【導(dǎo)與練】2021屆高三物理大一輪復(fù)習(xí)(人教版適用)訓(xùn)練題：章末定時(shí)練3

章末定時(shí)練三(時(shí)間：60分鐘)一、選擇題(本題共8小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求．)1．引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩手正握單杠，由懸垂開頭，上拉時(shí)，下顎須超過單杠面．下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂(如圖1所示)，這樣上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到熬煉臂力和腹肌的目的．關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下推斷正確的是 ()．圖1A．上拉過程中，人受到三個(gè)力的作用B．上拉過程中，單杠對(duì)人的作用力大于人對(duì)單杠的作用力C．下放過程中，單杠對(duì)人的作用力小于人對(duì)單杠的作用力D．下放過程中，在某瞬間人可能只受到一個(gè)力的作用解析上拉過程中，人受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)是重力，一個(gè)是單杠給人的作用力，A錯(cuò)．不論是上拉過程還是下放過程，單杠對(duì)人的作用力總等于人對(duì)單杠的作用力，與人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，B、C均錯(cuò)．在下放過程中，若在某瞬間人向下的加速度為重力加速度g，則人只受到一個(gè)重力的作用，D對(duì)．答案D2．將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比．下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象，可能正確的是 ()．解析皮球上升過程中受重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力大小與速度成正比，速度v減小，空氣阻力Ff＝kv也減小，依據(jù)牛頓其次定律mg＋Ff＝ma，知a＝eq\f(kv,m)＋g，可知，a隨v的減小而減小，且v變化得越來越慢，所以a隨時(shí)間t減小且變化率減小，選項(xiàng)C正確．答案C3．(2021·寧夏銀川一中模擬，15)a、b兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，由輕質(zhì)彈簧相連．當(dāng)用恒力F豎直向上拉著a，使a、b一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x1；當(dāng)用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a，使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x2，如圖2所示，則()．圖2A．x1肯定等于x2 B．x1肯定大于x2C．若m1>m2，則x1>x2 D．若m1<m2，則x1<x2解析當(dāng)用恒力F豎直向上拉著a時(shí)，先用整體法有：F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，再隔離b有：kx1－m2g＝m2a，聯(lián)立得：x1＝eq\f(m2F,km1＋m2)．當(dāng)沿水平方向拉著a時(shí)，先用整體法有：F＝(m1＋m2)a，再隔離b有：kx2＝m2a，聯(lián)立得：x2＝eq\f(m2F,km1＋m2)，故x1＝x2，所以只有A項(xiàng)正確．答案A圖34．如圖3所示，粗糙水平面上放置B、C兩物體，A疊放在C上，A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m和3m，物體B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其間用一不行伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT．現(xiàn)用水平拉力F拉物體B，使三個(gè)物體以同一加速度向右運(yùn)動(dòng)，則A．此過程中物體C受重力等五個(gè)力作用B．當(dāng)F漸漸增大到FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷C．當(dāng)F漸漸增大到1．5FD．若水平面光滑，則繩剛斷時(shí)，A、C間的摩擦力為eq\f(FT,6)解析三物體一起向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，C受重力、水平面的支持力和摩擦力、物體A的壓力和摩擦力及繩的拉力共六個(gè)力作用，A錯(cuò)；取三物體為整體則有F－6μmg＝6ma，取A、C為整體則有FT－4μmg＝4ma，所以當(dāng)繩要斷時(shí)，聯(lián)立以上兩式可得F＝1．5FT，B錯(cuò)、C對(duì)；若水平面光滑，則a＝eq\f(F,6m)，隔離A則有FfCA＝ma＝eq\f(F,6)＝eq\f(FT,4)，D錯(cuò)．答案C5．如圖4所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有()．圖4A．兩圖中兩球加速度均為gsinθB．兩圖中A球的加速度均為零C．圖乙中輕桿的作用力肯定不為零D．圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍解析撤去擋板前，擋板對(duì)B球的彈力大小為2mgsinθ，因彈簧彈力不能突變，而桿的彈力會(huì)突變，所以撤去擋板瞬間，圖甲中A球所受合力為零，加速度為零，B球所受合力為2mgsinθ，加速度為2gsinθ；圖乙中桿的彈力突變?yōu)榱悖珹、B球所受合力均為mgsinθ，加速度均為gsinθ，可知只有D對(duì)．答案D6．(2022·巴蜀中學(xué)高三模擬)如圖5所示，小車板面上的物體質(zhì)量為m＝8kg，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為6N．現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧Γ剐≤囉伸o止開頭運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)中加速度由零漸漸增大到1m/s2，隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．以下說法正確的是 ()．圖5A．物體與小車之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，彈簧對(duì)物體的作用力要發(fā)生變化B．物體受到的摩擦力始終減小C．當(dāng)小車加速度(向右)為0．75m/s2時(shí)，物體不受摩擦力作用D．小車以1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力為8N解析由題意可知最大靜摩擦力Ffm≥6N，當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)假設(shè)物體與小車保持靜止，對(duì)物體由牛頓其次定律得F－Ff＝ma，解得Ff＝F－ma，隨著a的增大，F(xiàn)f先減小，后反向增大，B項(xiàng)錯(cuò)．當(dāng)a＝1m/s2時(shí)，F(xiàn)f＝－2N＜Ffm，故假設(shè)正確，A、D項(xiàng)錯(cuò)，當(dāng)a＝0．75m/s2時(shí)，F(xiàn)f＝0，C項(xiàng)正確．答案C7．如圖6所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直固定在水平面上，上端固定一質(zhì)量為m0的托盤，托盤上有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊．用豎直向下的力將原長(zhǎng)為l0的彈簧壓縮后突然撤去外力，則m即將脫離m0時(shí)的彈簧長(zhǎng)度為()．圖6A．l0 B．l0－eq\f(m0＋mg,k)C．l0－eq\f(mg,k) D．l0－eq\f(m0g,k)解析彈簧上端只有托盤時(shí)，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為eq\f(m0g,k)；當(dāng)再加上木塊時(shí)，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為eq\f(m0＋mg,k)；在力的作用下，彈簧被壓縮得更多．撤去外力后，兩者加速向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)壓縮量為eq\f(m0＋mg,k)時(shí)，速度達(dá)到最大而加速度為零，明顯這時(shí)木塊和托盤之間有壓力作用，且壓力等于木塊的重力．再向上做減速運(yùn)動(dòng)，由于木塊處于失重狀態(tài)，對(duì)托盤的壓力變小．當(dāng)恰好分別時(shí)，兩者恰好無(wú)相互作用力，兩者都處于完全失重狀態(tài)，所以彈簧為原長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確．答案A8．(2021·綦江模擬)一個(gè)物體靜止在粗糙的水平面上，受方向恒定的水平拉力作用，拉力大小先后為F1、F2、F3，物體在t＝4s時(shí)停下，其v－t圖象如圖7所示，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，下列推斷正確的是()．圖7A．0～1s內(nèi)的平均速度小于2～4s內(nèi)的平均速度B．0～2s內(nèi)的平均速度大于1～4s內(nèi)的平均速度C．肯定有F1＋F3＜2FD．可能有F1＋F3＞2F解析由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，0～1s內(nèi)的平均速度和2～4s內(nèi)的平均速度都為eq\f(v0,2)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；0～2s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v1)＝eq\f(\f(1,2)v0×1＋v0×1,2)＝eq\f(3,4)v0，同理得1～4s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v2)＝eq\f(\f(1,2)v0×2＋v0×1,3)＝eq\f(2,3)v0，B項(xiàng)正確；F1－μmg＝ma1、F2＝μmg、F3－μmg＝ma2、a1＝eq\f(v0－0,1s)、a2＝eq\f(0－v0,2s)，故a1＋a2＞0，由于F1＋F3＝2μmg＋ma1＋ma2＝2F2＋m(a1＋a2)＞2F2，C、D錯(cuò)誤．答案B二、非選擇題9．(2021·重慶雙橋中學(xué)月考)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)”，他們?cè)谠囼?yàn)室組裝了一套如圖8所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及所用的同學(xué)電源一臺(tái)、天平、刻度尺、導(dǎo)線、紙帶、鉤碼若干．(1)小組同學(xué)的試驗(yàn)步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M＝300g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上兩個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g)，調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊由靜止開頭加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)狀況．試驗(yàn)紙帶的記錄如圖9所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開頭每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，若電源頻率為50Hz，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(重力加速度為g＝10m/s2)．(2)為提高試驗(yàn)結(jié)果的精確?????程度，某同學(xué)對(duì)此試驗(yàn)提出以下建議：①繩的質(zhì)量要輕②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好③試驗(yàn)時(shí)盡量保持拉動(dòng)滑塊的細(xì)線與桌面平行④盡量保證鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖擺以上建議中的確對(duì)提高精確?????程度有作用的是________．(填入選項(xiàng)前的編號(hào))解析(1)由逐差法：a＝eq\f(\x\to(AE)－2AC,4T2)＝0．64m/s2(2)①繩的質(zhì)量越小，對(duì)系統(tǒng)的加速度的影響越小，故①正確，②繩子的長(zhǎng)度要適合，也不能太長(zhǎng)，故②錯(cuò)誤；③試驗(yàn)要盡量保持拉動(dòng)滑塊的細(xì)線與桌面平行，使繩子的拉力全部用來供應(yīng)加速度，可以有效減小試驗(yàn)的誤差，故③正確；④鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖擺，滑塊的運(yùn)動(dòng)也要更加穩(wěn)定，故④正確．該試驗(yàn)要用輕質(zhì)細(xì)繩，繩應(yīng)于桌面保持平行，要保證鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，故選①③④．答案(1)0．64m/s20．56(2)①③④10．如圖10所示，為驗(yàn)證牛頓其次定律的試驗(yàn)裝置示意圖．圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的溝通電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示．在小車質(zhì)量未知的狀況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來探究“在外力肯定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”．圖10(1)完成下列試驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)．②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼．③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m．④按住小車，轉(zhuǎn)變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③．⑤在每條紙帶上清楚的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距x1，x2，…．求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a．⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，eq\f(1,a)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出eq\f(1,a)－m關(guān)系圖線．若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則eq\f(1,a)與m應(yīng)成________關(guān)系(填“線性”或“非線性”)．(2)完成下列填空：①本試驗(yàn)中，為了保證在轉(zhuǎn)變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是___________________．②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距分別為x1、x2和x3．a(chǎn)可用x1、x3和Δt表示為a＝________．圖11為用米尺測(cè)量某一紙帶上的x1、x3的狀況，由圖可讀出x1＝________mm，x3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2．圖11圖12③圖12為所得試驗(yàn)圖線的示意圖．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為______，小車的質(zhì)量為________．解析(1)①平衡好小車所受的阻力，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)間隔基本相等．⑥依據(jù)牛頓其次定律可知：F＝(M＋m)a?eq\f(1,a)＝eq\f(M,F)＋eq\f(m,F)，eq\f(1,a)與m為一次函數(shù)關(guān)系，是線性關(guān)系．(2)①為保證小車所受拉力近似不變，應(yīng)滿足小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．②由Δx＝aT2可知，a＝eq\f(x3－x1,25Δt2)＝eq\f(x3－x1,50Δt2)，由圖可讀出x1＝36．7mm－12．5mm＝24．2mm，x3＝120．0mm－72．8mm＝47．2mm，換算后代入上式中，得a＝1．15m/s2．③設(shè)小車質(zhì)量為M，由牛頓其次定律可得：F＝(M＋m)a?eq\f(1,a)＝eq\f(M,F)＋eq\f(m,F)，結(jié)合圖象可知：eq\f(1,F)＝k?F＝eq\f(1,k)，eq\f(M,F)＝b?M＝bF＝eq\f(b,k)．答案(1)①等間距⑥線性(2)①遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(填“遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”同樣正確)②eq\f(x3－x1,25Δt2)24．2(答案范圍在23．9～24．5之間均可)47．2(答案范圍在47．0～47．6之間均可)1．15(答案范圍在1．13～1．19之間均可)③eq\f(1,k)eq\f(b,k)11．如圖13甲所示，特警隊(duì)員從懸停在空中的直升機(jī)上沿繩從靜止開頭下滑進(jìn)行降落訓(xùn)練，某特警隊(duì)員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80kg，經(jīng)過10s時(shí)間落到地面上．下滑中特警隊(duì)員受到的豎直向上的摩擦力隨時(shí)間變化的狀況如圖乙所示，取g＝10m/s2．求圖13(1)特警隊(duì)員下滑過程中的加速度；(2)懸停在空中的直升機(jī)離地面的高度．解析(1)依據(jù)牛頓其次定律，特警隊(duì)員在前4s內(nèi)有mg－f1＝ma1得a1＝eq\f(mg－f1,m)＝eq\f(800－200,80)m/s2＝7．5m/s2方向豎直向下在后6s內(nèi)有mg－f2＝ma2得a2＝eq\f(mg－f2,m)＝eq\f(800－1000,80)m/s2＝－2．5m/s2方向豎直向上(2)特警隊(duì)員在前4s內(nèi)下滑的高度h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×7．5×42m＝60m特警隊(duì)員在t＝4s時(shí)的速度v1＝a1t1＝7．5×4m/s＝30m/s在后6s內(nèi)下滑的高度h2＝v1t2＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝30×6m－eq\f(1,2)×2．5×62m＝135m特警隊(duì)員下滑的高度，即懸停在空中的直升機(jī)離地面的高度h＝h1＋h2＝60m＋135m＝195m答案(1)見解析(2)195m12．(2022·重慶巴蜀中學(xué)高三月考)如圖14所示，一水平傳送裝置由輪半徑為R＝eq\f(1,π)m的主動(dòng)輪Q1和從動(dòng)輪Q2及傳送帶等構(gòu)成．兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉(可視為質(zhì)點(diǎn))，已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．4，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中少量滲出．(g＝10