高三物理第一轮复习单元测试：第三单元 牛顿运动定律

1 第三单元第三单元 牛顿运动定律牛顿运动定律 第第 卷 选择题 共卷 选择题 共 4444 分 分 一 选择题 本题共有本题共有 1111 小题 每题小题 每题 4 4 分 有的只有一个选项正确 有的有多个选项正确 分 有的只有一个选项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得全部选对的得 4 4 分 选对但不全对的得分 选对但不全对的得 3 3 分 不选或有选错的得分 不选或有选错的得 0 0 分分 1 物体 A B C 均静止在同一水平面上 它们的质量分 别为 mA mB mC 得到三个物体的加速度 a 与其所受水 平拉力 F 的关系如图所示 图中 A B 两直线平行 则下 列由图线判断所得的关系式中正确的是 A A B C B mA mB mB mC D A B C 2 如图 竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两个物块 A B 它们的质 量都是 2kg 都处于静止状态 若突然将一个大小为 10N 的竖直向下的压力 加在 A 上 在此瞬间 A 对 B 的压力大小为 A 35N B 25N C 15N D 5N 3 如图所示 在水平粗糙地面上放置斜面体 B B 上再放一表面水平的三角形滑块 A A 恰 好能在 B 上匀速下滑 而 B 仍然静止在地面上 若 A B 质量分别为 m 和 M 则 A 斜面体 B 受到地面对它向右的摩擦力 B A 对 B 的作用力大小等于 mg 方向竖直向下 C 由于滑块 A 沿斜面向下滑动 故 B 对地面的压力小于 M m g D 若在 A 的上表面再放一重物 A 就会加速下滑 4 如图所示 物体 A B C 质量分别为 m 2m 3m A 与天花板间 B 与 C 之间用轻弹簧连接 当系统平衡后 突然将 AB 间绳烧断 在绳断的瞬间 A B C 的加速度分别为 以向下的方向为正方向 A g g g B 5g 2 5g 0 C 5g 2g 0 D g 2 5g 3g 5 如图所示 传送皮带不动时 物块由皮带顶端 A 从静止开始下到皮带底端 B 用的时间 t 则 A 当皮带向上匀速运动时 物块由 A 滑到 B 的时间一定大于 t B 当皮带向上匀速运动时 物块由 A 滑到 B 的时间一定等于 t C 当皮带向下匀速运动时 物块由 A 滑到 B 的时间可能等于 t D 当皮带向下匀速运动时 物块由 A 滑到 B 的时间可能小于 t 6 如图所示 小车上有一定滑轮 跨过定滑轮的绳上一端系一重球 另一端系在弹簧秤上 弹簧秤固定在小车上 开始时小车处在静止状 态 当小车匀加速向右运动时 弹簧秤读数及小车对地面压力均增大 弹簧秤读数及小车对地面压力均变小 0 B A A B A B C 2 弹簧秤读数变大 小车对地面的压力不变 弹簧秤读数不变 小车对地面的压力变大 7 如图 位于水平桌面上的物块 P 由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连 从滑轮到 P 和到 Q 的两段绳都是水平的 已知 Q 与 P 之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都是 两物块 的质量都是 m 滑轮的质量 滑轮轴上的摩擦都不计 若用一水平向右的力 F 拉 P 使它做匀 速运动 则 F 的大小为 A 4 mg B 3 mg C 2 mg D mg 8 质量不计的弹簧下端固定一小球 现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小 的加速度 a a g 分别向上 向下做匀加速直线运动 若忽略空气阻力 弹簧的伸长分别为 x1 x2 若空气阻力不能忽略且大小恒定 弹簧的伸长分别为 x 1 x 2 则 A x 1 x1 x2 x 2 B x 1 x1 x2 x 2 C x 1 x 2 x1 x2 D x 1 x 2 x1 x2 9 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子 如图所示 设投放初速度为零 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成 正比 且运动过程中箱子始终保持图示姿态 在箱子下落过程中 下列说法正确的是 A 箱内物体对箱子底部始终没有压力 B 箱子刚从飞机上投下时 箱内物体受到的支持力最大 C 箱子接近地面时 箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D 若下落距离足够长 箱内物体有可能不受底部支持力而 飘起来 10 一质量为 M 的探空气球在匀速下降 若气球所受浮力 F 始终保持不变 气球在运动过 程中所受阻力仅与速率有关 重力加速度为 g 现欲使该气球以同样速率匀速上升 则需从 气球吊篮中减少的质量为 A 2 g F M B g F M 2 C g F M 2 D 0 11 有一些问题你可能不会求解 但是你仍有可能对这些问题的解是否合 理进行分析和判断 例如从解的物理量单位 解随某些已知量变化的趋势 解在一些特殊条 件下的结果等方面进行分析 并与预期结果 实验结论等进行比较 从而判断解的合理性或 正确性 举例如下 如图所示 质量为 M 倾角为 的滑块 A 放于水平地面上 把质量为 m 的滑块 B 放在 A 的斜面上 忽略一切摩擦 有人求得 B 相对地面的加速度 a 2 sin sin Mm g Mm 式中 g 为重力加速度 对于上述解 某同学首先分析了等号右侧量的单位 没发现问 题 他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断 所得结论都是 解可能是对的 但是 其中有一项是错误的 请你指出该项 A 当 时 该解给出 a 0 这符合常识 说明该解可能是对的 3 B 当 90 时 该解给出 a g 这符合实验结论 说明该解可能是对的 C 当 M m 时 该解给出 a gsin 这符合预期的结果 说明该解可能是对的 D 当 m M 时 该解给出 a g sin 这符合预期的结果 说明该解可能是对的 第 卷 非选择题 共 56 分 二 实验题 共 16 分 12 题 4 分 13 题 12 分 12 一打点计时器固定在斜面上某处 一小车拖着穿过打点 计时器的纸带从斜面上滑下 如图 1 所示 图 2 是打出的纸 带的一段 单位 cm 1 已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz 利用图 2 给出的数据可求出小车下滑的加速度 a 2 为了求出小车在下滑过程中所受的阻力 还需测量的物理量有 用测得的量及加速度 a 表示阻力的计算式为 f 13 某同学用弹簧测力计 木块和细线去粗略测定一个木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因 数 木块放在斜面上 不加拉力时将保持静止 实验的主要步骤是 1 用弹簧测力计测出木块重 G 2 用弹簧测力计平行斜面拉动木块 使木块沿斜面向上做匀速运动 记下弹簧测力计的 示数 F1 3 用弹簧测力计平行斜面拉动木块 使木块沿斜面向下做匀速运动 记下弹簧测力计的 示数 F2 请推导出求动摩擦因数 的计算式 写出推导过程 三 计算题 四题 赋分 8 10 10 12 14 一质量为 m 40kg 的小孩子站在电梯内的体重计上 电梯从 t 0 时刻由静止开始上升 在 0 到 6s 内体重计示数 F 的变化如图所示 试问 在这段时间内电梯上升的高度是多少 取重力加速度 g 10m s2 打点计时器 图 1 5 125 746 417 057 688 338 959 6110 2 6 图 2 4 15 如图所示 传送带的水平部分 ab 2m 斜面部分 bc 4m bc 与水平面的夹角 37 一个小物体 A 与传送带的动摩擦因数 0 25 传送带沿图示的方向运动 速率 2m s 若把物体 A 轻放到 a 处 它将被传送带送到 c 点 且物体 A 不会脱离传送带 求物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间 g 10m s2 16 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A B 它们的 质量分别为 mA mB 弹簧的劲度系数为 k C 为一固定挡板 系统处于静止状态 现开始用 一恒力 F 沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动 求物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a 和从开始到此时物块 A 的位移 d 重力加速度为 g 17 一水平的浅色长传送带上放置一煤块 可视为质点 煤块与传送带之间的动摩擦因数 为 初始时 传送带与煤块都是静止的 现让传送带以恒定的加速度 a0开始运动 当其 速度达到 v0后 便以此速度做匀速运动 经过一段时间 煤块在传送带上留下了一段黑色痕 迹后 煤块相对于传送带不再滑动 求此黑色痕迹的长度 C A B 5 第三单元第三单元 牛顿运动定律答案卷牛顿运动定律答案卷 一 选择题 1 D 2 B 提示 此题考查整体法与隔离法受力分析 以及牛顿第二定律的瞬时性 3 B 4 B 5 B 6 C 提示 分别对小球和小车受力分析 注意结合其运动状态 7 A 8 C 9 C 10 A 11 D D 项中 a g sin 当 90 时 sin 1 此时 a g sin g 这是不可能 出现的 因此 D 项错 二 填空题 12 1 4 00m s2 2 小车质量 m 斜面上任意两点间距离 l 及两点的高度差 h mgh l ma 13 求 公式推导如下 F1 Gcos Gsin F2 Gcos Gsin 即 G FF 2 cos 21 G FF 2 sin 21 得 2 21 2 21 4FFG FF 三 计算题 14 分析与解 由图可知 在 0 t 到 stt2 1 的时间内 体重计的示数大于mg 故 电梯应做向上的加速运动 设在这段时间内体重计作用于小孩的力为 1 f 电梯及小孩的加速 度为 1 a 由牛顿第二定律 得 11 mamgf 在这段时间内电梯上升的高度 2 111 2 1 tah 在 1 t 到 stt5 2 的时间内 体重计的示数等于mg 故电梯应做匀速上升运动 速度 为 1 t 时刻的瞬时速度 即 111 ta 在这段时间内电梯上升的高度 1212 tth 在 2 t 到 stt6 3 的时间内 体重计的示数小于mg 故电梯应做向上的减速运动 设这 6 段时间内体重计作用于小孩的力为 2 f 电梯及小孩的加速度为 2 a 由牛顿第二定律 得 22 mafmg 在这段时间内电梯上升得高度 2 2322313 2 1 ttatth 电梯上升的总高度 321 hhhh 由以上各式 利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据 解得 h 9 m 15 分析与解 物体 A 轻放在 a 点后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带 速度相等 在这一过程中有 a1 g s1 0 8m mgcos 0 2mg 所以物体 A 将再次沿传送 带做匀加速运动 其加速度大小为 a2 mgsin mgcos m 4m s2 物体 A 在传送带 bc 上所用的时间满足 bc t3 a2t32 1 2 代入数据得 t3 1s 负值舍去 则物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用时间为 t t1 t2 t3 2 4s 16 分析与解 令 x1表示未加 F 时弹簧的压缩量 由胡克定律和牛顿定律可知 mAgsin kx1 令 x2表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长量 a 表示此时 A 的加速度 由胡克定律和牛顿 定律可知 kx2 mBgsin F mAgsin kx2 mAa 由 式可得 a F mA mB gsin mA 由题意 d x1 x2 由 式可得 d mA mB gsin k 17 分析与解 根据 传送带上有黑色痕迹 可知 煤块与传送带之间发生了相对滑动 煤 块的加速度 a 小于传送带的加速度 a0 根据牛顿定律 可得 a g 设经历时间 t 传送带由静止开始加速到速度等于 v0 煤块则由静止加速到 v 有 v0 a0t v at 由于 a a0 故 v v0 煤块继续受到滑动摩擦力的