（江蘇專用）高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動定律本章綜合能力提升練（含解析）-人教版高三物理試題

本章綜合能力提升練一、單項(xiàng)選擇題1．(2018·金陵中學(xué)等三校四模)為了紀(jì)念物理學(xué)家對科學(xué)的貢獻(xiàn)，許多物理量的單位是用物理學(xué)家的名字來命名的，下列屬于基本單位的是()A．牛頓B．焦耳C．庫侖D．安培答案D解析在國際單位制中，基本物理量的單位有：米、秒、千克、安培、開爾文、摩爾、坎德拉．可知，四個選項(xiàng)中只有D選項(xiàng)符合題意．2．(2018·鹽城市期中)圖1為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動時加速度隨時間變化的關(guān)系圖線，該圖中斜線部分面積S表示t1～t2過程中質(zhì)點(diǎn)的()圖1A．位移 B．平均速度C．速度變化量 D．速度變化率答案C3.如圖2所示，兩梯形木塊A、B疊放在光滑水平地面上，A、B之間的接觸面傾斜，現(xiàn)對B施加一水平向左的恒定推力F，使A、B一起向左運(yùn)動．關(guān)于兩木塊的受力，下列說法中正確的是()圖2A．木塊A可能受2個力作用B．木塊A、B之間一定存在摩擦力作用C．木塊B一定受5個力作用D．木塊B對木塊A的摩擦力方向一定沿接觸面向上答案A解析設(shè)木塊A、B接觸面與水平方向間夾角為θ，A、B整體受水平推力F向左做勻加速運(yùn)動，若加速度a＝eq\f(F,mA＋mB)＝gtanθ，則A木塊只受重力和B木塊的支持力作用；若a＜gtanθ，則A木塊還受B木塊的沿接觸面向上的摩擦力；若a＞gtanθ，則A木塊還受B木塊的沿接觸面向下的摩擦力．故A正確．4.(2018·揚(yáng)州中學(xué)5月模擬)一小滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面做直線運(yùn)動，其速度v隨時間t變化的圖象如圖3所示．在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s時刻拉力F的大小分別為F1、F2、F3、F4，則下列判斷一定正確的是()圖3A．F1<F2 B．F2＝F3C．F1>F4 D．F3＝F4答案C解析由題圖v－t圖象可知，0.5s、1.5s時刻的加速度a1、a2的方向都為正，而且a1>a2，在2s時刻的速度達(dá)到最大值，此時加速度等于0,2.5s、3.5s時刻的加速度a3、a4的方向都為負(fù)，而且|a4|>|a3|，以速度v的方向?yàn)檎较?，則：F－Ff＝ma，所以：F＝Ff＋ma，結(jié)合各點(diǎn)的加速度的大小與方向關(guān)系，可知：F1>F2>F3>F4，故A、B、D錯誤，C正確．二、多項(xiàng)選擇題5．(2018·揚(yáng)州中學(xué)月考)如圖4甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動．若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸Ox，小球的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙所示．其中OA段為直線，切于A點(diǎn)的曲線AB和BC都是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小，下列說法正確的是()圖4A．xA＝h，aA＝0B．xA＝h，aA＝gC．xB＝h＋eq\f(mg,k)，aB＝0D．xC＝h＋eq\f(2mg,k)，aC＝0答案BC解析OA段是直線，說明O到A點(diǎn)的過程中，小球做自由落體運(yùn)動，小球到達(dá)A時，小球的加速度仍然是g，故A錯誤，B正確；B點(diǎn)是速度達(dá)到最大的位置，此時重力和彈力相等，合力為0，加速度也就為0，由mg＝kx，可知x＝eq\f(mg,k)，所以B點(diǎn)的坐標(biāo)為h＋eq\f(mg,k)，所以C正確；取一個與A點(diǎn)對稱的點(diǎn)為D，由A點(diǎn)到B點(diǎn)的形變量為eq\f(mg,k)，由對稱性得由B點(diǎn)到D點(diǎn)的形變量也為eq\f(mg,k)，故到達(dá)C點(diǎn)時形變量要大于h＋2eq\f(mg,k)，加速度aC＞g，所以D錯誤．6．(2018·黃橋中學(xué)月考)如圖5甲，A、B兩長方體疊放在一起，放在光滑的水平面上，B物體從靜止開始受到一個水平變力的作用，該力與時間的關(guān)系如圖乙所示，運(yùn)動過程中A、B始終保持相對靜止．則在0～2t0時間內(nèi)，下列說法正確的是()圖5A．t0時刻，A、B間的靜摩擦力最大，加速度最小B．t0時刻，A、B的速度最大C．0時刻和2t0時刻，A、B間的靜摩擦力最大D．2t0時刻，A、B離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，速度為0答案BCD解析以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析得知，0時刻和2t0時刻整體所受的合力最大，加速度最大，再以A為研究對象，分析可知，A受到的靜摩擦力最大，故A錯誤；整體在0～t0時間內(nèi)做加速運(yùn)動，在t0～2t0時間內(nèi)向原方向做減速運(yùn)動，則t0時刻速度最大，故B正確；0～2t0時間內(nèi)，整體做單向直線運(yùn)動，位移逐漸增大，則2t0時刻A、B位移最大，離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，根據(jù)對稱性知，2t0時刻速度為0，C、D正確．7.(2018·錫山中學(xué)月考)如圖6所示，斜劈B固定在彈簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相對靜止，待系統(tǒng)平衡后用豎直向下的變力F作用于A，使A、B緩慢壓縮彈簧，彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則下面說法正確的是()圖6A．壓縮彈簧的過程中，B對A的摩擦力逐漸增大B．壓縮彈簧的過程中，A可能相對B滑動C．D．當(dāng)彈簧壓縮量為某值時，撤去力F，在A、B上升的過程中，A、B分離時，彈簧恢復(fù)原長答案AD解析因?yàn)殚_始A相對于B靜止，則A在沿斜面方向的分力小于等于最大靜摩擦力，設(shè)斜劈的傾角為θ，有：mgsinθ≤μmgcosθ，所以(mg＋F)sinθ≤μ(mg＋F)cosθ，所以A、B在緩慢壓縮彈簧的過程中，仍然能保持相對靜止，A所受的摩擦力Ff＝(mg＋F)sinθ，對整體分析，F(xiàn)逐漸增大，可知摩擦力逐漸增大，故A正確，B錯誤．撤去F后，在彈簧恢復(fù)原長前，整體的加速度逐漸減小，隔離對A分析，有：F－mg＝ma，則B對A的作用力逐漸減小．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長后，B受到重力和彈簧的彈力作用，加速度大于g，將與A發(fā)生分離，故C錯誤，D正確．三、實(shí)驗(yàn)題8．(2018·第二次江蘇大聯(lián)考)在“探究a與F、m之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖7所示．請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處并改正(寫出兩處即可)：圖7①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.(2)如果該同學(xué)先平衡了摩擦力，以砂和砂桶的重力為F，在小車和砝碼的總質(zhì)量m保持不變的情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)m，測小車加速度a，作a－F的圖象，下列圖象正確的是________．(3)在平衡摩擦力后，他用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶的一段如圖8所示，該紙帶上相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電的頻率是50Hz，則小車的加速度大小是________m/s2，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時小車的速度是________m/s.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)圖8(4)保持砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量，進(jìn)行多次測量，畫出小車a－eq\f(1,m)圖線如圖9所示，根據(jù)作出的a－eq\f(1,m)圖線可以得出的結(jié)論是：____________________.圖9答案見解析解析(1)由題圖的實(shí)驗(yàn)裝置可知：①打點(diǎn)計(jì)時器使用直流電源是錯誤的，應(yīng)該使用交流電源；②小車離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)．(2)如果已經(jīng)平衡了摩擦力，則剛開始a－F的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)m，不能滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，此時圖象發(fā)生彎曲，故C正確．(3)a＝eq\f(xBD－xOB,4T2)＝0.39m/s2，vB＝eq\f(xAC,2T)≈0.38m/s(4)根據(jù)作出的a－eq\f(1,m)圖線可得出：圖線為過原點(diǎn)的直線，表明在合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比．9．(2018·如皋市模擬四)某小組測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖10甲所示．圖10(1)測量木塊在水平木板上運(yùn)動的加速度a.實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示．從某個清晰的點(diǎn)0開始，每5個打點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)出1、2、3…，量出1、2、3…點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為s1、s2、s3…，從0點(diǎn)開始計(jì)時，1、2、3…點(diǎn)對應(yīng)時刻分別為t1、t2、t3…，求得eq\x\to(v)1＝eq\f(s1,t1)，eq\x\to(v)2＝eq\f(s2,t2)，eq\x\to(v)3＝eq\f(s3,t3)….作出eq\x\to(v)－t圖象如圖丙所示．圖線的斜率為k，截距為b.則木塊的加速度a＝________；b的物理意義是________．(2)實(shí)驗(yàn)測得木塊的加速度為a，還測得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則動摩擦因數(shù)μ＝________________.(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中錯誤的是________．A．木板必須保持水平B．調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行C．鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量D．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個因素答案(1)2k0點(diǎn)的瞬時速度(2)eq\f(mg－m＋Ma,Mg)(3)C解析(1)圖線縱軸截距是0時刻對應(yīng)的速度，即表示0點(diǎn)的瞬時速度．各段的平均速度表示各段中間時刻的瞬時速度，以平均速度eq\x\to(v)為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的運(yùn)動時間t的一半為橫坐標(biāo)，即eq\x\to(v)－eq\f(t,2)的圖象的斜率表示加速度a，則eq\x\to(v)－t圖象的斜率的2倍表示加速度，即a＝2k.(2)對木塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)a，解得：μ＝eq\f(mg－m＋Ma,Mg)；(3)木板必須保持水平，則壓力大小等于重力大小，故A正確；調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行，拉力與滑動摩擦力共線，故B正確；鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量，因選取整體作為研究對象，故C錯誤；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個因素，故D正確．四、計(jì)算題10．(2018·無錫市期中)飛機(jī)在水平跑道上加速滑行時受到重力、豎直向上的機(jī)翼升力、發(fā)動機(jī)推力、空氣阻力、地面支持力和地面的摩擦阻力作用．其中機(jī)翼升力與空氣阻力均與飛機(jī)運(yùn)動的速度平方成正比，且比例系數(shù)分別為k1、k2，地面的摩擦阻力與地面支持力成正比．已知飛機(jī)質(zhì)量為m，發(fā)動機(jī)推力恒為F推＝eq\f(mg,4).(1)飛機(jī)起飛時的速度v多大？(2)若飛機(jī)在水平跑道上恰好做勻加速滑行，則地面的摩擦阻力與地面支持力成正比的比例系數(shù)μ應(yīng)滿足怎樣的條件？(3)若飛機(jī)在水平跑道上從靜止開始勻加速滑行后起飛，跑道的長度至少多長？答案見解析解析(1)飛機(jī)起飛時，地面支持力為零，飛機(jī)的升力與重力平衡，由平衡條件得：k1v2＝mg解得：v＝eq\r(\f(mg,k1))；(2)由牛頓第二定律得：F推－k2v2－μ(mg－k1v2)＝ma，飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動，有：μk1v2－k2v2＝0解得：μ＝eq\f(k2,k1)；(3)由牛頓第二定律可知，勻加速直線運(yùn)動的加速度為：a＝eq\f(F推－μmg,m)＝(eq\f(1,4)－μ)g，飛機(jī)起飛的條件為：FN＝0，即：k1v2＝mg，由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得：v2－v02＝2as，解得：s＝eq\f(2m,k1－4k2).11.(2019·漣水中學(xué)第一中學(xué)期初)如圖11所示，光滑水平面上靜止放著長L＝1.6m，質(zhì)量為M＝3kg的木板(厚度不計(jì))，一個質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F(g取10m/s2)．圖11(1)若木板與小物體相對滑動，求小物體的加速度的大??；(2)為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？(3)如果拉力F＝10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大速度的大?。鸢?1)1m/s2(2)4N(3)eq\r(1.6)m/s解析(1)小物體受到的滑動摩擦力提供加速度：μmg＝ma解得：a＝1m/s2，加速度方向水平向右(2)以小物體和木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二