章末定时练三 力与运动—2021届高考物理一轮复习检测

1、章末定时练三力与运动 (时间：60分钟)一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)1如图1所示，四川雅安地震发生后，一架直升机正在空投物资已知物资刚开始在空中受到水平风力及降落伞的阻力影响，最终会做匀速直线运动下列图中关于空投物资做匀速运动时姿态及运动方向和风向关系正确的是()图1解析物资开始在空中受重力、水平风力及降落伞的阻力作用，在水平方向和竖直方向做变加速运动；当水平方向的速度与风速相等时，只受重力和降落伞的阻力，最后受力平衡选项C对答案C2如图2所示，质量相同的物体A、B用一轻弹簧相连并置于光滑水平面上，开始时弹簧处于原长现给物体B

2、一初速度v0，经过一段时间后弹簧的长度第一次达到最长，此时仍没有超过弹簧的弹性限度以下能正确描述两物体运动过程的vt图象是()图2解析弹簧由原长到长度最长的过程中，物体A、B的加速度均从零逐渐增大，而物体B做减速运动，物体A做加速运动vt图象的斜率的绝对值表示物体加速度的大小，因而选项B正确答案B3 a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图3所示，则()图3Ax1一定等于x2 Bx1一定大于x2C若m

3、1m2，则x1x2 D若m1m2，则x1v1，则()图8At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析相对地面而言，小物块在0t1时间内，向左做匀减速运动，t1t2时间内，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时(即t2时刻)，小物块向右做匀速运动故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误相对传送带而言，在0t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t2t3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t2时刻

4、小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B、C正确，D错误答案BC二、非选择题9如图9所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置图9(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度图10(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图10所示)分析此图线的OA段可得出的实验结论是_ _.此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大解析(1)在实验探究加速度与力、质量的关系时

5、应采取控制变量法，即研究加速度和力的关系时保持质量一定，因本实验中研究对象是小车，故应保持小车的总质量不变运动过程中小车受重力、支持力、摩擦力、细线的拉力作用，因实验前应已平衡摩擦力，故小车所受合外力等于细线的拉力对小车有FMa，对钩码有mgFma，联立解得Fg，当钩码的质量远小于小车的质量时，Fmg，所以可用钩码的重力作为小车所受的合外力(2)当钩码重力较小时，细线的拉力F近似等于钩码的重力，起初图线为过原点的一条直线，a与F成正比，故分析此图线的OA段可得出的实验结论是“在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比”；当钩码重力较大不再满足“小车的质量远大于钩码的质量”时，图线的AB段明显偏离

6、直线而向下弯曲，小车的加速度与钩码的重力不再成正比，不能认为此时细线的拉力近似等于钩码的重力，C正确答案(1)小车的总质量小车所受的合外力(2)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比C10如图11所示，为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”图11 (1)完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放

7、入砝码打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤.在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点测量相邻计数点的间距s1，s2，.求出与不同m相对应的加速度a.以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出m关系图线若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成_关系(填“线性”或“非线性”)(2)完成下列填空：本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_ _设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和t表示为a_.图1

8、2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1_ mm，s3_ mm，由此求得加速度的大小a_ m/s2.图12图13为所得实验图线的示意图设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_图13解析(1)平衡好小车所受的阻力，小车做匀速运动，打点计时器打出的点间隔基本相等根据牛顿第二定律可知：F(Mm)a，与m为一次函数关系，是线性关系(2)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量由saT2可知，a，由图可读出s136.7 mm12.5 mm24.2 mm，s3120.0 mm72.8 mm47.2

9、mm，换算后代入上式中，得a1.15 m/s2.设小车质量为M，由牛顿第二定律可得：F(Mm)a，结合图象可知：kF，bMbF.答案(1)等间距线性(2)远小于小车和砝码的总质量(填“远小于小车的质量”同样正确)24.2(答案范围在23.924.5之间均可)47.2(答案范围在47.047.6之间均可)1.15(答案范围在1.131.19之间均可)11质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图14所示g取10 m/s2，求：图14 (1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力F的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小解析(1)设物

10、体做匀减速直线运动的时间为t2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2，则a22 m/s2设物体所受的摩擦力为f，受力分析如下图所示由牛顿第二定律得：fma2fmg联立式，代入数据得0.2(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度为a1，则a11 m/s2根据牛顿第二定律，有Ffma1联立各式，代入数据得F6 N(3)v t图象与时间轴围成的“面积”等于位移的大小，则：x(28)6 m84 m46 m.答案(1)0.2(2)6 N(3)46 m12如图15所示，质量为M8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F8 N，当小车向右运动的

11、速度达到v01.5 m/s时，小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数0.2.已知在运动过程中，小物块没有从小车上掉下来，取g10 m/s2.求：图15 (1)经过多长时间两者达到相同的速度；(2)小车至少多长才能保证小物块不从小车上掉下来？(3)从小物块放上小车开始，经过t1.5 s小物块通过的位移大小为多少？解析(1)设小物块和小车的加速度分别为am、aM，由牛顿第二定律得mgmam，FmgMaM代入数据解得am2 m/s2，aM0.5 m/s2.设经过时间t1两者达到相同的速度，由amt1v0aMt1得t11 s(2)当两者达到相同的速度后，假设两者保持相对静止，以共同的加速度a做匀加速运动对小物块和小车构成的整体，由牛顿第二定律得F(Mm)a得a0.8 m/s2此时小物块和小车之间的摩擦力fma1.6 N而小物块和小车之间的最大静摩擦力fmmg4 Nffm，所以两者达到相同的速度后，保持相对静止从小物块放上小车开始，小物块的位移smamt12小车的位移sMv0t1aMt12小车的长度至少为LsMsm0.75 m(3)在开始的t11 s内，小物块的位移为