(新课标安徽专版)《金版新学案》高三物理一轮复习牛顿运动定律综合评估.doc

用心 爱心 专心1（新课标安徽专版）（新课标安徽专版） 《《金版新学案金版新学案》2011》2011 高三物理一轮复习高三物理一轮复习 牛牛顿运动定律顿运动定律 综合评估综合评估(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1.假设洒水车的牵引力不变，且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动情况将是( )A．做变加速直线运动B．做匀加速直线运动C．做匀减速运动D．继续保持做匀速直线运动【解析解析】 因为车所受阻力与车重成正比，所以随着水的质量 m 的减少，车重减少，阻力 F 减小，但牵引力不变，因此 a＝越来越大，即车做变加速直线运动．F牵－F m【答案答案】 A2.如右图所示，在水平轨道的车厢里，用细绳悬吊一个小球 A，当车厢匀速运动时，悬线保持竖直方向，现发现悬线偏斜，下述说法中正确的是( )A．车做匀加速运动B．车做匀减速运动C．车的加速度方向向右D．车的加速度方向向左【答案答案】 C3．如右图所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O，并用第三根用心 爱心 专心2细线连接 A、B 两小球，然后用某个力 F 作用在小球 A 上，使三根细线均处于直线状态，且OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的( )A．F1 B．F2C．F3 D．F4【解析解析】 因 OB 处于竖直状态，则线 BA 中无作用力，故球 A 只受重力、OA 拉力和外力 F，由平衡条件知该力可能是图中 F2、F3，故 BC 正确．【答案答案】 BC4.右图中只有 B 物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的．如果用水平力 F 将物体A 和 B 压紧在竖直墙上不动，则物体 A 受到的摩擦力的情况是( )A．左、右都受向上的摩擦力B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力C．左、右都受向下的摩擦力D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力【解析解析】 B 物体左面是光滑的，说明 B 左侧只受水平力 F 的作用，B 右侧受到向上的摩擦力，与其重力的合力为零．A 物体左侧受 B 右侧施加的向下的摩擦力，还受到向下的重力，A 物体右侧一定受向上的摩擦力．【答案答案】 D5.如图所示，质量为 m 的物体在粗糙斜面上以加速度 a 加速下滑，现加一个竖直向下的力 F 作用在物体上，则施加恒力 F 后物体的加速度将( )A．增大 B．减小C．不变 D．无法判断【解析解析】 施加力 F 前，mgsin θ－μmgcos θ＝ma①施加力 F 后，(mg＋F)sin θ－μ(mg＋F)cos θ＝ma′②得＝a.① ②a a′mg mg＋F【答案答案】 A6.用心 爱心 专心3如右图所示，几个不同倾角的光滑斜面，有共同的底边，顶点在同一竖直线上，若小物块从斜面顶端由静止开始下滑，滑到底端所用时间最短的倾角为( )A．30° B．45°C．60° D．75°【解析解析】 设斜面倾角为 θ，底边长为 l，则斜面长 x＝l/cos θ，物体沿斜面下滑的加速度 a＝gsin θ，下滑到底端所用的时间 t＝＝＝，当2x a2l gsin θcos θ4l gsin 2θsin 2θ＝1，即 θ＝45°时，t 最小，下滑时间最短．【答案答案】 B7.质量均为 m 的 A、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A 紧靠墙壁，如右图所示．今用恒力 F 将 B 球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间( )A．A 球的加速度为 F/2m B．A 球的加速度为零C．B 球的加速度为 F/2m D．B 球的加速度为 F/m【解析解析】 有 F 存在时，弹簧的弹力 FT＝F；撤去 F 的瞬间，弹簧未来得及伸长，弹力仍然为 FT，对 B 球：由 FT＝mBaB，得 B 球的加速度 aB＝F/m，A 球加速度为零，故正确答答案案为 BD.【答案答案】 BD8.如右图所示，木块 A、B 静止叠放在光滑水平面上，A 的质量为 m，B 的质量为 2m，现施水平力 F 拉 B，A、B 刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力 F′拉 A，使 A、B 也保持相对静止，一起沿水平面运动，则 F′不超过( )A．2F B．F/2C．3F D．F/3用心 爱心 专心4【解析解析】 用水平力 F 拉 B 时，A、B 刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时的 A、B 间的摩擦力为最大静摩擦力．先用整体法考虑，对 A、B 整体：F＝(m＋2m)a，再将 A 隔离可得 A、B 间最大静摩擦力：Ffm＝ma＝F/3，若将 F′作用在 A 上，隔离 B 可得：B 能与 A 一起运动，而 A、B 不发生相对滑动的最大加速度 a′＝Ffm/2m；再用整体法考虑，对 A、B 整体：F′＝(m＋2m)a′＝F/2.【答案答案】 B9.如右图所示，位于水平地面上质量为 m 的木块，在大小为 F，方向与水平方向成 α 角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动，若木块与地面间的动摩擦因数为 μ，则木块的加速度大小为( )A. B.F mFcos α mC. D.(Fcos α－μmg) mFcos α－μ(mg－Fsin α) m【解析解析】 用正交分解法先求合力，再根据牛顿第二定律求加速度．对木块进行受力分析，受到 4 个力作用：重力 mg、支持力 FN、拉力 F、摩擦力 Ff.以水平方向为 x 轴，以竖直方向为 y 轴，如图所示，建立直角坐标系．由牛顿第二定律得：Fcos α-Ff=ma①F·sin α＋FN－mg＝0②又因为 Ff＝μFN③由①②③可得 a＝.故选 D.Fcos α－μ(mg－Fsin α) m【答案答案】 D10.用心 爱心 专心5如右图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(右图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内，如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是( )A．只增加绳的长度 B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动【解析解析】 本题考查力的合成与分解、共点力的平衡条件．根据共点力的平衡条件，两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力大小，绳子的拉力等于重物的重力，增加绳的长度，不会改变绳子的拉力大小，也不会改变二者的合力，A 项错误；增加重物的重力，绳子的拉力也会变大，两根绳子拉力的合力变大，B 项正确；将手指向下移动，绳子上的拉力不变，但是两根绳子的夹角变小，两根绳子上拉力的合力变大，C 项正确；同理，将手指向上移动，两根绳子的夹角变大，两根绳子上拉力的合力变小，D 项错误．【答案答案】 BC二、非选择题11．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如右图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用 M 表示，盘及盘中砝码的质量用 m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．(1)当 M 与 m 的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度 a 与质量 M 的关系，应该做 a 与 的图象．用心 爱心 专心6(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 a-去图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？【解析解析】 (1)只有 M 与 m 满足 M≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于 a∝，所以 a-图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出 a 与的图象．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力 F 大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．【答案答案】 (1)M≫m (2) (3)拉力不同12.如右图所示，一细线的一端固定于倾角为 45°的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处，细线的另一端拴一质量为 m 的小球．当滑块至少以多大加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零．当滑块以 a=2g 的加速度向左运动时，线的拉力大小为多少？【解析解析】 小球跟滑块的加速度相同，当小球对滑块压力刚好为零时，小球只受重力mg 和拉力 F 作用．根据牛顿第二定律有：Fcos θ=ma①Fsin θ－mg＝0②联立①②两式，并将 θ＝45°代入得 a＝g.当 a＝2g>g 时，小球将“飘”起来，根据①②两式，将 a＝2g 代入得F＝mg，θ＝arcsin<45°.555【答案答案】 g mg513.用心 爱心 专心7为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距．已知某地高速公路的最高限速 v=110 km/h(右图)，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速的时间 t=0.50 s，刹车时汽车受到的阻力大小为车重的 0.40 倍，则该高速公路上汽车之间的安全车距至少为多少？(g 取 10 m/s2)【解析解析】 高速公路的最高限速为 v=110 km/h=30.56 m/s.由牛顿第二定律得，汽车刹车时的加速度为a==kg=0.40×10 m/s2=4.0 m/s2如果汽车以最高限速行驶，在司机的反应时间内，汽车做匀速直线运动，则运动的距离为x1=vt=30.56×0.50 m=15.28 m汽车从最高限速开始刹车到停止所通过的距离为x2== m=116.74 m所以该高速公路上汽车间的距离至少为x=x1+x2=15.28 m+116.7 m=132.02 m.【答案答案】 132.02 m14．如右图所示，有一水平传送带以 10 m/s 的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为 0.5，则传送带将该物体传送 16 m 的距离所需时间为多少？(取 g＝10 m/s2)【解析解析】 以传送带上轻放的物体为研究对象，如右图所示在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做 v0=0 的匀加速运动．据牛顿第二定律有水平方向：Ff=ma①用心 爱心 专心8竖直方向：FN－mg＝0②Ff＝μFN③由式①②③解得 a＝5 m/s2设经时间 t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式vt＝v0＋at1④解得 t1＝2 s，时间 t1内物体的位移．x1＝ at12＝ ×5×22 m＝10 m<16 m1 21 2物体位移为 10 m 时，物体的速度与传送带的速度相同，物体在 2 s 后不受摩擦力，开始做匀速运动．x2＝v2t2，v2＝10 m/s，而 x2＝x－x1＝(16－10) m＝6 m所以 t2＝0.6 s，则传送 16 m 所需时间为 t＝t1＋t2＝2.6 s.【答案答案】 2.6 s。