福建2015高三物理單元質(zhì)量評估(第三章牛頓運動定律)

1、福建2015高三物理單元質(zhì)量評估（三）第三章 牛頓運動定律（時間：90分鐘 滿分：100分）班級姓名 成績題號12345678910答案一、選擇題（10小題，每小題4分；每小題只有一個答案正確，共40分）BACD1一間新房即將建成時要封頂，考慮到下雨時落至房頂?shù)挠甑文鼙M快地淌離房頂，要設(shè)計好房頂?shù)钠露取ＴO(shè)雨滴沿房頂下淌時做無初速度無摩擦的運動，那么，下圖中所示的四種情況中符合要求的是（ ）解析：設(shè)房屋的寬度為2d，房頂?shù)膬A角為時雨滴能盡快地淌離房頂。加速度為，斜面長為據(jù)得，可知當(dāng)時t最小。答案：C122如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放

2、置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2，重力加速度大小為g。則有 A， B， C D，【解析】在抽出木板的瞬時，彈簧對1的支持力和對2的壓力并未改變。對1物體受重力和支持力，mg=F，a1=0。對2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律【答案】C3如圖所示，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?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)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物塊木板拉力A.物塊先向左運動，再向右運動B.物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做

3、勻速運動C.木板向右運動，速度逐漸變小，直到為零D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零解析：對于物塊由于運動過過程中與木板存在相對滑動，且始終相對木板向左運動，因此木板對物塊的摩擦力向右，所以物塊相對地面向右運動，且速度不斷增大，直至相對靜止而做勻速直線運動，B正確；對于木板由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左摩擦力的作用，則木板的速度不斷減小，直到二者相對靜止，而做勻速直線運動，由于水平面光滑，所以不會停止，C、D錯誤。t/sG/Nt0540440490t2t1t3答案：B4某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，

4、電梯運行的v-t圖可能是（取電梯向上運動的方向為正）( )tvt0At2t1t3tvt0Bt2t1t3tvt0Dt2t1t3tvt0Ct2t1t3解析：由圖可知，在t0-t1時間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實際重量，則處于失重狀態(tài)，此時具有向下的加速度，在t1-t2階段彈簧秤示數(shù)等于實際重量，則既不超重也不失重，在t2-t3階段，彈簧秤示數(shù)大于實際重量，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度，若電梯向下運動，則t0-t1時間內(nèi)向下加速，t1-t2階段勻速運動，t2-t3階段減速下降，A正確；B、D不能實現(xiàn)人進(jìn)入電梯由靜止開始運動，C項t0-t1內(nèi)超重，不符合題意。答案：AMm5如圖所示，物體M放在水平桌面上

5、，通過滑輪用細(xì)繩連接物體m，不計一切摩擦，釋放后，M的加速度為a1，細(xì)繩對m的拉力為T1；若物體m的質(zhì)量增大為原來的2倍，則M的加速度將為a2，細(xì)繩對m的拉力將為T2；以下關(guān)系式正確的是（ ）Aa2=2 a1 Ba22 a1 CT2= 2T1 DT2<2 T1解析： a1=，T1=Ma1；a2= T2=Ma2；可得a2<2 a1， T2<2 T1。答案：D 6如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是A小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B從小球接觸彈簧起加

6、速度變?yōu)樨Q直向上C從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點，小球的速度先減小后增大D從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點，小球的加速度先減小后增大解析：小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。從接觸彈簧到到達(dá)最低點，彈力從零開始逐漸增大，所以合力先減小后增大，因此加速度先減小后增大。當(dāng)合力與速度同向時小球速度增大，所以當(dāng)小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。答案： D7如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量為M，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而斜劈始終保持靜止，物塊m上、下滑動的整個過程中 ()MmA地面對斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B地面對斜劈M的摩擦力方向沒有改變C

7、地面對斜劈M的支持力大于(Mm)gD物塊m向上、向下滑動時加速度大小相同解析：物塊m向上滑動時的加速度a上gsingcos，下滑時的加速度a下gsingcos，故D錯誤；由于物體上滑和下滑時的加速度均沿斜面向下，故整體有豎直向下的分加速度，整體處于失重狀態(tài)，地面對斜劈M的支持力小于(Mm)g，C錯誤；水平方向整體只有向左的加速度，故整體在水平方向上有向左的合力，也即地面對斜劈M的摩擦力方向始終水平向左，所以A錯誤，B正確答案：B8如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接兩個大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、

8、m2上，則 ()A彈簧測力計的示數(shù)是10 NB彈簧測力計的示數(shù)是50 NC在突然撤去F2的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度不變解析：設(shè)彈簧的彈力為F，加速度為a.對系統(tǒng)：F1F2(m1m2)a，對m1：F1Fm1a，聯(lián)立兩式解得：a2 m/s2，F(xiàn)26 N，故A、B兩項都錯誤；在突然撤去F2的瞬間，由于彈簧測力計兩端都有物體，而物體的位移不能發(fā)生突變，所以彈簧的長度在撤去F2的瞬間沒變化，彈簧上的彈力不變，故C項正確；若突然撤去F1，物體m1的合外力方向向左，而沒撤去F1時合外力方向向右，所以m1的加速度發(fā)生變化，故D項錯誤答案：CMmF9質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光

9、滑水平面上，一水平恒力F作用在其上使質(zhì)量為m的小球與圓槽保持相對靜止，如圖所示，則()A小球?qū)A槽的壓力為B小球?qū)A槽的壓力為C水平恒力F變大后，如果小球仍“靜止”在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增加D水平恒力F變大后，如果小球仍“靜止”在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小解析：利用整體法可求得系統(tǒng)的加速度為a，對小球利用牛頓第二定律可得：小球?qū)A槽的壓力為 ，可知只有C選項正確答案：C10先后用相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉同一質(zhì)量為m的物塊，且每次使橡皮條的伸長量均相同，物塊m在橡皮條的拉力作用下所產(chǎn)生的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)這個實驗

10、，則圖中直線與水平軸間的夾角將 ( ) 24n/條 a (m/s2)0A變小 B不變 C變大 D與水平面的材料有關(guān)解析：設(shè)伸長量均為L，則nkLmg=ma 得a=ng 即斜率與無關(guān)答案：B 二、實驗填空題（共16分）ABCDE11(6分)一個質(zhì)量為m的物塊由靜止開始沿斜面下滑，拍攝此下滑過程得到的同步閃光（即第一次閃光時物塊恰好開始下滑）照片如圖所示已知閃光頻率為每秒10次，測得物塊相鄰兩位置之間的距離分別為AB2.40cm，BC7.30cm，CD12.20cm，DE17.10cm由此可知，物塊經(jīng)過D點時的速度大小為_m/s；若此斜面的傾角為37°，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為_（取

11、g=9.80m/s2，sin37°0.600，cos37°0.800，結(jié)果均保留3位有效數(shù)字） 解析：T=0.1s， vD=1.47 m/s；a=g sin37°g cos37°，又a=，解得=0.125。答案：1.47；0.12512(10分) 如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有沙子沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.(1)驗證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加

12、速度a則從打下的紙帶中計算得出多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的加速度本次實驗中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點的直線aF圖象斜率的物理意義是 _你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：_.(選填“合理”或“不合理”)本次實驗中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：_(填“是”或“否”)；理由是_(2)驗證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系本次實驗中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速

13、度a為縱橫，應(yīng)該以_為橫軸解析：(1)將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了Mm不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對象是整個系統(tǒng)，a，可見aF圖象斜率的物理意義是，系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，不必滿足Mm這樣的條件(2)向小車內(nèi)添加或去掉部分沙子，是改變系統(tǒng)的總質(zhì)量Mm，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，保證了合外力不變答案：(1)合理否因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg(2)三、計算分析題（4小題，共44分）13（10分）有一種叫“阿特武德機(jī)”的裝置，如圖所示，可以用來研究超重和失重現(xiàn)象，其研究步驟如下：原來左右兩側(cè)都懸掛質(zhì)量為2m的砝碼，此時彈簧秤示數(shù)為2m

14、g。若在右側(cè)懸掛的砝碼上再增加質(zhì)量為m的砝碼，左側(cè)砝碼將獲得向上的加速度，可觀察到彈簧秤上的示數(shù)變大，左側(cè)砝碼處于超重狀態(tài)；若將右側(cè)減少一個質(zhì)量為m砝碼，左側(cè)砝碼將向下加速運動，可觀察到彈簧秤上的示數(shù)變小，左側(cè)砝碼處于失重狀態(tài)。請問：彈簧稱    （1）左側(cè)砝碼超重狀態(tài)時，彈簧秤的讀數(shù)為多少？（2）左側(cè)砝碼失重狀態(tài)時，彈簧秤的讀數(shù)為多少？解析：（1）處于超重狀態(tài)時，對左側(cè)物體受力分析由牛頓第二定律得F2mg=2ma同理對右側(cè)的物體受力分析得3mgF=3ma聯(lián)立以上二式解得F2.4mg（2）處于失重狀態(tài)時，對左側(cè)物體受力分析得2mgF=2ma對右側(cè)的物體受力分析得F

15、-mg=ma聯(lián)立以上二式解得Fmg14（11分）在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin37°0.60，cos37°0.80.(1)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；(2)若將實驗中的長木板與水平方向成37°角放置，將木塊置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a2.0 m/s2的加速度從靜止開始向上做勻變速直線運動，如圖丙所示求拉力的大小

16、。解析：(1)由題圖乙知，木塊受到的滑動摩擦力Ff為3.12 N，而FfFNmg所以0.4.(2)木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有FmgsinFfma 而FfFNmgcos 解得F8.7 N.答案：(1)0.4(2)8.7 Nmab4 a (m/s2) v (m/s)0515（11分）如圖a，質(zhì)量m1kg的物體沿傾角37°的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風(fēng)對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖b所示。求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)m；（2）比例系數(shù)k。（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）解析：（1）對初始時刻：mgsinmmgcosma0 由圖讀出a0=4m/s2代入式，解得：m0.25； （2）對末時刻加速度為零：mgsinmNkvcos0 又Nmgcoskvsin由圖得出此時v=5 m/s代入式解得：k0.84kg/s。答案：（1）m=0.25 （2）k=0.84kg/s16（12分）質(zhì)量為m1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M3.0 kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板長L1.0 m開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對木板施加水平