高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)單元質(zhì)量檢測(cè)03

單元質(zhì)量檢測(cè)(三)牛頓運(yùn)動(dòng)定律教師用書獨(dú)具一、選擇題(每小題5分，共40分.1～5題為單選題，6～8題為多選題)1．(2018·太原模擬)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了()A．使物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒有力的作用，物體將靜止B．使物體靜止必須有力的作用，沒有力的作用，物體將運(yùn)動(dòng)C．物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)解析：選D伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確．2．(2018·銀川九中月考)以下說法正確的是()A．伽利略探究物體下落規(guī)律的過程使用的科學(xué)方法是：?jiǎn)栴}→猜想→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→數(shù)學(xué)推理→合理外推→得出結(jié)論B．牛頓通過理想斜面實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，用到的物理思想方法屬于理想實(shí)驗(yàn)法C．探究共點(diǎn)力的合成的實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2是利用微元法推導(dǎo)出來的解析：選D伽利略探究物體下落規(guī)律的過程使用的科學(xué)方法是：?jiǎn)栴}→猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論，故A錯(cuò)誤；伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，故B錯(cuò)誤；探究共點(diǎn)力的合成的實(shí)驗(yàn)中使用了等效替代法，故C錯(cuò)誤；在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D正確；故選D．3．(2018·淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)診斷)下圖為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的速度—時(shí)間圖像，則下列判斷正確的是()A．前5s的平均速度是0.5m/sB．0～10s的平均速度小于30～36s的平均速度C．30～36s鋼索拉力的功率不變D．前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂解析：選D由速度時(shí)間圖可知，10s末的速度為1m/s，則5s末的速度為0.5m/s，根據(jù)平均速度的推論知，前5s內(nèi)的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(0.5,2)＝0.25m/s，A錯(cuò)誤；根據(jù)平均速度的推論eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v＋v0,2)，知0～10s內(nèi)和30～36s內(nèi)平均速度相等，B錯(cuò)誤；30～36s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力不變，速度減小，根據(jù)P＝Fv，知拉力的功率減小，C錯(cuò)誤；前10s內(nèi)加速度方向向上，拉力大于重力，可知前10s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂，D正確，選D．4．如圖所示，一傾角為θ的光滑斜面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)于斜面靜止，則斜面的加速度為()A．gtanθ B．eq\f(g,tanθ)C．gsinθ D．gcosθ解析：選A物塊隨斜面體一起沿水平方向運(yùn)動(dòng)，則加速度一定在水平方向，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析圖：物塊受到重力和斜面垂直向上的支持力，兩者合力提供加速度，而加速度在水平方向，所以合力方向一定水平向左，根據(jù)三角形知識(shí)可知合力為：F＝mgtanθ根據(jù)牛頓第二定律：F＝mgtanθ＝ma，所以：a＝gtanθ，故A正確，BCD錯(cuò)誤．5．(2018·重慶模擬)豎直正方形框內(nèi)有三條光滑軌道OB、OC和OD，三軌道交于O點(diǎn)，且與水平方向的夾角分別為30°、45°和60°.現(xiàn)將甲、乙、丙三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球同時(shí)從O點(diǎn)靜止釋放，分別沿OB、OC和OD運(yùn)動(dòng)到達(dá)斜面底端．則三小球到達(dá)斜面底端的先后次序是()A．甲、乙、丙 B．丙、乙、甲C．甲、丙同時(shí)到達(dá)，乙后到達(dá) D．不能確定三者到達(dá)的順序解析：選B對(duì)乙丙：設(shè)斜面的傾角為θ，則下滑的加速度a＝gsinθ，下滑的位移x＝eq\f(l,sinθ)，根據(jù)x＝eq\f(1,2)at2得，t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2l,gsin2θ))，故傾角越大的下落時(shí)間越短，故乙和丙，丙先到達(dá)底端；對(duì)甲乙：運(yùn)動(dòng)到底端的時(shí)間t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2l,gsinθcosθ))＝eq\r(\f(4l,gsin2θ))，則甲乙兩物體中，乙時(shí)間短，先到達(dá)底端；三小球到達(dá)斜面底端的先后次序是丙、乙、甲；故選B．6．一質(zhì)量m＝2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一傾角為37°的足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了小物塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)作出了小物塊上滑過程中的速度—時(shí)間圖線，如圖所示，則(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10A．小物塊沖上斜面過程中加速度的大小為8.0mB．小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25C．小物塊在斜面上滑行的最大位移為8D．小物塊在上滑過程中所受摩擦力大小為5N解析：選AB由小物塊上滑過程的速度—時(shí)間圖線，可知a＝eq\f(v1－v0,t)＝eq\f(0－8.0,1.0)m/s2＝－8.0m/s2，則小物塊沖上斜面過程中加速度的大小為8.0m/s2，A正確；對(duì)小物塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得，－mgsin37°－f＝ma，N－mgcos37°＝0，f＝μN(yùn)，代入數(shù)據(jù)解得f＝4N，μ＝0.25，B正確，D錯(cuò)誤；小物塊在斜面上滑行的最大位移x＝eq\f(8×1,2)m＝4m，C錯(cuò)誤．7．春節(jié)期間，某同學(xué)網(wǎng)購了配件并自己組成了一架航模，進(jìn)行了飛行試驗(yàn)．他用遙控器控制航模在水平方向飛行，并在電腦上模擬出了航模的位移—時(shí)間圖象如圖所示，其中10s后的圖線與橫軸平行．由圖象可知()A．在0～10s內(nèi)，航模飛行的距離為8B．在0～10s內(nèi)，航模所受合力大小不變C．在0～10s內(nèi)，航模的速度先減小后增大D．10s后，航模保持靜止?fàn)顟B(tài)解析：選AD0～10s內(nèi)，航模飛行的距離為8m，選項(xiàng)A正確；位移—時(shí)間圖象的斜率表示速度，故0～10s內(nèi)，航模的速度先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；108．(2018·四川宜賓診斷)如圖所示，表面粗糙質(zhì)量M＝2kg的木板，t＝0時(shí)在水平恒力F的作用下從靜止開始沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝2.5m/s2，t＝0.5s時(shí)，將一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在木板最右端，鐵塊從木板上掉下時(shí)速度是木板速度的一半，已知鐵塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，木板和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.25，g取10m/sA．水平恒力F的大小為10NB．鐵塊放在木板上后，木板的加速度為2mC．鐵塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1sD．木板的長度為1.625解析：選AC開始時(shí)木板在水平方向受到拉力與摩擦力，由牛頓第二定律可得F＝Ma＋μ2Mg＝10N，故A正確；鐵塊放在木板上后，木板在水平方向受到拉力、水平面的摩擦力以及鐵塊對(duì)木板的摩擦力，由牛頓第二定律可得Ma′＝F－μ2(M＋m)g－μ1mg，代入數(shù)據(jù)解得a′＝0.75m/s2，故B錯(cuò)誤；小鐵塊無初速度地放在木板最右端時(shí)木板的速度v＝at＝1.25m/s，鐵塊的加速度為a″＝μ1g＝1m/s2，設(shè)鐵塊從木板掉落時(shí)所用的時(shí)間為t′，則v＋a′t′＝2a″t′，代入數(shù)據(jù)解得t′＝1s，故C正確；這段時(shí)間內(nèi)鐵塊相對(duì)于木板滑動(dòng)的距離為L＝vt′＋eq\f(1,2)a′t′2－eq\f(1,2)a″t′2，代入數(shù)據(jù)解得L＝1.125m二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共16分)9．(8分)(2015·全國卷Ⅱ)某學(xué)生用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離．(1)物塊下滑時(shí)的加速度a＝____________m/s2，打點(diǎn)C時(shí)物塊的速度v＝____________m/s；(2)已知重力加速度大小為g，求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是____________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．物塊的質(zhì)量B．斜面的高度C．斜面的傾角解析：(1)根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知：加速度a＝eq\f(xCD＋xDE－xAB＋xBC,4T2)＝3.25m/s；打點(diǎn)C時(shí)物塊的速度vC＝eq\f(xBD,2T)＝1.79m/s．(2)由牛頓第二定律得：加速度a＝gsinθ－μgcosθ，所以求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是斜面的傾角．答案：(1)3.251.79(2)C10．(8分)(2018·成都高二二診)甲、乙兩同學(xué)均設(shè)計(jì)了測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)．已知重力加速度為g．(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．其中A為置于水平面上的質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，連接彈簧的細(xì)繩水平．實(shí)驗(yàn)時(shí)用力向左拉動(dòng)A，當(dāng)C的示數(shù)穩(wěn)定后(B仍在A上)，讀出其示數(shù)F.則該設(shè)計(jì)能測(cè)出____________(填“A與B”或“A與地面”)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其表達(dá)式為μ＝____________．(2)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)如圖乙所示．他在一端帶有定滑輪的長木板上固定A、B兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力，長木板固定在水平面上，物塊與滑輪間的細(xì)繩水平．實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次改變砂桶中砂的質(zhì)量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出多組測(cè)力計(jì)示數(shù)F及對(duì)應(yīng)的物塊在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；在坐標(biāo)系中作出F-eq\f(1,t2)的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b.因乙同學(xué)不能測(cè)出物塊質(zhì)量，故該同學(xué)還應(yīng)該測(cè)出的物理量為____________(填所測(cè)物理量及符號(hào))．根據(jù)所測(cè)物理量及圖線信息，可知物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為μ＝____________．解析：(1)當(dāng)C的示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，B受到A的摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)C的拉力平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F等于A對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)＝μmg，μ＝eq\f(F,mg)，測(cè)出的是A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．(2)設(shè)兩光電門間的距離為x，滑塊在兩光電門之間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，F(xiàn)－μmg＝ma，x＝eq\f(1,2)at2，整理得F＝μmg＋eq\f(2mx,t2)，在F-eq\f(1,t2)圖象中，斜率k＝2mx，縱截距b＝μmg，動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式μ＝eq\f(2xb,kg)，需要測(cè)量出兩光電門間的距離x即可．答案：(1)A與Beq\f(F,mg)(2)光電門A、B之間的距離xeq\f(2xb,kg)三、計(jì)算題(共2題，共44分)11．(20分)(2018·南通模擬)傳送帶被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)．由于不同的物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況也有所不同．如圖所示，一傾斜放置的傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v＝2m/s的速率順時(shí)針方向勻速運(yùn)行．M、N為傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝7m．N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋?。趥魉蛶系腛處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B，金屬塊與木塊質(zhì)量均為1kg，且均可視為質(zhì)點(diǎn)，O、M間距離L1＝3m．sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng)，(1)金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2s到達(dá)M端，求金屬塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1；(2)木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，并與擋板P發(fā)生碰撞．已知碰撞時(shí)間極短，木塊B與擋板P碰撞前、后速度大小不變，木塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.5.求與擋板P第一次碰撞后，木塊B所達(dá)到的最高位置與擋板P的距離．解析：(1)金屬塊A在傳送帶方向上受重力沿傳送帶向下的分力和摩擦力，由題意可知，μ1>tanθ，即A先做勻加速運(yùn)動(dòng)，并設(shè)其速度能達(dá)到傳送帶的速度v＝2m/s，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)M金屬塊由O運(yùn)動(dòng)到M，有L′＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＋vt2，且t1＋t2＝t，v＝at1，根據(jù)牛頓第二定律有μ1mgcos37°－mgsin37°＝ma，解得t1＝1s＜t＝2s，符合題設(shè)要求，加速度a＝eq\f(v,t1)＝2m/s2．解得金屬塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝1．(2)由靜止釋放后，木塊B沿傳送帶向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a1，運(yùn)動(dòng)距離LON＝4m，B第一次與P碰撞前的速度大小為v1，則有a1＝gsinθ－μ2gcosθ＝2v1＝eq\r(2a1LON)＝4m/s，由μ2＜tanθ可知，與擋板P第一次碰撞后，木塊B以速度大小v1被反彈，先沿傳送帶向上以加速度大小a2做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為v，此過程運(yùn)動(dòng)距離為s1；之后以加速度大小a1繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為0，此時(shí)上升到最高點(diǎn)，此過程運(yùn)動(dòng)距離為s2．a(chǎn)2＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s2，s1＝eq\f(v\o\al(2,1)－v2,2a2)＝0.6m，s2＝eq\f(v2,2a1)＝1m，因此與擋板P第一次碰撞后，木塊B所到達(dá)的最高位置與擋板P的距離為s＝s1＋s2＝1.6答案：(1)1(2)1.612．(24分)如圖所示，木板B靜止在光滑水平面上，某時(shí)刻大小可忽略的物體A以v0＝4m/s的初速度滑上木板B的上表面．已知A的質(zhì)量m1＝1kg，B的質(zhì)量為m2＝0.5kg，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.g取10m