高考物理总复习 牛顿运动定律单元综合测试Word下载.docx

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由图2（a）可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s～4s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s～6s沿负方向做匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s～8s沿负方向做匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析，B正确．

B

4．用恒力作用于质量为m1的物体，使物体产生的加速度大小为a1，该力作用于质量为m2的物体时，物体产生的加速度大小为a2；

若将该恒力作用于（m1＋m2）质量的物体时，产生的加速度大小为（　　）

A．a1＋a2　　　　　　　　B．a1－a2

C.

D.

由牛顿第二定律，有

对m1，F＝m1a1①

对m2，F＝m2a2②

对m1＋m2，F＝（m1＋m2）a③

解得a＝

，D对．

5．一箱苹果在倾角为θ的斜面上匀速下滑，已知箱子与斜面间的动摩擦因数为μ，在下滑过程中处于箱子中间的质量为m的苹果受到其他苹果对它的作用力大小和方向为（　　）

A．mgsinθ　沿斜面向下B．mgcosθ　垂直斜面向上

C．mg　竖直向上D.

mg　沿斜面向上

苹果处于平衡状态，由平衡条件，有FN＝mg，方向竖直向上，C正确．

C

6．如图3所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动，当作用力F一

图3

定时，m2所受绳的拉力（　　）

A．与θ有关

B．与斜面动摩擦因数有关

C．与系统运动状态有关

D．FT＝

，仅与两物体质量有关

只要m1、m2与斜面间的动摩擦因数相同，对整体和隔离m2利用牛顿第二定律可求得FT＝

F，答案D.

图4

7．如图4，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（　　）

A．容器自由下落时，小孔向下漏水

B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；

容器向下运动时，小孔不向下漏水

C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水

D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水

容器抛出后，容器及其中的水均做加速度为g的匀变速运动，容器中的水处于失重状态，水对容器的压强为零，无论如何抛出，水都不会流出．故D项正确．

8．如图5中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等．F是沿水平方向作用于a上的

图5

外力．已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的．正确的说法是（　　）

A．a、b一定沿斜面向上运动

B．a对b的作用力沿水平方向

C．a、b对斜面的正压力相等

D．a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

因F>

0，但大小未知，故a、b是向上还是向下运动难以确定，故A错．分析a、b的受力情况可知B、C错误．因接触面均光滑，且a、b质量相等，无论F多大（方向向右），a、b都有共同的加速度，故a、b受到相同的合外力，无论哪个方向．故D正确．

图6

9．（2010·

徐州模拟）物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图6所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（　　）

A．mA<

mB<

mCB．mA<

mB＝mC

C．μA＝μB＝μCD．μA<

μB＝μC

对物体应用牛顿第二定律得：

F－μmg＝ma，解得：

a＝

F－μg，在a—F图象中，图线的斜率等于质量的倒数，由图可以得出图线A、B的斜率相同，大于图线C的斜率，即：

mA＝mB<

mC；

在a轴上的截距的绝对值等于动摩擦因数与重力加速度的乘积，从图象可以看出，图线B、C在a轴上的截距相等，图线A在a轴上截距的绝对值最小，即：

μA<

μB＝μC，正确选项为D.

10．（2009·

全国卷Ⅱ）以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（　　）

A.

和v0

B.

D.

本题考查牛顿第二定律和运动学知识，意在考查考生运用牛顿第二定律和运动学知识综合列式求解的能力；

上升的过程由牛顿第二定律得：

mg＋f＝ma1，由运动学知识得：

v02＝2a1h，联立解得：

h＝

.下落的过程中由牛顿第二定律得：

mg－f＝ma2，由运动学知识得：

v2＝2a2h，将a2和h代入可得：

v＝v0

，故A正确．

A

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）

11．同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．

图7

现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×

10－2s和2.0×

10－2s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示．

（1）读出滑块的宽度d＝________cm.

（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s，滑块通过光电门2的速度v2＝______m/s.（保留两位有效数字）

（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1m，则滑块运动的加速度为________．

（1）游标卡尺是20分度的，其精确度为0.05mm，故读数以mm为单位是：

50mm＋3×

0.05mm＝50.15mm＝5.015cm.

（2）v1＝

＝1.0m/s；

v2＝

＝2.5m/s.

（3）由v22－v12＝2a·

L得：

a＝2.625m/s2.

（1）5.015

（2）1.0　2.5

（3）2.625m/s2

12．某同学用如图8所示的装置测定重力加速度：

图8

（1）电火花计时器的工作电压为________，频率为________．

（2）打出的纸带如图9所示，实验时纸带的________端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）

（3）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2.

（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因

________________________________________________________________________.

利用sn－sm＝（n－m）aT2，其中T＝0.02s

代入数据，得a＝9.4m/s2

（1）交流220V　50Hz　

（2）乙　（3）9.4　（4）空气阻力、摩擦阻力

三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

图10

13．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图11所示，取重力加速度g＝10m/s2.求：

（1）小环的质量m；

（2）细杆与地面间的倾角α.

图11

（1）0～2s内F1－mgsinα＝ma①

由题图知a＝0.5m/s2

2s后F2＝mgsinα②

由①②得F1－F2＝ma，

所以m＝

kg＝1kg.

（2）由②式得α＝30°

.

（1）1kg　

（2）30°

14．如图12所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（取重力加速度g＝10m/s2）求：

图12

t/s

0.0

0.2

0.4

…

1.2

1.4

v/（m·

s－1）

1.0

2.0

1.1

0.7

（1）斜面的倾角α；

（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ；

（3）t＝0.6s时的瞬时速度v.

（1）物体在斜面上运动时为匀加速运动a1＝gsinα

由题知a1＝

＝

m/s2＝5m/s2，所以α＝30°

（2）物体在平面上运动时为匀减速运动，a2＝－μg

a2＝

m/s2＝－2m/s2

所以μ＝0.2.

（3）物体在平面上运动时，有

＝－2

得vB－1.1＝－2（tB－1.2）①

物体在斜面上运动时，有

＝5

得vB＝5tB②

由①②解得tB＝0.5s

即t＝0.6s时物体在平面上，设其速度为v

v＝1.1m/s－（－2）×

（1.2－0.6）m/s＝2.3m/s.

（1）30°

（2）0.2　（3）2.3m/s

15．质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°

.力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零．求：

物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x.（已知sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8，g取10m/s2）

物体上滑的整个过程分为两部分，设施加外力F的过程中物体的加速度为a1，撤去力F的瞬间物体的速度为v，撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得

a1＝

物体在外力F作用下上滑t1＝2s，v＝a1t1

撤去外力F后上滑时间t2＝1.25s,0＝v－a2t2

由以上各式可求得μ＝0.25，a1＝5m/s2，a2＝8m/s2

由x＝

a1t12＋

a2t22得x＝16.25m.

μ＝0.25　x＝16.25m

16．如图13所示，传送带与地面夹角θ＝37°

，从A→B长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从A运动到B所需时间是多少？

（sin37°

＝0.8）

图13

物体的运动分为两个过程：

第一个过程是在物体速度等于传送带速度之前，物体做匀加速直线运动；

第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况，其中速度刚好相同时的点是一个转折点，此后的运动情况要看mgsinθ与所受的最大静摩擦力的关系．若μ<

tanθ，则继续向下加速；

若μ≥tanθ，则将随传送带一起匀速运动．分析清楚了受力情况与运动情况，再利用相应规律求解即可．本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小．

物体放在传送带上后，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力Ff，物体受力情况如图14甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，得

a1＝10×

（0.6＋0.5×

0.8）m/s2＝10m/s2

物体加速至与传送带速度相等需要的时间

t1＝

s＝1s，t1时间内位移x＝

a1t12＝5m

由于μ<

tanθ，物体在重力作用下将继续加速运动，当物体速度大于传送带速度时，传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力Ff.此时物体受力情况如图14乙所示，由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，得a2＝2m/s2

设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t2，由

L－x＝vt2＋

a2t22解得

t2＝1s，t2＝－11s（舍去）

所以物体由A→B的时间

t＝t1＋t2＝2s.

2s