高考物理复习周测三 B卷.docx

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高考物理复习周测三B卷

周测三　牛顿运动定律（B卷）

（本试卷满分95分）

一、选择题（本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1.

如图所示，质量为m的球置于45°斜面上，被一个垂直斜面挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（　　）

A．若加速度足够小，挡板对球的弹力可能为零

B．若加速度大小为重力加速度g值时，斜面对球的弹力为零

C．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值

D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

2．如图甲所示，一根质量分布均匀的粗绳AB长为l，在水平恒力F的作用下沿水平面运动．绳上距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示（F和l为已知量）．下列说法正确的是（　　）

A．粗绳一定不受摩擦力作用

B．若只增大恒力F，则FT－x直线斜率的绝对值变大

C．若已知粗绳的质量，则可求出粗绳运动的加速度

D．若已知粗绳运动的加速度，则可求出粗绳的质量

3．（多选）如图所示，倾斜传送带以速度v1顺时针匀速运动，t＝0时刻小物体从底端以速度v2冲上传送带，t＝t0时刻离开传送带．下列描述小物体的速度随时间变化的图象可能正确的是（　　）

4.

（多选）如图所示，C是水平地面，A、B是质量均为m的两长方形的物块，设A、B间摩擦力大小为f1，B、C间摩擦力大小为f2，B、C接触面间动摩擦因数为μ.下列说法正确的是（　　）

A．若水平力F作用在物块B上，且物块A和B静止或以相同的速度匀速运动，则f1＝0，f2＝f

B．若水平力F作用在物块B上，且物块A和B一起以a向右加速运动，则f1＝ma，f2＝2μmg

C．若水平力F作用在物块A上，且物块A和B静止或以相同的速度匀速运动，f1＝f2＝F

D．若水平力F作用在物块A上，且物块A和B一起以a向右加速运动，则f1＝ma，f2＝2μmg

5．（多选）

如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为FT.已知重力加速度大小为g，下列a－x、FT－x关系图象可能正确的是（　　）

6.

（多选）如图所示，物体A、B、C放在光滑水平面上并用细绳a、b连接，拉力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上D后两绳中拉力的变化是（绳a中拉力大小用FTa表示，绳b中拉力大小用Tb表示）（　　）

A．Ta变大B．Tb变大

C．Ta变小D．Tb变小

7.

物体被钢索从地面吊起，该物体在竖直方向上运动的v－t图象如图所示，不计空气阻力．关于物体在0～46s内的运动，下列说法正确的是（　　）

A．在30s时物体距地面最高

B．在46s时物体距地面的高度为22m

C．在0～10s内物体处于失重状态

D．在30～36s内钢索最容易断裂

8．（多选）某同学用台秤研究电梯中的超、失重现象．地面上其体重为500N，再将台秤移至电梯内测其体重．电梯从t＝0时由静止开始运动，到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示，重力加速度g＝10m/s2.则（　　）

A．电梯为下降过程

B．在10～11s内电梯的加速度大小为2m/s2

C．F3的示数为550N

D．电梯运行的总位移为19m

二、非选择题（本题包括4小题，共47分）

9．（7分）图甲为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中小车A的质量为m1，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮且足够长的木板上，P的质量为m2，C为力传感器，实验时改变P的质量，读出对应的力传感器的示数F，不计绳与滑轮间的摩擦．

（1）电火花打点计时器的工作电压为________（填“交”或“直”）流________V.

（2）下列说法正确的是________．

A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平

B．实验中通过打点计时器打出的点来求解小车运动时的加速度

C．实验中m2应远小于m1

D．传感器的示数始终为

m2g

（3）图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，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的大小是________m/s2.（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）

（4）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图象是图丙中的________．

10.

（7分）为了探究在质量不变时，物体的加速度与合力的关系，某学生想到用气垫导轨（物体在其上面运动时可认为摩擦力为0）和光电门及质量为m的滑块来进行实验．如图所示，他将气垫导轨的一端用木块垫高，使导轨有一个倾角θ，将滑块从导轨上端释放，光电门自动记录滑块经过A、B光电门时，滑块上挡光片的挡光时间分别为t1、t2，用游标卡尺测得挡光片的宽度为d，用量角器测得气垫导轨的倾角为θ，则

（1）要测出滑块的加速度还必须测出________________（同时用符号表示该测量量）．

（2）滑块的加速度a＝________________（用上面的已知量和测量量符号表示）．

（3）要改变滑块受到的合力，只需改变________．在利用图象探究加速度与合力的关系时，以纵轴表示加速度，在不用合力表示横轴的情况下，可用________（填“sinθ”、“cosθ”或“tanθ”）表示横轴．

11．（13分）如图所示，三角形传送带以v＝5m/s的速度逆时针匀速转动，传送带两边倾斜部分的长度都是L＝6m，且与水平方向的夹角均为37°.现有两个质量均为m＝1kg的小物体A、B从传送带顶端都以v0＝1m/s的初速度同时沿传送带下滑，物体与传送带间的动摩擦因数都是μ＝0.75.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

（1）A、B两物体到达传送带底端的时间差（结果可用分数表示）；

（2）整个下滑过程中因摩擦产生的总热量．

12.

（20分）如图所示，粗糙水平面上放置一个质量M＝2kg、长度L＝5m的木板A，可视为质点的物块B放在木板A的最左端，其质量m＝1kg.已知A、B间动摩擦因数为μ1＝0.2，A与水平地面间的动摩擦因数为μ2＝0.4.开始时A、B均处于静止状态，当B获得水平向右的初速度v0＝8m/s的同时，对A施加水平向右的恒力，取g＝10m/s2.

（1）为使物块B不从木板A的右端滑出，求力F的最小值．

（2）若F＝22N，求物块B的最大速度．

周测三　牛顿运动定律（B卷）

1．B　

对球进行受力分析，如图所示．水平方向有F1cos45°－F2cos45°＝ma，竖直方向有F1sin45°＋F2sin45°＝mg，解得F1＝

m（g＋a）、F2＝

m（g－a），故当a>0时，不论加速度多么小，挡板对球的弹力F1都不可能为零，其大小与加速度的大小有关，而当a＝g时，斜面对球的弹力F2为零，A、C错误，B正确；据牛顿第二定律知，斜面和挡板对球的弹力、球的重力三个力的合力等于ma，D错误．

2．B　从设题内容不能确定粗绳是否受摩擦力，选项A错误；设粗绳的质量为m，加速度为a，与地面的动摩擦因数为μ，以距A端x处的后面一段绳为研究对象有FT－μ

mg＝

ma，即FT＝－

x＋（μmg＋ma）或FT＝－

x＋F，若只增大恒力F，则FT－x直线斜率的绝对值变大，选项B正确；因粗绳的质量m、加速度a、与地面的动摩擦因数μ均未知，选项C、D错误．

3．ABD　若v2v1且物体与传送带间的动摩擦因数μ≥tanθ，则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为v1后向上做匀速运动；若v2>v1且物体与传送带间的动摩擦因数μ

4．ABC　本题考查摩擦力、牛顿第二定律等知识．若水平力作用在B上，当物块A和物块B处于平衡状态时，物块A不受摩擦力，物块B受到的滑动摩擦力与力F平衡，故A项正确；若水平力作用在B上且物块A和物块B一起向右以加速度a运动时，由牛顿第二定律可得f1为ma，f2为2μmg，B项正确；若水平力作用在A上，当物块A和物块B处于平衡状态时，A、B两物块受到的摩擦力大小相同且均为F，C项正确；若水平力作用在A上且物块A和物块B一起向右以加速度a运动时，由牛顿第二定律可得物块A受到的摩擦力为f＝F－ma，D项错．

5．AC　设单位长度绳子的质量为m，绳子的拉力为F，当右侧的绳子向下移动x时，左侧的绳子向上移动x，因为是同一根绳子，所以左右两侧绳子的加速度大小相等，由牛顿第二定律得，对右侧的绳子，m（L＋x）g－F＝m（L＋x）a，对左侧的绳子，F－m（L－x）g＝m（L－x）a，由以上两式解得a＝

g，F＝－

x2＋mgL，选项A正确，选项B错误；以滑轮为研究对象，由平衡条件得FT＝2F＝－

x2＋2mgL，选项C正确，选项D错误．

6．AD　在放置D之前，以整体为研究对象有F＝（mA＋mB＋mC）a1，以C为研究对象有Tb1＝mCa1，故有Tb1＝

，以B、C为研究对象有Ta1＝（mB＋mC）a1＝

，在放置D之后，以整体为研究对象有F＝（mA＋mB＋mC＋mD）a2，得a2＝

，以C为研究对象有Tb2＝mCa2＝

，以B、C和D为研究对象有Ta2＝（mB＋mC＋mD）a2＝

，显然Ta2>Ta1，Tb2

7．B　由图可知0～36s内物体速度方向向上，故在36s时物体距地面最高，选项A错误；在46s时物体距地面的高度h＝

×（20＋36）×1.0m－

×10×1.2m＝22m，选项B正确；在0～10s内物体加速度向上，故物体处于超重状态，选项C错误；在30～36s内物体的加速度向下，故物体处于失重状态，钢索不容易断裂，选项D错误．

8．ABD　0～2s该同学的支持力小于重力，合力向下，加速度向下，由于初始为静止状态，所以0～2s内电梯匀加速下降，2～10s内该同学的支持力等于重力，此时为平衡状态，所以2～10s内电梯保持2s末的速度匀速直线运动，10～11s内该同学的支持力大于重力，合力向上，由于之前的速度向下，所以此阶段电梯向下匀减速运动，选项A正确．匀加速阶段加速度a＝

＝1m/s2,2s末的速度v2＝at＝2m/s，此阶段位移x1＝

at2＝2m；匀速阶段位移x2＝16m；匀减速阶段时间t′＝1s，初速度为2m/s，末速度等于0，所以此阶段加速度a′＝

＝2m/s2，根据牛顿第二定律F′N－G＝ma′＝

a′，解得此时的支持力F′N＝600N，即F3＝600N，此阶段位移x3＝

t′＝1m．总位移x＝x1＋x2＋x3＝19m，故B、D正确，C错误．

9．解题思路：

本题考查探究加速度与物体质量和物体受力的关系．

（1）电火花打点计时器工作电压为交流220V；

（2）该实验首先必须要平衡摩擦力，选项A错误；根据打点计时器打出来的点，应用“逐差法”来求小车运动时的加速度，选项B正确；由于该实验的这种连接方式，重物和小车的加速度不相同，小车在绳的拉力下加速运动，由于一根细绳中的弹力大小处处相等，故测力计示数等于此拉力，因此不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，选项C错误；重物向下加速度运动，由牛顿第二定律m2g－2F＝m2a，解得F＝

m2（g－a），选项D错误；（3）根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2，有Δx＝（3.39－2.89）×10－2m＝a×（0.1s）2[或者Δx＝（2.89－2.40）×10－2＝a×（0.1s）2]，解得a＝0.50m/s2（或者0.49m/s2）；（4）若没有平衡摩擦力，只有当F增加到一定值时，小车才可能加速运动，则当F≠0时，a＝0，所以可能是图中的图线C.故选项C正确．

答案：

（1）交　220（每空1分）

（2）B（2分，多选不得分）

（3）0.49（或0.50）（2分）

（4）C（1分）

10．解题思路：

（1）

（2）由于光电门挡光片非常窄，且挡光时间短，所以用挡光片的宽度d除以挡光时间t得到的平均速度可近似当做瞬时速度．这样可求得滑块经过A、B两位置时的瞬时速度分别是v1＝

，v2＝

，又由运动学公式可知a＝

，故要求加速度，还必须测量出A、B两光电门间的距离x.（3）由于滑块在气垫导轨上运动，可认为不受摩擦力，当气垫导轨一端垫高时，滑块在倾斜气垫导轨上所受重力沿导轨方向的分力F＝mgsinθ即为滑块合力，要改变滑块合力大小，需要改变气垫导轨的倾角θ.当利用图象探究加速度与合力的关系时，以纵轴表示加速度，在不用合力表示横轴的情况下，可用sinθ来表示横轴．

答案：

（1）两光电门之间的距离x（1分）

（2）

（2分）　（3）气垫导轨的倾角　sinθ（每空2分）

11.

解题思路：

（1）受力分析如图所示，

对物体A，设其刚开始时加速度为a，

则：

mgsin37°＋μmgcos37°＝ma（1分）

解得：

a＝12m/s2（1分）

设经过时间t1，物体A与传送带达到共同速度，由运动学公式得：

v＝v0＋at1，解得：

t1＝

s（1分）

此时物体A下滑的位移x＝

t1＝1m（1分）

这时物体A所受摩擦力方向变为沿斜面向上，又

mgsinθ－μmgcosθ＝0（1分）

则物体将与传送带一起匀速运动到最底端，有L－x＝vt2

解得：

t2＝1s（1分）

物体A下滑的时间为：

tA＝t1＋t2＝

s（1分）

对物体B受力分析可知，物体B一直做匀速直线运动，则物体B下滑的时间为tB＝

＝6s（1分）

A、B两物体到达传送带底端的时间差Δt＝tB－tA＝

s（1分）

（2）物体A在与传送带相对滑动的过程中，与传送带的相对路程为：

Δx1＝vt1－x＝

m（1分）

B一直匀速运动，但是与传送带的运动方向相反，故与传送带的相对路程为：

Δx2＝vtB＋v0tB＝36m（1分）

因此滑动摩擦力产生的总热量为：

Q＝μmg（Δx1＋Δx2）cos37°＝220J（2分）

答案：

（1）

s　

（2）220J

12．解题思路：

（1）物块B在木板A上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知：

μ1mg＝ma1（1分）

解得：

a1＝2m/s2

物块B滑到A的右端时A、B速度相等，则物块B刚好不从木板A的右端滑出，A、B的相对位移为木板长L，设木板A的加速度为a2，由速度公式和位移公式可知：

木板A的速度为：

v＝a2t（1分）

物块B的速度为：

v＝v0－a1t（1分）

木板A的位移为：

xA＝

t（1分）

物块B的位移为：

xB＝

t（1分）

A、B的相对位移为木板长L：

L＝xB－xA（1分）

联立以上各式解得：

a2＝

m/s2

对木板A，由牛顿第二定律可知：

Fmin＋μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma2（1分）

解得：

Fmin＝18.8N（1分）

（2）物块B在木板A上先做匀减速直线运动，加速度为a1＝2m/s2木板A做匀加速直线运动．对木板A，由牛顿第二定律可得：

F＋μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma3（1分）

解得：

a3＝6m/s2

设经过时间t1，A、B速度相同，大小都为v1

v1＝v0－a1t1（1分）

v1＝a3t1（1分）

联立解得：

t1＝1s

v1＝6m/s

在此过程中A、B的位移分别为xA1、xB1，则：

xA1＝

t1（1分）

xB1＝

t1（1分）

A、B间的相对位移为：

Δx1＝xB1－xA1（1分）

A、B速度相同后，木板A以a4的加速度继续匀加速运动，由牛顿运动定律可知：

F－μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma4（1分）

解得：

a4＝4m/s2

由于a4>a1，所以物块B也向右做匀加速运动，但相对木板A向左运动，经时间t2后物块B会从木板A的左端滑出，在这段时间内：

木板A的位移为：

xA2＝v1t2＋

a4t

（1分）

物块B的位移为：

xB2＝v1t2＋

a1t

（1分）

A、B间的位移满足

Δx1＝xA2－xB2（1分）

联立解得：

t2＝2s

物块B从木板A的左端滑出时的速度为：

v3＝v1＋a1t2（1分）

解得：

v3＝10m/s（1分）

物块B从木板A的左端滑出后落到地面上做匀减速运动，所以整个过程中，物块B从木板A的左端滑出时的速度为最大速度10m/s.

答案：

（1）18.8N　

（2）10m/s