2015高三物理一輪復(fù)習(xí)-牛頓運動定律復(fù)習(xí)題解析

章末檢測(三)(時間：60分鐘，分值：100分)一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題6分，共36分，每小題只有一個選項符合題意)1“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間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動，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，在電動機的牽引下使電梯上下運動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)閉電動機，依靠慣性上升h高度后停止，在不計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，直桿上套有一個圓環(huán)，圓環(huán)通過一根細線與一只小球相連接當(dāng)圓環(huán)沿直桿下滑時，小球與圓環(huán)保持相對靜止，細線伸直，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滑行的時間，技術(shù)人員通過測量繪制出如圖乙所示的示意圖AC是滑道的豎直高度，D點是AC豎直線上的一點，且有ADDE10 m，滑道AE可視為光滑，滑行者從坡頂A點由靜止開始沿滑道AE向下做直線滑動，g取10 m/s2，則滑行者在滑道AE上滑行的時間為()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)生驚險一幕，一個小男孩從樓上窗臺突然墜落但幸運的是，樓下老伯高高舉起雙手接住了孩子，孩子安然無恙假設(shè)從樓上窗臺到接住男孩的位置高度差為h20 m，老伯接男孩的整個過程時間約為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的速度大小為 25 m/sB男孩自由下落時間約為 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時，小物塊在傳送帶上運動的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示已知v2v1，則()At2時刻，小物塊離A處的距離達到最大Bt2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)C0t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用二、多項選擇題(本大題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多個選項符合題意)7在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，在這段時間內(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曉敏對體重計的壓力等于體重計對曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運動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小球a、b，拴接小球的細線固定在天花板，兩球靜止，兩細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)細線瞬間，a球加速度為gD剪斷左側(cè)細線瞬間， 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，該力與時間的關(guān)系如圖乙所示，A、B始終相對靜止，設(shè)向右為正方向，則關(guān)于A物體運動的加速度a、速度v、B對A的摩擦力Ff及運動的位移x隨時間變化的關(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)值計算的要注明單位)10(10分)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系彈簧測力計固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d.開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動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，記下彈簧測力計的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間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)實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(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)點是_A可以改變滑動摩擦力的大小B可以更方便地獲取更多組實驗數(shù)據(jù)C可以更精確地測出摩擦力的大小D可以獲得更大的加速度以提高實驗精度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)，對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t11 s時撤去拉力，物體運動的部分vt圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.試求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大??；(2)t6 s時物體的速度，并在圖乙上將6 s內(nèi)物體運動的vt圖象補畫完整，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)小車向右運動的速度達到v01.5 m/s時，在小車前端輕輕放上一個大小不計、質(zhì)量為m2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)0.2.已知在運動過程中，小物塊沒有從小車上掉下來，取g10 m/s2.求：(1)經(jīng)過多長時間兩者達到相同的速度；(2)小車至少多長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(三)1解析選B.從圖象可知，當(dāng)人最后不動時，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)動機后，系統(tǒng)做勻減速直線運動，加速度大小為a，上升的高度h，選項D正確3解析選D.對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)保持相對靜止，故圓環(huán)一定加速下滑，選項A、B錯誤；對小球和圓環(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D正確，C錯誤4解析選B.根據(jù)題圖乙所示的示意圖可知，AE兩點在以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)的斜面上運動的特點可知，滑行者沿AE滑道滑行的時間與沿AD所在的直徑自由下落的時間相同，則有t2 s，故B正確5解析選C.由運動規(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，男孩的下落時間t1v/g2 s，所以A、B項錯誤；從接觸老伯手臂到停止運動，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項正確老伯接男孩的整個過程，男孩做減速運動，加速度方向向上，男孩處于超重狀態(tài)，D項錯誤6解析選B.小物塊對地速度為零時，即t1時刻，小物塊在A處左側(cè)且距離A最遠t2時刻，小物塊相對傳送帶靜止，此時不再相對傳送帶滑動，所以從開始到此刻，它相對傳送帶滑動的距離最大.0t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，方向始終向右，大小不變，t2時刻以后相對傳送帶靜止，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.由題知體重計的示數(shù)為40 kg時，人對體重計的壓力小于人的重力，故處于失重狀態(tài)，實際人受到的重力并沒有變化，A錯；由牛頓第三定律知B對；電梯具有向下的加速度，但不一定是向下運動，C錯；由牛頓第二定律mgFNma，可知a，方向豎直向下，D對8解析選AD.由對稱性可知，兩球質(zhì)量相等，A正確剪斷左側(cè)細線瞬間，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項正確；A做的是變加速運動，B項錯誤；t0時刻速度不為零，C項錯誤；A的加速度由B對A的靜摩擦力提供，因此Ff與a成正比，D項正確10解析(1)由勻變速直線運動規(guī)律得dat2，解得a.(2)木塊剛剛開始滑動時，彈簧測力計的示數(shù)F0大小等于木塊所受的滑動摩擦力；木塊加速運動時，由牛頓第二定律得FF0ma，解得aF，選項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)點是可以更方便地獲取更多組實驗數(shù)據(jù)，可以更精確地測出摩擦力的大小，選項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)對物體在撤去拉力前，由牛頓第二定律得Fmgsin 37mgcos 37ma1(2分)對物體在撤去拉力后上滑時，由牛頓第二定律得mgsin 37mgcos 37ma2(2分)解得F30 N，0.5.(2分)(2)加速上滑的時間t11 s，撤去拉力時的速度為v20 m/s，設(shè)再經(jīng)過t2速度減至0.由0va2t2得t22 s(2分)在最高點時，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)過時間t1兩者達到相同的速度，由amt1v0aMt1得t11 s(2分)(2)當(dāng)兩者達到相同的速度后，假設(shè)兩者保持相對靜止，以共同的加速度a做勻加速運動對小物塊和小車構(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，所以兩者達到相同的速度后，保持相對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)