2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律階段檢測含解析新人教版

PAGE9-階段滾動(dòng)檢測(三)(第三章)(45分鐘100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。1～5小題為單選,6～8小題為多選)1．(2024·西安模擬)有時(shí)候投籃后籃球會(huì)停在籃網(wǎng)里不掉下來，如圖所示，彈跳好的同學(xué)就會(huì)輕拍一下讓它掉下來。我們可以把籃球下落的情境志向化：籃球脫離籃網(wǎng)靜止下落，遇到水平地面后反彈，如此數(shù)次落下和反彈。若規(guī)定豎直向下為正方向，碰撞時(shí)間不計(jì)，空氣阻力大小恒定，則下列圖象中可能正確的是()【解析】選A。籃球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力和空氣阻力作用，依據(jù)牛頓其次定律有mg－f＝ma1，解得a1＝g－eq\f(f,m)；籃球反彈向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力和空氣阻力作用，依據(jù)牛頓其次定律有mg＋f＝ma2，解得a2＝g＋eq\f(f,m)，聯(lián)立得a1<a2，即下落的加速度大小小于上升的加速度大小，故v-t圖線正方向的斜率小于負(fù)方向的斜率，由于碰撞中存在能量損失，所以籃球彈起時(shí)的速度越來越小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】如圖，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧起先，到彈簧壓縮到最短的過程中，以下說法正確的是 ()A.從接觸彈簧到速度最大的過程是失重過程B.從接觸彈簧到加速度最大的過程是超重過程C.從接觸彈簧到速度最大的過程加速度越來越大D.速度達(dá)到最大時(shí)加速度也達(dá)到最大【解析】選A。從接觸彈簧到速度最大的過程，小球的加速度向下，且加速度漸漸減小，是失重過程，當(dāng)彈簧的彈力等于小球的重力時(shí)，小球的加速度為零，此時(shí)速度最大，A正確，C、D錯(cuò)誤；當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的加速度最大，速度為0，則從接觸彈簧到加速度最大的過程中，小球先向下加速，后向下減速，先失重，后超重，故B錯(cuò)誤。2.沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度—時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0～5s，5～10s，10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則()A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3 D．F1＝F3【解析】選A。依據(jù)v-t圖象可以知道，在0～5s內(nèi)加速度為a1＝0.2m/s2，方向沿斜面對下；在5～10s內(nèi)，加速度a2＝0；在10～15s內(nèi)加速度為a3＝－0.2m/s2，方向沿斜面對上；受力分析如圖。在0～5s內(nèi)，依據(jù)牛頓其次定律：mgsinθ－f－F1＝ma1，則F1＝mgsinθ－f－0.2m；在5～10s內(nèi)，依據(jù)牛頓其次定律：mgsinθ－f－F2＝ma2，則F2＝mgsinθ－f；在10～15s內(nèi)，依據(jù)牛頓其次定律：mgsinθ－f－F3＝ma3，則F3＝mgsinθ－f＋0.2m，故可以得到F3>F2>F3.(物體平衡)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放另一截面也為半圓的柱狀物體B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，截面如圖所示。設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3。在B上加一物體C，整個(gè)裝置仍保持靜止，則()A．F1保持不變，F(xiàn)3增大B．F1增大，F(xiàn)3保持不變C．F2增大，F(xiàn)3增大D．F2增大，F(xiàn)3保持不變【解析】選C。先對B、C整體分析，受重力、墻壁支持力和A的支持力，依據(jù)平衡條件，三個(gè)力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形，如圖所示：加上C物體，相當(dāng)于整體的重力增加了，故墻對B的作用力F1增加，A對B的支持力也增加，依據(jù)牛頓第三定律，B對A的作用力F2也增加；再對A、B、C整體分析，受重力、地面支持力、地面的靜摩擦力、墻壁的支持力，依據(jù)平衡條件，地面的支持力等于整體的重力，故加上C物體后，地面的支持力F3變大，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4.(2024·玉溪模擬)某工人利用升降機(jī)將貨物從一樓豎直運(yùn)輸?shù)轿鍢?。設(shè)此過程中貨物隨升降機(jī)一起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng),最終做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到停止。則()A.貨物在升降機(jī)中始終處于超重狀態(tài)B.貨物在升降機(jī)中始終處于失重狀態(tài)C.升降機(jī)勻減速上升過程中,貨物對底板的壓力小于貨物自身的重力D.升降機(jī)勻加速上升過程中,貨物對底板的壓力大于底板對貨物的支持力【解析】選C。當(dāng)電梯先豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電梯的加速度的方向向上,電梯處于超重狀態(tài);當(dāng)電梯向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,電梯沒有加速度,處于平衡狀態(tài);當(dāng)電梯向上做減速運(yùn)動(dòng)的過程中,電梯的加速度的方向向下,所以電梯處于失重狀態(tài),故A、B錯(cuò)誤;升降機(jī)勻減速上升過程中,貨物處于失重狀態(tài),貨物對底板的壓力小于貨物自身的重力,故C正確;不論升降機(jī)處于什么狀態(tài),貨物對底板的壓力和底板對貨物的支持力是一對作用力和反作用力,始終大小相等,方向相反,故D錯(cuò)誤。5．(2024·宜昌模擬)繃緊的傳送帶與水平方向夾角為37°，傳送帶的圖象如圖所示。t＝0時(shí)刻質(zhì)量為1kg的楔形物體以某一初速度從B點(diǎn)滑上傳送帶，并沿傳送帶向上做勻速運(yùn)動(dòng)，2s后起先減速，在t＝4s時(shí)物體恰好到達(dá)最高點(diǎn)A點(diǎn)。重力加速度為g(g取10m/s2)。對物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中，下列說法不正確的是(sin37°＝0.6，cos37A.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75B．2s后物體與傳送帶相對靜止一起運(yùn)動(dòng)C．2s后物體受到的摩擦力沿傳送帶向下D．傳送帶AB長度為6【解析】選C。依據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度，可得傳送帶運(yùn)動(dòng)的加速度為－1m/s2，t＝0時(shí)刻質(zhì)量為1kg的楔形物體從B點(diǎn)滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運(yùn)動(dòng)，說明物體受力平衡，由平衡條件可知μmgcos37°＝mgsin37°，解得物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75，故選項(xiàng)A正確；2s末，傳送帶的速度為2m/s，物體起先減速，分析可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，且2s后物體與傳送帶一起做加速度為－1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，在t＝4s時(shí)物體恰好到達(dá)最高點(diǎn)A點(diǎn)，則傳送帶的長度lAB＝vt1＋eq\f(v,2)t2＝2×2m＋2×eq\f(2,2)m＝6m，2s后對物體，用牛頓其次定律：f＋mgsin37°＝ma解得f＝－5N，可知2s后物體受到的摩擦力沿傳送帶向上，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，BD正確。6．(2024·昆明模擬)如圖所示，水平地面上有一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上的擋板上。a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們剛運(yùn)動(dòng)至軌道的粗糙段時(shí)，下列說法可能正確的是()A．繩的張力減小，地面對a的支持力不變B．繩的張力減小，地面對a的支持力增加C．繩的張力增加，斜面對b的支持力不變D．繩的張力增加，斜面對b的支持力增加【解析】選A、B。若二者在粗糙段上仍相對靜止，應(yīng)用整體法可知地面的支持力不變，隔離b探討，b受重力、斜面的支持力及細(xì)繩的張力，在地面軌道的光滑段時(shí)這三力的合力為0，滑上粗糙段后合力方向改為水平向右，重力不變、張力減小、斜面的支持力增大，A正確；若在粗糙段上，b相對于斜面對上運(yùn)動(dòng)，b對地有一個(gè)向上的加速度，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，因此繩的張力減小，地面對整體的支持力增大，B正確，C、D錯(cuò)誤。7．(勻變速直線運(yùn)動(dòng))某物體做直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)該物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，位移為x，其eq\f(x,t2)-eq\f(1,t)圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A.物體做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．t＝0時(shí)，物體的速度為2abC．0～b時(shí)間內(nèi)物體的位移為2ab2D．0～b時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，b～2b時(shí)間內(nèi)物體做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選B、D。依據(jù)位移的公式x＝v0t＋eq\f(1,2)a′t2變形得eq\f(x,t2)＝eq\f(v0,t)＋eq\f(1,2)a′，依據(jù)圖象結(jié)合公式可知，直線的斜率為v0＝eq\f(a,\f(1,2b))＝2ab，t＝0時(shí)，物體的速度為2ab，B正確；－a＝eq\f(1,2)a′，a′＝－2a，故加速度為－2a，b時(shí)間內(nèi)的位移為x＝2ab2＋eq\f(1,2)(－2a)b2＝ab2，C錯(cuò)誤；物體的速度為v＝2ab－2at，則0～b時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，b～2b時(shí)間內(nèi)物體做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤、D正確。8．質(zhì)量分別為M和m的物塊形態(tài)大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦。若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止。則下列說法正確的是()A.輕繩的拉力等于MgB．輕繩的拉力等于mgC．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(1－sinα)gD．M運(yùn)動(dòng)的加速度大小為eq\f(M－m,M)g【解析】選B、C、D。互換位置前，M靜止在斜面上，則有：Mgsinα＝mg，互換位置后，對M有：Mg－FT＝Ma，對m有：FT′－mgsinα＝ma，又FT＝FT′，解得：a＝(1－sinα)g＝eq\f(M－m,M)g，F(xiàn)T＝mg，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確?！炯庸逃?xùn)練】(多選)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂，當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A.8B.10C.15D.18【解析】選B、C。如圖所示，假設(shè)掛鉤P、Q東邊有x節(jié)車廂，西邊有y節(jié)車廂，每節(jié)車廂質(zhì)量為m。當(dāng)向東行駛時(shí)，以y節(jié)車廂為探討對象，則有F=mya；當(dāng)向西行駛時(shí)，以x節(jié)車廂為探討對象，則有F=mxa，聯(lián)立兩式有y=x?？梢?，列車車廂總節(jié)數(shù)N=x+y=x，設(shè)x=3n(n=1，2，3，…)，則N=5n(n=1，2，3，…)，故可知選項(xiàng)B、C正確。二、試驗(yàn)題(12分)9．如圖所示，某同學(xué)借用“探究加速度與力的關(guān)系的試驗(yàn)裝置”完成以下試驗(yàn)：他在氣墊導(dǎo)軌上安了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一寬度為d的遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處靜止釋放。(1)氣墊導(dǎo)軌是一種現(xiàn)代化的力學(xué)試驗(yàn)儀器。它利用小型氣源將壓縮空氣送入導(dǎo)軌內(nèi)腔?？諝庠儆蓪?dǎo)軌表面上的小孔中噴出，在導(dǎo)軌表面與滑塊內(nèi)表面之間形成很薄的氣墊層?；瑝K就浮在氣墊層上，與軌面脫離接觸。試驗(yàn)前應(yīng)當(dāng)調(diào)整支腳上螺母使氣墊導(dǎo)軌____________(選填“水平”“左高右低”或“左低右高”)。(2)試驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間為t，還測得A、B間的距離為L，則滑塊的加速度為__________(用d、L和t表示)。(3)為了減小試驗(yàn)誤差，下列措施中正確的一項(xiàng)是________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)。A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使光電門B與釋放滑塊的位置A的距離近一些C．遮光條要寬一些D．應(yīng)使滑輪與滑塊間的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行(4)變更鉤碼的質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，若在進(jìn)行處理數(shù)據(jù)時(shí)在直角坐標(biāo)系中作出了t2-eq\f(1,F)圖象，則該圖象是________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)。A．拋物線 B．過原點(diǎn)的傾斜直線C．不過原點(diǎn)的傾斜直線 D．雙曲線(5)若測得(4)中圖線的斜率為k，還可以求得滑塊的質(zhì)量為________。(用d、L和k表示)【解析】(1)滑塊浮在氣墊層上，氣墊層對滑塊支持力為0，因此滑塊不受摩擦力，不須要平衡摩擦力，因此調(diào)整支腳上螺母使氣墊導(dǎo)軌水平。(2)滑塊通過B點(diǎn)的速度為v＝eq\f(d,t)，依據(jù)2aL＝v2可得a＝eq\f(d2,2Lt2)。(3)由于運(yùn)用了力傳感器，因此不須要滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量；應(yīng)使光電門B與釋放滑塊的位置A的距離適當(dāng)大點(diǎn)，保證相對誤差小點(diǎn)；遮光條要窄一些，保證平均速度更接近于瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。(4)設(shè)滑塊質(zhì)量為m，依據(jù)F＝ma，a＝eq\f(d2,2Lt2)可得t2＝eq\f(md2,2L)·eq\f(1,F)，故t2-eq\f(1,F)圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線。(5)t2＝eq\f(md2,2L)·eq\f(1,F)，k＝eq\f(md2,2L)，解得m＝eq\f(2kL,d2)答案：(1)水平(2)eq\f(d2,2Lt2)(3)D(4)B(5)eq\f(2kL,d2)三、計(jì)算題(本題共2小題，共40分。需寫出規(guī)范的解題步驟)10．(20分)(2024·宜昌模擬)一小轎車在傾角為37°的斜坡上行駛，在A點(diǎn)時(shí)發(fā)覺前面C處有一池塘如圖，馬上松開油門滾動(dòng)前行，此時(shí)小轎車速度為20m/s，AB間距20m，當(dāng)小轎車到達(dá)底端B時(shí)進(jìn)入一水平面，BC間距75m，已知整個(gè)過程小轎車不采納剎車裝置時(shí)的滾動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，采納剎車裝置時(shí)滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(g取10(1)小轎車行駛至斜坡底端時(shí)的速度大?。?2)為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘，小轎車至少距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處起先剎車?！窘馕觥?1)小轎車在斜坡上行駛時(shí)，由牛頓其次定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma1代入數(shù)據(jù)得a1＝4.4m/s2由veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A))＝2a1x1得行駛至斜坡底端時(shí)的速度vB＝24m/s(2)在水平地面上不采納剎車裝置時(shí)，由牛頓其次定律得μmg＝ma2代入數(shù)據(jù)得a2＝2m/s2采納剎車裝置時(shí)μ′mg＝ma3代入數(shù)據(jù)得a3＝5m/s2設(shè)剎車時(shí)速度為v，距離C點(diǎn)為x，則veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))－v2＝2a2(75－x)v2＝2a3解得x＝46m答案：(1)24m/s(2)46m11.(20分)(2024·綿陽模擬)如圖所