【红对勾】2013高考物理复习 单元综合测试3牛顿运动定律

用心 爱心 专心1 单元综合测试三单元综合测试三 牛顿运动定律牛顿运动定律 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 试卷满分为 100 分 考试时间 为 90 分钟 第第 卷卷 选择题 共选择题 共 4040 分分 一 选择题 本题共 10 小题 每题 4 分 共 40 分 有的小题只有一个选项正确 有的 小题有多个选项正确 把正确选项前的字母填在题后的括号内 图 1 1 如图 1 所示 木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运 动 当小车遇障碍物而突然停止运动时 车上的木块将 A 立即停下来 B 立即向前倒下 C 立即向后倒下 D 仍继续向左做匀速直线运动 解析 木块原来随小车一起向左运动 当小车突然停止时 木块在水平方向上没有受 到外力的作用 根据牛顿第一定律 木块将继续向左做匀速直线运动 正确选项为 D 答案 D 2 一个铅球和一个皮球相互挤压的时候 以下叙述正确的是 A 铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力 B 铅球的形变小于皮球的形变 C 皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生 D 铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力 解析 作用力和反作用力的关系总是大小相等 方向相反 作用力和反作用力的关系 与物体的运动状态无关 要掌握作用力与反作用力和平衡力的区别 答案 BC 3 2009 山东理综 某物体做直线运动的v t图象如图 2 a 所示 据此判断图 2 b F表示物体所受合力 t表示物体运动的时间 四个选项中正确的是 用心 爱心 专心2 图 2 解析 由题图 2 a 可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动 所以前两秒受力 恒定 2 s 4 s 沿正方向做匀减速直线运动 所以受力为负 且恒定 4 s 6 s 沿负方向 做匀加速直线运动 所以受力为负 恒定 6 s 8 s 沿负方向做匀减速直线运动 所以受 力为正 恒定 综上分析 B 正确 答案 B 4 用恒力作用于质量为m1的物体 使物体产生的加速度大小为a1 该力作用于质量 为m2的物体时 物体产生的加速度大小为a2 若将该恒力作用于 m1 m2 质量的物体时 产生的加速度大小为 A a1 a2 B a1 a2 C D a1a2 a1a2 a1 a2 解析 由牛顿第二定律 有 对m1 F m1a1 对m2 F m2a2 对m1 m2 F m1 m2 a 解得a D 对 a1a2 a1 a2 答案 D 5 一箱苹果在倾角为 的斜面上匀速下滑 已知箱子与斜面间的动摩擦因数为 在下滑过程中处于箱子中间的质量为m的苹果受到其他苹果对它的作用力大小和方向为 A mgsin 沿斜面向下 B mgcos 垂直斜面向上 C mg 竖直向上 D mg 沿斜面向上 1 2 解析 苹果处于平衡状态 由平衡条件 有FN mg 方向竖直向上 C 正确 答案 C 6 如图 3 所示 有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动 当作用力F一定时 m2所受绳的拉力 用心 爱心 专心3 图 3 A 与 有关 B 与斜面动摩擦因数有关 C 与系统运动状态有关 D FT 仅与两物体质量有关 m2F m1 m2 解析 只要m1 m2与斜面间的动摩擦因数相同 对整体和隔离m2利用牛顿第二定律可 求得FT F 答案 D m2 m1 m2 答案 D 7 如图 4 一个盛水的容器底部有一小孔 静止时用手指堵住小孔不让它漏水 假设 容器在下述几种运动过程中始终保持平动 且忽略空气阻力 则 图 4 A 容器自由下落时 小孔向下漏水 B 将容器竖直向上抛出 容器向上运动时 小孔向下漏水 容器向下运动时 小孔不 向下漏水 C 将容器水平抛出 容器在运动中小孔向下漏水 D 将容器斜向上抛出 容器在运动中小孔不向下漏水 解析 容器抛出后 容器及其中的水均做加速度为g的匀变速运动 容器中的水处于 失重状态 水对容器的压强为零 无论如何抛出 水都不会流出 故 D 项正确 答案 D 图 5 8 如图 5 中a b是两个位于固定斜面上的正方形物块 它们的质量相等 F是沿水 平方向作用于a上的外力 已知a b的接触面 a b与斜面的接触面都是光滑的 正确 的说法是 A a b一定沿斜面向上运动 用心 爱心 专心4 B a对b的作用力沿水平方向 C a b对斜面的正压力相等 D a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力 解析 因F 0 但大小未知 故a b是向上还是向下运动难以确定 故 A 错 分析 a b的受力情况可知 B C 错误 因接触面均光滑 且a b质量相等 无论F多大 方向 向右 a b都有共同的加速度 故a b受到相同的合外力 无论哪个方向 故 D 正确 答案 D 9 2012 徐州模拟 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 与水平面的动摩擦因数分别为 A B C 用平行于水平面的拉力F分别 拉物体A B C 所得加速度a与拉力F的关系如图 6 所示 A B两直线平行 则以下关 系 图 6 正确的是 A mA mB mC B mA mB mC C A B C D A B C 解析 对物体应用牛顿第二定律得 F mg ma 解得 a F g 在a F图象 1 m 中 图线的斜率等于质量的倒数 由图可以得出图线A B的斜率相同 大于图线C的斜率 即 mA mB mC 在a轴上的截距的绝对值等于动摩擦因数与重力加速度的乘积 从图象可 以看出 图线B C在a轴上的截距相等 图线A在a轴上截距的绝对值最小 即 A B C 正确选项为 D 答案 D 10 2009 全国卷 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块 假定物块所受 的空气阻力f大小不变 已知重力加速度为g 则物块上升的最大高度和返回到原抛出点 的速率分别为 A 和v0 v02 2g 1 f mg mg f mg f B 和v0 v02 2g 1 f mg mg mg f C 和v0 v02 2g 1 2f mg mg f mg f 用心 爱心 专心5 D 和v0 v02 2g 1 2f mg mg mg f 解析 本题考查牛顿第二定律和运动学知识 意在考查考生运用牛顿第二定律和运动 学知识综合列式求解的能力 上升的过程由牛顿第二定律得 mg f ma1 由运动学知识 得 v02 2a1h 联立解得 h 下落的过程中由牛顿第二定律得 v02 2g 1 f mg mg f ma2 由运动学知识得 v2 2a2h 将a2和h代入可得 v v0 故 A 正确 mg f mg f 答案 A 第第 卷卷 非选择题 共非选择题 共 6060 分分 二 填空题 本题共 2 小题 每题 8 分 共 16 分 11 同打点计时器一样 光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器 其 结构如图 7 甲所示 a b分别是光电门的激光发射和接收装置 当有物体从a b间通过 时 光电计时器就可以显示物体的挡光时间 图 7 现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况 图中MN是水平桌面 Q是木板与桌面的接 触点 1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光电门 与之连接的两个光电计时器没有画 出 让滑块从木板的顶端滑下 光电门 1 2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 5 0 10 2 s 和 2 0 10 2 s 用游标卡尺测量小滑块的宽度d 卡尺示数如图丙所示 1 读出滑块的宽度d cm 2 滑块通过光电门 1 的速度v1 m s 滑块通过光电门 2 的速度v2 m s 保留两位有效数字 3 若提供一把米尺 测出两个光电门之间的距离 1 m 则滑块运动的加速度为 解析 1 游标卡尺是 20 分度的 其精确度为 0 05 mm 故读数以 mm 为单位是 50 mm 3 0 05 mm 50 15 mm 5 015 cm 用心 爱心 专心6 2 v1 1 0 m s v2 2 5 m s d t1 d t2 3 由v22 v12 2a L得 a 2 625 m s2 答案 1 5 015 2 1 0 2 5 3 2 625 m s2 12 2011 重庆理综 某同学设计了如图 8 所示的装置 利用米尺 秒表 轻绳 轻 滑轮 轨道 滑块 托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 滑块和托盘 上分别放有若干砝码 滑块质量为M 滑块上砝码总质量为m 托盘和盘中砝码的总质量 为m 实验中 滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动 重力加速度g取 10 m s2 图 8 为测量滑块的加速度a 须测出它在A B间运动的 与 计算a的 运动学公式是 根据牛顿运动定律得到a与m的关系为 a m g 1 g M m m 他想通过多次改变m 测出相应的a值 并利用上式来计算 若要求a是m的一次函 数 必须使上式中的 保持不变 实验中应将从托盘中取出的砝码置于 实验得到a与m的关系如图 9 所示 由此可知 取两位有效数字 图 9 解析 在初速度为零的匀加速直线运动中共有s t a v四个常用量 欲测加速度 a则必须测出s t v中的任意两个 但是速度v不容易直接测量 故须测出位移s和时 用心 爱心 专心7 间t 再根据a 求a 2s t2 把a m g与一次函数y kx b相对应 当与k相对应的 1 g M m m 为定值时 即m m保持不变时 a是m的一次函数 实验时只需将砝码 1 g M m m 从托盘中取出并置于滑块上即可达到目的 答案 位移 时间 a 2s t2 m m 滑块上 0 23 0 21 0 25 三 计算题 本题共 4 小题 13 14 题各 10 分 15 16 题各 12 分 共 44 分 计算时 必须有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 图 10 13 固定光滑细杆与地面成一定倾角 在杆上套有一个光滑小环 小环在沿杆方向的 推力F作用下向上运动 推力F与小环速度v随时间变化规律如图 11 所示 取重力加速度 g 10 m s2 求 1 小环的质量m 2 细杆与地面间的倾角 图 11 解析 1 0 2 s 内F1 mgsin ma 由题图知a 0 5 m s2 2 s 后F2 mgsin 由 得F1 F2 ma 所以m kg 1 kg 0 5 0 5 2 由 式得 30 答案 1 1 kg 2 30 14 质量为 10 kg 的物体在F 200 N 的水平推力作用下 从粗糙斜面的底端由静止开 始沿斜面运动 斜面固定不动 与水平地面的夹角 37 力F作用 2 秒钟后撤去 物 体在斜面上继续上滑了 1 25 秒钟后 速度减为零 求 物体与斜面间的动摩擦因数 和 物体的总位移x 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 g取 10 m s2 解析 物体上滑的整个过程分为两部分 设施加外力F的过程中物体的加速度为a1 用心 爱心 专心8 撤去力F的瞬间物体的速度为v 撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2 由牛顿第二定 律得 a1 Fcos mgsin Fsin mgcos m a2 mgsin mgcos m 物体在外力F作用下上滑t1 2 s v a1t1 撤去外力F后上滑时间t2 1 25 s 0 v a2t2 由以上各式可求得 0 25 a1 5 m s2 a2 8 m s2 由x a1t12 a2t22得x 16 25 m 1 2 1 2 答案 0 25 x 16 25 m 图 12 15 如图 12 所示 传送带与地面夹角 37 从A B长度为 16 m 传送带以 10 m s 的速率逆时针转动 在传送带上端A无初速度地放一个质量为 0 5 kg 的物体 它与传 送带之间的动摩擦因数为 0 5 求物体从A运动到B所需时间是多少 sin37 0 6 cos37 0 8 解析 物体的运动分为两个过程 第一个过程是在物体速度等于传送带速度之前 物 体做匀加速直线运动 第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况 其中速度 刚好相同时的点是一个转折点 此后的运动情况要看mgsin 与所受的最大静摩擦力的关 系 若 tan 则继续向下加速 若 tan 则将随传送带一起匀速运动 分析清 楚了受力情况与运动情况 再利用相应规律求解即可 本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦 力大小 物体放在传送带上后 开始阶段 由于传送带的速度大于物体的速度 传送带给物体 一沿传送带向下的滑动摩擦力Ff 物体受力情况如图 13 甲所示 物体由静止加速 由牛 顿第二定律有mgsin mgcos ma1 得 a1 10 0 6 0 5 0 8 m s2 10 m s2 物体加速至与传送带速度相等需要的时间 t1 s 1 s t1时间内位移x a1t12 5 m v a1 10 10 1 2 图13 由于 tan 物体在重力作用下将继续加速运动 当物体速度大于传送带速度时 传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力Ff 此时物体受力情况如图 13 乙所示 由牛顿 第二定律有mgsin mgcos ma2 得a2 2 m s2 设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t2 由 用心 爱心 专心9 L x vt2 a2t22解得 1 2 t2 1 s t2 11 s 舍去 所以物体由A B的时间 t t1 t2 2 s 答案 2 s 16 如图 1