2012·

长春模拟）

如图所示，Pa，Pb，Pc是竖直面内三根固定的光滑细杆，P，a，b，c，d位于同一圆周上，d点为圆周的最高点，c点为最低点，O为圆心．每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出）．三个滑环都从P点无初速度释放，用t1，t2，t3依次表示滑环到达a，b，c所用的时间，则（　　）

A．t1＝t2＝t3B．t1>

t2>

t3

C．t1<

t2<

t3D．t3>

t1>

t2

[答案]　B

[解析]　分别过P点作三个竖直圆，P为竖直直径的顶点，使得三杆分别为三个圆的弦长，不难看出a杆所在竖直圆直径最长，根据匀变速直线运动规律可得：

t＝2

，故选项B正确．

6．（2012·

天津十二区县模拟）一物块在水平外力F的作用下沿水平面做直线运动，其运动的v－t图象如图所示．设0～t1，t1～t2，t2所对应F的大小分别为F1，F2，F3，关于这三个力的大小关系，下列说法正确的是（　　）

A．F1＝F2＝F3B．F1＝F3<

F2

C．F1<

F2<

F3D．F1<

F3<

[解析]　由图可知，0～t1内物体做匀速运动，F1＝f；

t1～t2内做匀加速运动，F2>

f；

t2以后时间内物体做匀速运动，F3＝f；

故B正确．

7．（2012·

南昌模拟）一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现如图所示加上水平力F1和F2，若F2＝15N时物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是（g＝10m/s2）（　　）

A．3NB．25N

C．30ND．50N

[答案]　ACD

[解析]　物体受到的滑动摩擦力的大小为f＝μFN＝10N.若物体向左做匀加速直线运动，F1的值应小于5N，A对；

若物体向右做匀加速直线运动，F1的值应大于25N，CD对．

8．（2012·

东北三省四市模拟）用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g＝10m/s2，水平面各处粗糙程度相同，则由此可以计算出（　　）

A．物体与水平面间的最大静摩擦力

B．物体与水平面间的动摩擦因数

C．外力F为12N时物体的速度

D．物体的质量

[答案]　ABD

[解析]　物体

水平方向的受力如图所示，据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，由图数据可得：

6N－Ff＝0.4m；

12N－Ff＝5m，联立解得：

Ff＝5.5N，m＝1.25kg，μ＝Ff/mg＝0.44，又物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．由上可知选项ABD正确；

由于F作用与物体上的时间不知道，故不能求出外力F为12N时物体的速度，选项C错误．

9．（2012·

信息卷）

如图所示，四个相同的物块A、B、C、D，分别用轻弹簧和轻绳连接，分别提着A和C悬空且处于静止，现同时松开A和C，则在松开A、C的一瞬间，关于A、B、C、D四个物块的加速度正确的是（　　）

A．aA＝2gB．aB＝g

C．aC＝2gD．aD＝g

[答案]　AD

[解析]　松开的一瞬间，弹簧的弹力不变，因此A受到的合力为重力的二倍，加速度为2g，B受到的合力为零，加速度为0；

松开的一瞬间，绳的张力突变为零，C、D一起做自由落体运动，因此C、D的加速度都为g，A、D项正确．

10.

（2012·

东北三省三校模拟）如图，质量为M、倾角为θ＝37°

的斜面B上放置一质量为m的物块A，在力F的作用下使AB两物块一起向左做匀加速直线运动，当作用在B上的外力F增大时，物块A仍保持与斜面相对静止，下列情况中可能正确的是（　　）

A．斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力增大

B．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力减小

C．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力大小不变

D．斜面对A的支持力减小、斜面对A的摩擦力大小不变

[答案]　C

[解析]　对A物体进行受力分析，受到竖直向下的重力G，垂直于斜面的支持力FN，还有摩擦力f，由于运动情况不确定，f的方向可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上，在竖直方向上有，G＝FNcosθ±

fsinθ（摩擦力沿着斜面向下时取－，沿着斜面向上时取＋），水平方向上，FNsinθ±

fcosθ＝ma（摩擦力沿着斜面向下时取＋，沿着斜面向上时取－），由以上可得，作用在B上的外力增大时，斜面对A的支持力增大，摩擦力可能增大可能减小，可能大小不变，方向改变，BC正确．

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上）

11．（6分）

如右图所示，一质量为M的塑料球形容器在A处与水平面接触，它的内部有一根直立的轻弹簧，弹簧下端固定于容器内壁底部，上端系一个带正电、质量为m的小球在竖直方向振动．当加一向上的匀强电场后，在弹簧正好处于原长时，小球恰有最大速度，则当球形容器在A处对桌面压力为0时，小球的加速度a＝________.

[答案]　

g

[解析]　由题意知，弹簧原长时，加速度为0，合力为0，此时电场力F＝mg；

当A处对桌面压力为0时，小球受合力为Mg，则小球加速度为

g.

12．（6分）（2012·

杭州模拟）如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置．

（1）在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加速度大小a＝________m/s2（结果保留两位有效数字）．

（2）根据实验收集的数据作出的a－F图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议：

____________________.

[答案]　

（1）0.16　

（2）实验前要先平衡摩擦力

[解析]　根据纸带知，小车在连续相等的时间内运动的位移差的平均值为0.155cm，由Δx＝aT2，代入可得a＝0.16m/s2，由图象知拉力大到一定程度才有加速度，故说明没有平衡摩擦力或平衡得不够．

13．（6分）（2012·

苏州模拟）在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图甲所示：

一木块放在水平长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，重物的质量为m.木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动，图乙给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为s1，s2，s3，s4，s5，s6，打点计时器所用交流电周期为T0.根据以上数据求：

（1）木块的加速度a＝________；

（2）细线对木块的拉力FT＝________；

（3）在记录实验数据时，将重物所受重力大小作为木块所受合外力的大小．按上述实验操作，误差比较大．为了减小误差，需要增加的一个实验操作是____________；

实验过程中还应满足________________________________条件．

[答案]　

（1）

（2）mg－m

（3）实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑　木块的质量应远大于重物的质量

三、论述计算题（共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（10分）（2012·

福州模拟）一辆汽车正在以v0＝20m/s的速度在平直路面上匀速行驶，突然，司机看见车的正前方s处有一位静止站立的老人，司机立即采取制动措施．整个过程汽车运动的速度随时间的变化规律如图所示，g取10m/s2，求：

（1）s至少多大时，老人是安全的（设老人在整个过程都静止不动）；

（2）汽车与地面的动摩擦因数（刹车过程空气阻力不计）．

[答案]　

（1）50m　

（2）0.5

[解析]　

（1）由图可知，司机刹车过程有0.5s的反应时间

在0.5s内位移　s1＝vt1＝20×

0.5m＝10m

制动后汽车前进的位移

s2＝

＝

m＝40m

刹车过程汽车前进的总位移s＝s1＋s2＝50m

（2）由图可知，制动后汽车运动的加速度为

a＝

m/s2＝－5m/s2

根据牛顿第二定律得　－μmg＝ma

代入数据得μ＝0.5

15．（10分）（2012·

在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角为θ的斜面，一名游客连同滑草装置总质量为m.他从静止开始匀加速下滑，在时间t内沿斜面滑下的位移为x.（不计空气阻力，重力加速度用g表示）求：

（1）游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff的大小；

（2）滑草装置与草地之间的动摩擦因数μ.

[答案]　

（1）m（gsinθ－

）　

（2）tanθ－

[解析]　

（1）由位移公式x＝

at2

沿斜面方向，由牛顿第二定律得mgsinθ－Ff＝ma

联立求得Ff＝m（gsinθ－

）

（2）在垂直斜面方向上，受力平衡FN－mgcosθ＝0

又由摩擦力公式得Ff＝μFN

联立并代入数值后，得μ＝

＝tanθ＝

16．（11分）（2012·

太原模拟）汽车行驶时遇到紧急情况，驾驶员迅速正确地使用制动器在最短距离内将车停住，称为紧急制动．设此过程中使汽车减速的阻力与汽车对地面的压力成正比，其比例系数μ只与路面有关，已知该车以72km/h的速度在平直公路上行驶，紧急制动距离为25m，取g＝10m/s2，求：

（1）紧急制动时，使汽车减速的阻力与汽车对地面压力的比例系数μ；

（2）若该车仍以72km/h的速率在坡度（斜坡的竖直高度和水平距离之比）为1∶10的斜坡向下运动，已知斜坡路面材料与水平路面相同，该车的紧急制动距离将变成多少？

（结果保留两位有效数字）

[答案]　

（1）0.8　

（2）29m

[解析]　

（1）汽车在平直公路上紧急制动的加速度为a1；

－μmg＝ma1①

0－v

＝2a1s1②

μ＝0.8③

（2）汽车沿倾角为θ的斜坡向下运动时，紧急制动的加速度为a2，制动距离为s2

mgsinθ－μmgcosθ＝ma2④

＝2a2s2⑤

tanθ＝0.1，则sinθ＝

≈0.1　cosθ≈

≈1

s2＝29m⑥

17．（11分）（2012·

合肥模拟）一个质量m＝2kg的滑块在倾角为θ＝37°

的固定斜面上，受到一个大小为40N的水平推力F作用，以v0＝10m/s的速度沿斜面匀速上滑．（sin37°

＝0.6，取g＝10m/s2）

（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数；

（2）若滑块运动到A点时立即撤去推力F，求这以后滑块再返回A点经过的时间．

[答案]　

（1）0.5　

（2）（1＋

）s

[解析]　

（1）在F的作用下，物体做匀速运动，

有Fcos37°

＝mgsin37°

＋μ（mgcos37°

＋Fsin37°

解得　μ＝0.5

（2）撤去F后，物体往上滑时a＝gsin37°

＋μgcos37°

＝10m/s2

t1＝

＝1s　s＝

t1＝5m

往下滑时a′＝gsin37°

－μgcos37°

＝2m/s2

s＝

a′t

　t2＝

s

t＝t1＋t2＝（1＋