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第頁單元檢測三牛頓運(yùn)動定律(時間:60分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題4小題,每小題6分,共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一個選項(xiàng)正確,選對的得6分,選錯或不答的得0分)1.(2019·安徽測試)水平地面上有一輕質(zhì)彈簧,下端固定,上端與物體A相連接,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)用一豎直向下的力壓物體A,使A豎直向下做勻加速直線運(yùn)動一段距離,整個過程中彈簧一直處在彈性限度內(nèi)。下列關(guān)于所加力F的大小和運(yùn)動距離x之間關(guān)系圖象正確的是()2.三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上,它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同?,F(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上,用eq\f(1,2)F的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速運(yùn)動。令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度,則()A.a(chǎn)1=a2=a3B.a(chǎn)1=a2,a2>a3C.a(chǎn)1>a2,a2<a3D.a(chǎn)1>a2,a2>a33.如圖,在水平面上的箱子內(nèi),帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊,處于靜止?fàn)顟B(tài)。地面受到的壓力為FN,球b所受細(xì)線的拉力為F。剪斷連接球b的細(xì)線后,在球b上升過程中地面受到的壓力()A.小于FNB.等于FNC.等于FN+FD.大于FN+F4.如圖所示,一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑,設(shè)此過程中斜面受到水平地面的摩擦力為F1。若沿斜面方向用力向下推此物體,使物體加速下滑,設(shè)此過程中斜面受到地面的摩擦力為F2。則()A.F1不為零且方向向右,F(xiàn)2不為零且方向向右B.F1為零,F(xiàn)2不為零且方向向左C.F1為零,F(xiàn)2不為零且方向向右D.F1為零,F(xiàn)2為零二、多項(xiàng)選擇題(本題4小題,每小題8分,共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中有多個選項(xiàng)正確,全選對的得8分,選對但不全的得4分,有選錯或不答的得0分)5.在物理學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn),下列關(guān)于科學(xué)家和他們貢獻(xiàn)的敘述符合史實(shí)的是()A.伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn),提出了力不是維持物體運(yùn)動的原因B.卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn),測出了萬有引力常量C.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動規(guī)律D.牛頓巧妙地利用“月—地”推演,證明了天、地引力的統(tǒng)一6.靜止在光滑水平面上的物體,在水平推力F作用下開始運(yùn)動,推力隨時間變化的規(guī)律如圖所示,關(guān)于物體在0~t1時間內(nèi)的運(yùn)動情況,正確的描述是()A.物體先做勻加速運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動B.物體的速度一直增大C.物體的速度先增大后減小D.物體的加速度先增大后減小7.如圖所示,有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上向上運(yùn)動,當(dāng)作用力F一定時,m2所受繩的拉力()A.與θ有關(guān)B.與斜面動摩擦因數(shù)無關(guān)C.與系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)D.,僅與兩物體質(zhì)量有關(guān)8.物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC,與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C,所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示,A、B兩直線平行,則以下關(guān)系正確的是()A.mA<mB<mCB.mA<mB=mCC.μA=μB=μCD.μA<μB=μC三、非選擇題(共44分)9.(12分)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律,為消除摩擦力的影響,實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力。(1)某同學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的:將小車靜止地放在水平長木板上,把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高,如圖乙,直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學(xué)的操作是否正確?如果不正確,應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行?答:________________________________________________________________________。(2)如果這位同學(xué)按如(1)中的操作,然后不斷改變對小車的拉力F,他得到M(小車質(zhì)量)保持不變情況下的a-F圖線是下圖中的________(將選項(xiàng)代號的字母填在橫線上)。(3)打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,A、B、C、D、E每兩點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出。寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式:a=________________。根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù),算得小車的加速度大小為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。10.(16分)質(zhì)量為10kg的物體在傾角為37°的斜面底部受一個沿斜面向上的力F=100N作用,由靜止開始運(yùn)動。2s內(nèi)物體在斜面上移動了4m,2s末撤去力F,求F撤去后,經(jīng)過多長時間物體返回斜面底部(取g=10m/s2)?11.(16分)如圖所示,在光滑水平桌面上放有長木板C,在C上左端和距左端x處各放有小物塊A和B,A、B的體積大小可忽略不計,A、B與長木板C間的動摩擦因數(shù)為μ,A、B、C的質(zhì)量均為m,開始時,B、C靜止,A以某一初速度v0向右做勻減速運(yùn)動,設(shè)物體B與板C之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:(1)物體A運(yùn)動過程中,物塊B受到的摩擦力大??;(2)要使物塊A、B相碰,物塊A的初速度v0應(yīng)滿足的條件。
參考答案1.D2.C3.D解析:把箱子以及兩小球a、b當(dāng)做一個整體。靜止時地面受到的壓力FN等于三個物體的總重力。在球b上升過程中,整體中的一部分具有了向上的加速度,根據(jù)整體法,F(xiàn)N′-FN=mba,即FN′=FN+mba①;在球b靜止時,庫侖引力F1=mbg+F,在球b向上加速時庫侖引力F2=mbg+mba,兩球接近,庫侖引力增加,有:F2>F1,所以mba>F②,根據(jù)①②可得FN′>FN+F。4.D解析:第一種情況,物體對斜面的作用力方向豎直向下,所以F1為零,第二種情況下,物體對斜面的作用力與第一種情況相同,方向仍然豎直向下,所以F2為零,選項(xiàng)D正確。5.ABD6.BD解析:由F合=ma得:F先增大后減小,則a先增大后減小,說明物體做變加速運(yùn)動,選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)D正確。在0~t1時間內(nèi)F的方向不變,F(xiàn)與v同向,則物體做加速運(yùn)動,選項(xiàng)B正確,C錯誤。7.BCD解析:只要m1、m2與斜面間的動摩擦因數(shù)相同,對整體和隔離m2利用牛頓第二定律可求得FT=eq\f(m2,m1+m2)F,正確選項(xiàng)為B、C、D。8.AD解析:對物體應(yīng)用牛頓第二定律得:F-μmg=ma,解得:a=eq\f(1,m)F-μg,在aF圖象中,圖線的斜率等于質(zhì)量的倒數(shù),由題圖可以得出圖線A、B的斜率相同,大于圖線C的斜率,即:mA=mB<mC;在a軸上的截距的絕對值等于動摩擦因數(shù)與重力加速度的乘積,從圖象可以看出,圖線B、C在a軸上的截距絕對值相等,圖線A在a軸上截距的絕對值最小,即:μA<μB=μC,正確選項(xiàng)為AD。9.答案:(1)該同學(xué)的操作不正確,正確的操作應(yīng)該為給小車一個初速度,小車能夠勻速下滑(2)C(3)eq\f([(s3+s4)-(s1+s2)]f2,100)0.60解析:(2)按該同學(xué)的操作,不加拉力時,小車就有加速度,圖象應(yīng)為C。(3)根據(jù)Δs=at2,t=5T,T=eq\f(1,f),Δs=(s3+s4)-(s1+s2)得加速度的表達(dá)式。10.答案:2.08s解析:物體在三個不同階段的受力情況如圖所示。在加速上滑階段:x1=eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1),a1=2m/s2,據(jù)牛頓第二定律:F-mgsin37°-Ff=ma1(沿斜面向上為正)Ff=20N在F撤走瞬間,物體的速度為v=a1t1=4m/s設(shè)在減速上滑階段的加速度為a2,所用時間為t2,位移為x2,則有mgsin37°+Ff=ma2(選沿斜面向下為正),a2=8m/s2t2=eq\f(v,a2)=0.5s,x2=eq\f(v,2)t2=1m設(shè)在加速下滑階段的加速度為a3,所用時間為t3,位移為x3,則有mgsin37°-Ff′=ma3,a3=4m/s2,x3=x1+x2=5mx3=eq\f(1,2)a3teq\o\al(2,3),t3=1.58s,所以,撤力后經(jīng)時間t=t2+t3=2.08s,物體返回斜面底部。11.答案:(1)eq\f(1,2)μmg(2)v0>eq\r(3μgx)解析:(1)設(shè)A在C板上滑動時,B相對于C板不動,則對B、C有μmg=2maa=eq\f(μg,2)B受到的摩擦力FB=ma=eq\f(1,2)μmg由于FB<FA=μmg,所以B相對C靜止,F(xiàn)B=eq\f(1,2)μmg。(2)要使物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰
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