2020版高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律11章末过关检测（三）.docx

第三章 牛顿运动定律章末过关检测(三)(时间：45分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1. (2019福建三明清流一中段考)如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是()A绳拉牛的力小于牛拉绳的力B绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力解析：选C.绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，D错误2(2019宝鸡高三质检)如图所示，将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1、2、3将质量为m的小球悬挂起来框架和小球都静止时弹簧1竖直，弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长，这时框架对地面的压力大小等于(Mm)g.现将弹簧1从最上端剪断，则在剪断后瞬间()A框架对地面的压力大小仍为(Mm)gB框架对地面的压力大小为0C小球的加速度大小等于gD小球的加速度为0解析：选D.剪断弹簧1瞬间，弹簧的形变不改变，小球所受合外力为0，由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小为0，C项错误，D项正确；框架受重力和支持力作用，FNMg，由牛顿第三定律可知，框架对地面的压力大小为Mg，A、B项错误3. 质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为()ABCD解析：选C.相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F，根据牛顿第二定律2，解得F，工件加速度a，所以C正确4如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60，C是圆环轨道的圆心已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点则()Aa球最先到达M点Bb球最先到达M点Cc球最先到达M点Db球和c球都可能最先到达M点解析：选C.如图所示，令圆环半径为R，则c球由C点自由下落到M点用时满足Rgt，所以tc ；对于a球令AM与水平面成角，则a球下滑到M点用时满足AM2Rsin gsin t，即ta2；同理b球从B点下滑到M点用时也满足tb2(r为过B、M且与水平面相切于M点的竖直圆的半径，rR)综上所述可得tbtatc，故选项C正确5如图所示，在水平地面上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1F2.以A、B为一个系统，当运动达到稳定时，若地面光滑，设弹簧伸长量为l1，系统加速度为a1；若地面粗糙，设弹簧的伸长量为l2，系统加速度为a2，则下列关系式正确的是()Al1l2，a1a2Bl1l2，a1a2Cl1l2，a1a2Dl1l2，a1a2，故选项C正确6.(2019山东师大附中模拟)如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为.初始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)()A与a之间一定满足关系B煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为C煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D黑色痕迹的长度为解析：选C.方法一 公式法：由牛顿第二定律可知煤块的加速度大小为ag，由于煤块与传送带之间要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即ag，则，A错误；煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间t，此时煤块的位移x1，传送带的位移x2v，煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则xx2x1，C正确，B、D错误方法二 图象法：根据题意，由于煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度一定大于煤块的加速度，由题意作出煤块和传送带的速度时间图象，如图所示，由于二者最终的速度均为v，则t1、t2，煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移大小为图线Ob与横轴所围的面积，即xt2，黑色痕迹的长度为煤块相对传送带的位移，即图线Oa、ab、Ob所围的面积，则x(t2t1).二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7如图所示，质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上，A、B接触面光滑，倾角为，现分别以水平恒力F作用于A物块上，保持A、B相对静止共同运动，则下列说法中正确的是()A采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B两种情况下获取的最大加速度相同C两种情况下所加的最大推力相同D采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力解析：选BC.甲方式中，F最大时，A刚要离开地面，A受力如图1所示，则FN1cos mg对B：FN1sin ma1由牛顿第三定律可知FN1FN1乙方式中，F最大时，B刚要离开地面，B受力如图2所示，则FN2cos mgFN2sin ma2由可知FN2FN1FN1由式可得a2a1，对整体易知F2F1，故选项B、C正确，选项A、D错误8. 2017年6月4日，雨花石文创新品在南京市新城科技园发布，20余项文创新品体现金陵之美某小朋友喜欢玩雨花石，他用水平外力F将斜面上两个形状规则的雨花石甲和丙成功叠放在一起，如图所示斜面体乙静止在水平地面上现减小水平外力F，三者仍然静止，则下列说法中正确的是()A甲对丙的支持力一定减小B乙对甲的摩擦力一定减小C地面对乙的摩擦力一定减小D甲可能受5个力的作用解析：选CD.把甲、乙、丙看成一个整体，系统处于平衡状态，水平方向上静摩擦力的大小等于水平外力F的大小，当F减小时，地面对乙的摩擦力随之减小，C正确；对丙进行受力分析，丙始终处于静止状态，所受各个力的大小均不变，A错误；将甲、丙看成一个整体，由于开始时整体所受静摩擦力的方向不确定，故乙对甲的摩擦力的大小变化不确定，B错误；当甲、乙之间的静摩擦力为0时，甲受5个力的作用，如图所示，D正确9. (2019潍坊模拟)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1kv，其中k为常数，则圆环运动过程中()A最大加速度为 B最大加速度为C最大速度为 D最大速度为解析：选AC.当F1mg时，由牛顿第二定律得F(kvmg)ma，当a0时，圆环的速度最大，即vmax，选项C正确，D错误10.如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，tt0时刻P离开传送带不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()解析：选BC.若v2v1，则P、Q先一起做匀减速运动，且加速度大小a1.若P能减速到v1，当fPmQg，P、Q共同匀速，速度大小为v1，当fPmQg，P、Q继续减速，加速度大小a2，a1a2，故A错误若传送带足够长，P、Q减速到零后，反向加速，加速度大小为a2.若v2v1.当fPmQg，P、Q先共同加速，后以v1共同匀速运动，加速度大小为a2当fPmQg，P、Q可能一直减速，也可能先减速到零，后反向加速，加速度不变综上，B、C正确，D错误三、非选择题(本题共3小题，共40分按题目要求作答，计算题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)11(10分)如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图乙所示)分析此图线的OA段可得出的实验结论是_此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大解析：(1)因为要探究“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受的合外力(2)由于OA段aF关系图线为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比；由实验原理：mgMa得：a，而实际上a，可见AB段明显偏离直线是没有满足Mm造成的答案：(1)小车的总质量小车所受的合外力(2)在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比C12(15分)如图所示，水平传送带以速度v12 m/s匀速向左运动，小物块P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，mP2 kg、mQ1 kg，已知某时刻P在传送带右端具有向左的速度v24 m/s，小物块P与传送带之间的动摩擦因数0.1，P与定滑轮间的轻绳始终保持水平不计定滑轮质量和摩擦，小物块P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、轻绳足够长，取g10 m/s2，求：(1)小物块P在传送带上向左运动的最大距离x；(2)小物块P离开传送带时的速度大小v.解析：(1)P先以大小为a1的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为v1，设位移大小为x1，轻绳中的张力大小为T1，由牛顿第二定律得对P有T1mPgmPa1对Q有mQgT1mQa1联立解得a14 m/s2由运动学公式有2a1x1vv联立解得x11.5 mP接着以大小为a2的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为0，设位移大小为x2，轻绳中的张力大小为T2，由牛顿第二定律得对P有T2mPgmPa2对Q有mQgT2mQa2联立式解得a2 m/s2由运动学公式有2a2x20v联立式解得x20.75 m故P向左运动的最大距离xx1x22.25 m.(2)P向左运动的速度减为0后，再以大小为a2的加速度向右做匀加速运动，直到从右端离开传送带，由运动学公式有2a2xv2解得v2 m/s.答案：(1)2.25 m(2)2 m/s13(15分)如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)根据vt 图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离x.解析：(1)由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板