（江蘇專用）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元檢測三 牛頓運動定律.docx
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單元檢測三 牛頓運動定律 考生注意： 1．本試卷共4頁． 2．答卷前，考生務(wù)必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學(xué)號填寫在相應(yīng)位置上． 3．本次考試時間90分鐘，滿分100分． 4．請在密封線內(nèi)作答，保持試卷清潔完整． 一、單項選擇題(本題共6小題，每小題3分，共計18分．每小題只有一個選項符合題意) 1．(2017蘇州大學(xué)附中調(diào)研)豎直升降的電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一個質(zhì)量為m的物體．當(dāng)電梯靜止時彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯運動時彈簧又被壓縮了x.試判斷電梯運動的可能情況是( ) A．以大小為2g的加速度加速上升 B．以大小為2g的加速度減速上升 C．以大小為g的加速度加速下降 D．以大小為g的加速度減速下降 2．(2018高郵中學(xué)階段檢測)如圖1所示，兩個質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用水平的輕質(zhì)彈簧測力計連接．兩個大小分別為F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則( ) 圖1 A．彈簧測力計的示數(shù)是25N B．彈簧測力計的示數(shù)是50N C．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5m/s2 D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13m/s2 3．(2018儀征中學(xué)學(xué)情檢測)如圖2所示，在建筑工地，民工兄弟用兩手對稱水平使力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，水平作用力為F，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，在此過程中，A、B間的摩擦力為( ) 圖2 A．μF B．2μF C.m(g＋a) D．m(g＋a) 4．如圖3所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m.現(xiàn)施加水平力F拉B，A、B剛好不發(fā)生相對滑動，一起沿水平面運動．若改為水平力F′拉A，使A、B也保持相對靜止，一起沿水平面運動，則F′不得超過( ) 圖3 A．2FB.C．3FD. 5．(2017南陽中學(xué)月考)如圖4甲所示，傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上，初速度為v0＝10m/s、質(zhì)量為m＝1 kg的小木塊沿斜面上滑，若從此時開始計時，整個過程中小木塊速度的平方隨路程變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，取g＝10 m/s2，則下列說法不正確的是( ) 圖4 A．0～5s內(nèi)小木塊做勻減速運動 B．在t＝1s時刻，摩擦力反向 C．斜面傾角θ＝37 D．小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5 6．(2018虹橋中學(xué)第一次調(diào)研)如圖5所示，傾斜的長桿(與水平面成α角)上套有一個質(zhì)量為M的環(huán)，環(huán)通過細(xì)線吊一個質(zhì)量為m的小球，當(dāng)環(huán)在某拉力的作用下在長桿上滑動時，穩(wěn)定運動的情景如圖所示，其中虛線表示豎直方向，那么以下說法正確的是( ) 圖5 A．環(huán)一定沿長桿向下加速運動 B．環(huán)的加速度一定沿桿向上 C．環(huán)的加速度一定大于gsinα D．環(huán)一定沿桿向上運動 二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共計16分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分) 7．(2018淮安市、宿遷市學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測)如圖6甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的最大靜摩擦力Ffm與滑動摩擦力大小相等，則( ) 圖6 A．0～t1時間內(nèi)物塊A的加速度逐漸增大 B．t2時刻物塊A的加速度最大 C．t3時刻物塊A的速度最大 D．t2～t4時間內(nèi)物塊A一直做減速運動 8．如圖7所示，水平傳送帶A、B兩端相距s＝3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，工件滑上傳送帶A端的瞬時速度vA＝4m/s，到達B端的瞬時速度設(shè)為vB.下列說法中正確的是( ) 圖7 A．若傳送帶不動，vB＝3m/s B．若傳送帶以速度v＝4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，vB＝3 m/s C．若傳送帶以速度v＝2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，vB＝3 m/s D．若傳送帶以速度v＝4 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，vB＝3 m/s 9．(2017泰州中學(xué)第二次調(diào)研)如圖8所示，在豎直平面內(nèi)，A和B是兩個相同的輕彈簧，C是橡皮筋，它們?nèi)唛g的夾角均為120，已知A、B對小球的作用力均為F，此時小球平衡，C處于拉直狀態(tài)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.則剪斷橡皮筋的瞬間，小球的加速度可能為( ) 圖8 A．g－，方向豎直向下 B.－g，方向豎直向上 C．0 D.＋g，方向豎直向下 10．(2017漣水中學(xué)第一次檢測)如圖9甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，根據(jù)圖象可求出( ) 圖9 A．物體的初速率v0＝3m/s B．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.75 C．取不同的傾角θ，物體在斜面上能達到的位移x的最小值xmin＝1.44m D．當(dāng)θ＝45時，物體達到最大位移后將停在斜面上 三、非選擇題(本題共6小題，共計66分) 11.(10分)(2017淮海中學(xué)第二次測試)某學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們在實驗室組裝一套如圖10所示的裝置，圖中小車的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示．要順利完成實驗，則： 圖10 (1)還需要的測量工具有________________、________________. (2)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是______________；要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是______________________． (3)在保持小車所受合外力一定的情況下，對實驗得到的一系列紙帶進行處理，測得小車加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)如下表： 鉤碼質(zhì)量m＝30g 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 a(ms－2) 1.51 1.23 1.00 0.86 0.75 0.67 M(kg) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 (kg－1) 5.00 4.00 3.33 2.86 2.50 2.22 為了尋求a與M間的定量關(guān)系，請利用表中數(shù)據(jù)在圖11所示的直角坐標(biāo)系中選取合適的橫坐標(biāo)及標(biāo)度作出圖象． 圖11 12.(10分)(2017蘇州市期中)為了探究物體的加速度與物體所受外力、物體質(zhì)量間的關(guān)系，某小組安裝了如圖12甲所示的實驗裝置并開始實驗．已知小車(含車中砝碼)質(zhì)量用M表示，盤以及盤中砝碼質(zhì)量用m表示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. 圖12 (1)假如已經(jīng)平衡摩擦力，則在小車做勻加速直線運動的過程中，繩子拉力FT＝______________；只有當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________________時，F(xiàn)T＝mg才能成立． (2)該小組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m不變，探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，其具體操作步驟如下，則下列做法正確的是________(填合適選項前面的序號) A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上 B．每次改變小車的質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力 C．實驗時，先接通打點計時器的電源，再放開小車 D．用天平測出m以及M，小車運動的加速度直接用公式a＝求出 (3)該小組同學(xué)后來又保持小車及車中砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象如圖乙所示，則：圖線不過原點的原因是________________________________________________________________________； 圖線上端發(fā)生彎曲的原因是_____________________________________________． 13.(9分)(2018泰州中學(xué)期中)如圖13甲所示，有一足夠長的粗糙斜面，傾角θ＝37，一滑塊以初速度v0＝16m/s從底端A點滑上斜面，滑至B點后又返回到A點．滑塊運動的速度—時間圖象如圖乙所示，求：(已知：sin 37＝0.6, cos 37＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2) 圖13 (1)A、B之間的距離； (2)滑塊再次回到A點時的速度大??； (3)滑塊在整個運動過程中所用的時間． 14.(10分)(2018鹽城市期中考試)如圖14甲所示，在傾角為θ＝30的長斜面上有一帶風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑，滑塊的質(zhì)量為m＝2kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)為μ，帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比，即Ff＝kv.若滑塊從靜止開始下滑的速度－時間圖象如圖乙中的曲線所示，圖乙中的直線是t＝0時速度圖線的切線，g＝10m/s2. 圖14 (1)求滑塊下滑的最大加速度和最大速度； (2)求μ和k的值． 15.(12分)(2017南通一中期中)如圖15所示，傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面內(nèi)，兩者長度分別為L1＝2.5m、L2＝2m．傳送帶始終保持以速度v向右勻速運動．現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點)輕放到傳送帶的左端，然后平穩(wěn)地滑上平板．已知：滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，滑塊與平板、平板與支持面的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.3、μ2＝0.1，滑塊、平板的質(zhì)量均為m＝2kg，g取10m/s2.求： 圖15 (1)若滑塊恰好不從平板上掉下，求v的大?。? (2)若v＝6m/s，求滑塊離開平板時的速度大?。? 16.(15分)(2018錦屏中學(xué)模擬)如圖16所示，一長L＝2m、質(zhì)量M＝4kg的薄木板(厚度不計)靜止在粗糙的水平臺面上，其右端距平臺邊緣l＝5m，木板的正中央放有一質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點)，已知木板與平臺、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.4.現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F，其大小為48N，g取10m/s2，試求： 圖16 (1)F作用了1.2s時，木板的右端離平臺邊緣的距離； (2)要使物塊最終不能從平臺上滑出去，則物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ2應(yīng)滿足的條件． 答案精析 1．D [因為電梯靜止時，彈簧被壓縮了x，由此可知mg＝kx.當(dāng)電梯運動時，彈簧又被壓縮了x，彈簧的彈力變大，物體所受合力方向向上，大小是mg，處于超重狀態(tài)．由牛頓第二定律可得mg＝ma，即加速度大小a＝g，方向也是向上的，此時物體可能是做向上的勻加速運動，也可能是做向下的勻減速運動，D正確．] 2．D 3．D [由于A、B相對靜止，故A、B之間的摩擦力為靜摩擦力，A、B錯誤．設(shè)民工兄弟一只手對A、B在豎直方向上的摩擦力為Ff，以A、B整體為研究對象可知在豎直方向上有2Ff－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，設(shè)B對A的摩擦力方向向下，大小為Ff′，對A由牛頓第二定律有Ff－Ff′－mg＝ma，解得Ff′＝m(g＋a)，C錯誤，D正確．] 4．B [水平力F拉B時，A、B剛好不發(fā)生相對滑動，這實際上是將要滑動，但尚未滑動的一種臨界狀態(tài)，從而可知此時A、B間的摩擦力即為最大靜摩擦力． 先用整體法考慮，對A、B整體：F＝(m＋2m)a. 再將A隔離可得A、B間最大靜摩擦力為：Ffm＝ma，解以上兩方程得：Ffm＝.若將F′作用在A上，隔離B可得B能與A一起運動，而A、B不發(fā)生相對滑動的最大加速度a′＝， 再用整體法考慮，對A、B整體：F′＝(m＋2m)a′，由以上方程解得：F′＝.] 5．A [由勻變速直線運動的速度位移公式得v2－v02＝2ax，由題圖乙可得a＝＝－10m/s2，故減速運動時間：t＝＝1s，故A錯誤；由題圖乙可知，在0～1s內(nèi)小木塊向上做勻減速運動，1s后小木塊反向做勻加速運動，t＝1s時摩擦力反向，故B正確；由題圖乙可知，小木塊反向加速運動時的加速度：a′＝＝m/s2＝2 m/s2，由牛頓第二定律得：mgsinθ＋μmgcosθ＝m|a|，mgsinθ－μmgcosθ＝ma′，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.5，θ＝37，故C、D正確．] 6．B [穩(wěn)定運動時，球與環(huán)保持相對靜止，它們的運動狀態(tài)相同，且運動方向均與桿平行．對小球受力分析如圖，可知小球所受合力平行于桿向上，說明加速度方向沿桿向上，則環(huán)的加速度方向也沿桿向上，但它們的運動方向不確定，兩者可能沿桿向上加速運動，也可能沿桿向下減速運動，則B正確，A、D錯誤；由于不知道細(xì)線與豎直方向的夾角，則不能判斷出小球的加速度與gsinα的大小關(guān)系，則C項錯誤．] 7．BC [0～t1時間內(nèi)物塊A受到的靜摩擦力逐漸增大，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項A錯誤．t2時刻物塊A受到的拉力F最大，物塊A的加速度最大，選項B正確．t3時刻物塊A受到的拉力減小到等于滑動摩擦力，加速度減小到零，物塊A的速度最大，選項C正確．t2～t3時間內(nèi)物塊A做加速度逐漸減小的加速運動，t3～t4時間內(nèi)物塊A一直做減速運動，選項D錯誤．] 8．ABC [若傳送帶不動，由勻變速直線運動規(guī)律可知vB2－vA2)＝－2as，a＝μg，代入數(shù)據(jù)解得vB＝3m/s，當(dāng)滿足選項B、C中的條件時，工件的運動情況跟傳送帶不動時的一樣，同理可得，工件到達B端的瞬時速度仍為3 m/s，故選項A、B、C正確；若傳送帶以速度v＝4 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則工件滑上A端后做勻速運動，到B端的速度仍為4 m/s，故選項D錯誤．] 9．BC [由于橡皮筋C只能提供向下的拉力，所以輕彈簧A和B對小球的作用力一定是拉力．可能有兩種情況：(1)橡皮筋可能被拉伸，設(shè)拉力為FT，由平衡條件可知，2Fcos60＝mg＋FT，解得橡皮筋拉力FT＝F－mg.剪斷橡皮筋的瞬間，小球所受合外力大小等于橡皮筋拉力大小，即F合＝F－mg，方向豎直向上，由牛頓第二定律，F(xiàn)合＝ma，解得小球的加速度a＝－g，選項B正確；(2)橡皮筋可能沒有發(fā)生形變，拉力為零，則剪斷橡皮筋的瞬間，小球的加速度為零，選項C正確．] 10．BC [當(dāng)斜面傾角θ＝90時，物體對斜面無壓力，也無摩擦力，物體做豎直上拋運動，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有02－v02＝－2gx，根據(jù)題圖乙可得此時x＝1.80m，解得初速率v0＝6m/s，選項A錯．當(dāng)斜面傾角θ＝0時即為水平，物體在運動方向上只受到摩擦力作用，則有μmgx＝mv02，根據(jù)題圖乙知此時x＝2.40m，解得μ＝0.75，選項B對．物體沿斜面上滑，由牛頓第二定律可知加速度a＝gsinθ＋μgcosθ＝g(sinθ＋μcosθ)．v02＝2ax＝2g(sinθ＋μcosθ)x，得當(dāng)sinθ＋μcosθ最大時，即tanθ＝，θ＝53時，x取最小值xmin，解得xmin＝1.44m，C項正確．當(dāng)θ＝45時，因mgsin45>μmgcos45，則物體達到最大位移后將返回，D項錯誤．] 11．(1)天平、刻度尺 (2)平衡摩擦力 M?m (3)如圖所示 12．(1) M?m (2)C (3)見解析 解析 (1)根據(jù)牛頓第二定律得：對m∶mg－FT＝ma，對M∶FT＝Ma，解得：FT＝；當(dāng)M?m，即當(dāng)盤中砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車(含車中砝碼)的重力時，繩子的拉力近似等于盤中砝碼和盤的總重力． (2)平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故A錯誤；每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面的分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；實驗時，應(yīng)先接通打點計時器電源，再放開小車，故C正確；小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及M，直接用公式求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算，而我們的實驗是在探究加速度與物體所受合外力、物體質(zhì)量間的關(guān)系，故D錯誤． (3)當(dāng)F≠0時，a＝0，也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明該組同學(xué)實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟或平衡摩擦力不足；隨著F的增大，即盤及盤中砝碼質(zhì)量的增大，不再滿足盤及盤中砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(含車中砝碼)的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象． 13．(1)16m (2)8m/s (3)(2＋2) s 解析 (1)由v－t圖象知A、B之間的距離為； sAB＝m＝16m. (2)設(shè)滑塊從A滑到B過程的加速度大小為a1，從B返回到A過程的加速度大小為a2，滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則有 a1＝＝m/s2＝8 m/s2 由于mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1， 得μ＝0.25. 滑塊由B返回到A的過程中，則有 mgsinθ－μmgcosθ＝ma2 即a2＝4m/s2， 設(shè)滑塊返回到A點時的速度為v，有v2－0＝2a2sAB 即v＝8m/s. (3)設(shè)滑塊從A到B用時為t1，從B返回到A用時為t2， 則有t1＝2s t2＝＝2s 則滑塊在整個運動過程中所用的時間為 t＝t1＋t2＝(2＋2) s. 14．(1)3m/s2 2 m/s (2) 3kg/s 解析 (1)由題圖乙可得：t＝0時，滑塊下滑的加速度最大為 amax＝＝＝3m/s2； t＝3s時，滑塊下滑的速度最大為 vmax＝2m/s. (2)t＝0時滑塊下滑的加速度最大為amax，由牛頓第二定律得F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mamax， t＝3s時滑塊下滑的速度達到最大，有 mgsinθ＝μmgcosθ＋kvmax， 解得：μ＝，k＝3kg/s(說明：k的答案沒有單位不算對)． 15．(1)4m/s (2)3.5 m/s 解析 (1)滑塊在平板上做勻減速運動，加速度大小a1＝＝3m/s2 由于μ1mg>2μ2mg 故平板做勻加速運動，加速度大小a2＝＝1m/s2 設(shè)滑塊從平板左端滑至右端用時為t，共同速度為v′，平板位移為x，對滑塊進行分析：v′＝v－a1t L2＋x＝vt－a1t2 對平板進行分析：v′＝a2t x＝a2t2 聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得t＝1s，v＝4m/s. 當(dāng)v＝4m/s時，滑塊在傳送帶上加速運動的位移為x1＝＝1.6m下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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