云计班班通-资源-2013届高三物理第一轮单元能力复习题17

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2013届高三物理第一轮单元能力复习题17

上传时间: 2014-08-16

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45分钟单元能力训练卷(三)

[考查范围：第三单元　分值：120分]

一、选择题(每小题6分，共48分)

1．下列说法中正确的是(　　)

A．物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律

B．牛顿第一定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题

C．牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a＝0条件下的特例

D．牛顿根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去

2．下列关于力的说法正确的是(　　)

A．作用力和反作用力作用在同一物体上

B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用

C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变

D．伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因

3．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图D3－1所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实验操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是(　　)

A．增多每次运送瓦的块数

B．减少每次运送瓦的块数

C．增大两杆之间的距离

D．减小两杆之间的距离

图D3－1

图D3－2

4．物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，用水平拉力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图D3－2中A、B所示，则(　　)

A．μA＝μB，mA>mB　　　　B．μA>μB，mA<mB

C．μA>μB，mA＝mB D．μA<μB，mA>mB

5．如图D3－3所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动．某时刻突然撤去拉力F，此时A和B的加速度为a1和a2，则(　　)

图D3－3

A．a1＝a2＝0

B．a1＝a，a2＝0

C．a1＝a，a2＝a

D．a1＝a，a2＝－a

6．如图D3－4所示是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．若电梯中乘客的质量为m，匀速上升的速度为v，在电梯即将到顶层前关闭电动机，靠惯性再经时间t停止运动卡住电梯，不计空气和摩擦阻力，则t为(　　)

图D3－4

7．如图D3－5所示，物体A的质量为2m，物体B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为μ，B与地面间的摩擦不计．用水平力F向右推A使A、B一起加速运动，则B对A的作用力大小为(　　)

A. B.

C. D.

图D3－5

图D3－6

8．某实验小组的同学在电梯的天花板上竖直悬挂一只弹簧测力计，并在弹簧测力计的钩上悬挂一个重为10 N的钩码．弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图D3－6所示．则下列分析错误的是(　　)

A．从t1时刻到t2时刻，钩码处于失重状态

B．从t3时刻到t4时刻，钩码处于超重状态

C．开始电梯可能停在10楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼

D．开始电梯可能停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在10楼

二、实验题(共18分)

9.(6分)如图D3－7所示是在验证牛顿第二定律实验中根据实验数据描绘出的三条a－F图象，下列说法中正确的是________．

图D3－7

①三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量相同

②三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同

③直线1对应的小车和砝码的总质量最大

④直线3对应的小车和砝码的总质量最大

10．(12分)实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律．

(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用控制变量的方法来完成该实验，即：先保持________不变，验证物体________越小，加速度越大；再保持________不变，验证物体________越大，加速度越大．

(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间．试回答下列问题：

①改变斜面倾角的目的是：___________________________________________.

②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况．图D3－8是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐．

图D3－8

①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表，其中最后两栏他未完成，请你帮他完成．

线段

…

数据(cm)

…

②由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是________m/s(取三位有效数字)．

三、计算题(共54分)

11．(15分)如图D3－9所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相接并系一质量为m的小球，绳AC的长度为b，绳BC的长度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2mg.求：

(1)绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？

(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大？

图D3－9

12．(19分)如图D3－10所示，有一质量为1 kg的小球串在长为0.5 m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ＝37°.由静止释放小球，经过0.5 s小球到达轻杆底端，试求：

(1)小球与轻杆之间的动摩擦因数；

(2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2 m/s2，此恒力大小为多少？

图D3－10

13．(20分)如图D3－11所示，皮带在轮O1、O2带动下以速度v匀速转动，皮带与轮之间不打滑．皮带AB 段长为L，皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接．物体无初速放上皮带右端后，能在皮带带动下向左运动，并滑上斜面．已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ，且μ>.

(1)若物体无初速放上皮带的右端A处，求其运动到左端B处所需的时间；

(2)若物体无初速放上皮带的右端A处，求其运动到左端B处过程中所产生的热量；

(3)物体无初速放上皮带的不同位置，则其沿斜面上升的最大高度也不同．设物体放上皮带时离左端B的距离为s，物体沿斜面上升的最大高度为h，请画出h－s图象．

图D3－11

45分钟单元能力训练卷（三）

1．B　[解析] 牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，具有保持原有运动状态不变的性质，即惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，选项A错误．牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，选项B正确．牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，选项C错误．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，选项D错误．

2．B　[解析] 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，选项A错误；太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力，且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳，选项B正确，选项C错误；伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因，选项D错误．

3．C　[解析] 根据题意，瓦在竖直面内受力分析如图甲所示．结合弧形瓦的特点对其截面进行受力分析如图乙所示，FN1＝FN2，且FN1与FN2的合力为FN，而FN＝mgcosα.若两杆间的距离不变，FN1与FN2均与瓦的质量成正比，则摩擦力f＝2μFN1与质量成正比．为了防止瓦被损坏，应使瓦块下滑的加速度减小，而a＝，与质量无关，故选项A、B错误．增大两杆间的距离，FN不变，FN1与FN2将增大，则摩擦力增大，加速度减小，符合题意，选项C正确．减小两杆间的距离会使加速度增大，选项D错误．

甲　　　　　　　　　　乙

4．B　[解析] 由牛顿第二定律有F－μmg＝ma，解得a＝·F－μg，由此可知：a－F图象的斜率表示物体质量的倒数，所以A的质量小于B的质量，再由纵轴截距截距可得μA>μB，所以选项B正确．

5．D　[解析] 以整体为研究对象，求得拉力F＝(m1＋m2)a.突然撤去F，以A为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A物体受力不变，其加速度a1＝a.以B为研究对象，在没有撤去F时有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a；撤去F则有：－F′＝m2a2，所以a2＝－a.选项D正确．

6．D　[解析] 设钢索对载人箱和人整体拉力大小为T，对载人箱和人整体应用牛顿第二定律有(M＋m)g－T＝(M＋m)a，对平衡重物由牛顿第二定律有T－Mg＝Ma，联立解得a＝，再由运动学规律v＝at，得t＝，选项D正确．

7．B　[解析] 对整体：F－μ·2mg＝3ma，对物体B：F′＝ma，联立得F′＝，选项B正确．

8．D　[解析] 由图可知：从t1时刻到t2时刻，弹力小于钩码重力，钩码处于失重状态，A项正确；从t3时刻到t4时刻，弹力大于钩码重力，钩码处于超重状态，B项正确；根据题目的情景，电梯可能是先加速向下运动，加速度向下，失重，再匀速向下运动，加速度为零，最后减速向下运动，加速度向上，超重，所以选项C正确，选项D错误．

9．②④　[解析] 由牛顿第二定律得：F＝ma，a＝·F，直线的斜率等于质量的倒数，三条直线的斜率不同，说明三条直线所对应的小车和砝码的总质量不同，由图可知，直线1的斜率最大，所对应的总质量最小；直线3的斜率最小，所对应的总质量最大．

10．(1)合外力　质量　质量　所受合外力　(2)①改变小车所受的合外力　②记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)

(3)①表一

线段

…

数据(cm)

…

7.00

9.40

或表二

线段

…

数据(cm)

…

2.25

2.40

②0.233

11．(1)g　(2)3g

[解析] (1)绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示．

因为AB＝BC＝b，AC＝b，故绳BC与AB垂直，θ＝45°.由牛顿第二定律有

mgtanθ＝ma

解得a＝g.

甲　　　　　　　乙

(2)小车向左加速度增大，AB、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左加速度最大，小球受力如图乙所示．由牛顿第二定律有

Tm＋mgtanθ＝mam

因Tm＝2mg，所以最大加速度为am＝3g.

12．(1)0.25　(2)8 N或24 N

[解析] 对小球，由牛顿第二定律

mgsinθ－μmgcosθ＝ma

又x＝at2

联立解得μ＝0.25

(2)若F垂直杆向下，则mgsinθ－μ(F＋mgcosθ)＝ma′

解得F＝8 N

若F垂直杆向上，则mgsinθ－μ(F－mgcosθ)＝ma′

解得F＝24 N

13．(1)＋　(2)mv2　(3)如图所示

[解析] (1)由μ>可得mv2<μmgL

说明物体到达B之前就与传送带共速，设其加速度为a，则由牛顿第二定律有

μmg＝ma

加速阶段的时间为

t1＝

加速阶段的位移

s1＝

匀速阶段的时间

t2＝

总时间t＝t1＋t2

联立解得t＝＋

(2)物体在加速阶段与传送带的相对位移

Δs＝vt1－vt1

产生的热量Q＝μmgΔs

联立解得Q＝mv2

(3)如图所示

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