《全国100所名校单元测试示范卷》高三物理(人教版 东部)一轮复习:第三单元 牛顿运动定律(教师用卷) 联系客服

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加速运动,此时AB面对球有弹力作用,球的受力情况如图乙所示,随着多面体的加速度增

大,FN2的水平分力逐渐增大,竖直分力也逐渐增大,使得FN1逐渐减小,当FN1减小到零以后,球就会离开BC面沿AB面向上运动了,选项C、D正确。

答案:CD

10.一个质量为m的物块静止在倾角为α的斜面上,如图甲所示。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,如果物块在平行于斜面的推力作用下运动,下列说法正确的有

A.如果物块水平向右匀速运动,推力方向可能水平向右 B.如果物块水平向右匀速运动,推力方向可能向右上方

C.如果物块以水平加速度a匀加速向右运动,推力大小一定等于m D.物块受到的滑动摩擦力可能沿平行于斜面的任何一个方向

解析:对物块进行受力分析,并把重力进行正交分解,在平行于斜面的平面里,如果物块向右匀速运动,滑动摩擦力方向水平向左,如果推力方向水平向右,则物块所受合力不可能为零,只有推力方向向右上方(如图乙所示),合力才可能等于零,选项A错误、B正确;如果物块以水平加速度a匀加速向右运动,由牛顿第二定律得,推力F=m,选项C正确;因为在平行于斜面的推力作用下,物块可能沿斜面向任何方向运动,滑动摩擦力的方向可能沿平行于斜面的任何方向,选项D正确。

答案:BCD

第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)

非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。【来.源:全,品…中&高*考*网】

11.(6分)在“探究加速度与力、质量关系”实验中,某同学准备了下列器材:A.一端带有定滑轮的长木板、B.细线、C.电磁打点计时器、D.纸带与复写纸、E.导线、F.开关、G.铅蓄电池、H.托盘(质量不计)、I.砝码(质量已知)、J.低压交流电源。

(1)你认为该同学准备的器材中哪些不需要? (填写相对应的字母)

(2)要完成实验还需哪些器材? ; (3)根据实验测得的数据,绘出的a—F图象如图所示。请你根据这个图象分析,实验中漏掉的步骤是 。

解析:从图象上可知,加速度等于零时,而外力不等于零,其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

答案:(1)G (2分)

(2)小车、刻度尺 (2分)

(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2分) 12.(9分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,一般采用的方法为 ,分别探究加速度与力的关系和加速度与质量的关系。在探究“加速度与质量的关系”实验中,用图象法处理数据时,一般以加速度a为纵坐标,以 为横坐标,这是因为 。

在实验中,通过打点计时器打出的纸带上的点计算出小车的加速度。某次实验时打出的纸带如图所示。A、B、C、D、E、F、G和H为八个相邻的计数点,相邻两个计数点间的时间间隔均为0.1 s,根据纸带上的数据知小车的加速度为 m/s2;请你从数据分析,根据客观事实,判断实验数据为 的(填“真实”或“不真实”)。

解析:由数据可得知,相邻相等时间间隔内的位移之差Δx=0.30 cm,由Δx=aT2可得,a=0.30 m/s2;由于相邻相等时间间隔内位移之差都相等,不符合实验实际情况,因为实验数据肯定有误差,数据是编造的,不真实。

答案:控制变量法 (1分) 质量的倒数 (1分) a-图线为直线 (2分) 0.30 (3分) 不真实 (2分)

13.(10分)建筑工地上的一工人,通过定滑轮把重物吊起,如图所示。已知工人的质量M=60 kg,重物的质量m=50 kg,滑轮与绳之间的摩擦不计,工人的力量足够大,取g=10 m/s2。 (1)求工人竖直向下拉绳时,重物的最大加速度。

(2)工人以最大加速度拉重物时,2 s末绳突然断开,求重物上升的最大高度。(设定滑轮足够高)

解:(1)虽然工人的力量足够大,但通过定滑轮对重物的拉力不能超过工人的自身重力,如果超过自身重力,工人就变成爬绳了

由牛顿第二定律得:Mg-mg=mam (3分)

重物的最大加速度am=2 m/s2。 (3分) (2)绳断开后,重物做竖直上抛运动,有: H=at2+=×2×22m+ m=4.8 m。 (4分)

14.(10分)一质量m=2 kg的物体静止在水平面上,在大小等于8 N的水平拉力作用下从静止开始运动,4 s后撤去水平拉力,已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,求: (1)物体加速运动时的加速度的大小。 (2)物体的最大位移。

解:(1)物体在水平面上运动的前4 s,受到四个力的作用,如图所示。由牛顿第二定律得:加速运动的加速度a1= (2分)

又因为Ff=μFN=μmg (1分) 解得:a1=2 m/s2。 (1分)

(2)设物体在加速阶段的位移为x1,有: x1=at2 (1分)

解得:x1=16 m (1分)

撤去拉力后,物体运动的加速度a2=-μg=-0.2×10 m/s2=-2 m/s2 (1分) 当物体停止运动时位移最大,由运动公式得:

撤去拉力后直到停止的过程运动的位移x2== m=16 m (2分) 物体的最大位移x=x1+x2=32 m。 (1分)

15.(12分)将一质量为1 kg的物体以一定的初速度竖直向上抛出,假设物体在运动过程中所受空气阻力的大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,取g=10 m/s2,求: (1)物体受到的阻力大小。 (2)图中坐标x的值。

(3)物体落到抛出点时的时间。

解:(1)从图象中可以求得物体上抛时的加速度a1= m/s2=-11 m/s2 (1分) 由牛顿第二定律得:a1=- (2分)

解得:Ff=1 N。 (1分)

(2)设下降过程中加速度的大小为a2,由牛顿第二定律得: a2==9 m/s2 (2分)

由几何知识可知, a2== (1分) 解得坐标中的x=9。 (1分)

(3)由图象可得,当物体回到抛出点,上升的位移大小与下降的位移大小相等,则有 ×2×22=×9×t2 (2分)

解得下降过程的运动时间t= s (1分)

则物体落回到抛出点的时间为(2+) s。 (1分)

16.(13分)质量分别为mA和mB的物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μA和μB,它们之间用轻质弹簧相连,且弹簧与斜面平行,两物块和弹簧沿倾角为θ的斜面以相同的加速度下滑,如图所示。重力加速度为g,则: (1)弹簧的弹力大小和方向如何?

(2)若把轻质弹簧换成细线,则细线的拉力大小和方向又如何?

解:(1)若轻弹簧不存在,则A、B两物块各自下滑的加速度分别为: aA=g(sin θ-μAcos θ)

aB=g(sin θ-μBcos θ) (1分)

①如果μA>μB,则aA

设该弹力大小为F,下滑加速度为a1,根据牛顿第二定律得: F+mAg(sin θ-μAcos θ)=mAa1 (1分) 把A、B及弹簧看成一个整体,则有:

(mA+mB)gsin θ-μAmAgcos θ-μBmBgcos θ=(mA+mB)a1 (1分) 联解得:F= (1分)

②如果μA=μB,则aA=aB,弹簧没有发生形变,弹力为零 (2分)

③如果μA<μB,则aA>aB,弹簧被拉伸,设此时弹力为F',对A的作用力沿斜面向上,对B的作用力沿斜面向下 (1分)【来.源:全,品…中&高*考*网】

则分别对A和整体分析得:

mAgsin θ-F'-μAmAgcos θ=mAa3 (1分)

(mA+mB)gsin θ-μAmAgcos θ-μBmBgcos θ=(mA+mB)a3 (1分) 联解得:F'=。 (1分)

(2)若把轻质弹簧换成细线:①种情况下细线松弛,细线中无张力;②种情况下细线中也没有张力;③种情况与弹簧相同, F″=。 (2分)【来.源:全,品…中&高*考*网】