物理大一輪復(fù)習(xí)章末檢測3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測三牛頓運(yùn)動定律(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，1～5題每小題只有一個選項(xiàng)正確，6～8小題有多個選項(xiàng)符合題目要求,全選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分)1．下列關(guān)于力學(xué)及其發(fā)展歷史，正確的說法是()A．牛頓根據(jù)伽利略等前輩的研究，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出牛頓第一定律B．牛頓通過研究發(fā)現(xiàn)物體受到的外力總是迫使其改變運(yùn)動狀態(tài),而不是維持其運(yùn)動狀態(tài)C．由牛頓第二定律得到m＝eq\f（F，a），這說明物體的質(zhì)量跟所受外力成正比,跟物體的加速度成反比D．牛頓等物理學(xué)家建立的經(jīng)典力學(xué)體系不但適用于宏觀、低速研究領(lǐng)域,也能充分研究微觀、高速運(yùn)動的物體解析：選B。因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的，所以牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，所以A項(xiàng)錯．牛頓研究發(fā)現(xiàn)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動的原因，所以B項(xiàng)正確;因?yàn)槲矬w的質(zhì)量由其所含物質(zhì)的多少決定，與其他因素?zé)o關(guān)，所以C項(xiàng)錯；牛頓等物理學(xué)家建立的經(jīng)典力學(xué)體系只適用于宏觀、低速研究領(lǐng)域，當(dāng)研究微觀、高速運(yùn)動的物體時用愛因斯坦的相對論，所以D項(xiàng)錯．2．如圖，一人站在測力計上保持靜止，下列說法中正確的是()A．人所受的重力和人對測力計的壓力是一對平衡力B．人所受的重力和人對測力計的壓力是一對作用力與反作用力C．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力D．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對平衡力解析:選C。人所受的重力和測力計對人的支持力，這兩個力作用在同一個物體上,大小相等、方向相反，是一對平衡力；人對測力計的壓力和人所受的重力同方向，不是平衡力，也不是相互作用力,選項(xiàng)A、B錯誤．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力，選項(xiàng)C正確，D錯誤．3．為了讓乘客乘車更為舒適,某研究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整,使座椅始終保持水平，如圖所示，當(dāng)此車減速上坡時（僅考慮乘客與水平面之間的作用)，關(guān)于乘客下列說法正確的是()A．不受摩擦力的作用B．受到水平向左的摩擦力作用C．處于超重狀態(tài)D．所受合力豎直向上解析：選B.對乘客進(jìn)行受力分析，乘客受重力、支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而靜摩擦力必沿水平方向，乘客有水平向左的分加速度，所以受到向后（水平向左)的摩擦力作用,選項(xiàng)A錯誤，B正確；此車減速上坡,整體的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根據(jù)牛頓運(yùn)動定律可知乘客處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯誤;由于乘客加速度沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得所受合力沿斜面向下,選項(xiàng)D錯誤．4．在地面上以初速度v0豎直向上拋出一小球,經(jīng)過2t0時間小球落回拋出點(diǎn)，其速率為v1，已知小球在空中運(yùn)動時所受空氣阻力與小球運(yùn)動的速率成正比．則小球在空中運(yùn)動時速率v隨時間t的變化規(guī)律可能是（)解析：選A。因?yàn)榭諝庾枇ψ鲐?fù)功，小球的機(jī)械能要減小,v1＜v0，在上升階段,小球的速率減小，加速度a＝eq\f(mg＋kv，m)是減小的，v-t圖象中圖線越來越緩,在下降階段，小球的速率增加，加速度a＝eq\f(mg－kv，m)是減小的，v-t圖象中圖線也越來越緩，選項(xiàng)A正確．5．如圖所示，一根輕彈簧上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m0的小桶（底面水平），桶中放有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)桶靜止時，彈簧的長度比其自然長度伸長了L，今向下拉桶使彈簧再伸長ΔL后靜止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則下列說法中正確的是()①剛松手瞬間桶對物體的支持力大小為eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（1＋\f（ΔL，L）))mg②剛松手瞬間桶對物體的支持力大小為eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1(1＋\f（ΔL，L)））（m＋m0）g③剛松手瞬間物體的加速度為eq\f（ΔL，L)g，方向向上④剛松手瞬間物體的加速度為eq\f(ΔL，L）eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（1＋\f（m0，m))）g，方向向上A．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：選A。本題的常規(guī)解法是先取桶與物體為整體，利用平衡條件、牛頓第二定律求解，這樣做費(fèi)時易錯,若用假設(shè)法求解，則能迅速選出正確選項(xiàng)．假設(shè)沒有向下拉彈簧，即ΔL＝0,則由平衡條件知剛松手瞬間盤對物體的支持力大小仍為mg,將ΔL＝0分別代入①②,可得①對②錯；又由牛頓第二定律知剛松手瞬間物體的加速度為a＝eq\f（FN－mg，m)＝eq\f（ΔL,L）g，方向向上,③對④錯，A正確．6．在光滑水平面上,a、b兩小球沿水平面相向運(yùn)動．當(dāng)小球間距小于或等于L時，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用．小球間距大于L時，相互排斥力為零．小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動時始終未接觸,兩小球運(yùn)動時速度v隨時間t的變化關(guān)系圖象如圖所示，由圖可知（)A．a(chǎn)球質(zhì)量大于b球質(zhì)量B．在t1時刻兩小球間距最小C．在0~t2時間內(nèi)兩小球間距逐漸減小D．在0～t3時間內(nèi)b球所受排斥力方向始終與運(yùn)動方向相反解析：選AC.兩個小球受到的斥力大小相同，但是加速度大小不同,根據(jù)a＝eq\f(F,m）可知加速度小的小球質(zhì)量大，所以a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量，A正確.0～t1時間內(nèi)，兩小球相向運(yùn)動，距離越來越小，t1～t2時間內(nèi)兩小球運(yùn)動方向相同,但a小球速度大，兩小球的距離繼續(xù)減小,t2時刻兩小球距離最小，B錯誤，C正確．t1～t3時間內(nèi)b球所受排斥力方向始終與運(yùn)動方向相同，D錯誤．7．如圖所示，光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c，質(zhì)量均為m，a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上，三者開始一起做勻加速運(yùn)動，運(yùn)動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運(yùn)動，且始終沒有相對滑動．則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后,下列說法正確的是（)A．無論粘在哪塊木塊上面，系統(tǒng)的加速度都不變B．若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變C．若粘在b木塊上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小D．若粘在c木塊上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大解析：選CD。將a、b、c看做一個整體，對整體受分力析，整體受力不變，但整體的質(zhì)量增大，根據(jù)牛頓第二定律得整體加速度減小，A錯誤；如果粘在a上,對c受力分析，繩的拉力就是c受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律得c受到的拉力減小；對b受力分析,水平恒力F和a對b的摩擦力的合力即為b受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律得b受到的合力減小，故a、b間摩擦力增大,B錯誤；如果粘在b上，對c受力分析,繩的拉力即為c受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律得c受到的拉力減小，對a、c整體受力分析，b對a的摩擦力即為兩者的合力，根據(jù)牛頓第二定律得a、c整體受到的合力減小，故b對a的摩擦力減小，C正確；如果粘在c上,對b受力分析，水平恒力F減去a對b的摩擦力即為b受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律得b受到的合力減小，故a、b間的摩擦力增大，對a受力分析．b對a的摩擦力減去繩的拉力即為a受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律得a受到的合力減小，說明繩的拉力增大,D正確．8．如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動．在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ,則圖中能客觀地反映小木塊的運(yùn)動情況的是（）解析:選BD.小木塊剛放上之后的一段時間內(nèi)所受摩擦力沿斜面向下，由牛頓第二定律可得:mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，小木塊與傳送帶同速后，因μ＜tanθ，小木塊將繼續(xù)向下加速運(yùn)動，此時有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，有a1＞a2，故B、D正確，A、C錯誤．二、非選擇題(共4小題，52分)9．(10分)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用m表示，盤及盤中重物的總質(zhì)量用m0表示，小車的加速度可由打點(diǎn)計時器打在紙帶上的點(diǎn)計算出．（1）當(dāng)m與m0的大小關(guān)系滿足________時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中重物的重力．(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，保持盤及盤中重物的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地確定出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，應(yīng)該作a與__________的圖象．（3）如圖(a）為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a－F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是________________________________________________．(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫出了各自得到的a－F圖線如圖（b)所示，兩個同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的哪一個物理量取值不同？______________________解析：從實(shí)驗(yàn)原理入手，對照本實(shí)驗(yàn)的操作要求,弄清各圖象的物理意義，討論實(shí)驗(yàn)中處理數(shù)據(jù)的方法．(1)當(dāng)m?m0時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中重物的總重力．(2)因由實(shí)驗(yàn)畫的a－m圖線是一條曲線，難以判定它所對應(yīng)的函數(shù)式，從而難以確定a與m的定量關(guān)系，所以在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)作a－eq\f（1,m）圖象而不是a－m圖象來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果．（3）圖(a）為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a－F圖線,圖線沒有過原點(diǎn)，而是與F軸交于一點(diǎn)，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫出了各自得到的a－F圖線，兩圖線的斜率不同，說明兩個同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的小車及車中砝碼的質(zhì)量不同．答案:（1）m?m0（2）eq\f(1,m)（3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(4)小車及車中砝碼的質(zhì)量不同10．(12分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次．得到下列表格中5組數(shù)據(jù)。次數(shù)a/（m·s－2）F/N11。00。7622.00。9933.01。2344。01.5055.01.76(1）若測得兩光電門之間距離為d＝0。5m，運(yùn)動時間t＝0。5s，則a＝________m/s2；(2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖象．(3）由圖象可得滑塊質(zhì)量m＝________kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝________（g取10m/s2)解析：(1）滑塊在兩個光電門之間從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,d＝eq\f(1,2)at2,代入距離和時間得加速度a＝eq\f（2d，t2)＝eq\f(2×0.5,0.52)m/s2＝4.0m/s2.(2)描點(diǎn)作圖，注意根據(jù)牛頓第二定律F－μmg＝ma，所以a.F是一條傾斜的直線．而且由于摩擦力,所以不過原點(diǎn)．（3)根據(jù)牛頓第二定律可得a＝eq\f(1，m）F－μg，即a-F圖象斜率表示eq\f（1，m）＝eq\f(4－1,1。5－0。76)，整理得m＝0。25kg，當(dāng)加速度等于0時,則有0＝eq\f(1,m）F－μg＝4×0。5－10μ，整理得μ＝0.2.答案：(1）4。0（2)圖象如下(3)0。250.211．(15分）如圖是某同學(xué)的航模飛機(jī)，操作遙控器使飛機(jī)起飛時，飛機(jī)受到空氣豎直向上的恒定推動力,大小是重力的eq\f（4，3）倍．一次試飛中,讓飛機(jī)由靜止從地面豎直上升，3s末關(guān)閉發(fā)動機(jī)．(忽略空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2）（1)此飛機(jī)最高可上升到距地面多高處?（2）關(guān)閉發(fā)動機(jī)多長時間后重新啟動，才能使飛機(jī)恰好安全落地？解析:（1）飛機(jī)加速上升階段,由牛頓第二定律可得：F－mg＝ma1解得：a1＝eq\f(1，3）g3s末的速度為v1＝a1t1＝10m/s上升的高度為h1＝eq\f(1,2）a1teq\o\al（2,1)＝15m減速上升階段有a2＝g上升的高度為h2＝eq\f(v\o\al(2，1），2g)＝5m故總上升的高度為H＝h1＋h2＝20m(2)設(shè)飛機(jī)上升到最高點(diǎn)后經(jīng)過時間Δt啟動發(fā)動機(jī)，再經(jīng)Δt′飛機(jī)安全落地，則由運(yùn)動學(xué)公式可得：v＝gΔt＝eq\f（1，3）gΔt′eq\f(1，2)g(Δt)2＋eq\f(1,2)×eq\f（1,3)g(Δt′)2＝H解得:Δt＝1s，Δt′＝3s關(guān)閉發(fā)動機(jī)后上升的時間為t2＝eq\f(v1，g)＝1s故關(guān)閉發(fā)動機(jī)后經(jīng)過t＝Δt＋t2＝2s，重新啟動發(fā)動機(jī)，飛機(jī)安全落地．答案：(1)20m(2)2s12．（15分)如圖所示,薄板A長L＝5m，其質(zhì)量M＝5kg，放在水平桌面上,板右端與桌邊相齊．在A上距右端s＝3m處放一物體B（可看成質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量m＝2kg.已知A、B間動摩擦因數(shù)μ1＝0。1，A與桌面間和B與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ2＝0。2，原來系統(tǒng)靜止．現(xiàn)在在板的右端施加一大小一定的水平力F持續(xù)作用在A上直到將A從B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右邊緣．求：（1）B運(yùn)動的時間;（2）力F的大小．解析：(1）對于B,在未離開A時,其加速度為：aB1＝eq\f(μ1mg，m)＝1m/s2設(shè)經(jīng)過時間t1后B離開A，離開A后B的加速度為：aB2＝－eq\f(μ2mg,m）＝－2m/s