东方骄子 阶段综合测评3.docx
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东方骄子阶段综合测评3
阶段综合测评三
第三章 牛顿运动定律
(时间:
100分钟 满分:
110分)
温馨提示:
1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上,第Ⅱ卷书写在试卷上;交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为100分钟,注意把握好答题时间.3.认真审题,仔细作答,永远不要以粗心为借口原谅自己.
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意,全部选对的得4分,漏选的得2分,错选的得0分)
1.在春天,河水边上的湿地是松软的,人在这些湿地上行走时很容易下陷,此时( )
A.人对湿地地面的压力大于湿地地面对人的支持力
B.人对湿地地面的压力等于湿地地面对人的支持力
C.人对湿地地面的压力小于湿地地面对人的支持力
D.无法确定
解析:
作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,故B正确.
答案:
B
2.一游客站在观光电梯内,将行李箱置于电梯的水平底板上,某段时间内电梯竖直向上做匀减速运动,加速度为a A.游客感觉到电梯外的建筑物加速向下运动 B.游客感觉到电梯外的建筑物减速向下运动 C.行李箱对底板的压力大于行李箱的重力 D.行李箱对底板的压力小于行李箱的重力 解析: 以建筑物为参考系,电梯竖直向上做匀减速运动,反之,以电梯为参考系,游客看到的建筑物向下减速运动,故A错、B对;游客和行李箱处于失重状态,则行李箱对底板的压力小于行李箱的重力,故C错、D对. 答案: BD 3.(2012·兖州检测)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是( ) A.顾客始终受到三个力的作用 B.顾客始终处于超重状态 C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下 解析: 扶梯加速运动时,人受力如图所示,扶梯对人的力为FN和Ff的合力斜向上,人对扶梯的力应斜向下,当扶梯匀速运动时,人对扶梯的力竖直向下,故C正确,A、D错误;当扶梯加速运动时人处于超重状态,扶梯匀速运动时,人不处于超重状态,故B错误. 答案: C 4.(2012·衡阳八中月考)如图所示,水平面B点以左是光滑的,B点以右是粗糙的,质量为M和m的两个小物块,在B点以左的光滑水平面上相距L,以相同的速度向右运动.它们先后进入表面粗糙的水平面后,最后停止运动.它们与粗糙表面的动摩擦因数相同,静止后两个质点的距离为s,则有( ) A.若M>m,s>L B.若M=m,s=L C.若M D.无论M、m取何值,都是s=0 解析: a=μg,物块滑行的距离x= ,因此只有D正确. 答案: D 5.(2012·执信月考)如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为x,现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( ) A.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g B.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为g C.悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大 D.悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大 解析: 由于原来B物体恰好与水平面接触,B物体受到的弹簧弹力F=mg,将悬绳剪断时,A所受合力为2mg,a=2g;故A对B错;A所受合力为零时速度最大,此时弹簧压缩量为x,故A向下移动2x时速度最大,因此D对C错. 答案: AD 6.(2012·厦门模拟)原来静止的物体受到外力F的作用,如图所示为力F随时间变化的图线,则与F-t图线对应的v-t图线是图中的( ) 解析: 由F-t图象可知,在0~t内物体的加速度a1= ,做匀加速直线运动;在t~2t内物体的加速度a2= ,但方向与a1反向,做匀减速运动,故选项B正确. 答案: B 7.(2012·湖北武穴中学月考)如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接.图乙中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.图中正确的是( ) 解析: 物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用,其摩擦力大小为Ff1=μmgcosθ,做初速度为零的匀加速直线运动,其v-t图象为过原点的倾斜直线,A错,加速度大小不变,B错,其x-t图象应为一段曲线,D错;物体到达水平面后,所受摩擦力Ff2=μmg>Ff1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C. 答案: C 8.(2012·吉林省实验中学月考)质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.取重力加速度g=10m/s2,则物体在t=0到t=6s这段时间内的位移大小为( ) A.4m B.8m C.10mD.12m 解析: Ff=μmg=0.2×2×10=4N,物体在前2s内不动,2~4内物体做匀加速直线运动,a= = m/s2=1m/s2. 位移2: s= at2= ×1×22=2m. 4~6内物体做匀减速直线运动,a= = m/s2=1m/s2. 因此物体匀减速的位移也应为2m,物体的总位移为4m,A正确. 答案: A 9.(2012·长春市联考)如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线。 由图线可知,该同学的体重约为650N,除此以外,还可以得到以下信息( ) A.该同学做了两次下蹲-起立的动作 B.该同学做了一次下蹲-起立的动作,且下蹲后约2s起立 C.下蹲过程中人一直处于失重状态 D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态 解析: 由图可知该同学做了一次下蹲-起立的动作,故选项A错误,选项B正确.下蹲过程中,人先处于失重状态后处于超重状态,选项C、D错误. 答案: B 10.(2012·安徽省级示范高中名校联考)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动,从某时刻起力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化如图中实线所示,下列说法正确的是( ) A.F是从t1时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚变为零 B.F是从t1时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚变为零 C.F是从t2时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚变为零 D.F是从t2时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚变为零 解析: 当物体在水平地面上滑动时,所受摩擦力应该是滑动摩擦力,是不变的;当物体速度减为零后,其所受静摩擦力随F均匀减小,可见必然在t2时刻物体的速度刚变为零,因此F是从t1时刻开始减小的,综上所述只有A正确. 答案: A 11.(2012·福州模拟)如图所示,光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B,用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力( ) A.滑块A最大B.斜面体C最大 C.同样大D.不能判断谁大谁小 解析: 本题考查学生对牛顿第二定律的理解和判断,由于三者加速度相等,所以三者所受合力同样大,选项C正确.一些学生没有抓住“ma表示合力”这个关键,盲目对三个物体做受力分析,既浪费时间,又可能会因复杂的分析而出错. 答案: C 12.(2011·高考福建卷)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( ) A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 解析: 由v-t图象知t1时刻,小物块离A处距离最大,A错;t2时刻,物块相对传送带静止,此时物块相对传送带的距离最大,B对;0~t2时间内物块一直相对传送带向左运动,摩擦力不变,加速度不变,C错;由图象知t2~t3加速度为零,摩擦力为零,D错. 答案: B 第Ⅱ卷(非选择题,共62分) 二、实验题(本题共2小题,共12分) 13.(2012·安师大附中月考)某实验小组设计了如图(a)所示实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m=________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________(重力加速度g取10m/s2) 解析: a-F图线中下面一条为轨道水平时的图线,由牛顿第二定律以滑块和反射部分为研究对象得a= = -μg,结合图象可得m=0.5kg,μ=0.2. 答案: 0.5 0.2 14.(2010·高考山东卷)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距D.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t. (1)木板的加速度可以用d、t表示为a=________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)________. (2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是________. (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是________. a.可以改变滑动摩擦力的大小 b.可以更方便地获取多组实验数据 c.可以比较精确地测出摩擦力的大小 d.可以获得更大的加速度以提高实验精度 解析: (1)木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,由d= at2可知: a= .为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变,重复实验多次测量d、t,取平均值. (2)该实验原理与教材实验原理类似,同样需要满足木板的质量M远大于矿泉水瓶的质量m,此时可认为绳上的拉力FT近似等于弹簧秤示数F1.本实验中没有平衡摩擦力,但通过题意可知木板受到的摩擦力为F0,木板受到的合外力为(F1-F0).图象反映的是a与F1的关系,而不是a与(F1-F0)的关系,所以图象不过原点.当F1增大时,即矿泉水瓶的质量m增大时,实验的前提条件不再满足,此时a越大,绳上的拉力FT就越小于弹簧秤示数F1,加速度增加得就越慢,图线向下弯曲,c正确. (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出摩擦力的大小,b、c说法是正确的.两种实验方法都可以改变滑动摩擦力的大小,a错误;通过 (2)中分析可以知道当加速度增大时,实验条件便不再满足,此时实验误差变大,d说法错误. 答案: (1)2d/t2 保持F1不变,重复实验多次测量,求平均值 (2)c (3)bc 三、论述、计算题(本题共4小题,共50分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 15.长征二号F型火箭托着载有三名宇航员的“神舟七号”飞船飞向太空.已知火箭总长58.3m,发射塔高105m.点火后,经7s火箭离开发射塔.设火箭的运动为匀加速运动,则在火箭离开发射塔的过程中,(结果保留三位有效数字) (1)火箭的加速度多大? (2)质量为60kg的宇航员受到的飞船对他的作用力多大? (g=10m/s2) 解析: (1)由x= at2 得a= = m/s2=4.29m/s2. (2)对宇航员受力分析知,其受重力mg,支持力FN,由牛顿第二定律: FN-mg=ma 解得FN=mg+ma=60×(10+4.29)N=857N. 答案: (1)4.29m/s2 (2)857N 16.如图,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面.t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2.求: (1)物体A刚运动时的加速度aA; (2)t=1.0s时,水平细绳牵引端的速度大小和绳的拉力. 解析: (1)隔离A并分析其受力,它在水平方向上受到向右的摩擦力. 由牛顿第二定律得,μ1mAg=mAaA 代入数据解得aA=0.5m/s2. (2)t=1.0s,木板B的速度大小为 v=aBt=1m/s 隔离B并分析其受力,设木板B所受拉力F, 由牛顿第二定律有F-μ1mAg-μ2(mA+mB)g=mBaB 代入数据解得: F=7N. 答案: (1)0.5m/s2 (2)1m/s 7N 17.(2012·厦门模拟)如图甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°角固定,质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t1=2s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图象如图乙所示(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).试求: (1)小球在0~2s内的加速度a1和2s~4s内的加速度a2; (2)0~2s内风对小球作用力F的大小. 解析: (1)由图象可知,在0~2s内: a1= =20m/s2 方向沿杆向上在2s~4s内: a2= =-10m/s2 负号表示方向沿杆向下 (2)有风力时的上升过程,对小球受力分析,由牛顿第二定律有: Fcosθ-μ(mgcosθ+Fsinθ)-mgsinθ=ma1 -μmgcosθ-mgsinθ=ma2 综合以上两式并代入数据可得0~2s内风对小球作用力: F=60N. 答案: (1)20m/s2,方向沿杆向上 10m/s2,方向沿杆向下 (2)60N 18.(2012·江西省四市联考)一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4m,BC段是倾斜的,长度LBC=5m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运动.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A点,求: (1)工件第一次到达B点所用的时间; (2)工件沿传送带上升的最大高度; (3)工件运动了23s后所在的位置. 解析: (1)设工件刚放在水平传送带上时的加速度为a1 由牛顿第二定律得μmg=ma1 解得a1=μg=5m/s2 设工件经t1时间与传送带的速度相同,则 t1= =0.8s 前进的位移为x1= a1t =1.6m 此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时t2= =0.6s 所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.4s (2)设工件上升的最大高度为h,由动能定理得 (μmgcosθ-mgsinθ)· =0- mv2 解得h=2.4m (3)工件沿传送带向上运动的时间为t3= =2s 此后由于工件在传送带的倾斜段向上和向下运动时的加速度相同,在传送带的水平段向左和向右运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上做往复运动,其周期为T T=2t1+t3=5.6s 工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间 t0=2t1+t2+2t3=6.2s 而23s=t0+3T 这说明经23s后工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零。 故工件在A点右侧,到A点的距离x=LAB-x1=2.4m 答案: (1)1.4s (2)2.4m (3)在A点右侧,到A点的距离为2.4m
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