2020高考物理單元卷 第3章牛頓運動定律 章末綜合檢測

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1、第三章章末綜合檢測 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分) 1．如圖1所示，物塊m與車廂后壁間的動摩擦因數(shù)為μ，當該車水平向右加速運動時，m恰好沿車廂后壁勻速下滑，則車的加速度為 (　　) 圖1 A．g　　　　　　　　　 B．μg C. D.μg 解析：設物塊m與車廂后壁間的彈力大小為FN，物塊的加速度大小為a，對物塊由牛頓第二定律得FN＝ma，豎直方向mg－μFN＝0，兩式聯(lián)立解得a＝，選項C對． 答案：C 2．兩物

2、體A、B的質(zhì)量關(guān)系是mA>mB，讓它們從同一高度同時開始下落，運動中它們受到的阻力大小相等，則 (　　) A．兩物體的加速度不等，同時到達地面 B．兩物體的加速度不等，A先到達地面 C．兩物體的加速度相等，同時到達地面 D．兩物體的加速度相等，A先到達地面 解析：根據(jù)牛頓第二定律得：a＝＝g－，所以m越大，a越大，由x＝at2得，a越大時，t越小，故選B. 答案：B 3．如圖2所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，下列敘述中正確的是 (　　) 圖2 A．小球的速度一直減小 B．小球的加速度先減小后增大 C．小球

3、加速度的最大值一定大于重力加速度 D．在該過程的位移中點上小球的速度最大 解析：小球接觸彈簧后，所受彈力逐漸增大，彈力大于重力時，小球加速度向下，仍加速．當彈力大于重力，合力向上，小球向下減速運動，加速度變大，速度變小，直到速度為零，可知BC正確． 答案：BC 4．搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a2，則 (　　) A．a(chǎn)1＝a2 B．a(chǎn)12a1 解析：設總的阻力為F′，第一次推時F－F′＝ma1，式子兩邊同

4、乘以2，得2F－2F′＝m·2a1；第二次推時，2F－F′＝ma2，比較兩個式子可以看出a2>2a1，所以D正確． 答案：D 5．(2020年天津卷)一個靜止的質(zhì)點，在0～4 s時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時間t的變化如圖3所示，則質(zhì)點在 (　　) 圖3 A．第2 s末速度改變方向 B．第2 s末位移改變方向 C．第4 s末回到原出發(fā)點 D．第4 s末運動速度為零 解析：這是一個物體的受力和時間關(guān)系的圖象，從圖象可以看出，在前兩秒力的方向和運動的方向相同，物體經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的加速運動和加速度逐漸減小的加速運動過程，2秒末速度達到最大，從

5、2秒末開始到4秒末，運動的方向沒有發(fā)生改變而力的方向與運動的方向相反，物體又經(jīng)歷了一個加速度逐漸增大的減速運動和加速度逐漸減小的減速運動過程，和前2秒的運動情況相反，4秒末速度為零，物體的位移達到最大，所以D正確． 答案：D 6．如圖4所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用．已知物塊P沿斜面加速下滑．現(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度 (　　) 圖4 A．一定變小 B．一定變大 C．一定不變 D．可能變小，可能變大，也可能不變 解析：受力分析如圖5所示： 圖5 沿斜面方向由牛頓第二定律得： mgsinθ－Fcosθ＝ma.

6、若F減小，則a增大，所以選B. 答案：B 7．(2020年安徽卷)為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯．無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖6所示．那么下列說法中正確的是 (　　) 圖6 A．顧客始終受到三個力的作用 B．顧客始終處于超重狀態(tài) C．顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下 D．顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下 解析：人加速運動時，受重力、支持力和水平向右的靜摩擦力作用，扶梯對人的作用力指向右上方，人對扶梯的作用力指向左下方，當人勻速運動時，人只

7、受重力和豎直向上的支持力，所以僅C項正確． 答案：C 8．(2020年江西師大附中第二次月考)如圖7所示，用平行斜面的恒力F拉著A、B兩物體沿光滑斜面向上加速運動，如只把斜面傾角變大，則A、B間繩的拉力將(　　) 圖7 A．變小 B．不變 C．變大 D．無法確定 解析：對整體有F－(m1＋m2)gsinθ＝(m1＋m2)a，對A有FT－m1gsinθ＝m1a.解得FT＝，與θ無關(guān)． 答案：B 9．如圖8所示，質(zhì)量為10 kg的物體靜止在平面直角坐標系xOy的坐標原點，某時刻只受到F1和F2的作用，且F1＝10 N，F(xiàn)2＝10 N，則物體的

8、加速度(g取10 m/s2)(　　) 圖8 A．方向沿y軸正方向 B．方向沿y軸負方向 C．大小等于1 m/s2 D．大小等于 m/s2 解析：Fy＝F1－F2cos45°＝0，F(xiàn)x＝F2sin45°＝10 N，故F合＝＝Fx. a＝＝1 m/s2，方向沿x軸正方向，故C正確． 答案：C 10．(2020年寧夏卷)如圖9所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板 ，當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為 (　　) 圖9 A．物塊先向左運動

9、，再向右運動 B．物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動 C．木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動 D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零 解析：物塊相對于木板滑動，說明物塊的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物塊向右的速度，所以它們之間存在滑動摩擦力，使木塊向右加速，木板向右減速，直至達到向右相同的速度，所以B、C正確． 答案：BC 二、實驗題(本題包括2小題，共10分) 11．如圖10所示是某次利用氣墊導軌“驗證牛頓運動定律”的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電

10、池，電壓為6 V，G是電鍵，請指出圖中的三處錯誤： 圖10 (1) _____________________________________________________________________； (2) _____________________________________________________________________； (3) ____________________________________________________________________． 答案：(1)B接滑塊的細線應水平(或與導軌平行) (2)C滑塊離計時器太遠

11、 (3)E電火花計時器用的是220 V的交流電，不能接直流電 12．(2020年全國卷Ⅰ)某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設計實驗裝置如圖11.長直木板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上．在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間． 圖11 實驗步驟如下： ①用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質(zhì)量m； ②用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2； ③將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t； ④重復步驟③數(shù)次，并求擋光時間的平均

12、值； ⑤利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα； ⑥多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤，做出f－cosα關(guān)系曲線． 圖12 (1)用測量的物理量完成下列各式(重力加速度為g)： ①斜面傾角的余弦cosα＝______； ②滑塊通過光電門時的速度v＝________； ③滑塊運動時的加速度a＝________； ④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f＝________. (2)測量滑塊擋光長度的游標卡尺讀數(shù)如圖12所示，讀得d＝________. 解析：(1)①由幾何關(guān)系，有cosα＝ ②滑塊通過光電門的速度v＝. ③物體從斜面上下滑做勻加速直線運動，由運動

13、學， 有s＝ 所以a＝＝ ④根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ－f＝ma 所以f＝mgsinθ－ma 又sinθ＝ 故f＝mg－m (2)由圖12知為3.62 cm 答案：(1)①?、凇、? ④mg－m　(2)3.62 cm 三、計算題(本題包括5小題，共50分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 13．(2020年上海楊浦區(qū)測試)在頭腦奧林匹克競賽中，有一個叫做“保護雞蛋”的競賽項目，要求制作一個裝置，讓雞蛋從兩層樓的高度落到地面而不被摔壞．如果沒有保護，雞蛋最多只能從0.1 m的高度

14、落到地面而不被摔壞．有一位同學設計了如圖13所示的一個裝置來保護雞蛋，用A、B兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋，A夾板和B夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍，現(xiàn)將該裝置從距地面4 m的高處落下，裝置著地時間短且保持豎直不被彈起．求： 圖13 (1)如果雞蛋不被摔壞，直接撞擊地面速度最大不能超過多少？(保留3位有效數(shù)字) (2)如果使用該裝置，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離至少為多少米？(小數(shù)點后面保留兩位數(shù)字) (3)為保證該實驗的成功，你認為在制作該裝置時，應需注意些什么？或做些什么改進？ 解析：(1)vm＝＝ m/s＝1.41 m/s (2)2Ff－mg＝ma　Ff＝5m

15、g　∴a＝9g v＝＝ m/s＝4 m/s hmin＝＝ m＝0.43 m (3)A、B夾板的選擇應該注意選軟硬適中的材料，這樣既能提供足夠的摩擦力而又不會把雞蛋擠壞；雞蛋下滑通道的下端可以墊一些海綿等材料． 答案：(1)1.41 m/s　(2)0.43 m　(3)見解析 14．如圖14所示，在某些緊急情況下，消防隊員需從高7 m的金屬管上從靜止起迅速勻加速豎直滑下，為了安全，其著地速度不應大于6 m/s，設一消防隊員總質(zhì)量為60 kg，他與金屬管之間的動摩擦因數(shù)為0.4，問他夾緊金屬管至少應用多大的力？(g取10 m/s2) 圖14 解析：消防隊員下滑的加速度設為a，

16、 有v2＝2ah .① 下滑過程受重力和摩擦力作用 mg－Ff＝ma， ② 有Ff＝μ·2FN. ③ 由①②③解得：夾緊金屬管的力 FN＝557 N. 答案：557 N 15．如圖15甲所示，一質(zhì)量為m的物體，靜止于動摩擦因數(shù)為μ的水平地面上，現(xiàn)用與水平面成θ角的力F拉物體，為使物體能沿水平地面做勻加速運動，求F的取值范圍． 有一同學解答如下：設物體運動的加速度為a，由圖15乙可知Fcosθ－μFN＝ma，F(xiàn)sinθ＋FN＝mg，要使物體做勻加速運動，應滿足a>0. 圖15 由以上三式得F> 你認為這

17、樣的解答是否完整？若認為完整，請說明理由；若認為不完整，請作出完整的解答． 解析：此解答不完整，還缺少限制性條件． 由Fsinθ＋FN＝mg得FN＝mg－Fsinθ 因為：FN≥0，所以：F≤ 還有Fcosθ－μFN＝ma 即力F的取值范圍應為

18、間的動摩擦因數(shù)μ； (2)比例系數(shù)k.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2) 解析：(1)v＝0，a0＝4 m/s2 mgsinθ－μmgcosθ＝ma0 μ＝＝＝0.25 (2)v＝5 m/s，a＝0 mgsinθ－μN－kvcosθ＝0 N＝mgcosθ＋kvsinθ mg(sinθ－μcosθ)－kv(μsinθ＋cosθ)＝0 k＝＝ ＝0.84 kg/s 答案：(1)0.25　(2)0.84 kg/s 17．(2020·山東模擬)如圖18所示，小車質(zhì)量M為2.0 kg，與水平地面阻力忽略不計，物體質(zhì)量m為0.5 kg，物體與小車

19、間的動摩擦因數(shù)為0.3，則： 圖18 (1)小車在外力作用下以1.2 m/s2的加速度向右運動時，物體受摩擦力多大？ (2)欲使小車產(chǎn)生a＝3.5 m/s2的加速度，需給小車提供多大的水平推力？ (3)若要使物體m脫離小車，則至少用多大的水平力推小車？ (4)若小車長L＝1 m，靜止小車在8.5 N水平推力作用下，物體由車的右端向左滑動，則滑離小車需多長時間？(物體m看作質(zhì)點) 解析：(1)m與M間最大靜摩擦力F1＝μmg＝1.5 N，當m與M恰好相對滑動時的加速度為： F1＝mam，am＝＝ m/s2＝3 m/s2， 則當a＝1.2 m/s2時，m未相對滑動， 所受摩擦力F＝ma＝0.5×1.2 N＝0.6 N (2)當a＝3.5 m/s2時，m與M相對滑動，摩擦力Ff＝mam＝0.5×3 N＝1.5 N 隔離M有F－Ff＝Ma F＝Ff＋Ma＝1.5 N＋2.0×3.5 N＝8.5 N (3)當a＝3 m/s2時m恰好要滑動． F＝(M＋m)a＝2.5×3 N＝7.5 N (4)當F＝8.5 N時，a＝3.5 m/s2 a物體＝3 m/s2 a相對＝(3.5－3) m/s2＝0.5 m/s2 由L＝a相對t2，得t＝2 s. 答案：(1)0.6 N　(2)8.5 N　(3)7.5 N　(4)2 s