2015高三物理一輪復(fù)習(xí)-牛頓運(yùn)動(dòng)定律復(fù)習(xí)題解析

章末檢測(cè)(三)(時(shí)間：60分鐘，分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題6分，共36分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為()AgB2gC3g D4g2如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它們的質(zhì)量均為M，上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng)如果電梯中人的總質(zhì)量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，依靠慣性上升h高度后停止，在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情況下，h為()A. B. 新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)C. D.3如圖所示，傾斜固定直桿與水平方向成60角，直桿上套有一個(gè)圓環(huán)，圓環(huán)通過一根細(xì)線與一只小球相連接當(dāng)圓環(huán)沿直桿下滑時(shí)，小球與圓環(huán)保持相對(duì)靜止，細(xì)線伸直，且與豎直方向成30角下列說法中正確的是()A圓環(huán)不一定加速下滑B圓環(huán)可能勻速下滑C圓環(huán)與桿之間一定沒有摩擦D圓環(huán)與桿之間一定存在摩擦4圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片，為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間，技術(shù)人員通過測(cè)量繪制出如圖乙所示的示意圖AC是滑道的豎直高度，D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn)，且有ADDE10 m，滑道AE可視為光滑，滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開始沿滑道AE向下做直線滑動(dòng)，g取10 m/s2，則滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為()A. s B2 sC. s D2 s52013年10月11日，溫州樂清市德力西公司的專家樓B幢發(fā)生驚險(xiǎn)一幕，一個(gè)小男孩從樓上窗臺(tái)突然墜落但幸運(yùn)的是，樓下老伯高高舉起雙手接住了孩子，孩子安然無恙假設(shè)從樓上窗臺(tái)到接住男孩的位置高度差為h20 m，老伯接男孩的整個(gè)過程時(shí)間約為0.2 s，則(忽略空氣阻力，g取10 m/s2)()A男孩接觸老伯手臂時(shí)的速度大小為 25 m/sB男孩自由下落時(shí)間約為 4 sC老伯手臂受到的平均作用力是男孩體重的11倍D老伯接男孩的整個(gè)過程，男孩處于失重狀態(tài)6如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示已知v2v1，則()At2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大Bt2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)C0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用二、多項(xiàng)選擇題(本大題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)7在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法中正確的是()A曉敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下8如圖所示，輕彈簧兩端拴接兩個(gè)小球a、b，拴接小球的細(xì)線固定在天花板，兩球靜止，兩細(xì)線與水平方向的夾角30，彈簧水平，以下說法正確的是()A兩球質(zhì)量一定相等B兩球質(zhì)量可能不相等C剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，a球加速度為gD剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間， b球加速度為0新|課 |標(biāo) |第 | 一| 網(wǎng)9如圖甲所示，A、B兩物體疊放在一起，放在光滑的水平面上，從靜止開始受到一變力的作用，該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，A、B始終相對(duì)靜止，設(shè)向右為正方向，則關(guān)于A物體運(yùn)動(dòng)的加速度a、速度v、B對(duì)A的摩擦力Ff及運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象正確的是()三、非選擇題(本大題共3小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)10(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測(cè)出間距d.開始時(shí)將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間t.(1)木塊的加速度可以用d、t表示為a_.(2)改變瓶中水的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是_(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_A可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C可以更精確地測(cè)出摩擦力的大小D可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度11(18分)如圖甲所示，質(zhì)量為m1 kg的物體置于傾角為37的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng))，對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時(shí)間t11 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.試求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大??；(2)t6 s時(shí)物體的速度，并在圖乙上將6 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象補(bǔ)畫完整，要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)12(18分)如圖所示，質(zhì)量為M8 kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v01.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.已知在運(yùn)動(dòng)過程中，小物塊沒有從小車上掉下來，取g10 m/s2.求：(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度；(2)小車至少多長(zhǎng)才能保證小物塊不從小車上掉下來？w W w .x K b 1.c o M(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？章末檢測(cè)(三)1解析選B.從圖象可知，當(dāng)人最后不動(dòng)時(shí)，繩上的拉力為F0，即mgF0，最大拉力為F0，因此最大加速度為F0mgma,3mgmgma，a2g，B正確2解析選D.關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，系統(tǒng)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，上升的高度h，選項(xiàng)D正確3解析選D.對(duì)小球由牛頓第二定律得：沿斜面方向mgsin 60FTsin 30ma，垂直斜面方向mgcos 60FTcos 300，解得ag，由于小球與圓環(huán)保持相對(duì)靜止，故圓環(huán)一定加速下滑，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；對(duì)小球和圓環(huán)組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得(Mm)gsin 60Ff(Mm)a，解得Ff(Mm)g，故圓環(huán)與桿之間一定存在摩擦，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤4解析選B.根據(jù)題圖乙所示的示意圖可知，AE兩點(diǎn)在以D為圓心、半徑為R10 m的圓周上，根據(jù)物體在豎直圓弧軌道內(nèi)的斜面上運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，滑行者沿AE滑道滑行的時(shí)間與沿AD所在的直徑自由下落的時(shí)間相同，則有t2 s，故B正確5解析選C.由運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，男孩下落到老伯手臂處的速度為v，由v22gh解得v20 m/s，男孩的下落時(shí)間t1v/g2 s，所以A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；從接觸老伯手臂到停止運(yùn)動(dòng)，男孩的加速度av/t2100 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律Fmgma可得，F(xiàn)11mg，故C項(xiàng)正確老伯接男孩的整個(gè)過程，男孩做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，男孩處于超重狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤6解析選B.小物塊對(duì)地速度為零時(shí)，即t1時(shí)刻，小物塊在A處左側(cè)且距離A最遠(yuǎn)t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶靜止，此時(shí)不再相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，所以從開始到此刻，它相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離最大.0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向始終向右，大小不變，t2時(shí)刻以后相對(duì)傳送帶靜止，故不再受摩擦力的作用B正確新課 標(biāo)第 一 網(wǎng)7解析選BD.由題知體重計(jì)的示數(shù)為40 kg時(shí)，人對(duì)體重計(jì)的壓力小于人的重力，故處于失重狀態(tài)，實(shí)際人受到的重力并沒有變化，A錯(cuò)；由牛頓第三定律知B對(duì)；電梯具有向下的加速度，但不一定是向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)；由牛頓第二定律mgFNma，可知a，方向豎直向下，D對(duì)8解析選AD.由對(duì)稱性可知，兩球質(zhì)量相等，A正確剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，a球加速度為g/sin ，b球加速度為0，D正確9解析選AD.A、B相對(duì)靜止，A的加速度就是系統(tǒng)的加速度，系統(tǒng)的合外力為F，因此加速度與F成正比，A項(xiàng)正確；A做的是變加速運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t0時(shí)刻速度不為零，C項(xiàng)錯(cuò)誤；A的加速度由B對(duì)A的靜摩擦力提供，因此Ff與a成正比，D項(xiàng)正確10解析(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得dat2，解得a.(2)木塊剛剛開始滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0大小等于木塊所受的滑動(dòng)摩擦力；木塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得FF0ma，解得aF，選項(xiàng)C正確(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以更精確地測(cè)出摩擦力的大小，選項(xiàng)B、C正確答案(1)(2)C(3)BC11解析(1)設(shè)撤去拉力前物體的加速度大小為a1，撤去拉力后物體沿斜面繼續(xù)上滑的加速度大小為a2，由vt圖象可知：a1 m/s220 m/s2(2分)a2 m/s210 m/s2(2分)對(duì)物體在撤去拉力前，由牛頓第二定律得Fmgsin 37mgcos 37ma1(2分)對(duì)物體在撤去拉力后上滑時(shí)，由牛頓第二定律得mgsin 37mgcos 37ma2(2分)解得F30 N，0.5.(2分)(2)加速上滑的時(shí)間t11 s，撤去拉力時(shí)的速度為v20 m/s，設(shè)再經(jīng)過t2速度減至0.由0va2t2得t22 s(2分)在最高點(diǎn)時(shí)，因mgsin 37mgcos 37，故物體將沿斜面加速下滑，設(shè)加速度大小為a3，據(jù)牛頓第二定律得mgsin 37mgcos 37ma3(2分)解得a32 m/s2(2分)再經(jīng)過3 s物體的速度大小為6 m/s，方向沿斜面向下，補(bǔ)畫完整后的圖線及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示(2分)答案(1)0.530 N(2)見解析12解析(1)設(shè)小物塊和小車的加速度分別為am、aM，由牛頓第二定律得mgmam(1分)FmgMaM(1分)代入數(shù)據(jù)解得am2 m/s2，aM0.5 m/s2(2分)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1兩者達(dá)到相同的速度，由amt1v0aMt1得t11 s(2分)(2)當(dāng)兩者達(dá)到相同的速度后，假設(shè)兩者保持相對(duì)靜止，以共同的加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)對(duì)小物塊和小車構(gòu)成的整體，由牛頓第二定律得F(Mm)a(1分)得a0.8 m/s2(1分)此時(shí)小物塊和小車之間的摩擦力Ffma1.6 N(1分)而小物塊和小車之間的最大靜摩擦力Ffmmg4 N(1分)FfFfm，所以兩者達(dá)到相同的速度后，保持相對(duì)靜止從小物塊放上小車開始，小物塊的位移xmamt(1分)小車的位移xMv0t1aMt(1分)