高三物理上期牛顿运动定律检测卷复习
第三章
检测时间:60分钟,满分:120分
命题教师:杨得发 审题教师:肖修平
一、 单项选择题(每小题只有一个正确选项,6分/小题,共30分)
14.有关超重和失重,以下说法中正确的是( )
A.物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小
B.斜上抛的木箱中的物体处于完全失重状态
C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程
D.神舟五号中的杨利伟处于完全失重状态,不受重力作用
15.如图1所示,质量为m的物体放在粗糙水平面上,受到与水平面成θ角的推力F后,物体以加速度a向左加速运动.如果推力的大小增为2F,这时物体的加速度( )
A、仍为a
B、变为2a
C、小于2a,大于a
D、大于2a
16.如图2所示,光滑水平桌面上,有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动,已知F1<F2,则以下说法中正确的有( )
A、若撤去F1,则甲的加速度一定变大
B、若撤去F1,则细线上的拉力一定变小
C、若撤去F2,则乙的加速度一定变大
D、若撤去F2,则细线上的拉力一定变小
17.如图3,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果,则物体A的加速度大小等于( )
A、3g B、g C、3g/4 D、g/2
18.一个放在水平桌面上质量为2kg原来静止的物体,受到如图4所示方向不变的合外力作用,则下列说法正确的是( )
A.在t=2s时,物体的速率最大
B.在2s 内物体的加速度为5m/s2
C.在2s内物体运动的位移为10m
D.0~2s这段时间内作减速运动
二、多项选择题(每小至少有两个正确答案。6分/小题,共18分)
19.如图5所示,一个自由下落的小球,从它接触弹簧开始到弹簧压缩</PGN0485.TXT/PGN>到最短的过程中,小球的速度和所受合外力的变化情况为(
)
A、速度一直变小直到零
B、速度先变大,然后变小直到为零
C、合外力一直变小,方向向上
D、合外力先变小后变大,方向先向下后向上
20.一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现如图6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的值可能是(
m/s2)( )
A.3N B.25N
C.30N D.50N
21.如图7所示,质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时,Ⅰ中拉力大小T1,Ⅱ中拉力大小T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速a应是( )
A、若断Ⅰ,则a=g,竖直向下
B、若断Ⅱ,则a=
,方向水平向左
C、若断Ⅰ,则a=,方向沿Ⅰ的延长线
D、若断Ⅱ,则a=g,竖直向上
答 题 卷
姓名 得分
题号 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
答案 |
二、 实验题(18分,6分/空)
22.在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,从中确定五个记数点,每相邻两个记数点间的时间间隔是0.10s,用米尺测量出的数据如图8所示。则小车在C点的速度为
VC = m/s,小车运动的平均加速度为a = m/s2,小车在A点的速度=
。(结果保留两位有效数字)
图8
三、 计算题(有三个小题,共计54分。解答应写出必要的文字说明、推导过程,有数值计算的应算出结果。)
23.(16分)如图9所示, 小车的顶棚上用绳线吊一小球, 质量为m, 车厢底板上放一个质量为M的木块,当小车沿水平面匀加速向右运动时,小球悬线偏离竖直方向30°, 木块和车厢保持相对静止,求:
(1)小车运动的加速度?
(2)小球对悬线的拉力?
(3)木块受到的摩擦力?
24.(18分)质量m=1kg的物体放在倾角为的斜面上,斜面的质量M=2kg,斜面与物体的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,现对斜面体施加一水平推力,如图10所示。要使物体m相对斜面静止,力F的取值范围应为多大?设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(
m/s2)。
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25.(20分)如图11所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数,另一质量m=0.1kg的小滑块以v0=0.9m/s初速滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数
,求小滑块自滑上长板到最后静止(仍在木板上)的过程中,它相对于地运动的路程。(
m/s2)
图11
参考答案、评分标准、详解及点评
14.答案:B
详解:当物体有向上的加速度时,处于超重状态(它对悬挂物的拉力或对技撑物的压力大于重力),当物体有向下的加速度时,处于失重状态(它对悬挂物的拉力或对技撑物的压力小于重力),当物体有向下的加速度且其大小等于重力加速度时,处于完全失重状态(它对悬挂物的拉力或对支撑物的压力等于零)。在这三种情况下,物体受到的重力大小均不变(均等于
)。所以A项、D项是错误的,B项是正确的。物体处于超重还是失重状态,只与加速度的方向有关,与速度的方向无关,所以C项不正确。
点评:熟记超重与失重的基本知识。
15.答案:D
详解:对F进行正交分解,有:,解得:
,当推力大小增为
时,同理可得:
,所以
,故D项正确。
点评:正交分解法考必须熟练掌握。画出受力图是解题的关键。
16 .答案:A
详解;将甲、乙两物体看成一个整体,对整体用牛顿第二定律,有:,解得:
;设甲、乙间的拉力为F,以甲为研究对象,用牛顿第二定律可得:
,解得:
。因为
,若撤去
,加速度、拉力均变大,所以A正确、B不正确。若撤去
,因
与
的大小无法比较,所以加速度、拉力怎么变化无法确定,C、D选项均不正确。
点评:整体法与隔离法结合解题时,一般先用整体法求加速度,再用隔离法求两物体之间的力。
17 .答案:C
详解:将A、B两物体看成一个整体,用牛顿第二定律可得:,解得
,所以C项正确。
点评:整体受的合外力只有。读者也可用隔离法求解。
18.答案:A
详 详解:由图象可知,合外力在减小,所以物体的加速度在减小,所以B项不正确。物体由静止开始运动,速度的方向与合外力的方向相同,所以物体在做加速运动,在时物体的加速度减为零,速度达到最大值,所以A项正确,D项不正确。由动量定量可得:
,解得
,由动能定理可得:
,解得位移
,所以C项不正确。
点评:本题是单项选择题,考生只要能判断出A项是正确的,就可不管其它选项。
19.答案:BD
详解:小球与弹簧接触之后压缩弹簧,重力始终不变,弹力
越来越大,当
时,合力为零,加速度为零,速度达到最大,在此位置之前速度逐渐变大,在此位置之后速度逐渐变小,在最低点速度为零,所以B项正确。速度变大的过程合力方向向下,速度变小的过程合力的方向向上,所以D项正确。
点评:请画过运动过程的受力示意图。
20.答案:ACD
详解:滑动摩擦力,当
时,摩擦力的方向水平向左,合力等于零,物体做匀速直线运动。当
等于3N、30N、50N时,合力均不为零且为恒力,物体均做匀加速直线运动,所以A、C、D正确。
点评:当初速度为零时,物体做匀加速直线运动的条件是合力不为零且大小恒定。
21.答案:AB
详解:若断Ⅰ的瞬间,Ⅱ上的力会发生突变。小球会绕Q点作圆周运动摆下,在起始位置的加速度由重力产生,所以A项正确。若断Ⅱ的瞬间,Ⅰ上的力来不及变化(可以认Ⅰ上的力不变),与重力的合力水平向左,大小仍等于
,所以加速度为
,方向水平向左,故B项正确。
点评:注意“弹簧”与“细线”的区别。
22.答案:1.9(6分), 2.0(6分),1.5(6分)。
详解:C是A、E两点的中间时刻,C点的速度等于A到E的平均速度,所以。小车运动的平均加速度
因为,所以:
点 评:本实验中求加速度和速度的方法考必须考掌握。
23.(16分)答案:(1)(6分),(2)
(5分),(3)
(5分)。
详解:(1)作出小球的受力图如图所示。合力,
由牛顿第二定律可知:,
解得。
(2)拉力。
(3)由牛顿第二定律知,木块受到摩擦力产生木块的加速度,所以有
点评:当物体在两个作用下作加速运动,用合成法求解。
24.(18分)答案:14.34N≤F≤33.6N。
详解:(1)设物体处于相对斜面欲向下滑动的临界状态时推力为,此时物体所受摩擦力沿斜面向上,取加速度方向(水平向左)为x正方向,坚直向上为y轴正方向,根据牛顿第二定律,对m物体有:
x方向: (2分)
y方向:(2分)
(2分)
对整体: (2分)
代入数值解得:,
。
(1分)
(2)设物体处于相对斜面上滑动的临界状态时推力为,此时物体所受摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,对m物体有:
x方向:(2分)
y方向:(2分)
(1分)
对整体: (2分)
代入数值解得:,
(1分)
所以F的取值范围:14.34N≤F≤33.6N (1分)
点评:本题用了正交分解法、隔离法和整体法。用分解加速度法更简捷。
25.(20分)答案:m。
详解:以水平向右为正。小滑块受水平向左的滑动摩擦力的作用,由牛顿第二定律可得:
(2分)
长板受到小滑块的摩擦力水平向右,受到地面的摩擦力水平向左,由牛顿第二定律可得:
(2分)
代入数值解得。
小滑块的速度表达式为
代入数值得: (2分)
长板的速度表达式为
代入数值得: (2分)
小滑块最后相对于长板静止,有:
即
(2分)
解得
(1分)
此过程小滑块的位移为
(2分)
代入数值解得: (1分)
小滑块相对于长板静止之后,它们整体还会在水平面上滑动,此时整体受到的摩擦力为,由牛顿第二定律可得整体的加速度为:
(2分)
整体最后的末速度为零,有:
(2分)
代入数值解得 (1分)
小滑块自滑上长板到最后静止的过程中,它相对于地运动的路程为:
(1分)
点评:用其它方法求解,参照给分。
学生小结
1. 我存在的问题:
2.我的补救措施: