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單元高考模擬特訓(xùn)(三) 一、選擇題(1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，6～8題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，共48分．) 1．關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．沒有力的推動(dòng)作用，小車就不能運(yùn)動(dòng) B．物體只受一個(gè)力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變 C．物體處于靜止時(shí)才有慣性 D．汽車的速度越大則慣性越大 解析：慣性是物體能夠保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，小車已經(jīng)有了初速度的情況下，沒有力的推動(dòng)作用，小車仍然運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體只受一個(gè)力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變，故B正確；慣性是物體的固有屬性，它指的是物體能夠保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故C、D錯(cuò)誤． 答案：B 2．某運(yùn)動(dòng)員(可看作質(zhì)點(diǎn))參加跳臺跳水比賽，t＝0是其向上起跳離開跳臺瞬間，其速度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示，則(　　) A．t1時(shí)刻開始進(jìn)入水面 B．t2時(shí)刻開始進(jìn)入水面 C．t3時(shí)刻已浮出水面 D．0～t2時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài) 解析：從v－t圖象可以看出，在t1時(shí)刻，速度減小到了零，應(yīng)是運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，A錯(cuò)誤；而在t2時(shí)刻，速度達(dá)到最大，接下來開始減速，是由于受到水的阻力，故t2時(shí)刻恰好進(jìn)入水面，B正確；t3時(shí)刻向下運(yùn)動(dòng)速度減小到了零，此時(shí)恰好到達(dá)水中最深處，C錯(cuò)誤；在0～t2時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員加速度向下，處于失重狀態(tài)，D錯(cuò)誤． 答案：B 3．[2019東北三省四市一模]質(zhì)量均為m的物塊a、b之間用豎直輕質(zhì)彈簧相連，系在物塊a上的細(xì)線豎直懸掛于固定點(diǎn)O，物塊a、b與豎直粗糙墻壁接觸，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度大小為g，則(　　) A．物塊b可能受3個(gè)力 B．細(xì)線中的拉力小于2mg C．剪斷細(xì)線瞬間物塊b的加速度大小為g D．剪斷細(xì)線瞬間物塊a的加速度大小為2g 解析：物塊b受重力和彈簧拉力作用，豎直墻壁對其一定無彈力作用，故物塊b只受2個(gè)力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以物塊a、b及彈簧組成的整體為研究對象，由平衡條件可知，細(xì)線中的拉力等于2mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；剪斷細(xì)線前，彈簧拉力為mg，剪斷細(xì)線瞬間，物塊b受重力和彈簧拉力均不變，故加速度仍為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)，物塊a受重力mg和彈簧拉力mg，由牛頓第二定律可知，物塊a的加速度大小為2g，選項(xiàng)D正確． 答案：D 4．[2019鐵嶺質(zhì)檢]質(zhì)量為M的光滑半圓槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上從而使質(zhì)量為m的小球靜止在半圓槽上，如圖所示，則(　　) A．小球?qū)Π雸A槽的壓力為 B．小球?qū)Π雸A槽的壓力為 C．水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在半圓槽上，則小球?qū)Π雸A槽的壓力增大 D．水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在半圓槽上，則小球?qū)Π雸A槽的壓力減小 解析：由整體法可求得系統(tǒng)的加速度a＝，小球?qū)Π雸A槽的壓力FN＝m＝m，當(dāng)F增大后，F(xiàn)N增大，只有C正確． 答案：C 5. 用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在F從零開始逐漸增大的過程中，加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示，g＝10 m/s2，則不可以計(jì)算出(　　) A．物體與水平面間的最大靜摩擦力 B．F為14 N時(shí)物體的速度 C．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) D．物體的質(zhì)量 解析：由題圖可知，物體與水平面間的最大靜摩擦力為7 N，A正確；由F－μmg＝ma，解得a＝F－μg，將F1＝7 N，a1＝0.5 m/s2，F(xiàn)2＝14 N，a2＝4 m/s2代入上式可得m＝2 kg，μ＝0.3，C、D正確；因物體做變加速運(yùn)動(dòng)，無法求出F為14 N時(shí)物體的速度，B錯(cuò)誤． 答案：B 6．關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　) A．物體受到恒定的力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變 B．物體受到不為零的合力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變 C．物體受到合力為零時(shí)，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D．物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受的合力的方向可能相同 解析：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，只要物體受力(所受合力不為零)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定會(huì)改變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；物體不受力或所受合力為零，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變，處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受合力方向可能相同，也可能相反，還可能不在一條直線上，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 7．[2019肇慶模擬]受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖線如圖所示，則(　　) A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力F大小不斷增大 B．在t1時(shí)刻，外力F為零 C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，外力F大小可能不斷減小 D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大 解析：v－t圖象的斜率表示加速度，在0～t1時(shí)間內(nèi)，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，F(xiàn)－Ff＝ma，所以外力F不斷減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻，加速度為零， 外力F等于摩擦力Ff，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，物體做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，F(xiàn)f－F＝ma′，所以外力F可能不斷減小，選項(xiàng)C正確；若物體靜止前，外力F已減至零，則此后，外力F必再反向增大，選項(xiàng)D正確． 答案：CD 8．如圖甲所示，質(zhì)量為M＝2 kg的木板靜止在光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊(質(zhì)量設(shè)為m)從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板．物塊和木板的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示，g＝10 m/s2，結(jié)合圖象，下列說法正確的是(　　) A．可求得物塊在前2 s內(nèi)的位移5 m B．可求得物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2 C．可求得物塊的質(zhì)量m＝1 kg D．可求得木板的長度L＝2 m 解析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象知，物塊在前2 s內(nèi)的位移x＝1 m＋21 m＝5 m，A正確；0～1 s，兩物體加速度大小相同，設(shè)物塊加速度大小為a1，木板加速度大小為a2，則有μmg＝ma1＝Ma2，則m＝M＝2 kg，C錯(cuò)誤；μg＝2，μ＝0.2，B正確；由于物塊與木板達(dá)到共同速度時(shí)不清楚二者的相對位置關(guān)系，故無法求出木板的長度，D錯(cuò)誤．注意不能認(rèn)為圖象中三角形面積對應(yīng)木板的長度，實(shí)際上三角形面積對應(yīng)的是木板的最小長度． 答案：AB 二、非選擇題(本題共3個(gè)小題，52分) 9．(12分)在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端，實(shí)驗(yàn)中力傳感器的拉力為F，保持小車[包括位移傳感器(發(fā)射器)]的質(zhì)量不變，改變重物質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到加速度與外力的關(guān)系如圖(b)所示． (1)小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff＝________ N. (2)從圖象中分析，小車[包括位移傳感器(發(fā)射器)]的質(zhì)量為________kg. (3)該實(shí)驗(yàn)小組為得到a與F成正比的關(guān)系，應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到tan θ＝________. 解析：(1)根據(jù)題圖(b)可知，當(dāng)F＝0.67 N時(shí)，小車開始有加速度，則Ff＝0.67 N. (2)根據(jù)牛頓第二定律a＝＝F－，則a－F圖象的斜率表示小車[包括位移傳感器(發(fā)射器)]質(zhì)量的倒數(shù)，則 M＝＝ kg＝ kg≈0.67 kg. (3)為得到a與F成正比的關(guān)系，則應(yīng)該平衡摩擦力，則有：Mgsinθ＝μMgcos θ解得：tanθ＝μ， 根據(jù)Ff＝μMg得：μ＝＝0.1 所以tanθ＝0.1. 答案：(1)0.67　(2)0.67　(3)0.1 10．(20分)如圖所示為四旋翼無人機(jī)，它是能夠垂直起降，能以多種姿態(tài)飛行(如懸停、前飛、側(cè)飛和倒飛等)的小型遙控飛行器，目前得到越來越廣泛的應(yīng)用．若一架質(zhì)量m＝2 kg的無人機(jī)，運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒為F阻＝4 N，g取10 m/s2. (1)無人機(jī)在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，若在t＝5 s時(shí)離地面的高度h＝75 m，求無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F. (2)當(dāng)無人機(jī)懸停在空中某一高度時(shí)，由于動(dòng)力設(shè)備故障，無人機(jī)突然失去升力從靜止開始墜落，已知無人機(jī)墜落到地面時(shí)的速度v＝40 m/s，求無人機(jī)懸停時(shí)距離地面的高度H. (3)若無人機(jī)懸停時(shí)距離地面的高度h′＝50 m，在無人機(jī)突然失去升力后的墜落過程中，在遙控設(shè)備的干預(yù)下，動(dòng)力設(shè)備重新啟動(dòng)提供向上的最大升力F′＝32 N．為保證無人機(jī)安全著地，求無人機(jī)從開始墜落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間t1. 解析：(1)設(shè)無人機(jī)上升時(shí)加速度大小為a，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得 h＝at2 無人機(jī)上升時(shí)受到重力、空氣阻力和升力F的共同作用，由牛頓第二定律得 F－mg－F阻＝ma 聯(lián)立解得F＝36 N. (2)設(shè)無人機(jī)墜落過程中加速度大小為a1，由牛頓第二定律得 mg－F阻＝ma1 解得a1＝8 m/s2 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得 v2＝2a1H 解得H＝100 m. (3)設(shè)無人機(jī)恢復(fù)升力后向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得 F′－mg＋F阻＝ma2 解得a2＝8 m/s2 設(shè)無人機(jī)恢復(fù)升力時(shí)速度為vm，則有 ＋＝h′，vm＝a1t1 解得t1＝2.5 s. 答案：(1)36 N　(2)100 m　(3)2.5 s 11．(20分)斜面ABC中AB段粗糙，BC段長為1.6 m且光滑，如圖(a)所示．質(zhì)量為1 kg的小物塊以初速度vA＝12 m/s沿斜面向上滑行，到達(dá)C處速度恰好為零，小物塊沿斜面上滑的v－t圖象如圖(b)所示．已知在AB段的加速度是BC段加速度的兩倍，取g＝10 m/s2.(vB，t0未知)求： (1)小物塊沿斜面向上滑行通過B點(diǎn)處的速度vB. (2)斜面AB段的長度． (3)小物塊沿斜面向下滑行通過BA段的時(shí)間． 解析：(1)由v－t圖象可知，小物塊沿斜面向上滑行的初速度，vA＝12 m/s，由aAB＝2aBC可得：＝2，代數(shù)解得vB＝4 m/s. (2)在上滑過程：對AB段有，v－v＝2aABxAB 對BC段有，v－v＝2aBCxBC，由上兩式解得：＝，代入數(shù)據(jù)解得：xAB＝6.4 m. (3)上滑時(shí)aAB＝2aBC，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知Ff＋mgsinθ＝2mgsinθ，即Ff＝mgsinθ，所以下滑通過AB段時(shí)小物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，其速度為vB＝4 m/s，因此：tBA＝＝1.6 s. 答案：(1)4 m/s　(2)6.4 m　(3)1.6 s