物理大一轮复习章末检测3

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精章末检测三牛顿运动定律(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求,全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．下列关于力学及其发展历史，正确的说法是()A．牛顿根据伽利略等前辈的研究，用实验验证得出牛顿第一定律B．牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态,而不是维持其运动状态C．由牛顿第二定律得到m＝eq\f（F，a），这说明物体的质量跟所受外力成正比,跟物体的加速度成反比D．牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于宏观、低速研究领域,也能充分研究微观、高速运动的物体解析：选B。因为不受力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，所以A项错．牛顿研究发现力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，所以B项正确;因为物体的质量由其所含物质的多少决定，与其他因素无关，所以C项错；牛顿等物理学家建立的经典力学体系只适用于宏观、低速研究领域，当研究微观、高速运动的物体时用爱因斯坦的相对论，所以D项错．2．如图，一人站在测力计上保持静止，下列说法中正确的是()A．人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力B．人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力C．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力D．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力解析:选C。人所受的重力和测力计对人的支持力，这两个力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反，是一对平衡力；人对测力计的压力和人所受的重力同方向，不是平衡力，也不是相互作用力,选项A、B错误．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力，选项C正确，D错误．3．为了让乘客乘车更为舒适,某研究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时（仅考虑乘客与水平面之间的作用)，关于乘客下列说法正确的是()A．不受摩擦力的作用B．受到水平向左的摩擦力作用C．处于超重状态D．所受合力竖直向上解析：选B.对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静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,选项A错误，B正确；此车减速上坡,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，选项C错误;由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受合力沿斜面向下,选项D错误．4．在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比．则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是（)解析：选A。因为空气阻力做负功，小球的机械能要减小,v1＜v0，在上升阶段,小球的速率减小，加速度a＝eq\f(mg＋kv，m)是减小的，v­t图象中图线越来越缓,在下降阶段，小球的速率增加，加速度a＝eq\f(mg－kv，m)是减小的，v­t图象中图线也越来越缓，选项A正确．5．如图所示，一根轻弹簧上端固定,下端挂一个质量为m0的小桶（底面水平），桶中放有一质量为m的物体，当桶静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L，今向下拉桶使弹簧再伸长ΔL后静止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则下列说法中正确的是()①刚松手瞬间桶对物体的支持力大小为eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（1＋\f（ΔL，L）))mg②刚松手瞬间桶对物体的支持力大小为eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1(1＋\f（ΔL，L)））（m＋m0）g③刚松手瞬间物体的加速度为eq\f（ΔL，L)g，方向向上④刚松手瞬间物体的加速度为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：选A。本题的常规解法是先取桶与物体为整体，利用平衡条件、牛顿第二定律求解，这样做费时易错,若用假设法求解，则能迅速选出正确选项．假设没有向下拉弹簧，即ΔL＝0,则由平衡条件知刚松手瞬间盘对物体的支持力大小仍为mg,将ΔL＝0分别代入①②,可得①对②错；又由牛顿第二定律知刚松手瞬间物体的加速度为a＝eq\f（FN－mg，m)＝eq\f（ΔL,L）g，方向向上,③对④错，A正确．6．在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用．小球间距大于L时，相互排斥力为零．小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示，由图可知（)A．a球质量大于b球质量B．在t1时刻两小球间距最小C．在0~t2时间内两小球间距逐渐减小D．在0～t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反解析：选AC.两个小球受到的斥力大小相同，但是加速度大小不同,根据a＝eq\f(F,m）可知加速度小的小球质量大，所以a球质量大于b球质量，A正确.0～t1时间内，两小球相向运动，距离越来越小，t1～t2时间内两小球运动方向相同,但a小球速度大，两小球的距离继续减小,t2时刻两小球距离最小，B错误，C正确．t1～t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相同，D错误．7．如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是（)A．无论粘在哪块木块上面，系统的加速度都不变B．若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变C．若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D．若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大解析：选CD。将a、b、c看做一个整体，对整体受分力析，整体受力不变，但整体的质量增大，根据牛顿第二定律得整体加速度减小，A错误；如果粘在a上,对c受力分析，绳的拉力就是c受到的合力，根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小；对b受力分析,水平恒力F和a对b的摩擦力的合力即为b受到的合力，根据牛顿第二定律得b受到的合力减小，故a、b间摩擦力增大,B错误；如果粘在b上，对c受力分析,绳的拉力即为c受到的合力，根据牛顿第二定律得c受到的拉力减小，对a、c整体受力分析，b对a的摩擦力即为两者的合力，根据牛顿第二定律得a、c整体受到的合力减小，故b对a的摩擦力减小，C正确；如果粘在c上,对b受力分析，水平恒力F减去a对b的摩擦力即为b受到的合力，根据牛顿第二定律得b受到的合力减小，故a、b间的摩擦力增大，对a受力分析．b对a的摩擦力减去绳的拉力即为a受到的合力，根据牛顿第二定律得a受到的合力减小，说明绳的拉力增大,D正确．8．如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ,则图中能客观地反映小木块的运动情况的是（）解析:选BD.小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律可得:mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，小木块与传送带同速后，因μ＜tanθ，小木块将继续向下加速运动，此时有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，有a1＞a2，故B、D正确，A、C错误．二、非选择题(共4小题，52分)9．(10分)在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用m表示，盘及盘中重物的总质量用m0表示，小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出．（1）当m与m0的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中重物的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度,采用图象法处理数据．为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系，应该作a与__________的图象．（3）如图(a）为甲同学根据测量数据作出的a－F图线，说明实验存在的问题是________________________________________________．(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a－F图线如图（b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______________________解析：从实验原理入手，对照本实验的操作要求,弄清各图象的物理意义，讨论实验中处理数据的方法．(1)当m≫m0时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力．(2)因由实验画的a－m图线是一条曲线，难以判定它所对应的函数式，从而难以确定a与m的定量关系，所以在实验中应作a－eq\f（1,m）图象而不是a－m图象来分析实验结果．（3）图(a）为甲同学根据测量数据作出的a－F图线,图线没有过原点，而是与F轴交于一点，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．（4）乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a－F图线，两图线的斜率不同，说明两个同学做实验时的小车及车中砝码的质量不同．答案:（1）m≫m0（2）eq\f(1,m)（3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车中砝码的质量不同10．(12分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次．得到下列表格中5组数据。次数a/（m·s－2）F/N11。00。7622.00。9933.01。2344。01.5055.01.76(1）若测得两光电门之间距离为d＝0。5m，运动时间t＝0。5s，则a＝________m/s2；(2）依据表中数据在坐标纸上画出a­F图象．(3）由图象可得滑块质量m＝________kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________（g取10m/s2)解析：(1）滑块在两个光电门之间从静止开始做匀加速直线运动,d＝eq\f(1,2)at2,代入距离和时间得加速度a＝eq\f（2d，t2)＝eq\f(2×0.5,0.52)m/s2＝4.0m/s2.(2)描点作图，注意根据牛顿第二定律F－μmg＝ma，所以a.F是一条倾斜的直线．而且由于摩擦力,所以不过原点．（3)根据牛顿第二定律可得a＝eq\f(1，m）F－μg，即a­F图象斜率表示eq\f（1，m）＝eq\f(4－1,1。5－0。76)，整理得m＝0。25kg，当加速度等于0时,则有0＝eq\f(1,m）F－μg＝4×0。5－10μ，整理得μ＝0.2.答案：(1）4。0（2)图象如下(3)0。250.211．(15分）如图是某同学的航模飞机，操作遥控器使飞机起飞时，飞机受到空气竖直向上的恒定推动力,大小是重力的eq\f（4，3）倍．一次试飞中,让飞机由静止从地面竖直上升，3s末关闭发动机．(忽略空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2）（1)此飞机最高可上升到距地面多高处?（2）关闭发动机多长时间后重新启动，才能使飞机恰好安全落地？解析:（1）飞机加速上升阶段,由牛顿第二定律可得：F－mg＝ma1解得：a1＝eq\f(1，3）g3s末的速度为v1＝a1t1＝10m/s上升的高度为h1＝eq\f(1,2）a1teq\o\al（2,1)＝15m减速上升阶段有a2＝g上升的高度为h2＝eq\f(v\o\al(2，1），2g)＝5m故总上升的高度为H＝h1＋h2＝20m(2)设飞机上升到最高点后经过时间Δt启动发动机，再经Δt′飞机安全落地，则由运动学公式可得：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关闭发动机后上升的时间为t2＝eq\f(v1，g)＝1s故关闭发动机后经过t＝Δt＋t2＝2s，重新启动发动机，飞机安全落地．答案：(1)20m(2)2s12．（15分)如图所示,薄板A长L＝5m，其质量M＝5kg，放在水平桌面上,板右端与桌边相齐．在A上距右端s＝3m处放一物体B（可看成质点），其质量m＝2kg.已知A、B间动摩擦因数μ1＝0。1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2＝0。2，原来系统静止．现在在板的右端施加一大小一定的水平力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘．求：（1）B运动的时间;（2）力F的大小．解析：(1）对于B,在未离开A时,其加速度为：aB1＝eq\f(μ1mg，m)＝1m/s2设经过时间t1后B离开A，离开A后B的加速度为：aB2＝－eq\f(μ2mg,m）＝－2m/s