届高三物理一轮复习单元测试题牛顿运动定律B卷Word格式.docx

届高三物理一轮复习单元测试题牛顿运动定律B卷Word格式.docx

《届高三物理一轮复习单元测试题牛顿运动定律B卷Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三物理一轮复习单元测试题牛顿运动定律B卷Word格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2

5、一个质量为0．3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v—t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象，下列说法中正确的是（）

A．水平拉力的大小为0．1N，方向与摩擦力方向相同

B．水平拉力对物体做功的数值为1．2J

C．撤去拉力后物体还能滑行7．5m

D．物体与水平面间的动摩擦因数为0．1

6、物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为ｍＡ、ｍＢ，与水平面间的动摩擦因数分别为μＡ、μＢ，用水平拉力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示，则（　）

A．μＡ＝μＢ，ｍＢ>

ｍＡ

B．μＡ>

μＢ，ｍＢ>

ｍＡ

C．可能ｍＡ=ｍＢ　

D．μＡ<

μＢ，ｍＡ>

ｍＢ

7、如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2。

则（）

A、物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1∶sinθ2

B、物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1∶cosθ2

C、物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1∶1

D、若两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1∶cosθ2

8、如图甲所示，在倾角为30°

的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（）

9、“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。

某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。

据图可知，此人在蹦极过程中t0时刻加速度约为（）

A．

B．

C．

D．g

10、如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为

.对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是

A.F-Ma

B.（M+m）a

C.μmg

D.Ma

11、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g=10m/s2），则正确的结论是（）

A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B．弹簧的劲度系数为7．5N/cm

C．物体的质量为3kg

D．物体的加速度大小为5m/s2

12、如图所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量为m=8kg的物体，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是（）

A．物体受到的摩擦力一直减小

B．当小车加速度大小为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用

C．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

D．小车以lm/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N

13、如图，动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；

当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是（）

A．F1=F2

B．F1>

（M+m）g，F2<

（M+m）g

C．F1+F2=2（M+m）g

D．F1－F2=2（M+m）g

14、如图甲所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块。

t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F。

分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图乙中可能符合运动情况的是（）

第Ⅱ卷客观题部分（58分）

2、实验题（本大题共2小题，共14分，将答案写在题中的横线上，不要求写出演算过程）

15、如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。

图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电。

小车A的质量为m1，砝码及砝码盘B的质量为m2。

（1）下列说法正确的是。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源

C．本实验m2应远大于m1

甲

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-

图象

（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线。

（选填“甲”、“乙”、“丙”）

（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。

由此可求得小车的加速度大小 

m/s2。

（结果保留二位有效数字）

16、某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。

（1）做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；

用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。

则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；

，滑块加速度的表达式a=。

（以上表达式均用已知字母表示）。

（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图）。

关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是。

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大

B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变

C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变

D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小

三、计算题．本题共4小题，共44分．解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

17、如图所示，长12m、质量为50kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，质量为50kg的人立于木板的左端。

木板与人都静止。

当人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端时，立即抱住立柱。

取g=10m/s2。

试求：

（1）人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小？

（2）人在奔跑的过程中木板的加速度.

（3）人从开始奔跑至到达木板的右端时，人和木板对地各运动了多大距离？

18、2011年3月11日，日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。

灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：

如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示。

已知物体与地面之间的动摩擦因数为

=0．5，g=10m／s2。

求：

（1）运动过程中物体的最大加速度为多少?

（2）距出发点多远时物体的速度达到最大?

（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少?

19、如图所示，传送带的水平部分AB长为L=5m，以v0=4m/s的速度顺时针转动，水平台面BC与传送带平滑连接于B点，BC长S=1m，台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD，与BC部分相切于C点。

一质量m=1kg的工件（视为质点），从A点无初速度释放，工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求

（1）工件运动到B点时的速度大小；

（2）通过计算说明，工件能否通过D点到达平台DE上。

20、如图所示，倾角为30°

的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。

现将一滑块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点。

已知A点距水平面的高度h=0．8m，B点距C点的距离L=2．0m。

（滑块经过B点时没有能量损失，g=10m/s2），求：

（1）滑块在运动过程中的最大速度；

（2）滑块与水平面间的动摩擦因数μ；

（3）滑块从A点释放后，经过时间t=1．0s时速度的大小。

参考答案

1、选择题

1、C解析：

当突然撤去外力F的瞬时，物体和秤盘所受向上合外力为30N，由牛顿第二定律可知，向上的加速度为10m/s2。

根据题述，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，弹簧对秤盘向上拉力为60N。

突然撤去外力F的瞬时，对秤盘，由牛顿第二定律，60N-mg-FN=ma，解得FN=20N，选项C正确。

2、BC解析：

由Ｌ=ｖｔ解得下滑过程中的平均速度ｖ＝4m/s，最大速度为８m/s，选项Ａ错误；

由ｖｍ＝ａｔ可知加速与减速过程的时间之比为1¡

Ã

2，选项Ｂ正确；

加速下滑过程，由牛顿第二定律，ｍｇ－ｆ１＝ｍａ１；

减速下滑过程，由牛顿第二定律，ｆ２－ｍｇ＝ｍａ２；

ａ１＝８m/s２，ａ２＝４m/s２，联立解得加速与减速过程中所受摩擦力

大小之比为1¡

7，选项Ｃ正确。

由ｘ＝

ａｔ２可得加速下滑位移为ｘ１＝４ｍ，减速下滑位移为ｘ２＝８ｍ，加速与减速过程的位移之比为1¡

２，选项Ｄ错误。

3、C解析：

质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力，轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，选项A错误；

对整体，由牛顿第二定律可知，a=F/6m；

隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为F’=3ma=F/2。

由此可知，当F逐渐增大到2T时，轻绳中拉力等于T，轻绳才刚好被拉断，选项BC错误；

轻绳刚要被拉断时，物块加速度a’=T/3m，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f=ma’=T/3，选项D错误。

4、D解析：

本题考查牛顿第二定律、整体法隔离法。

以整体为研究对象，据牛顿第二定律可得

，以

为研究对象，

，解得T=26N，故选项A、B错误。

在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不发生变化，选项C错误。

在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2，选项D正确。

5、AB解析：

图线a表示的v—t图象加速度较大，说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同，则F+f=maa=0．2N，图线b表示物体只在摩擦力作用下匀减速运动，有f=maa=0．1N，解得F=f=0．1N，A项正确；

有水平拉力时，物体位移为

m=12m，故拉力做功的数值为W=Fs=1．2J，B项正确；

撤去拉力后物体能滑行13．5m，C项错误；

动摩擦因数

，D项错误。

6、B解析：

由牛顿第二定律，Ｆ-μｍｇ＝ｍａ，变换为ａ＝Ｆ/ｍ－μｇ，对照题给加速度a与拉力F关系图线，图线斜率表示１/ｍ，在纵轴截距表示－μｇ。

由此可得，μＡ>

ｍＡ，选项Ｂ正确ＡＣＤ错误。

7、BC解析：

将物体的重力分别沿光滑的弦轨道P1A、P2A方向和垂直轨道方向分解，则沿光滑的弦轨道P1A、P2A方向分力分别为m1gcosθ1和m2gcosθ2，其加速度分别为gcosθ1和gcosθ2，若两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1∶cosθ2，选项D正确；

两物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为cosθ1∶cosθ2，选项A错误；

因为弦轨道长度L=dcosθ，由L=

at2，解得t=

。

由速度公式v=at可得，物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1∶cosθ2，选项BC正确。

8、C解析：

在0~1s内，F=mg，F-mgsin30°

=ma1，解得加速度a1=5m/s2；

在1~2s内，F=0，-mgsin30°

=ma2，解得加速度a2=-5m/s2；

在2~3s内，F=-mg，F-mgsin30°

=ma3，解得加速度a3=-15m/s2；

物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的C，所以选项C正确。

9、B解析：

由所受绳子拉力F的大小随时间t变化的图象可知，此人重力为G=0.6F0，质量为0.6F0/g，此人在蹦极过程中t0时刻所受绳子拉力F=1.6F0，在t0时刻由牛顿第二定律可知，F-G=ma，解得t0时刻加速度为a=

，选项B正确。

10、A解析：

它们一起做加速度大小为a的加速运动，隔离木块，由牛顿第二定律，木块受到的摩擦力的大小为f=ma；

对小车和木块整体，应用牛顿运动定律，F=（M+m）a，解得ma=F-Ma，选项A正确BCD错误。

11、D解析：

物体与弹簧分离时，弹簧恰好恢复到自然长度，所以选项A错误；

设物体的质量为m，加速度为a，初始时弹簧的压缩量为x0，kx0=mg；

当物体位移大小为x时：

F+k（x0-x）-mg=ma，由此可得：

F=kx+ma；

根据F—x图像的斜率可知，弹簧的劲度系数为5N/cm，所以B项错误；

又当x=0时：

10=ma；

x=4cm时，30—mg=ma，联立方程可得：

m=2kg，a=5m/s2，所以C项错误，D项正确。

12、：

BC解析：

小车静止时物体受到的摩擦力等于弹簧的弹力为6N．加速度由零逐渐增大到1m/s2，物体受到的摩擦力先减小到零后反方向增大，选项A错误；

当小车加速度大小为0.75m/s2时，物体所受合外力F=ma=8×

0.75N=6N，不受摩擦力作用，选项B正确；

物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化，选项C正确；

小车以lm/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的合外力为8N，摩擦力为2N，选项D错误。

13、BC解析：

把猴子和笼子看作整体，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，整体处于超重状态，F1>

（M+m）g，当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，整体处于失重状态，F2<

（M+m）g，选项B正确A错误；

当猴以某一加速度a沿竖直柱子加速向上爬时，由牛顿第二定律，F1-（M+m）g=ma；

当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，由牛顿第二定律，（M+m）g–F2=ma；

联立解得F1+F2=2（M+m）g，F1－F2=2ma，选项C正确D错误。

14、AC解析：

t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F，两者可能一起加速运动，选项A正确；

可能木块的加速度大于木板，选项C正确。

二、实验题

15、答案：

（1）D

（2）丙（3）0.49或0.50

解析：

每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；

实验时应先接通电源后释放小车；

本实验m2应远小于m1，选项ABC错误。

由牛顿第二定律可知，在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-

图象，选项D正确。

如果遗漏了平衡摩擦力这一步骤，加了较小的力，小车仍静止，他测量得到的a-F图像为丙。

由?

x=aT2可得小车的加速度大小为0.50m/s2。

16、答案：

（1）

；

（2）BC

由速度的定义式可得滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

经过光电门2时的速度表达式v2=

由2ax=v22-v12，解得滑块加速度的表达式a=

滑块沿斜面向下运动所受合外力为Mgsinθ=Mgh/L，为了保持滑块所受的合力不变，M增大时，h减小，以保持二者乘积不变；

或M减小时，h增大，以保持二者乘积不变，选项BC正确。

3、计算题

17、【解析】

（1）设人的质量为m，加速度为a1，人受的摩擦力为f，由牛顿第二定律有：

f=ma1=200N

（2）由牛顿第三定律可知人对木板的摩擦力大小f‘=200N

设木板的质量为M，加速度为a2，对木板由牛顿第二定律有：

f‘-μ（M+m）g=Ma2，代入数据得a2=2m/s2方向向左

（3）设人从左端跑到右端时间为t，由运动学公式：

L=

a1t2+

a2t2解得t=2s

人对地前进的距离:

s1=

a1t2=8m，

木板后退的距离为:

s2=

a2t2=4m。

18、解：

（1）由牛顿第二定律得F－μmg＝ma

当推力F＝100N时，物体所受合力最大，加速度最大，代入数据解得

＝20m/s2

（2）由图象求出，推力F随位移x变化的数值关系为：

F＝100－25x

速度最大时，物体加速度为零，则F＝μmg

代入数据解得x＝3.2m

（3）根据F＝100－25x，由图象可知，推力对物体做的功等于图线与x轴包围的面积。

于是推力对物体做的功为

J

由动能定理得

代入数据解得：

xm＝10m

19、解析：

（1）工件刚放上时，做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：

μmg=ma

解得：

a=2m/s2

当两者速度相等时，

工件对地的位移为：

＜L

因此，工件到达B点的速度为：

vB=4m/s

（2）设工件沿曲面CD上升的最大高度为h'

，

由动能定理得：

mgs1-

mgs-mgh'

=0

解得h'

=0.6m＞h

所以，工件能够通过D点到达平台DE上。

20、解析：

（1）滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为

，设滑块在斜面上运动的加速度大小为

：

vm=4m/s。

分

（2）滑块在水平面上运动的加速度大小为

解得：

μ=0.4。

（3）滑块在斜面上运动的时间为t1，

得t1=0.8s。

由于

，故滑块已经经过B点，做匀减速运动t-t1=0.2s。

设t=1.0s时速度大小为

v=3.2m/s。