走向高考高考物理一轮复习 第章 牛顿运动定律综合测试题 新人教版课件.docx
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第三章综合测试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)
1.如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的3列数据如下表.表中第2列是时间,第3列是物体沿斜面运动的距离,第1列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据.伽利略可以得出的结论是
( )
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
A.物体具有惯性
B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关
C.物体运动的距离与时间的平方成正比
D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
答案:
C
解析:
由表可以看出第二列数据与第一列为二次方关系,而第三列数据与第一列在误差范围内成正比,说明物体沿斜面通过的距离与时间的二次方成正比,故选项C正确。
2.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。
A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为
( )
A.都等于g/2 B.g/2和0
C.
·
和0D.0和
·
答案:
D
解析:
选取A、B组成的系统为研究对象,对其受力分析并根据平衡条件可知,绳子对B球的拉力大小为(mA+mB)gsin30°,在线被剪断瞬间,弹簧的形变不会突变,所以弹簧弹力不变,A球的受力也不变,所以A球的加速度为0,B球受的细线的拉力会马上消失,而受到的其他力都不变,其合力大小为(mA+mB)gsin30°,方向沿斜面向下,所以其加速度大小为
·
。
D项正确。
3.(2015·江苏淮安)如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而物体M始终保持静止,则在物块m上、下滑动的整个过程中
( )
A.地面对物体M的摩擦力先向左后向右
B.地面对物体M的摩擦力方向没有改变
C.地面对物体M的支持力总大于(M+m)g
D.物块m上、下滑动时的加速度大小相同
答案:
B
解析:
整体受力分析如下图所示,受到地面的支持力ND,地面的摩擦力fD,重力(M+m)g,物块在斜面上滑动过程中加速度方向始终沿斜面向下,分解加速度可得,(M+m)g-ND=may,fD=max,由此分析可知B项正确,A、C项错误;物块m上、下滑动的各自位移大小相等,由于有摩擦,上滑时的速度大小与回到出发点的速度大小不等,故加速度大小不同,D项错误。
4.(2015·天津蓟县高三模拟)一名消防员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。
已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。
如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10m/s2,那么该消防队员
( )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速过程的时间之比为13
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小为17
D.加速与减速过程的位移之比为14
答案:
C
解析:
由L=
t解得下滑过程中的平均速度
=4m/s,最大速度为8m/s,选项A错误;由vm=at可知加速与减速过程的时间之比为12,选项B错误;加速下滑过程,由牛顿第二定律,mg-f1=ma1;减速下滑过程,由牛顿第二定律,f2-mg=ma2;a1=8m/s2,a2=4m/s2,联立解得加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17,选项C正确。
由x=
at2可得加速下滑位移x1=4m,减速下滑位移为x2=8m,加速与减速过程的位移之比为12,选项D错误。
5.如图,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。
若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的磨擦。
设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的。
请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是
( )
A.T1=
B.T1=
C.T1=
D.T1=
答案:
C
解析:
本题因考虑滑轮的质量m,左右两段细绳的拉力大小不再相同,直接利用牛顿第二定律求解T1和T2有一定困难,但是利用极限分析法可以较容易地选出答案,若m1接近零,则T1也接近零,由此可知,B、D均错误;若m1=m2,则m1、m2静止不动,T1=m1g,则A错误,故本题选C。
6.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。
现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是
( )
A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零
C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D.挡板对球的弹力不仅有,而且是一个定值
答案:
D
解析:
球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动,则球受到的合力水平向右,为ma,如图,设斜面倾角为θ,挡板对球的弹力为F1,由正交分解法得:
F1-FNsinθ=ma,FNcosθ=G,解之得F1=ma+Gtanθ,可见,弹力为一定值,选项D正确。
7.(2014·重庆理综)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。
下列用虚线和实线描述两物体运动的υ-t图象可能正确的是
( )
答案:
D
解析:
空气阻力忽略时,物体上升的加速度不变,在v-t图象上是倾斜的直线,空气阻力与速率成正比时,物体上升过程中做加速度越来越小的减速运动,在最高点时速度等于重力加速度,即速度等于零时,v-t图象中的切线平行。
综上所述,只有选项D满足以上关系。
8.(2016·湖南株洲市模拟)如图所示,一足够长倾角为θ的光滑斜面,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b相连,物体b上表面粗糙,在其上面放一物体a,a与b之间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ。
将物体a、b从O点由静止开始释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,当b滑到A点时,a刚好从b上滑下,b的速度恰好为0。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
则下列描述正确的是
( )
A.从O点到A点的过程中,a的速度一直增大
B.从O点到A点的过程中,a的速度先增大后减小
C.从O点到A点的过程中,b的加速度一直减小
D.从O点到A点的过程中,b的加速度先减小后增大
答案:
AD
解析:
对物体a受力分析可知,由于μ<tanθ,即μmgcosθ<mgsinθ,则物体a一直加速运动,故速度一直增大,故A正确,B错误;物体b在下滑过程中,弹簧的伸长量增大,故物体b先加速后减速,故加速度先减小后增大,故C错误,D正确。
9.(2015·石家庄质检)如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。
由图线可知该同学
( )
A.体重约为650N
B.做了两次下蹲——起立的动作
C.做了一次下蹲——起立的动作,且下蹲后约2s起立
D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
答案:
AC
解析:
当该同学站在力板传感器上静止不动时,其合力为零,即压力读数恒等于该同学的体重值,由图线可知:
该同学的体重为650N,A正确;每次下蹲,该同学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动,即先经历失重状态,后经历超重状态,读数F先小于体重,后读数F大于体重;每次起立,该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动,即先经历超重状态,后经历失重状态,读数F先大于体重、后小于体重。
由图线可知:
C正确,B、D错误。
10.(2015·山东济南一模)如图甲所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系。
已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,描绘出了如图乙所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°)。
若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
则下列说法中正确的是
( )
A.由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块所受摩擦力一定为零
B.由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上
C.根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6m/s2
D.根据题意可以计算当θ=45°时,物块所受摩擦力为Ff=μmgcos45°=
N
答案:
BC
解析:
由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块的加速度为零,当θ=θ1时,物体所受的摩擦力沿斜面向下,当θ=θ2时,物体所受的摩擦力沿斜面向上,木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上,A错误,B正确;当θ=0时,F-μmg=ma0,即8N-0.2×1×10N=1kg×a0,所以a0=6m/s2,C正确;当θ=45°时,物块保持静止,受到静摩擦力作用,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,共18分。
把答案直接填在横线上)
11.(6分)(2016·河北省模拟)用如图所示装置测量重锤的质量M,其主要实验步骤如下:
(1)在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门;
(2)调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的时间t0;
(3)从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2……。
根据上述实验回答下列问题:
①挡光时间为t时,重锤的加速度为a0;从左侧取下1块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为t1,重锤的加速度为a1,则
=________(结果用t0和t1表示)。
②设从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,重锤下落的加速度为ai,根据实验数据,作出
-i的图线是一条直线,若直线的斜率为k,则重锤的质量M=________。
答案:
①
②
m0
解析:
①设挡光条的宽度为d,则重锤到达光电门的速度v=
,当挡光时间为t0时的速度v0=
,挡光时间为t1时的速度v1=
,重锤在竖直方向做匀加速直线运动,则有:
v
=2a0h,v
=2a1h,联立可得:
=
(2)根据牛顿第二定律得:
a0=
,ai=
,解得:
=
i+1,作出
-i的图线的斜率为k,则
=k,解得:
M=
=m0
12.(6分)某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、质量的关系。
某次实验中,测得两小车总质量均为300g,现保持两小车质量不变,改变盘中砝码的质量,进行几次实验,得到的数据如下表,表中的m1、m2分别表示两盘与砝码的总质量,x1、x2分别表示两小车运动的位移。
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使________;
在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)
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