（江蘇專用）2019高考物理一輪復習 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，考生務必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學號填寫在相應位置上3本次考試時間90分鐘，滿分100分4請在密封線內作答，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蘇州大學附中調研)豎直升降的電梯內的地板上豎直放置一根輕質彈簧，彈簧上方有一個質量為m的物體當電梯靜止時彈簧被壓縮了x；當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高郵中學階段檢測)如圖1所示，兩個質量分別為m12kg、m23kg的物體置于光滑的水平面上，中間用水平的輕質彈簧測力計連接兩個大小分別為F130N、F220N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()圖1A彈簧測力計的示數(shù)是25NB彈簧測力計的示數(shù)是50NC在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5m/s2D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13m/s23(2018儀征中學學情檢測)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的質量為m，B的質量為3m，水平作用力為F，A、B之間的動摩擦因數(shù)為，在此過程中，A、B間的摩擦力為()圖2AFB2FC.m(ga) Dm(ga)4如圖3所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質量為m，B的質量為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3A2FB.C3FD.5(2017南陽中學月考)如圖4甲所示，傾角為的粗糙斜面體固定在水平面上，初速度為v010m/s、質量為m1 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系圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，則下列說法不正確的是()圖4A05s內小木塊做勻減速運動B在t1s時刻，摩擦力反向C斜面傾角37D小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.56(2018虹橋中學第一次調研)如圖5所示，傾斜的長桿(與水平面成角)上套有一個質量為M的環(huán)，環(huán)通過細線吊一個質量為m的小球，當環(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5A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gsinD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、宿遷市學業(yè)質量檢測)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的關系如圖乙所示，設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6A0t1時間內物塊A的加速度逐漸增大Bt2時刻物塊A的加速度最大Ct3時刻物塊A的速度最大Dt2t4時間內物塊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s3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1，工件滑上傳送帶A端的瞬時速度vA4m/s，到達B端的瞬時速度設為vB.下列說法中正確的是()圖7A若傳送帶不動，vB3m/sB若傳送帶以速度v4 m/s逆時針勻速轉動，vB3 m/sC若傳送帶以速度v2 m/s順時針勻速轉動，vB3 m/sD若傳送帶以速度v4 m/s順時針勻速轉動，vB3 m/s9(2017泰州中學第二次調研)如圖8所示，在豎直平面內，A和B是兩個相同的輕彈簧，C是橡皮筋，它們三者間的夾角均為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?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8Ag，方向豎直向下B.g，方向豎直向上C0D.g，方向豎直向下10(2017漣水中學第一次檢測)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與斜面傾角的關系，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，調節(jié)斜面與水平方向的夾角，實驗測得x與斜面傾角的關系如圖乙所示，g取10m/s2，根據(jù)圖象可求出()圖9A物體的初速率v03m/sB物體與斜面間的動摩擦因數(shù)0.75C取不同的傾角，物體在斜面上能達到的位移x的最小值xmin1.44mD當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淮海中學第二次測試)某學習小組欲探究物體的加速度與力、質量的關系，他們在實驗室組裝一套如圖10所示的裝置，圖中小車的質量用M表示，鉤碼的質量用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線的拉力，應采取的措施是_；要使細線的拉力約等于鉤碼的總重力，應滿足的條件是_(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與其質量M的數(shù)據(jù)如下表：鉤碼質量m30g實驗次數(shù)123456a(ms2)1.511.231.000.860.750.67M(kg)0.200.250.300.350.400.45(kg1)5.004.003.332.862.502.22為了尋求a與M間的定量關系，請利用表中數(shù)據(jù)在圖11所示的直角坐標系中選取合適的橫坐標及標度作出圖象圖1112.(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、物體質量間的關系，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)質量用M表示，盤以及盤中砝碼質量用m表示，當?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M與m的大小關系滿足_時，F(xiàn)Tmg才能成立(2)該小組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m不變，探究加速度a與質量M的關系，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，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B每次改變小車的質量時，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)該小組同學后來又保持小車及車中砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這組同學得到的aF關系圖象如圖乙所示，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泰州中學期中)如圖13甲所示，有一足夠長的粗糙斜面，傾角37，一滑塊以初速度v016m/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 370.6, cos 370.8，重力加速度g10 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30的長斜面上有一帶風帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑，滑塊的質量為m2kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)為，帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比，即Ffkv.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t0時速度圖線的切線，g10m/s2.圖14(1)求滑塊下滑的最大加速度和最大速度；(2)求和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，兩者長度分別為L12.5m、L22m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)0.5，滑塊與平板、平板與支持面的動摩擦因數(shù)分別為10.3、20.1，滑塊、平板的質量均為m2kg，g取10m/s2.求：圖15(1)若滑塊恰好不從平板上掉下，求v的大小(2)若v6m/s，求滑塊離開平板時的速度大小16.(15分)(2018錦屏中學模擬)如圖16所示，一長L2m、質量M4kg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l5m，木板的正中央放有一質量為m1kg的物塊(可視為質點)，已知木板與平臺、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為10.4.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)2應滿足的條件答案精析1D因為電梯靜止時，彈簧被壓縮了x，由此可知mgkx.當電梯運動時，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mgma，即加速度大小ag，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2D3D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(m3m)g(m3m)a，設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FfFfmgma，解得Ffm(ga)，C錯誤，D正確4B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(m2m)a.再將A隔離可得A、B間最大靜摩擦力為：Ffmma，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(m2m)a，由以上方程解得：F.5A由勻變速直線運動的速度位移公式得v2v022ax，由題圖乙可得a10m/s2，故減速運動時間：t1s，故A錯誤；由題圖乙可知，在01s內小木塊向上做勻減速運動，1s后小木塊反向做勻加速運動，t1s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：am/s22 m/s2，由牛頓第二定律得：mgsinmgcosm|a|，mgsinmgcosma，代入數(shù)據(jù)解得：0.5，37，故C、D正確6B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；由于不知道細線與豎直方向的夾角，則不能判斷出小球的加速度與gsin的大小關系，則C項錯誤7BC0t1時間內物塊A受到的靜摩擦力逐漸增大，物塊處于靜止狀態(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t2t3時間內物塊A做加速度逐漸減小的加速運動，t3t4時間內物塊A一直做減速運動，選項D錯誤8ABC若傳送帶不動，由勻變速直線運動規(guī)律可知vB2vA2)2as，ag，代入數(shù)據(jù)解得vB3m/s，當滿足選項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v4 m/s順時針勻速轉動，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9BC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，設拉力為FT，由平衡條件可知，2Fcos60mgFT，解得橡皮筋拉力FTFmg.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Fmg，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ag，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10BC當斜面傾角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02v022gx，根據(jù)題圖乙可得此時x1.80m，解得初速率v06m/s，選項A錯當斜面傾角0時即為水平，物體在運動方向上只受到摩擦力作用，則有mgxmv02，根據(jù)題圖乙知此時x2.40m，解得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agsingcosg(sincos)v022ax2g(sincos)x，得當sincos最大時，即tan，53時，x取最小值xmin，解得xmin1.44m，C項正確當45時，因mgsin45mgcos45，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Mm(3)如圖所示12(1)Mm(2)C(3)見解析解析(1)根據(jù)牛頓第二定律得：對mmgFTma，對MFTMa，解得：FT；當Mm，即當盤中砝碼和盤的總重力要遠小于小車(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、物體質量間的關系，故D錯誤(3)當F0時，a0，也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明該組同學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，即盤及盤中砝碼質量的增大，不再滿足盤及盤中砝碼質量遠小于小車(含車中砝碼)的質量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象13(1)16m(2)8m/s(3)(22) s解析(1)由vt圖象知A、B之間的距離為；sABm16m.(2)設滑塊從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，則有a1m/s28 m/s2由于mgsinmgcosma1，得0.25.滑塊由B返回到A的過程中，則有mgsinmgcosma2即a24m/s2，設滑塊返回到A點時的速度為v，有v202a2sAB即v8m/s.(3)設滑塊從A到B用時為t1，從B返回到A用時為t2，則有t12st22s則滑塊在整個運動過程中所用的時間為tt1t2(22) s.14(1)3m/s22 m/s(2)3kg/s解析(1)由題圖乙可得：t0時，滑塊下滑的加速度最大為amax3m/s2；t3s時，滑塊下滑的速度最大為vmax2m/s.(2)t0時滑塊下滑的加速度最大為amax，由牛頓第二定律得F合mgsinmgcosmamax，t3s時滑塊下滑的速度達到最大，有mgsinmgcoskvmax，解得：，k3kg/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a13m/s2由于1mg22mg故平板做勻加速運動，加速度大小a21m/s2設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：vva1tL2xvta1t2對平板進行分析：va2txa2t2聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得t1s，v4m/s.當v4m/s時，滑塊在傳送帶上加速運動的位移為x11.6mL1，故符合題意(2)滑塊在傳送帶上的加速度a35m/s2若滑塊在傳送帶上一直加速，則獲得的速度為v15m/st，不合題意，舍去)將ts代入vv1a1t得v3.5m/s.16(1)0.64m(2)20.2解析(1)假設開始時物塊與木板會相對滑動，由牛頓第二定律：對木板：F1(Mm)g1mgMa1，解得a16m/s2對物塊：1mgma2，解得a24m/s2，因為a2a1，故假設成立設F作用t時間后，物塊恰好從木板左端滑離，則a1t2a2t2，解得t1s在此過程：木板位移x1a1t23m，末速度v1a1t6m/s物塊位移x2a2t22m，末速度v2a2t4m/s在物塊從木板上滑落后的t00.2s內，由牛頓第二定律：對木板：F1MgMa1，解得a18m/s2木板發(fā)生的位移x1v1t0a1t021.36m此時木板右端距平臺邊緣xlx1x10.64m(2)物塊滑至平臺后，做勻減速直線運動，由牛頓第二定律：對物塊：2mgma2，解得a22g若物塊在平臺上速度減為0，則通過的位移x2要使物塊最終不會從平臺上掉下去需滿足lx2x2聯(lián)立解得20.2.