2019年高考物理一轮复习精品资料第03章 单元测试 含解析

2019年高考物理一轮复习精品资料
1．下列关于牛顿运动定律的说法中，正确的是( ) A ．惯性就是物体保持静止状态的性质 B ．一对作用力和反作用力的作用效果总相同 C ．物体运动状态改变的难易程度就是加速度
D ．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的
答案 D
2.质量为0.1 kg 的小球，用细线吊在倾角α为37°的斜面上，如图1所示。

系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。

当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为( )
图1
A ．g sin α
B ．g cos α
C ． g tan α
D.g
tan α
解析 因小球与斜面刚好不分离，所以小球受力如图所示，由图知tan α＝mg ma ，则a ＝g
tan α
，D 正确。

答案 D
3．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )
解析 设屋檐的底角为θ，底边长为2L (不变)。

雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度a ＝mg sin θm ＝g sin θ，位移大小x ＝12at 2，而x ＝L
cos θ
，2sin θcos θ＝sin 2θ，联立以上各式得t ＝
4L
g sin 2θ。

当θ＝45°时，sin 2θ＝1为最大值，时间t 最短，故选项C 正确。

答案 C
4．如图2所示，两个质量分别为m 1、m 2的物块A 和B 通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻
绳一端连接A ，另一端固定在墙上，A 、B 与传送带间的动摩擦因数均为μ。

传送带沿顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A 、B 的加速度大小分别为a A 和a B ，(弹簧在弹性限度内，重力加速度为g )则( )
图2
A ．a A ＝μ(1＋m 2m 1
)g ，a B ＝μg B ．a A ＝μg ，a B ＝0 C ．a A ＝μ(1＋m 2m 1
)g ，a B ＝0 D ．a A ＝μg ，a B ＝μg
5．一个大人和一个小孩用不同种雪橇在倾角为θ的倾斜雪地上滑雪，大人和小孩(大人和雪橇的质量较大)之间用一根轻杆(杆与斜面平行)相连。

发现他们恰好匀速下滑。

若大人、小孩同时松开轻杆，则可能的情况是( )
图3
A ．大人加速下滑，小孩减速下滑，两者加速度大小相同
B ．大人加速下滑，小孩减速下滑，两者加速度大小不同
C．两人都加速下滑，但加速度不同
D．两人都减速下滑，但加速度不同
解析由于整体匀速下滑，假设上面一个为大人，以大人为研究对象有Mg sin θ＝f1＋T，杆的弹力为T，以小孩为研究对象有mg sin θ＋T＝f2。

当松开轻杆后有Mg sin θ－f1＝Ma大，f2－mg sin θ＝ma小，所以有Ma大＝ma小，由于大人和雪橇的质量大于小孩和雪橇的质量，即M＞m，故有a大＜a小，同时可看出两人加速度的方向始终相反，故正确选项为B。

答案 B
6．消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是( )
A．绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力
B．绳子对儿童的拉力大于儿童的重力
C．消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力
D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力
答案BC
7．关于图4中四幅图片，下列说法中正确的是( )
图4
A．图甲中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中，体重计示数先减小后增大
B．图乙中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变
C．图丙中赛车的质量不是很大却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度
D．图丁中高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度来减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全
解析题图甲中学生从图示姿势起立到直立站于体重计的过程中，先向上加速，加速度向上，处于超重状态，
再向上减速，加速度向下，处于失重状态，由超重和失重的概念可知，体重计的示数先增大后减小，A 错误；冰壶受到的阻力很小，加速度就很小，但速度大小会减小，只是减小的很慢，B 错误；由牛顿第二定律可知C 正确；高大的桥造很长的引桥，可以减小桥面的坡度，这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全，D 正确。

答案 CD
8．如图5所示，A 、B 质量均为m ，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)，对A 施加一竖直向下、大小为F (F ＞2mg )的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态，现突然撤去力F ，设两物体向上运动过程中A 、B 间的相互作用力大小为F N ，则关于F N 的说法正确的是(重力加速度为g )( )
图5
A ．刚撤去外力F 时，F N ＝
mg ＋F
2
B ．弹簧弹力等于F 时，F N ＝F
2
C ．两物体A 、B 的速度最大时，F N ＝mg
D ．弹簧恢复原长时，F N ＝mg
答案 BC
9．如图6所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上放一质量为m 乙＝5 kg 的盒子乙，乙内放置一质量为m 丙＝1 kg 的滑块丙，用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为m 甲＝2 kg 的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行。

现由静止释放物块甲，在以后的运动过程中，盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面，重力加速度g ＝10 m/s 2。

则
图6
A．细绳对盒子的拉力大小为20 N
B．盒子的加速度大小为2.5 m/s2
C．盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5 N
D．定滑轮受到细绳的作用力为30 N
答案BC
10.如图所示，质量为m2的物体2放在车厢底板上，用竖直细线通过定滑轮与质量为m1的物体1连接，不计滑轮摩擦，车厢正在水平向右做加速直线运动，连接物体1的细线与竖直方向成θ角，物体2仍在车厢底板上，则( )
A．细线拉力为m1g cos θ
B．车厢的加速度为g tan θ
C．底板对物体2的支持力为m2g－m1g
cos θ
D．底板对物体2的摩擦力为零
解析：以物体1为研究对象，水平方向有F T sin θ＝m1a，竖直方向有F T cos θ＝m1g，解得a＝g tan θ，F T
＝
m1g
cos θ
，选项A错误，B正确；以物体2为研究对象，水平方向有F f＝m2a，竖直方向有F T＋F N＝m2g，解得F f＝m2g tan
θ，F N＝m2g－m1g
cos θ
，选项C正确，D错误。

答案：BC
11．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其vt图线如图4所示，则( )．
图4
A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大
B．在t1时刻，外力F为零
C．在t1～t2时间内，外力F大小可能不断减小
D．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大
答案CD
12．物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度)( )．
解析由F＝ma可知加速度a与合外力F同向，且大小成正比，故Ft图象与at图线变化趋势应一致，故选项A、B均错误；当速度与加速度a同向时，物体做加速运动，加速度a是定值时，物体做匀变速直线运动，故选项C 正确，D错误．
答案 C
13．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图5所示，g＝10 m/s2，则可以计算出( )．
图5
A．物体与水平面间的最大静摩擦力
B．F为14 N时物体的速度
C ．物体与水平面间的动摩擦因数
D ．物体的质量
答案 ACD
14．如图6所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M ，水平面光滑．当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，物体A 的加速度为a 1，当在绳的B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为a 2，则
a 1与a 2的大小关系是( )
图6
A ．a 1＝a 2
B ．a 1>a 2
C ．a 1<a 2
D ．无法确定
解析 当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，将它们看成整体，由牛顿第二定律：mg ＝(m ＋M )a 1，故a 1＝mg
m ＋M
.
而当在绳的B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，mg ＝Ma 2，a 2＝mg M
，a 1<a 2.C 正确．
答案 C
15．如图7所示，一个箱子中放有一个物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触．现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态．则下列说法正确的是( )．
图7
A ．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小
B ．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大
C ．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越大
D ．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越小
答案 C
16．如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上，m 2在空中)。

已知力F 与水平方向的夹角为θ。

则m 1的加速度大小为( )
A.F cos θm 1＋m 2 B ．F sin θ
m 1＋m 2 C.
F cos θm 1 D ．F sin θ
m 2
解析： 把m 1、m 2看作一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得F cos θ＝(m 1＋m 2)a ，所以a ＝
F cos θ
m 1＋m 2
，选项A 正确。

答案： A
17.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现
弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明( )
A．电梯一定是在上升
B．电梯一定是在下降
C．电梯的加速度方向一定是向下
D．乘客一定处于超重状态
答案： D
18．如图所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量m A＝2m B，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平方向向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为( )
A．F B．2F
C．3F D．4F
解析：根据题述弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，隔离B，分析受力，由牛顿第二定律，B的
加速度a＝F
m B。

设弹簧给A物体的作用力的大小为F′，隔离A，由牛顿第二定律，F′－F＝m A a。

解得F′＝3F，选
项C正确。

答案： C
19.如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离。

则下列说法中正确的是( )
A ．
B 和A 刚分离时，弹簧为原长 B ．B 和A 刚分离时，它们的加速度为g
C ．弹簧的劲度系数等于mg h
D ．在B 与A 分离之前，它们做匀加速运动
答案： C
20.一兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H 后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h 后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F 随时间变化的图象如图所示。

根据图象提供的信息，以下判断正确的是( )
A ．在0至t 2时间内该同学处于失重状态
B ．t 2时刻该同学的加速度为零
C ．t 3时刻该同学的速度达到最大
D ．在t 3至t 4时间内该同学处于超重状态
解析： 在0到t 2时间内，支持力的大小小于重力，加速度方向向下，所以该同学处于失重状态，A 正确；在
t 2时刻，支持力的大小等于重力，加速度为0，速度达到最大，B 正确，C 错误；在t 3到t 4时间内，支持力的大小大
于重力，加速度方向向上，所以该同学处于超重状态，D 正确。

答案： ABD
21.如图所示，一质量为1 kg 的小球套在一根固定的足够长的光滑直杆上，直杆与水平面的夹角θ＝30°。

现小球在F ＝15 N 的竖直向上的拉力作用下，从A 点由静止出发沿杆向上运动。

g 取10 m/s 2。

(1)求小球运动的加速度a1；
(2)若F作用2 s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离x m。

mg sin 30°＝ma2
v2＝2a2x2
且x m＝x1＋x2
联立解得x m＝7.5 m。

答案：(1)2.5 m/s2(2)7.5 m
22.静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L＝1 m，能承受最大拉力为8 N，A的质量m1＝2 kg，B的质量m2＝8 kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，现用一逐渐增大的水平力F 作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g＝10 m/s2)。

(1)求绳刚被拉断时F的大小。

(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2 m/s，保持此时F大小不变，当A的速度恰好减为0时，A、B间距离为多少？
解析：(1)物体A的最大加速度为a m，则
F Tm－μm1g＝m1a m，
A 、
B 作为整体，有
F －μ(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a m ，
答案： (1)40 N (2)3.5 m
23．在“探究加速度与质量的关系”的实验中。

(1)备有器材：A.带有定滑轮的长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码；D.装有细砂的砂桶；E.垫片；F.毫米刻度尺。

还缺少的一件器材是__________。

(2)实验得到如图7所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T ；B 、C 间距x 2和D 、E 间距x 4已测出，利用这两段间距计算小车加速度a 的表达式为a ＝__________。

图7
(3)同学甲根据实验数据画出如图8所示a －1
m
图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为____________kg 。

(g 取10
m/s 2
)
图8 图9
(4)同学乙根据实验数据画出了图9所示图线，从图线可知同学乙操作过程中可能_____________________________________________________________。

答案 (1)天平 (2)
x 4－x 2
2T
2 (3)0.020(0.018～0.022均正确) (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 24．如图10甲所示，初始有一质量m ＝5 kg 的物块以速度v 0＝10 m/s 在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F ，外力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，作用
3 s 时间后撤去外力F ，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g ＝10 m/s 2。

求：
图10
(1)撤去拉力F 时物块的速度大小； (2)物块向右滑行的总位移。

解析 (1)在第1 s 内物体的加速度大小为
a 1＝F ＋μmg m
＝4 m/s 2
x ＝v 0＋v 12
t ＋v 1t ＋v 1＋v 2
t ＋v 2
t ′＝19 m
答案 (1)2 m/s (2)19 m
25．在平台AD 中间有一个长为2l 的凹槽BC ，质量为m 的滑板上表面与平台AD 等高，质量为2m 的铁块(可视为质点)与滑板间的动摩擦因数为μ1，铁块以一定的初速度滑上滑板后，滑板开始向右做匀加速运动，当滑板右端到达凹槽右端C 时，铁块与滑板的速度恰好相等，滑板与凹槽右侧边碰撞后立即原速反弹，左端到达凹槽B 端时速度恰好为零，而铁块则滑上平台CD 。

重力加速度为g 。

图11
(1)若滑板反弹后恰好能回到凹槽左端，则滑板与凹槽间动摩擦因数μ2多大？ (2)求铁块滑上滑板时的初速度大小v 0。

解析 (1)设滑板向右加速滑动时加速度大小为a 1，反弹后向左滑动时加速度大小为a 2， 滑板与凹槽右端碰撞时的速度大小为v ，由运动规律得 滑板向右做初速度为零的匀加速运动，则v 2
＝2a 1l ① 反弹后向左做匀减速运动，末速度为零， 则0－v 2
＝－2a 2l ②
滑板向右运动时水平方向受到铁块向右的滑动摩擦力和槽底向左的滑动摩擦力，向左滑动时只受槽底。