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2013届高三物理一轮复习(人教版)第三章牛顿运动定律综合测试题


2013 届高三物理一轮复习(人教版)第三章牛顿运动定律综 合测试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分 100 分,考试时间 90 分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分)

一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中, 有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部

选 对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和 滑行路程的讨论,正确的是( )

A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的路程越长 D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运 动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是( )

A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B.减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力 C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等 D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 3.(2012· 信息卷)如图甲所示,小车上固定着硬质支架,杆的端点固定着一个质 量为 m 的小球.杆对小球的作用力由 F1 变化至 F4,如图乙所示,则关于小车的运 动,下列说法中正确的是( )

A.小车可能向左做加速度增大的运动 B.小车由静止开始向右做匀加速运动
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C.小车的速度越来越大 D.小车的加速度越来越小 4.(2012· 哈尔滨模拟)如图所示,一物体恰能在一个斜面上沿斜面匀速下滑, 设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为 f1.若沿此斜面方向用力向下推此物体, 使 物体加速下滑,设此过程中斜面受到地面的摩擦力为 f2.则( A.f1 为零,f2 为零 C.f1 不为零,f2 为零 . 5.(2012· 长春模拟) B.f1 为零,f2 不为零 D.f1 不为零,f2 不为零 )

如图所示,Pa,Pb,Pc 是竖直面内三根固定的光滑细杆,P,a,b,c,d 位于 同一圆周上,d 点为圆周的最高点,c 点为最低点,O 为圆心.每根杆上都套着一 个小滑环(图中未画出).三个滑环都从 P 点无初速度释放,用 t1,t2,t3 依次表示滑 环到达 a,b,c 所用的时间,则( A.t1=t2=t3 B.t1>t2>t3 C.t1<t2<t3 D.t3>t1>t2 )

6. (2012· 天津十二区县模拟)一物块在水平外力 F 的作用下沿水平面做直线运动, 其运动的 v-t 图象如图所示.设 0~t1,t1~t2,t2 所对应 F 的大小分别为 F1,F2, F3,关于这三个力的大小关系,下列说法正确的是( )

A.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3

B.F1=F3<F2 D.F1<F3<F2

7.(2012· 南昌模拟)一物体重为 50N,与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2,现如 图所示加上水平力 F1 和 F2,若 F2=15N 时物体做匀加速直线运动,则 F1 的值可能
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是(g=10m/s2)(

)

A.3N C.30N

B.25N D.50N

8.(2012· 东北三省四市模拟)用一水平力 F 拉静止在水平面上的物体,在 F 从 0 开始逐渐增大的过程中,加速度 a 随外力 F 变化的图象如图所示,g=10m/s2,水 平面各处粗糙程度相同,则由此可以计算出( A.物体与水平面间的最大静摩擦力 B.物体与水平面间的动摩擦因数 C.外力 F 为 12N 时物体的速度 D.物体的质量 9.(2012· 信息卷)如图所示,四个相同的物块 A、B、C、D,分别用轻弹簧和轻 绳连接,分别提着 A 和 C 悬空且处于静止,现同时松开 A 和 C,则在松开 A、C 的 一瞬间,关于 A、B、C、D 四个物块的加速度正确的是( A.aA=2g C.aC=2g 10. (2012· 东北三省三校模拟)如图,质量为 M、倾角为 θ=37° 的斜面 B 上放置一质 量为 m 的物块 A,在力 F 的作用下使 AB 两物块一起向左做匀加速直线运动,当作 用在 B 上的外力 F 增大时,物块 A 仍保持与斜面相对静止,下列情况中可能正确 的是( ) B.aB=g D.aD=g ) )

A.斜面对 A 的支持力大小不变、斜面对 A 的摩擦力增大 B.斜面对 A 的支持力增大、斜面对 A 的摩擦力减小 C.斜面对 A 的支持力增大、斜面对 A 的摩擦力大小不变 D.斜面对 A 的支持力减小、斜面对 A 的摩擦力大小不变 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分)
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二、填空题(共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分.把答案直接填在横线上) 11.(6 分)如右图所示,一质量为 M 的塑料球形容器在 A 处与水平面接触,它 的内部有一根直立的轻弹簧,弹簧下端固定于容器内壁底部,上端系一个带正电、 质量为 m 的小球在竖直方向振动.当加一向上的匀强电场后,在弹簧正好处于原长 时,小球恰有最大速度,则当球形容器在 A 处对桌面压力为 0 时,小球的加速度 a =________. 12.(6 分)(2012· 杭州模拟)如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的 关系”的实验装置.

(1)在实验过程中, 打出了一条纸带如图乙所示, 计时器打点的时间间隔为 0.02s. 从比较清晰的点起,每两测量点间还有 4 个点未画出,量出相邻测量点之间的距离 如图乙所示,该小车的加速度大小 a=________m/s2(结果保留两位有效数字). (2)根据实验收集的数据作出的 a-F 图线如图丙所示, 请写出一条对提高本实验 结果准确程度有益的建议:____________________. 13.(6 分)(2012· 苏州模拟)在探究加速度与物体质量、物体 受力的关系实验中, 实验装置如图甲所示:一木块放在 水平长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定 在木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为 m.木块右 侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在
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木板上向左做匀加速运动 ,图乙给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续 的点,它们之间的距离分别为 s1,s2,s3,s4,s5,s6,打点计时器所用交流电周期 为 T 0.根据以上数据求:

(1)木块的加速度 a=________; (2)细线对木块的拉力 FT=________; (3)在记录实验数据时,将重物所受重力大小作为木块所受合外力的大小.按上 述实验操作,误差比较大.为了减小误差,需要增加的一个实验操作是 ____________;实验过程中还应满足______ __________________________条件.

三、论述计算题(共 4 小题,共 42 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出 数值和单位) 14.(10 分)(2012· 福州模拟)一辆汽车正在以 v0=20m/s 的速度在平直路面上匀 速行驶,突然,司机看见车的正前方 s 处有一位静止站立的老人,司机立即采取制 动措施.整个过程汽车运动的速度随时间的变化规律如图所示,g 取 10m/s2,求:

(1)s 至少多大时,老人是安全的(设老人在整个过程都静止不动); (2)汽车与地面的动摩擦因数(刹车过程空气阻力不计).
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15.(10 分)(2012· 长春模拟)

在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角为 θ 的斜面, 一名游客连同滑草装置总质量为 m.他从静止开始匀加速下滑,在时间 t 内沿斜面滑 下的位移为 x.(不计空气阻力,重力加速度用 g 表示)求: (1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 Ff 的大小; (2)滑草装置与草地之间的动摩擦因数 μ. 16.(11 分)(2012· 太原模拟)汽车行驶时遇到紧急情况,驾驶员迅速正确地使用 制动器在最短距离内将车停住,称为紧急制动.设此过程中使汽车减速的阻力与汽 车对地面的压力成正比,其比例系数 μ 只与路面有关,已知该车以 72km/h 的速度 在平直公路上行驶,紧急制动距离为 25m,取 g=10m/s2,求: (1)紧急制动时,使汽车减速的阻力与汽车对地面压力的比例系数 μ; (2)若该车仍以 72km/h 的速率在坡度(斜坡的竖直高度和水平距离之比)为 1 ∶ 10 的斜坡向下运动,已知斜坡路面材料与水平路面相同,该车的紧急制动距离将变 成多少?(结果保留两位有效数字) 17.(11 分)(2012· 合肥模拟)一个质量 m=2kg 的滑块在倾角为 θ=37° 的固定斜 面上,受到一个大小为 40N 的水平推力 F 作用 ,以 v0=10m/s 的速度沿斜面匀速 上滑.(sin37° =0.6,取 g=10m/s2) (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数; (2)若滑块运动到 A 点时立即撤去推力 F,求这以后滑块再返回 A 点经过的时间.

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1[答案]

BC

[解析] 因质量是惯性大小的量度,所以 AD 错,B 对,因路面情况相同,所
2 v0 以动摩擦因数 μ 相同,又 x= ,因此车速越大,刹车后滑行的路程越长,C 对. 2μg

[答案] 2[解析 ]

D 因绳拉物体的力与物体拉绳的力是作用力与反作用力,总是等大反

向,与物体的运动状态无关,故 A、B、C 均错误,D 正确.
3[答案]

A 由图乙可知,最初杆对小球的向上的力与小球的重力平衡,而后小球

[解析]

在竖直方向合力为零,在水平方向合力向右,具有向右的加速度,且加速度越来越 大,选项 B、D 错误。由于小球的初速度情况未知,故 A 正确,C 错误.
4[答案]

A

[解析] 若物体匀速下滑,整体受力分析可知水平方向不受外力,故 f1=0,选项 CD 错误;若物体受沿斜面向下外力作用加速下滑,单独对物体受力分析可知其受到的 斜面支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,故斜面体受到物体作用力竖直向下,水 平方向不受外力作用,f2=0,选项 A 正确,B 错误 5[答案] B

[解析] 分别过 P 点作三个竖直圆,P 为竖直直径的顶点,使得三杆分别为三 个圆的弦长,不难看出 a 杆所在竖直圆直径最长,根据匀变速直线运动规律可得: t=2 R g ,故选项 B 正确. B

6[答案]

[解析] 由图可知,0~t1 内物体做匀速运动,F1=f;t1~t2 内做匀加速运动, F2>f;t2 以后时间内物体做匀速运动,F3=f;故 B 正确.
7[答案]

ACD

[解析] 物体受到的滑动摩擦力的大小为 f=μFN=10N.若物体向左做匀加速直 线运动,F1 的值应小于 5N,A 对;若物体向右做匀加速直线运动,F1 的值应大于
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25N,CD 对.
8[答案]

ABD

[解析] 物体

水平方向的受力如图所示,据牛顿第二定律得 F-Ff=ma,由图数据可得:6N -Ff=0.4m;12N-Ff=5m,联立解得:Ff=5.5N,m=1.25kg,μ=Ff/mg=0.44, 又物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由上可知选项 ABD 正确;由 于 F 作用与物体上的时间不知道, 故不能求出外力 F 为 12N 时物体的速度, 选项 C 错误.

9[答案]

AD

[解析] 松开的一瞬间,弹簧的弹力不变,因此 A 受到的合力为重力的二倍, 加速度为 2g,B 受到的合力为零,加速度为 0;松开的一瞬间,绳的张力突变为零, C、D 一起做自由落体运动,因此 C、D 的加速度都为 g,A、D 项正确.
10[答案]

C 对 A 物体进行受力分析,受到竖直向下的重力 G,垂直于斜面的支持

[解析]

力 FN,还有摩擦力 f,由于运动情况不确定,f 的方向可能沿着斜面向下,也可能 沿着斜面向上,在竖直方向上有,G=FNcosθ± fsinθ(摩擦力沿着斜面向下时取-, 沿着斜面向上时取+ ),水平方向上,FNsinθ± fcosθ=ma(摩擦力沿着斜面向下时取 +,沿着斜面向上时取-),由以上可得,作用在 B 上的外力增大时,斜面对 A 的 支持力增大,摩擦力可能增大可能减小,可能大小不变,方向改变,BC 正确.
11[答案]

M mg

[解析] 由题意知,弹簧原长时,加速度为 0,合力为 0,此时电场力 F=mg; M 当 A 处对桌面压力为 0 时,小球受合力为 Mg,则小球加速度为 m g.
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12[答案]

(1)0.16

(2)实验前要先平衡摩擦力

[ 解析 ]

根据纸带知,小车在连续相等的时间内运动的位移差的平均值为

0.155cm,由 Δx=aT2,代入可得 a=0.16m/s2,由图象知拉力大到一定程度才有加 速度,故说明没有平衡摩擦力或平衡得不够.
13[答案]

?s4+s5+s6?-?s1+s2+s3? (1) 9T2 0

?s4+s5+s6?-?s1+s2+s3? (2)mg-m 9T2 0 (3)实验前将木板右端稍垫高, 直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑 木块的质量应远大于重物的质量
14[答案]

(1)50m (2)0.5 (1)由图可知,司机刹车过程有 0.5s 的反应时间 s1=vt1=20×0.5m=10m

[解析]

在 0.5s 内位移

制动后汽车前进的位移 s2= vt2 v?t-t1? 20×?4.5-0.5? = = m=40m 2 2 2

刹车过程汽车前进的总位移 s=s1+s2=50m (2)由图可知,制动后汽车运动的加速度为 0-20 Δv a= Δt = m/s2=-5m/s2 4.5-0.5 根据牛顿第二定律得 代入数据得 μ=0.5
15[答案]

-μmg=ma

(1)m(gsinθ-

2x ) t2

2x (2)tanθ- 2 gt cosθ

[解析]

1 (1)由位移公式 x= at2 2

沿斜面方向,由牛顿第二定律得 mgsinθ-Ff=ma 联立求得 Ff=m(gsinθ-
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2x ) t2

(2)在垂直斜面方向上,受力平衡 FN-mgcosθ=0 又由摩擦力公式得 Ff=μFN 联立并代入数值后,得 μ= 16[答案] [解析] (1)0.8 (2)29m 2x Ff =tanθ= 2 mgcosθ gt cosθ

(1)汽车在平直公路上紧急制动的加速度为 a1;

-μmg=ma1① 0-v2 0=2a1s1② μ=0.8③ (2)汽车沿倾角为 θ 的斜坡向下运动时,紧急制动的加速度为 a2,制动距离为 s2 mgsinθ-μmgcosθ=ma2④ 0-v2 0=2a2s2⑤ tanθ=0.1,则 sinθ= s2=29m⑥
17[答案]

1 ≈0.1 101

cosθ≈

10 ≈1 101

(1)0.5

(2)(1+ 5)s

[解析]

(1)在 F 的作用下,物体做匀速运动,

有 Fcos37° =mgsin37° +μ(mgcos37° +Fsin37° ) 解得 μ=0.5

(2)撤去 F 后,物体往上滑时 a=gsin37° +μgcos37° =10m/s2 v0 t1= a =1s s= v0 t =5m 2 1

往下滑时 a′=gsin37° -μgcos37° =2m/s2 1 s= a′t2 2 2 t2= 5s

t=t1+t2=(1+ 5)s

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