选择训练(三)-高三物理二轮复习题.docx

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1、选择训练(三)牛顿运动定律时间:40分钟(共13题,17题为单选,813题为多选)1.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,下列说法正确的是()A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要适当控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的2.人教版必修1改编 如图X3-1所示是采用动力学方法测量

2、空间站质量的原理图.若已知飞船质量为m1,其推进器的平均推力为F,飞船与空间站对接后,推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a,则空间站的质量m2为()图X3-1A.Fa+m1B.Fa-m1C.m1-FaD.Fg+a-m13. 如图X3-2所示,钢铁构件A、B放在平板卡车的水平底板上,卡车底板和B间的动摩擦因数为1,A、B间的动摩擦因数为2,12,卡车刹车的最大加速度为a,a1g(g为重力加速度),可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车运行的速度不能超过()图X3-2A.22gs0B.2as0C.21g

3、s0D.(1+2)gs04.如图X3-3所示,扶手电梯与地面的夹角为30,质量为m的人站在电梯上.当电梯斜向上做匀加速运动时,人对电梯的压力是他体重的1.2倍.关于电梯的加速度a的大小和人与电梯梯级表面间的静摩擦力Ff的大小,下列判断正确的是(重力加速度为g)()图X3-3A.a=g5,Ff=2mg5B.a=2g5,Ff=3mg5C.a=2g5,Ff=2mg5D.a=23g15,Ff=3mg155. 某篮球运动员将篮球竖直向上抛出,篮球在最高点离接球的手距离为1.8 m,该运动员接球的整个过程所用的时间约为0.1 s,忽略空气阻力,g取10 m/s2.下列说法正确的是()A.手接蓝球时蓝球的速

4、度大小为3 m/sB.篮球自由下落的时间约为1.2 sC.手受到的平均作用力大小是篮球重力大小的7倍D.手接篮球的整个过程,篮球处于失重状态6.放在水平地面上的一物块受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图X3-4所示.重力加速度g取10 m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()图X3-4A.m=0.5 kg,=0.2B.m=1.0 kg,=0.4C.m=1.5 kg,=0.6D.m=2.0 kg,=0.87.如图X3-5所示,在水平地面上的平板小车上放一质量m=2 kg的滑块,滑块与车上右侧挡板间连接水平的轻

5、弹簧,小车在水平向右的力作用下以a=1 m/s2的加速度向右做匀加速运动,运动过程中弹簧处于压缩状态,弹力为1 N,滑块与小车保持相对静止.现减小外力,使小车的加速度逐渐减小到零,则()图X3-5A.弹簧的弹力逐渐减小B.滑块受到的摩擦力保持不变C.当小车的加速度为零时,滑块不受摩擦力作用D.滑块与小车仍保持相对静止8.一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的v-t图像如图X3-6所示.下列判断正确的是()图X3-6A.物体在加速过程中被吊起的高度为10 mB.010 s内的平均速度大于3035 s内的平均速度C.3035 s内物体处于超重状态D.前10 s内钢索最容易发生断裂9.机场有一专门运送

6、行李的传送带,工作时传送带始终以恒定的速度v沿水平方向向右做直线运动.某时刻工作人员将质量为M的行李箱无初速度地放在传送带上,同时行李箱上放一个质量为m的纸盒,加速一段时间后纸盒和行李箱一起随传送带匀速运动,如图X3-7所示.行李箱与传送带之间、纸盒与行李箱之间的动摩擦因数分别为1、2,重力加速度为g,在整个运动过程中,纸盒与行李箱始终保持相对静止.下列说法正确的是()图X3-7A.在加速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力方向水平向左B.在加速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力大小为1(M+m)gC.在匀速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力为零D.在匀速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力方向水平向

7、右10.一根细绳与一个轻弹簧的上端分别固定在A、B两点,下端共同拉住一个小钢球,系统静止时小钢球位于C点,如图X3-8所示,AC、BC与竖直方向的夹角均为,重力加速度为g,则()图X3-8A.烧断细绳的瞬间,小球的加速度a=g2cosB.烧断细绳的瞬间,小球的加速度a=gsin C.弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球的加速度a=g2cosD.弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球的加速度a=gsin 11.如图X3-9甲所示,物块A叠放在木板B上,木板B放在水平地面上,且均处于静止状态.已知水平地面光滑,A、B间的动摩擦因数=0.2.现对A施加一水平向右的拉力F,测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所

8、示,下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)()图X3-9A.当F24 N时,A相对B发生滑动C.A的质量为4 kgD.B的质量为24 kg12.轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为2m的小物块A相连,质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上,如图X3-10所示,此时弹簧的压缩量为x0.从t=0时刻开始,对B施加沿斜面向上的外力,使B始终做加速度为a的匀加速直线运动.经过一段时间后,物块A、B分离.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.若、m、x0、a均已知,则下列说法正确的是()图X3-10A.根据已知条件,可求出从开始到物块A、B分

9、离所用的时间B.根据已知条件,可求出物块A、B分离时的速度大小C.物块A、B分离时,弹簧的弹力恰好为零D.物块A、B分离后,物块A开始减速运动13. 如图X3-11甲所示,一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带,固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示,已知图线在前3.0 s 内为二次函数,在3.04.5 s 内为一次函数,取向左运动的方向为正方向,传送带的速度保持不变,g取10 m/s2.下列说法正确的是()图X3-11A.传送带沿顺时针方向转动B.传送带沿逆时针方向转动C.传送带的速度大小为2 m/sD.小物块与传送带间的动摩擦因数=0.2非选择训练

10、(一)直线动力学问题时间:40分钟1.实验小组采用如图F1-1甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为20 g的钩码共n个,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.图F1-1(1)正确进行实验操作,得到一条纸带,从某个清晰的点开始,依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出位置0到位置3、位置6间的距离,如图乙所示.已知打点周期T=0.02 s,则木块的加速度a= m/s2.(保留三位有效数字)(2)将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变

11、悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图像如图丙所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间的动摩擦因数=(保留两位有效数字);的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,原因是(写出一个即可).(3)实验中(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.2.如图F1-2所示,水平地面上有一质量m=4.6 kg的金属块,其与水平地面间的动摩擦因数 =0.20,在与水平方向成=37角斜向上的恒定拉力F作用下,金属块以v=2.0 m/s的速度向右做匀速直线运动.已知sin 37=0.60,cos 37=0.80,g取10 m/s2.(1)

12、求拉力F的大小;(2)若某时刻撤去拉力,则撤去拉力后,金属块在地面上还能滑行多长时间?图F1-23.如图F1-3所示,足够长的斜面倾角为37,斜面BC与水平面AB平滑连接.质量m=2 kg的物体静止于水平面上的M点,M点与B点间的距离L=9 m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为=0.5.现在物体受到一水平向右的恒力F=14 N作用,运动至B点时撤去该力.(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)(1)物体在恒力作用下运动时的加速度为多大?(2)物体到达B点时的速度为多大?(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离为多少?图F1-34.如图F1-4甲所示,倾角为37的足够长的

13、传送带以4 m/s的速度顺时针转动,小物块以2 m/s的初速度沿传送带向下运动,小物块的速度随时间变化的规律如图乙所示.g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,试求:(1)小物块与传送带间的动摩擦因数;(2)08 s内小物块在传送带上留下的划痕长度.图F1-45.如图F1-5所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.有一架质量为m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒定,无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞,在t=5 s时离地面的高度为75 m.(g取10 m/s2

14、)(1)求无人机在运动过程中所受的空气阻力大小.(2)假设由于动力设备故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落,无人机坠落地面时的速度为40 m/s,求无人机悬停时距地面的高度.(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上的最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间.图F1-56.如图F1-6所示,一木板B置于光滑水平面上,小物块A静置于木板左端.若给小物块一个瞬间水平向右的初速度v0=3 m/s,小物块经历时间t=0.5 s恰好不滑离木板.已知小物块的质量m=1 kg,木板的质量M=2 kg,重力加速度g取10 m/s2.(1)求

15、小物块与木板间的动摩擦因数;(2)若水平面是粗糙的,木板与水平面间的动摩擦因数是物块与木板间的动摩擦因数的四分之一,现对小物块施加一个水平向右的恒力F,使小物块由静止开始运动,要使小物块能滑离木板,求力F的大小范围;(3)在(2)中,若F=7 N,求小物块滑离木板时的速度大小.图F1-6 选择训练(三)1.C解析 惯性仅由质量决定,质量小,则惯性小,方程式赛车和强弩质量一定,其惯性一定,选项A、B错误;货运列车摘下或加挂一些车厢,它的惯性因质量变化而变化,选项C正确;摩托车转弯时,人和车的惯性不变,选项D错误.2.B解析 对整体,有F=(m1+m2)a,则空间站的质量m2=Fa-m1,选项B正

16、确.3.A解析 因卡车底板和B间的动摩擦因数1大于A、B间的动摩擦因数2,则要使卡车安全停下来,最大加速度为am=2g,根据v2=2ams0,可得v=2ams0=22gs0,选项A正确.4.B解析 人在竖直方向上受到重力和电梯的支持力,在水平方向上受到向右的摩擦力,三个力的合力斜向上,F合=ma,由牛顿第三定律知FN=FN=1.2mg,根据几何知识可得F合=FN-mgsin 30=25mg,Ff=FN-mgtan 30=3mg5,解得a=2g5.5.C解析 由运动规律可得v2=2gh,解得篮球下落到该运动员手处的速度v=6 m/s,篮球的下落时间t1=vg=0.6 s,选项A、B错误;从接触该

17、运动员手到停止运动,篮球的加速度大小a=vt2=60 m/s2,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=7mg,选项C正确;运动员接篮球的整个过程,篮球做减速运动,加速度方向向上,篮球处于超重状态,选项D错误.6.B解析 从图像中可看出,在46 s内物体做匀速运动,此时F=4 N,所以滑动摩擦力大小Ff=4 N,在24 s内物块做匀加速运动,此时F=6 N,加速度为a=42 m/s2=2 m/s2 ,有F-Ff=ma,解得m=1.0 kg,根据Ff=mg,解得=0.4,选项B正确.7.D解析 当加速度为a=1 m/s2时,以滑块为研究对象,根据牛顿第二定律得Ff-FT=ma,解得Ff=3 N

18、,所以最大静摩擦力至少为3 N,现减小外力,使小车的加速度逐渐减小到零,则滑块所受的合力逐渐减小,静摩擦力减小,弹簧的弹力不变,滑块与小车仍保持相对静止,当小车的加速度为零时,滑块受到的摩擦力与弹簧的弹力大小相等,选项A、B、C错误,D正确.8.AD解析 010 s内物体加速上升,由v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,可知物体在加速过程中被吊起的高度为h=2102 m=10 m,选项A正确;根据平均速度公式v-=v0+v2可知,010 s内的平均速度的大小等于3035 s内的平均速度的大小,均为1 m/s,选项B错误;3035 s内物体匀减速上升,加速度向下,处于失重状态,选项C错误;前10

19、 s内物体做匀加速直线运动,处于超重状态,拉力最大,钢索最容易发生断裂,选项D正确.9.BC解析 纸盒和行李箱一起向右加速运动时,具有向右的加速度,纸盒受到向右的静摩擦力,选项A错误;行李箱加速运动过程中与传送带间的滑动摩擦力为Ff=1FN=1(M+m)g,选项B正确;纸盒和行李箱一起向右匀速运动时,合外力为零,所以行李箱对纸盒的摩擦力为零,行李箱与传送带间的摩擦力为零,选项C正确,D错误.10.AD解析 对小球受力分析,受到重力、弹簧的弹力F和细绳的拉力FT,如图所示,根据平衡条件得F=FT=mg2cos,烧断细绳的瞬间,弹簧的弹力和小球的重力不变,小球所受的合力F合=FT=mg2cos,由

20、牛顿第二定律得F合=ma,则加速度a=g2cos,选项A正确,B错误;弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球受到重力和细绳的拉力,变为单摆,合力等于重力的切向分力,根据牛顿第二定律得mgsin =ma,解得a=gsin ,选项C错误,D正确.11.BC解析 当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦力后,A、B会发生相对滑动,由图可知,B的最大加速度为4 m/s2,即拉力F24 N时,A相对B发生滑动,当F4.5 N(3)3155 m/s解析 (1)设小物块与木板间的动摩擦因数为,小物块做匀减速运动,有mg=ma1木板做匀加速运动,有mg=Ma2因恰好不滑离,即此时二者共速,有v0-a1t=a2t解得=0.4(2)对小物块,有F-mg=ma3对长木板,有mg-4(M+m)g=Ma4则 a4=0.5 m/s2小物块能滑离的条件为a3a4解得F4.5 N(3)0.5 s恰好不滑离木板,则木板的长度L=v0t-12a1t2-12a2t2=0.75 m若F=7 N,则小物块的加速度a3=3 m/s2,木板的加速度a4=0.5 m/s2设小物块经时间t0滑离木板,有L=12a3t02-12a4t02解得t0=155 s故v=a3t0=3155 m/s