高考物理一轮复习第3章章末检测含解析新人教版
2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第3章 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律
考情分析牛顿第二定律的应用2022·全国乙卷·T152022·江苏卷·T12022·河北卷·T92021·北京卷·T132020·全国卷Ⅰ·T162020·山东卷·T12020·海南卷·T122020·江苏卷·T52019·全国卷Ⅱ·T192019·全国卷Ⅲ·T20牛顿第二定律与直线运动2022·辽宁卷·T72022·浙江6月选考·T192021·全国甲卷·T142021·全国乙卷·T212021·辽宁卷·T13 实验：探究加速度与力、质量的关系2021·北京卷·T152021·湖南卷·T112020·浙江7月选考·T17(1)牛顿第二定律相关拓展创新实验2021·全国甲卷·T22(测量动摩擦因数)2021·福建卷·T12(阻力与速度的关系)2020·山东卷·T13(测重力加速度)2019·全国卷Ⅱ·T22(测量动摩擦因数)试题情境生活实践类跳水、蹦床、蹦极、火箭发射、无人机、跳伞运动、电梯内的超重及失重学习探究类传送带模型，板块模型，探究加速度与力、质量的关系，测量动摩擦因数第1讲牛顿第一定律牛顿第二定律目标要求 1.理解惯性的本质和牛顿第一定律的内容.2.掌握牛顿第二定律的内容及公式.3.了解单位制，并知道七个基本单位．会用国际单位制检查结果表达式是否正确．考点一牛顿第一定律一、牛顿第一定律1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．2．理想实验：它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程．牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它不能由实际的实验来验证．3．物理意义(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律．(2)提出了一切物体都具有惯性，即物体维持其原有运动状态的特性．(3)揭示了力与运动的关系，说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因．强调：运动状态的改变指速度的改变，速度改变则必有加速度，故力是物体产生加速度的原因．二、惯性1．定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性．2．惯性大小的量度质量是物体惯性大小的唯一量度．物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小．1．牛顿第一定律是实验定律．(×)2．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小．(×)3．物体不受力时，将处于静止状态或匀速直线运动状态．(√)1．对惯性的理解(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(2)物体的惯性总是以“保持原状”“反抗改变”两种形式表现出来．(3)物体惯性的大小取决于质量，质量越大，惯性越大．(4)惯性与物体的受力情况、运动状态及所处的位置无关．2．惯性的表现形式(1)物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态．(2)物体受到外力且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度．惯性越大，物体的运动状态越难改变．例1(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法中符合历史事实的是()A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．牛顿认为，物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD解析亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，如果物体不受力，它将以这一速度永远运动下去，故B正确；笛卡儿指出，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，故C正确；牛顿认为物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故D正确．例2如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右答案 A解析当容器突然向右运动时，同等体积的铁球和水比较，铁球的质量大，铁球保持原来的运动状态，相对于水向左偏移，相对于小车向左运动，同等体积的乒乓球和水比较，水的质量大，水相对于乒乓球向左偏移，因此乒乓球相对于水向右偏移，相对于小车向右运动，故选A.考点二牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表达式：F＝ma.1．物体加速度的方向一定与合外力方向相同．( √ )2．由m ＝Fa 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比．( × )3．可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况．( × )1．对牛顿第二定律的理解2．力和运动之间的关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体就有加速度．(2)a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与Δv 、Δt 无必然联系；a ＝F m 是加速度的决定式，a ∝F ，a ∝1m .(3)合力与速度同向时，物体做加速直线运动；合力与速度反向时，物体做减速直线运动．考向1 对牛顿第二定律的理解例3 (多选)下列说法正确的是( )A ．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度B ．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用C ．F ＝ma 是矢量式，a 的方向与F 的方向相同，与速度方向无关D ．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小 答案 ACD解析 由于物体的加速度和合外力是瞬时对应关系，由此可知当力作用瞬间，物体会立即产生加速度，选项A 正确；根据因果关系，合外力是产生加速度的原因，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，选项B 错误；F ＝ma 是矢量式，a 的方向与F 的方向相同，与速度方向无关，选项C 正确；由牛顿第二定律可知物体所受合外力减小，加速度一定减小，如果物体做加速运动，其速度会增大，如果物体做减速运动，速度会减小，选项D 正确． 例4 某型号战斗机在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a 不断减小至零时，飞机刚好起飞．关于起飞过程，下列说法正确的是( ) A ．飞机所受合力不变，速度增加得越来越慢 B ．飞机所受合力减小，速度增加得越来越快 C ．速度方向与加速度方向相同，速度增加得越来越快 D ．速度方向与加速度方向相同，速度增加得越来越慢 答案 D解析 根据牛顿第二定律可知，当合力逐渐减小至零时加速度a 不断减小到零；飞机做加速运动，加速度方向与速度方向相同，加速度减小，即速度增加得越来越慢，故A 、B 、C 项错误，D 项正确．考向2 牛顿第二定律的简单应用例5 2021年10月16日0时23分，“神舟十三号”成功发射，顺利将三名航天员送入太空并进驻空间站．在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为m 1＝1.0 kg 的标准物体P 施加一水平恒力F ，测得其在1 s 内的速度变化量大小是10 m/s ，然后将标准物体与待测物体Q 紧靠在一起，施加同一水平恒力F ，测得它们1 s 内速度变化量大小是2 m/s.则待测物体Q 的质量m 2为( )A ．3.0 kgB ．4.0 kgC ．5.0 kgD ．6.0 kg答案 B解析 对P 施加F 时，根据牛顿第二定律有a 1＝F m 1＝Δv 1Δt ＝10 m/s 2，对P 和Q 整体施加F 时，根据牛顿第二定律有a 2＝Fm 1＋m 2＝Δv 2Δt＝2 m/s 2，联立解得m 2＝4.0 kg ，故选B.例6 (2022·全国乙卷·15)如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L .一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距35L 时，它们加速度的大小均为( )A.5F 8mB.2F 5mC.3F 8mD.3F 10m 答案 A解析 当两球运动至二者相距35L 时，如图所示，由几何关系可知sin θ＝3L 10L 2＝35，设绳子拉力为F T ，水平方向有2F T cos θ＝F ，解得F T ＝58F ，对任意小球由牛顿第二定律有F T ＝ma ，解得a ＝5F8m ，故A 正确，B 、C 、D 错误．利用牛顿第二定律解题的思路(1)选取研究对象进行受力分析；(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力； (3)根据F 合＝ma 求物体的加速度a .例7 (多选)如图甲所示，一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体，一半径为r 、质量为m 的金属小球，从t ＝0时刻起，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a 随速度v 的变化规律如图乙所示．已知小球在液体中受到的阻力F f ＝6πηv r ，式中r 是小球的半径，v 是小球的速度，η是常数．忽略小球在液体中受到的浮力，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．小球的最大加速度为gB ．小球的速度从0增加到v 0的过程中，做匀变速运动C ．小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动D ．小球的最大速度为mg6πηr答案 ACD解析 当t ＝0时，小球所受的阻力F f ＝0，此时加速度为g ，A 正确；随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v 0的过程中，加速度减小，做变加速运动，B 错误；根据牛顿第二定律有mg －F f ＝ma ，解得a ＝g －6πηv rm ，当a ＝0时，速度最大，为v 0，此后小球做匀速运动，最大速度v 0＝mg6πηr，C 、D 正确．考点三 单位制1．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．2．基本单位：基本量的单位．国际单位制中基本量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒．3．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位． 4．国际单位制的基本单位物理量名称 物理量符号单位名称 单位符号长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤)kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n ，(ν) 摩[尔] mol 发光强度I ，(I v )坎[德拉]cd例8 汽车在高速行驶时会受到空气阻力的影响，已知空气阻力f ＝12cρS v 2，其中c 为空气阻力系数，ρ为空气密度，S 为物体迎风面积，v 为物体与空气的相对运动速度．则空气阻力系数c 的国际单位是( )A ．常数，没有单位 B.sm C.s 2kg·m D.N·s 2kg2 答案 A解析 由f ＝12cρS v 2，可得c ＝2f ρS v 2，右边式子代入单位可得 2 kg·m/s 2kg/m 3·m 2·(m/s )2＝2，即c 为常数，没有单位，B 、C 、D 错误，A 正确．例9 航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化(振动)，如图所示．已知液滴振动的频率表达式为f ＝kr αρβσγ，其中k 为一个无单位的比例系数，r 为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数(其单位为N/m)，α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列表达式中可能正确的是( )A ．α＝32，β＝12，γ＝－12B ．α＝32，β＝－12，γ＝12C ．α＝－3，β＝－1，γ＝1D ．α＝－32，β＝－12，γ＝12答案 D解析 从物理单位的方面来考虑，则A 选项单位为3112223kg Nm ()()m m -＝s ，而频率的单位是Hz(s －1)，故A 错误；B 选项单位为3112223kg N m ()()m m-＝m 3s ，故B 错误；C 选项单位为m －3(kg m 3)－1Nm ＝s －2，故C 错误；D 选项单位为3112223kg N m ()()m m--＝s －1，故D 正确．课时精练1.伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列选项符合实验事实的是()A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面B．没有摩擦，小球上升到原来释放时的高度C．减小斜面的倾角θ，小球仍然到达原来的高度D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去答案 A解析小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面，这是事实，故A正确；因为生活中没有无摩擦的轨道，所以小球上升到原来释放时的高度为推理，故B错误；减小斜面的倾角θ，小球仍然到达原来的高度是在B项的基础上进一步推理，故C错误；继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去，这是在C项的基础上继续推理得出的结论，故D错误．2．(2023·上海市奉贤区模拟)下列每组三个单位均属于国际单位制中基本单位的是() A．g、s、N B．kg、A、NC．W、J、kg D．K、mol、s答案 D解析国际单位制中基本单位有七个，分别为米(m)、秒(s)、千克(kg)、开尔文(K)、安培(A)、坎德拉(cd)、摩尔(mol)，故A、B、C错误，D正确．3．对一些生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以分析．其中正确的是()A．太空中处于失重状态的物体没有惯性B．“安全带，生命带，前排后排都要系”．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为“强弩”的惯性减小了D．战斗机作战前抛掉副油箱，是为了增大战斗机的惯性答案 B解析惯性只与质量有关，所以太空中处于失重状态的物体还是具有惯性，A错误；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，B正确；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为“强弩”的速度减小了，惯性不变，C错误；战斗机作战前抛掉副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加灵活性，D错误．4．(2022·江苏卷·1)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过()A．2.0 m/s2B．4.0 m/s2C．6.0 m/s2D．8.0 m/s2答案 B解析书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则最大静摩擦力提供加速度，即有F fm ＝μmg＝ma m，解得a m＝μg＝4 m/s2，书相对高铁静止，故若书不滑动，高铁的最大加速度为4 m/s2，B正确，A、C、D错误．5.如图，某飞行器在月球表面起飞后，一段时间内沿与月面夹角为θ的直线做加速运动．此段时间飞行器发动机的喷气方向可能沿()A．方向①B．方向②C．方向③D．方向④答案 C解析飞行器在起飞后的某段时间内的飞行方向与水平面成θ角，且速度在不断增大，说明飞船所受合外力的方向与速度同向，飞行器受重力和喷气推力的作用，即重力与推力的合力与速度方向相同，飞行器所受喷气的反冲力与喷气方向相反，由题图可知，只有推力在③的反方向时，合力才可能与速度同向，故C正确，A、B、D错误．6.(2023·河北衡水市冀州区第一中学高三检测)某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上．在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直．细绳偏离竖直方向约为30°角，此时地铁的加速度约为()A ．6 m/s 2B ．7.5 m/s 2C ．10 m/s 2D ．5 m/s 2答案 A解析 对圆珠笔进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律有F 合＝ma ，由图可分析出F 合mg＝a g＝tan 30°，解得a ≈6 m/s 2，故A 正确，B 、C 、D 错误．7.(2023·北京市第四十三中学月考)某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”．如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺．不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20 cm 刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40 cm 刻度处．将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度．取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g .下列说法正确的是( )A ．30 cm 刻度对应的加速度为－0.5gB ．40 cm 刻度对应的加速度为gC ．50 cm 刻度对应的加速度为2gD ．各刻度对应加速度的值是不均匀的答案 A解析 在40 cm 刻度处，有mg ＝F 弹，则40 cm 刻度对应的加速度为0，B 错误；由分析可知，在30 cm刻度处，有F弹－mg＝ma，有a＝－0.5g，A正确；由分析可知，在50 cm刻度处，有F弹－mg＝ma，代入数据有a＝0.5g，C错误；设某刻度对应值为x，结合分析可知mg0.2 m·Δx－mgm＝a，Δx＝x－0.2 m(取竖直向上为正方向)，经过计算有a＝5gx－2g (m/s2)(x≥0.2 m)或a＝－5gx (m/s2)(x<0.2 m)，根据以上分析，加速度a与刻度对应值x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误．8．(2023·江苏省南师附中模拟)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F的大小成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k＝Y SL，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量．在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是() A．N B．m C．N/m D．Pa答案 D解析根据k＝Y SL ，可得Y＝kLS，则Y的单位是Nm·mm2＝Nm2＝Pa，故选D.9.(多选)如图，圆柱形玻璃容器内装满液体静置于水平面上，容器中有a、b、c三个不同材质的物块，物块a、c均对容器壁有压力，物块b悬浮于容器内的液体中，忽略a、c与容器壁间的摩擦．现给容器施加一个水平向右的恒力，使容器向右做匀加速直线运动．下列说法正确的是()A．三个物块将保持图中位置不变，与容器一起向右加速运动B．物块a将相对于容器向左运动，最终与容器右侧壁相互挤压C．物块b将相对于容器保持静止，与容器一起做匀加速运动D．物块c将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压答案CD解析由题意可知，c浮在上面对上壁有压力，可知c排开水的质量大于c本身的质量，同理b排开水的质量等于b本身的质量，a排开水的质量小于a本身的质量；则当容器向右做匀加速运动时，由牛顿第一定律可知，物块a将相对于容器向左运动，最终与容器左侧壁相互挤压；物块b将相对于容器保持静止，与容器一起做匀加速运动；物块c因相等体积的水将向左运动，则导致c 将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压(可将c 想象为一个小气泡)，故选C 、D.10．如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过小物块压缩0.4 m 后锁定，t ＝0时解除锁定，释放小物块．计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的v －t 图线如图乙所示，其中Oab 段为曲线，bc 段为直线，倾斜直线Od 是t ＝0时图线的切线，已知小物块的质量为m ＝2 kg ，重力加速度取g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．小物块与地面间的动摩擦因数为0.3B ．小物块与地面间的动摩擦因数为0.4C ．弹簧的劲度系数为175 N/mD ．弹簧的劲度系数为150 N/m答案 C解析 根据v －t 图线斜率的绝对值表示加速度大小，由题图乙知，物块脱离弹簧后的加速度大小a ＝Δv Δt ＝ 1.50.55－0.25 m/s 2＝5 m/s 2，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ，所以μ＝a g＝0.5，A 、B 错误；刚释放时物块的加速度大小为a ′＝Δv ′Δt ′＝30.1m/s 2＝30 m/s 2，由牛顿第二定律得kx －μmg ＝ma ′，代入数据解得k ＝175 N/m ，C 正确，D 错误．11.(多选)如图所示，一个小球O 用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A 点和B 点，OA 与水平方向的夹角为θ，OB 水平，开始时箱子处于静止状态，下列说法正确的是( )A ．若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2的张力均增大B ．若使箱子水平向右加速运动，则绳1的张力不变，绳2的张力增大C ．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大D ．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变答案 BC解析 箱子静止时，对小球，根据平衡条件得F OA sin θ＝mg ，F OB ＝F OA cos θ，若使箱子水平向右加速运动，则在竖直方向上合力为零，有F OA ′sin θ＝mg ，F OB ′－F OA ′cos θ＝ma ，所以绳1的张力不变，绳2的张力增大，选项A 错误，B 正确；若使箱子竖直向上加速运动，则F OA ″sin θ－mg ＝ma ′，F OB ″＝F OA ″cos θ，所以绳1的张力增大，绳2的张力也增大，选项C 正确，D 错误．12.如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m 的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为( )A ．0.35mgB ．0.3mgC ．0.23mgD ．0.2mg答案 D解析 将a 沿水平和竖直两个方向分解，对货物受力分析如图所示，水平方向：F f ＝ma x ，竖直方向：F N －mg ＝ma y ，F N ＝1.15mg ，又a y a x ＝34，联立解得F f ＝0.2mg ，故D 正确． 13.新疆长绒棉因质量美誉世界．长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化．如图为无人机为棉花喷洒农药的场景．无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2.8 s 达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为25 kg ，无人机作业速度为7 m/s ，重力加速度取10 m/s 2.则在加速阶段空气对无人机的作用力约为( )A ．250 NB ．258 NC ．313 ND ．358 N 答案 B解析 根据加速度定义得a ＝Δv t ＝2.5 m/s 2，则F ＝(mg )2＋(ma )2≈258 N ，故选B.。
高考物理一轮复习 第三章 第三章高频考点真题验收全通关习题详解课件 新人教版
和小于 1.25 N 两种情况。
甲
当 F＜1.25 N 时，环与杆的上部接触，受力示意图如图甲所示
由牛顿第二定律得
Fcos θ－μFN＝ma
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11．解析： (1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为 a1， 由图知 a1＝ΔΔvt ＝04.5 m/s2＝8 m/s2 根据牛顿第二定律，得 mg－f＝ma1 f＝m(g－a1)＝0.2 N。 (2)由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为 v1＝4 m/s，设球第一次离开地面时的速度大小为 v2，则
得：vA1＝ 2gH。
②
(2)“A 鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀
减速运动，设加速度为 aA，有 F 合＝F 浮＋fA－mg③
F 合＝maA
④
0－vA2 1＝－2aAhA
⑤
由题意：F 浮＝190mg
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综合上述各式，得 fA＝mg(hHA的受力、运动情况与“A 鱼”相似，有 fB＝
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4．解析：本题考查牛顿运动定律的应用——超重和失重的知识。
A、B 两物体抛出以后处于完全失重状态，无论是上升还是下
降，A 物体对 B 物体的压力一定为零，A 选项正确。答案：A
5．解析：因为木箱静止时弹簧处于压缩状态，且物块压在顶板上，
则有：FT＝mg＋FN，某时间内物块对顶板刚好无压力，说明 弹簧的长度没有变化，则弹力没有变化，由于 FN＝0，故物块 所受的合外力为 F 合＝FT－mg，方向竖直向上，故木箱有向上 的加速度，而有向上的加速度的直线运动有两种：加速上升和
在发生相对滑动后，有 μm2g＝m1a1，故 a1＝μmm12g为定值。故
A 选项正确。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第三章 牛顿运动定律 单元质检三
单元质检三牛顿运动定律(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是( )A.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大B.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D.抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的2.(广东顺义高三一模)为检测某公路湿沥青混凝土路面与汽车轮胎的动摩擦因数μ,测试人员让汽车在该公路水平直道行驶,当汽车速度表显示40 km/h时紧急刹车(车轮抱死),车上人员用手机测得汽车滑行3.70 s后停下来,g取10 m/s2,则测得μ约为( )A.0.2B.0.3C.0.4D.0.53.如图,站在滑轮车上的甲、乙两人原来静止不动,甲、乙相互猛推一下后分别向相反方向运动,滑轮车与地面间的动摩擦因数相同。
甲在水平地面上滑行的距离比乙远,这是因为( )A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小4.如图所示,6月17日9时22分,我国神舟十二号载人飞船正式发射升空。
英雄出征,穿云破日!对于神舟十二号飞船在加速上升的过程中,下列说法正确的是( )A.飞船仅受到重力、升力的作用B.飞船的合力方向竖直向下C.飞船的重力与空气对飞船的作用力是一对平衡力D.在升力与空气阻力不变下,飞船的质量越大,其加速度值越小5.(北京延庆高三一模)如图所示,将一个质量为m=2 kg的小球与弹簧相连,弹簧的另一端与箱子顶端连接,小球的下端用细绳与箱子下面连接,整个装置放在升降机上。
当升降机以加速度a=0.5 m/s2加速上升时细绳的拉力恰好为F=5 N,若此时将细绳剪断,则剪断的瞬间小球的加速度大小为( )A.0.5 m/s2B.2 m/s2C.2.5 m/s2D.3 m/s2二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。
高考物理第一轮复习 第3章 牛顿定律 3-2 新课标人教版 Word版含解析[ 高考]
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第2讲牛顿第二定律A对点训练——练熟基础知识题组一对牛顿第二定律的理解和简单应用1．下列说法正确的是()．A．物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B．物体所受到的合外力不变(F合≠0)，其运动状态就不改变C．物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D．物体所受到的合外力减小时，物体的速度一定减小解析物体所受到的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，即速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，故选项A错误，C正确；物体所受的合外力不为零，就会迫使其运动状态(运动的快慢或方向)发生变化，选项B 错误；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项D错误．答案 C2．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤去其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是()．A．2 m/s2B．3 m/s2C．13 m/s2D．15 m/s2解析物体所受合力范围为5 N≤F合≤25 N，因m＝2 kg，故2．5 m/s2≤a≤12．5 m/s2，故B正确．答案 B3．(2013·新课标全国卷Ⅱ，14)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是()．解析 静摩擦力随外力而改变，当外力大于最大静摩擦力时，物体才产生加速度，可利用牛顿第二定律列方程求解．物块受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律F －μmg ＝ma ，当F ≤F f max 时，a ＝0；当F >F f max 时，a 与F 成一次函数关系，选项C 正确．答案 C题组二 应用牛顿第二定律分析瞬时问题4．(2013·重庆市期末)如图3－2－11所示，质量为m 的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态．若突然将质量为2m 的物块乙无初速地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲上后瞬间，物块甲、乙的加速度分别为a 甲、a 乙，当地重力加速度为g ，以下说法正确的是 ( )．图3－2－11A ．a 甲＝0，a 乙＝gB ．a 甲＝g ，a 乙＝0C ．a 甲＝a 乙＝gD ．a 甲＝a 乙＝23g解析 只有物块甲时，由平衡条件得：kx －mg ＝0①放上乙的瞬间，甲、乙具有相同的加速度，对甲、乙整体由牛顿第二定律得：3mg －kx ＝3ma ②联立①②式解得a 甲＝a 乙＝a ＝23g ．D 项正确．答案 D5．在动摩擦因数μ＝0．2的水平面上有一个质量为m ＝1 kg 的小球，小球与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3－2－12所示．此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度的大小为(g 取10 m/s 2) ( )．图3－2－12A ．0B ．10 m/s 2C ．8 m/s 2D ．2 m/s 2解析 绳断前由共点力的平衡知，弹簧弹力大小F ＝mg ，绳断瞬间对球根据牛顿第二定律有F －μmg ＝ma ，解得a ＝8 m/s 2．答案 C6．用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x (小球与弹簧不拴连)，如图3－2－13所示．将细绳剪断后 ( )．图3－2－13A ．小球立即获得kx m 的加速度B ．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C ．小球落地的时间等于 2hg D ．小球落地的速度等于2gh解析 细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A 、B 均错；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C 正确；重力和弹力均做正功，选项D 错误．答案 C题组三 整体法、隔离法在动力学中的应用7．如图3－2－14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 ( )．图3－2－14A ．F cos θm 1＋m 2B ．F sin θm 1＋m 2C ．F cos θm 1D ．F sin θm 2解析 把m 1、m 2看做一个整体，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 θm 1＋m 2，选项A 正确． 答案 A8．如图3－2－15所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则 ( )．图3－2－15A ．车厢的加速度为g sin θB ．绳对物体1的拉力为m 1g sin θC ．底板对物体2的支持力为(m 2－m 1)gD ．物体2所受底板的摩擦力为m 2g tan θ答案 D9．如图3－2－16所示，50个大小相同、质量均为m 的小物块，在平行于斜面向上的恒力F 作用下一起沿斜面向上运动．已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g ，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为 ( )．图3－2－16A ．125FB ．2425FC ．24mg ＋F 2D ．因为动摩擦因数未知，所以不能确定解析 设题中50个小物块组成的整体沿斜面向上的加速度大小为a ，由牛顿第二定律可得F －50μmg cos 30°－50mg sin 30°＝50ma ；从整体中将第3、4、…、50共48个小物块隔离出来进行受力分析，设第2个小物块对第3个小物块的作用力大小为F N ，由牛顿第二定律得F N －48μmg cos 30°－48mg sin 30°＝48ma ；联立以上两式解得F N ＝2425F ，由牛顿第三定律可知，第3个小物块对第2个小物块作用力大小为2425F ，故选项B 正确．答案 BB深化训练——提高能力技巧10．如图3－2－17所示，质量不等的两个物体A、B，在水平拉力F的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，滑轮及细绳质量不计．则下列说法中正确的有()．图3－2－17A．物体B所受的摩擦力方向一定向左B．物体B所受的摩擦力方向一定向右C．物体B所受的摩擦力一定随水平力F的增大而减小D．只要水平力F足够大，物体A、B间一定会打滑解析A、B都受到绳子向右的拉力F T＝F2，设两物体有共同的加速度a，A、B的质量分别为M、m，两物体间摩擦力大小为F f，设A对B的摩擦力方向向右，B对A的摩擦力方向向左，则有：F T＋F f＝ma，F T－F f＝Ma，得F f＝12(m－M)a，由于两个物体的质量大小关系不确定，所以物体B所受摩擦力的方向不确定，A、B错误；把两个物体看作一个整体，若F增大，则两个物体的加速度a也增大，F f也增大，当F f达到最大静摩擦力后，物体A、B间会打滑，C错，D 对．答案 D11．(2013·重庆卷，4)图3－2－18甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图乙中的()．图3－2－18A．①、②和③B．③、②和①C．②、③和①D．③、①和②解析小球对斜面的压力F N＝mg cos θ，其最大值为mg，y＝F Nmg＝cos θ，对应于图象③；小球运动的加速度a＝g sin θ，其最大值为g，所以y＝ag＝sin θ，对应于图象②；重力加速度不变，故y＝1，对应于图象①，选项B正确．答案 B12．在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A件的质量为m，B件的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A、B间的摩擦力为()．图3－2－19A．μF B．2μFC．32m(g＋a) D．m(g＋a)解析由于A、B件相对静止，故A、B件之间的摩擦力为静摩擦力，选项A、B错误．设民工兄弟对A、B件竖直方向的摩擦力为F f，以A、B件整体为研究对象可知在竖直方向有2F f－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，设B对A的摩擦力方向向下，大小为F f′，对A件由牛顿第二定律有F f－F f′－mg＝ma，解得F f′＝m(g＋a)，选项D正确，选项C错误．答案 D13．如图3－2－20所示，质量为1 kg的环套在倾斜固定的杆上，受到竖直向上的20 N的拉力F1的作用，沿杆加速上滑．已知杆与环间的动摩擦因数μ＝3 6，杆与地面的夹角为30°，求环的加速度．(取g＝10 m/s2)图3－2－20解析以环为研究对象，在竖直方向上受到F1和重力G的作用，此二力的合力为10 N，方向竖直向上，故杆对环的弹力F N必垂直于杆斜向下，摩擦力F2沿杆斜向下，如图所示．环的加速度斜向上，且在垂直于杆的方向上受力平衡，根据牛顿第二定律和力的平衡条件列动力学方程F1sin 30°－F2－G sin 30°＝maF1cos 30°－G cos 30°－F N＝0F2＝μF N整理可得a＝(F1－G)sin 30°－μ(F1－G)cos 30°m代入数据得a＝2．5 m/s2即环沿杆向上的加速度大小为2．5 m/s2．答案2．5 m/s214．(2013·东莞二模)如图3－2－21(a)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点相连并系一质量为m的小球，绳AC长度为2b，绳BC长度为b．两绳能够承受的最大拉力均为2mg．求：图3－2－21(1)绳BC刚好被拉直时如图(b)所示，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？解析(1)绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示，因为AB＝BC＝b，AC＝2b，故绳BC方向与AB垂直，cos θ＝22，θ＝45°，由牛顿第二定律，得T A sin θ＝ma，且T A cos θ＝mg，可得a＝g．(2)小车向左加速度增大，AC、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，由牛顿第二定律，得T B m ＋T A sin θ＝ma m因为T B m＝2mg，所以最大加速度为a m＝3g．答案(1)g(2)3g。
2020学年高中物理第3章磁场章末跟踪测评3含解析新人教版选修3
新人教版高中物理选修3同步作业含解析：第三章 章末跟踪测评(时间：90分钟 满分：110分)(见跟踪测评P 9)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分，1－6小题是单选题，7－10小题是多选题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不答的得0分)1．一个带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道( )A ．运动速度v 和磁感应强度B B ．磁感应强度B 和运动周期TC ．轨道半径r 和运动速度vD ．轨道半径r 和磁感应强度BB 解析 根据洛伦兹力提供向心力有Bvq ＝mv 2r ，可得r ＝mv qB ，即q m ＝vBr，选项A 、C 、D错误；将v ＝2πr T 代入q m ＝v Br 可得q m ＝2πBT，选项B 正确．2．如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1>I 2，M 为导线某一横截面所在平面内的一点，且M 点到两导线的距离相等，图中有四个不同的方向a 、b 、c 和d ，则M 点的磁感应强度的方向可能为图中的( )A ．a 方向B ．b 方向C ．c 方向D ．d 方向C 解析 由安培定则和磁感应强度的叠加原理，画出M 点磁感应强度矢量叠加图，如图所示，选项C 正确．3．两个带电粒子以同一速度从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示．粒子a 的运动轨迹半径为r 1，粒子b 的运动轨迹半径为r 2，且r 2＝2r 1，q 1、q 2分别是粒子a 、b 所带的电荷量，则( )A ．a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1B ．a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2 C ．a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1 D ．a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2C 解析 由粒子的运动轨迹及左手定则可判断，a 带正电、b 带负电，根据r ＝mv qB，可得q m ＝v Br ，所以q 1m 1∶q 2m 2＝r 2∶r 1＝2∶1，选项C 正确．4．为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个表面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口以一定的速度从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U .若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是( )A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B ．前表面的电势一定高于后表面的电势，与哪种离子多无关C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D ．污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关D 解析 根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与正负离子的多少无关，选项A 、B 错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有qvB ＝q Ub，解得U ＝vBb ，电压表的示数与离子浓度无关，选项C 错误；v ＝U Bb ，则流量Q ＝vbc ＝cUB，与U 成正比，与a 、b 无关，选项D 正确． 5．两根平行放置的长直导线a 和b ，通有大小和方向相同的电流，a 受到的磁场力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小为F 2(F 2<F 1)，则此时b 受到的磁场力大小为( )A ．F 2B ．F 1－F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1－F 2D 解析 两通电长直导线中电流方向相同，受到的安培力大小为F 1相互吸引，a 、b 单独在匀强磁场中受到的安培力方向相反、大小相同，设为F ，又F 2<F 1，则F 2＝F 1－F ，此时b 受到的磁场力为F b ＝F 1＋F ，联立解得F b ＝2F 1－F 2，选项D 正确．6．一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )A．ω3BB．ω2BC．ωBD．2ωBA解析定圆心、画轨迹，如图所示，由几何关系可知，此段圆弧所对圆心角θ＝30°，所需时间t＝112T＝πm6qB；由题意可知粒子由M飞至N′与圆筒旋转90°所用时间相等，即t ＝π2ω＝π2ω，联立以上两式得qm＝ω3B，选项A正确．7．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是( )A．D形盒之间交变电场的周期为2πmqBB．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大C．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大D．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值AB解析D形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中运动的周期，A正确；由r＝mvqB 得，当r＝R时，质子有最大速度v m＝qBRm，即B、R越大，v m越大，v m与加速电压无关，选项B 正确，C 错误；根据相对论效应，随着质子速度v 的增大，质量m 会发生变化，据T ＝2πmqB知质子做圆周运动的周期也变化，所加交流电交替周期与其运动不再同步，即质子不可能一直被加速下去，选项D 错误．8．如图所示，在矩形abcd 区域内有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、匀强磁场垂直纸面向里，矩形边长ab ＝2L 、bc ＝3L ，一带电粒子(重力不计)从ad 的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc 边的中点射出，已知撤去磁场时粒子恰从c 点射出，则下列判断正确的是( )A ．若撤去电场，粒子将从a 点射出B ．若撤去电场，粒子将从a 、b 之间某一点射出C ．若粒子初速度增大一点，穿过场区所用时间可能增大D ．若粒子初速度减小一点，穿过场区所用时间可能减小BC 解析 由粒子做直线运动可知qv 0B ＝qE ；撤去磁场，粒子从c 点射出，可知粒子带正电，应用牛顿第二定律有qE ＝ma ，v 0t ＝2L ，32L ＝12at 2，v 0＝4qBL 3m ，撤除电场后粒子运动的半径r ＝mv 0qB ＝4L3，从a 、b 之间某一点射出，选项A 错误，B 正确；若增大初速度，粒子受到的电场力将小于洛伦兹力，向上偏，沿初速度方向的速度将减小，分速度可能小于v 0，沿初速度方向的平均速度可能大于、小于、等于原来的初速度，而沿初速度方向的位移不变，所用时间可能增大，选项C 正确 ；若减小初速度，粒子将向下偏，沿初速度方向的速度将减小，小于原来的初速度v 0，沿初速度方向的平均速度小于v 0，而沿初速度方向的位移不变，所用时间一定增大，选项D 错误．9．如图所示，水平长直导线MN 中通有M 到N 方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd 悬挂在其正下方．开始时线圈内不通电流，两根细线上的张力均为F T ，当线圈中通过的电流为I 时，两根细线上的张力均减小为F T ′.下列说法正确的是( )A ．线圈中通过的电流方向为a →d →c →b →aB ．线圈中通过的电流方向为a →b →c →d →aC ．当线圈中电流变为F TF T －F T ′I 时，两细线内的张力均为零D ．当线圈中电流变为F T ′F T －F T ′I 时，两细线内的张力均为零BC 解析 线圈内不通电流时，由平衡条件有mg ＝2F T ，设ab 和cd 的磁感应强度分别为B 1和B 2，由题意及平衡条件知，当线圈中通过的电流为I 时，mg ＝(B 1－B 2)IL ＋2F T ′，ab 所受安培力向上，由左手定则可知，电流的方向为a →b →c →d →a ，选项B 正确，A 错误；当两根细线内的张力为零时，mg ＝(B 1－B 2)I ′L ，联立可得I ′＝F TF T －F T ′I ，选项C 正确，D错误．10．如图所示，在一竖直平面内，y 轴左侧有一水平向右的匀强电场E 1和一垂直纸面向里的匀强磁场B ，y 轴右侧有一竖直方向的匀强电场E 2，一电荷量为q (电性未知)、质量为m 的微粒从x 轴上A 点以一定初速度与水平方向成θ＝37°角沿直线经P 点匀速运动到图中C 点，其中m 、q 、B 均已知，重力加速度为g ，则( )A ．微粒一定带负电B ．电场强度E 2一定竖直向上C ．两电场强度之比E 1E 2＝43D ．微粒的初速度为v ＝5mg4BqBD 解析 微粒从A 到P 受重力、电场力和洛伦兹力作用做匀速直线运动，由左手定则及电场力的性质可确定微粒一定带正电，选项A 错误；有qE 1＝mg tan 37°，微粒从P 到C 在电场力、重力作用下做匀速直线运动，必有mg ＝qE 2，E 2的方向竖直向上，选项B 正确；可知E 1E 2＝34，选项C 错误；AP 段有mg ＝Bqv c os 37°，即v ＝5mg4Bq，选项D 正确．二、填空题(2小题，共16分)11．(4分)如图所示为电磁流量计示意图．直径为d 的非磁性材料制成的圆形导管内，有可以导电的液体流动，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直液体流动的方向而穿过一段圆形管道，若测得管壁内a 、b 两点间的电势差为U ，则管中液体的流量Q ＝________.解析 由qE ＝q Ud ＝qBv ，可得v ＝U Bd，Q ＝Sv ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v ＝πd 24U Bd ＝πUd 4B . 答案 πdU4B12．(12分)如图所示，图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场，现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D 为位于纸面内的“U”形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；为电流表；S 为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．(1)在图中画线连接成实验电路图； (2)完成下列主要实验步骤中的填空： ①按图接线；②保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使D 处于平衡状态；然后用天平称量细沙质量m 1；③闭合开关S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入或减去适量细沙，使D ________________；然后读出________________，并用天平称出__________________．④用米尺测量________________；(3)用测得的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B ＝________； (4)判定磁感应强度的方向的方法是：若______，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．答案 (1)如图所示(2)③重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长度l (3)|m 2－m 1|Ilg (4)m 2>m 1三、解答题(本大题包括4小题，共44分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、主要公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)如图所示，将长为50 cm 、质量为10 g 的均匀金属棒ab 的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4 A 的电流时，弹簧恰好不伸长，问：(取g ＝9.8 m/s 2)(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通以0.2 A 由a 到b 的电流时，弹簧伸长1 cm ，如果电流方向由b 到a ，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？解析 (1)当金属棒ab 受到向上的安培力BIL 和向下的重力mg 大小相等时，弹簧不伸长，由BIL ＝mg 可得出磁感应强度B ＝mg IL ＝10×10－3×9.80.4×0.5T ＝0.49 T.(2)当0.2A 的电流由a 流向b 时，金属棒ab 受到两根弹簧向上的拉力2kx 1及向上的安培力BI 1L 和向下的重力mg 作用，处于平衡状态．根据平衡条件有2kx 1＝mg －BI 1L ，①当电流反向后，金属棒ab 受到两个弹簧向上的拉力2kx 2及向下的安培力BI 2L 和重力mg 作用，处于平衡状态，有2kx 2＝mg ＋BI 2L ，②①②两式相除并整理，得弹簧伸长x 2为x 2＝mg ＋BI 2Lmg －BI 1Lx 1＝10×10－3×9.8＋0.49×0.2×0.510×10－3×9.8－0.49×0.2×0.5×1 cm＝3 cm. 答案 (1)0.49 T (2)3 cm14．(10分)如图所示，MN 、PQ 是平行金属板，板长为L ，两板间距离为L2，PQ 板带正电，MN 板带负电，在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一个电荷量为q ，质量为m 的带负电粒子以速度v 0从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场，不计粒子重力．求：(1)两金属板间所加电场的场强大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小．解析 (1)如图所示，设粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t ，由类平抛运动可知L ＝v 0t ，L 2＝12at 2，a ＝Eq m，联立解得E ＝mv 20qL.(2)粒子以速度v 飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2R ，sin θ＝L2R，sin θ＝v yv，v y ＝at ，联立解得B ＝2mv 0qL.答案 (1)mv 20qL (2)2mv 0qL15．(12分)如图所示，一个质量为m 、带电量为q 的正离子，从D 点以某一初速度垂直进入匀强磁场．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B .离子的初速度方向在纸面内，与直线AB 的夹角为60°.结果离子正好穿过AB 的垂线上离A 点距离为L 的小孔C ，垂直AC 的方向进入AC 右边的匀强电场中．电场的方向与AC 平行．离子最后打在AB 直线上的B 点，B 到A 的距离为2L .不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：(1)离子从D 点入射的速度v 0的大小； (2)匀强电场的电场强度E 的大小．解析 (1)离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示．由几何关系可知，离子做匀速圆周运动的半径r 满足L ＝r ＋r cos 60°， ①离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv 0B ＝m v 20r，② 由①②解得入射速度v 0＝2qBL3m.③(2)离子进入电场后做类平抛运动，轨迹如图所示． 水平方向2L ＝v 0t ， ④ 竖直方向L ＝12·qE m·t 2，⑤由③④⑤解得匀强电场的电场强度E ＝2qB 2L9m .答案 (1)2qBL 3m (2)2qB 2L9m16．(12分)如图所示，xOy 平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.1 T ，在y 轴上有一粒子源，坐标为(0,0.2 m)，粒子源可以在xOy 平面内向各个方向均匀射出质量m ＝6.4×10－27kg 、带电量q ＝＋3.2×10－19C 、速度v ＝1.0×106m/s 的带电粒子，一足够长的薄感光板从图中较远处沿x 轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用，取π＝3，求：(1)带电粒子在磁场中运动的半径及下表面被粒子击中时感光板左端点的位置； (2)在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间；(3)当薄板左端运动到(－0.2 m,0)点的瞬间，击中上、下表面的粒子数之比．解析 (1)根据Bqv ＝m v 2R，得R ＝mv Bq， 代入解得R ＝0.2 m.下表面被击中位置如图甲所示，x ＝0.42－0.22m ＝35m.(2)根据Bqv ＝m v 2R 和T ＝2πR v ，得T ＝2πmBq.代入数据解得T ＝1.2×10－6s.如图乙所示，由几何关系可得最长时间为打在坐标原点的粒子t ＝56T ＝1.0×10－6 s.乙 丙(3)如图丙所示，由几何关系打到上表面的粒子所对应的角度为α＝90°， 打到下表面的粒子所对应的角度为β＝90°，击中上、下表面的粒子数之比NN′＝90°90°＝11.答案(1)0.2m 在O点右边，距O点35m (2)1.0×10－6 s(3)1∶1。
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律单元质检 新人教版
单元质检三牛顿运动定律(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在滑冰场上,甲、乙两个穿着溜冰鞋的小孩原来静止不动,在猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小解析在推的过程中,作用力与反作用力大小相等,相互作用时间相同,故A、B均错;分开后,两者滑动摩擦力分别为F f1=μm1g,F f2=μm2g,则各自的加速度分别为a1==μg,a2==μg,两者做匀减速直线运动的加速度大小相等,则根据v2=2ax,可知,因为x1>x2,则v1>v2,故C对、D错。
2.(2018·福建省三明月考)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。
设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的二次方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。
在箱子下落过程中,下列说法正确的是()A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”答案C解析由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力,加速度的大小要小于重力加速度,由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用,所以A错误。
箱子刚从飞机上投下时,箱子的速度为零,此时受到的阻力的大小也为零,此时加速度的大小为重力加速度,物体处于完全失重状态,箱内物体受到的支持力为零;箱子接近地面时,速度最大,受到的阻力最大,所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的,所以B错误,C正确。
高一物理第三章期末复习检测题(答案)
高一物理第三章期末复习检测题（答案）高一物理第三章期末复习检测题和答案一、选择题1.关于弹力的产生，下列说法正确的是()A.只要两物体接触就一定产生弹力B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力产生D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用解析：根据弹力的产生条件，接触和发生弹性形变缺一不可.A、C都只是弹力产生条件的一个方面，而B只说是“有相互吸引”，只能证明有力存在，不一定产生弹力，故选D.答案：D2.(2009海南单科)两个大小分别为F1和F2(F2A.F1FF2 B .F1-F22FF1+F22C.F1-F2FF1+F2D.F21-F22F2F21+F22解析：共点的两个力合成，同向时最大为F1+F2，反向时最小为F1-F2.答案：C3.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如右图所示.以下说法正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合力不为零D.人受到的合力方向与速度方向相同解析：人站在水平踏板上，随扶梯向上匀速运动，二者之间并无相对运动或相对运动的趋势，故无摩擦力，选项B错误;人只受到重力和踏板支持力的作用，A正确;人做匀速运动，处于平衡状态，受到的合力等于零，C、D错误 .答案：A4.一物体置于粗糙水平地面上，按图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是()A.Ff甲Ff乙Ff丙B.Ff乙Ff甲Ff丙C.Ff丙Ff乙Ff甲D.Ff甲=Ff乙=Ff丙答案：D5.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如右图所示).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是()解析：该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错;与两绳长短无关，A错;但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确.答案：C6.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内.该弹簧的劲度系数为()A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1解析：设弹簧的劲度系数为k，原长为l0，当用大小为F1的力压弹簧时，由胡克定律得F1=k(l0-l1)①当用大小为F2的力拉弹簧时，由胡克定律得F2=k(l2-l0)②由①②解得k=F2+F1l2-l1，故C正确.答案：C7.如右图所示，A、B两物块叠放在一起，沿水平方向向右做匀速直线运动，物块B所受的拉力F=25 N，则物块A受到B的摩擦力为()A.0 NB.大于0 N，小于25 NC.25 ND.都可能答案：A8.水平地面上的物体受一水平力F的作用，如右图所示，现将作用力F保持大小不变，沿逆时针方向缓缓转过180，在转动过程中，物体一直在向右运动，则在此过程中，物体对地面的正压力FN和地面给物体的摩擦力Ff的变化情况是()A.FN先变小后变大，Ff不变B.FN不变，Ff先变小后变大C.FN、Ff都先变大后变小D.FN、Ff都先变小后变大解析：在转动过程中，设作用力F与水平方向的夹角为，则F在竖直方向上的分力大小为F1=Fsin ，在竖直方向上，FN=mg-Fsin ，且随F的旋转，增大，FN先变小后变大，而物体相对地面滑动，物体与地面间存在滑动摩擦力，由公式Ff=FN可知，Ff随F的旋转，也将先变小后变大，所以选项D正确.答案：D二、非选择题9.如右图所示，在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力F向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块的距离为多少?解析：当两木块一起匀速运动时，对m1：kx=m1g，所以弹簧伸长量x=m1gk.此时两木块间的距离L=L+x=L+m1gk.答案：L+m1gk10.2008年北京奥运会的体操项目中，我国运动员李小鹏夺得男子双杠冠军.下图是李小鹏在比赛中的英姿.已知李小鹏的体重为56 kg，如果李小鹏在双杠上双手倒立支撑时，两手臂的夹角为60，则两手臂的支撑力多大?(g取10 m/s2) 解析：当李小鹏用一只手支撑自己时，由二力平衡可知，手臂的作用力为F=mg=5610 N=560 N当李小鹏用两只手支撑自己时，两手臂的作用力F1和F2的合力为F，如右图所示，则有F=2F1cos 30解得F1=F2cos 30=560232 N323.3 N.答案：323.3 N11.画出下图中物体A的受力示意图，并写出力的名称及施力物体.(a)物体A静止，接触面粗糙;(b)A沿粗糙斜面上行;(c)A沿粗糙水平面滑行;(d)接触面光滑，A静止.解析：如下图所示12.如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的钢索互成150夹角，求钢索所受拉力有多大?(cos 75=0.259，g取10 N/kg)解析：钢索上与车轮接触的点受到独轮车的压力FN=mg=8010 N=800 N，此力产生了沿钢索对两侧钢索的拉伸效果，将FN按此效果分解如图所示，显然F1=F2，由几何关系得：F1=F2=FN2cos 75=80020.259 N=1 544.4 N.答案：1 544.4 N(B卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题1.下列计时数据，指时刻的是()A.高考数学考试的时间是2 hB.四川省汶川县发生8. 0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C.人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 hD.由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min答案：B2.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L原和劲度系数k分别为()A.L原=0.02 mk=500 N/mB.L原=0.10 mk=500 N/mC.L原=0.02 mk=250 N/mD.L原=0.10 mk=250 N/m解析：F1=15 N，l1=0.16 mF2=20 N，l2=0.18 m――F=5 Nl=0.02 mF=klk=Fl=250 N/mF1=k(l1-l0),l0=0.10 m答案：D3.一物体做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀变速直线运动，在最初4 s 内的平均速度是()A.16 m/sB.8 m/sC.2 m/sD.4 m/s解析：根据匀变速直线运动在一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度可知，最初4 s内的平均速度就等于2 s末的瞬时速度，即 v=v2=at=22 m/s=4 m/s，故应选D.答案：D4.如右图所示，一个物体m放在斜面上，处于静止状态，则物体所受静摩擦力()A.方向沿斜面向上B.方向沿斜面向下C.大小等于零D.大小等于mgsin解析：物体在重力的作用下具有沿斜面向下运动的趋势，所以物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与重力沿斜面向下的分量mgsin 大小相等.因此选项A、D正确.答案：AD5.甲、乙两物体沿同一方向做直线运动，6 s末在途中相遇.它们的速度图象如右图所示，可以确定()A.t=0时甲在乙的前方27 m处B.t=0时乙在甲的前方27 m处C.6 s之后两物体不会再相遇D.6 s之后两物体还会再相遇解析：由图象可知，0～6 s内，x甲=692 m=27 m，x乙=69 m=54 m，而在6 s末甲、乙正好相遇，说明是乙在追甲，x=x乙-x甲=27 m，A正确，B错误;当t6 s后，因为v甲v乙，所以乙不可能再追上甲，C正确，D错误.答案：AC6.如右图所示，对静止于水平地面上的重为G的木块，施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法正确的是()A.木块对地面的压力随F增大而增大B.木块对地面的压力随F增大而减小C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力D.木块对地面的压力就是木块的重力答案：B7.如右图所示，木块A放在平板车B上，随平板车一起沿水平面向右做匀速运动，则()A.木块A与平板车B之间有摩擦力，等于mg(为B与A之间的动摩擦因数)B.木块A与平板车B之间有摩擦力，方向水平向右C.木块A与平板车B之间有摩擦力，方向水平向左D.木块A与平板车B之间没有摩擦力解析：木块A随平板车B以共同速度一起做匀速运动，受力平衡，如果木块A受静摩擦力作用，木块A在水平方向受力不再平衡.因此，木块A不受静摩擦力作用，选项D正确.答案：D8.如右图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10 N，F2=2 N.若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为()A.10 N，方向向左B.6 N，方向向右C.2 N，方向向右D.零解析：可以先将F1，F2两个力进行合成，合力为8 N，方向向右，木块处于静止状态，所以木块还受到向左的摩擦力8 N.撤去F1后，木块受2 N的推力，方向向左，所以木块受2 N的摩擦力，方向向右，水平方向合力为零.故正确答案为D.答案：D9.如右图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距增大解析：若只增加重物的质量，则绳子拉力增大，脚所受的拉力增大，B选项正确;若只将病人的脚向左移动，则夹角会减小，绳子拉力的合力增大，脚所受的拉力增大，C选项正确;若只增加绳的长度，拉力不变，A选项错误;只将两只滑轮的距离增大，则夹角会增大，绳子拉力的合力减小，脚所受的拉力减小，D 选项错误.答案：BC二、非选择题10.用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质.现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系.(1)测量上述物理量需要的主要器材是________、________等.(2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L间的关系式：x=________.(若用到比例系数，可用k表示.假设实验中合金丝直径的变化可忽略)长度L/cm 伸长量x/cm 拉力F/N5.00 0.20 50.05.00 0.40 100.010.00 0.40 50.0(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是________(只需写出一种).(4)若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20 cm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为______N.解析：(1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度.(2)由题目所给的数据分析可知：当力一定时，伸长量与长度成正比;当长度一定时，伸长量和力成正比，故x=kFL(取一组数据验证，式中的k不为零).(3)研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制某一个量不变，如长度不变，再研究伸长量与拉力的关系，这种方法称为控制变量法.这是物理实验中的一个重要研究方法.(4)代入表中数据把式中的k求出，得k=1 250，再代入已知数据，L=20 cm，x=L100=0.2 cm，可求得最大拉力F=12.5 N.答案：(1)弹簧测力计、刻度尺(2)kFL(3)控制变量法(4)12.511.某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm，x2=4.74 cm，x3=6.40 cm，x4=8.02 cm，x5=9.64 cm，x6=11.28 cm，x7=12.84 cm.(1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字);计数点 1 2 3 4 5 6各计数点的速度/(ms-1) 0.50 0.70 0.90 1.10 1.51(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v-t图象(以0计数点作为计时起点);由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2.解析：(1)5点的速度利用平均速度替代，即v=x5+x62T，这里T=0.08 s，代入数据算得v5=1.31 m/s.(2)描点画图象，由速度图象找到斜率即为加速度.a=2.5 m/s2.答案：(1)1.31(2)图象略2.4～2.6 m/s212.拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥(如下图甲)都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱券两端的基石来承受.现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券(每块楔块对应的圆心角为30)，如图乙所示.如果每个楔块的质量m=3 kg，则：(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大?(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50 N的压力F，那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持力是多大?(g取9.8 N/kg)解析：(1)六块楔块受到的总重力G=6mg=176.4 N，由平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为G2，即88.2 N.(2)以中间两楔块为研究对象，其受力如图所示，F1与F2分别垂直于所对应的半径，则F1和F2间夹角为120，由对称性可知F1=F2，由互成120角相等的两个力合成的特点知F1=F2=2mg+F=108.8 N.答案：(1)88.2 N(2)108.8 N。
2022高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律阶段检测含解析新人教版
阶段滚动检测(三)(第三章)(45分钟 100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1～5小题为单选,6～8小题为多选)1．(2021·西安模拟)有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来，如图所示，弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来。
我们可以把篮球下落的情境理想化：篮球脱离篮网静止下落，碰到水平地面后反弹，如此数次落下和反弹。
若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力大小恒定，则下列图象中可能正确的是( )【解析】选A 。
篮球向下运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第二定律有mg －f ＝ma 1，解得a 1＝g －f m ；篮球反弹向上运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第二定律有mg ＋f ＝ma 2，解得a 2＝g ＋f m，联立得a 1<a 2，即下落的加速度大小小于上升的加速度大小，故v t 图线正方向的斜率小于负方向的斜率，由于碰撞中存在能量损失，所以篮球弹起时的速度越来越小，故A 正确，B 、C 、D 错误。
【加固训练】 如图，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是 ( )A.从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程B.从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程C.从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大D.速度达到最大时加速度也达到最大【解析】选A。
从接触弹簧到速度最大的过程，小球的加速度向下，且加速度逐渐减小，是失重过程，当弹簧的弹力等于小球的重力时，小球的加速度为零，此时速度最大，A正确，C、D 错误；当小球到达最低点时，小球的加速度最大，速度为0，则从接触弹簧到加速度最大的过程中，小球先向下加速，后向下减速，先失重，后超重，故B错误。
2.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度—时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5 s，5～10 s，10～15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则( )A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3D．F1＝F3【解析】选A。
高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律综合过关规范限时检测 新人教版必修1(2021年最新整理)
2018版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律综合过关规范限时检测新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律综合过关规范限时检测新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三章综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟.一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共计48分.1～4题为单选，5～8题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分）1．(2016·河南郑州二模)图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的·表示人的重心。
图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图象，两图中a－g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出，重力加速度g取10m/s2，根据图象分析可知导学号 51342349( B ）A．人的重力为1500NB．c点位置人处于超重状态C．e点位置人处于失重状态D．d点的加速度小于f点的加速度[解析] 分析图象可知：a点，人处于静止状态,重力等于支持力，所以G＝500N，A错误。
c点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故B正确。
e点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故C错误。
在f点，人只受重力,加速度为g＝10m/s2；在d点,根据牛顿第二定律有F N－mg＝ma，得a＝20m/s2，d点的加速度大于f点的加速度，D错误。
2．（2016·四川绵阳一诊)如图，带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上，光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上，弹簧处于拉伸状态.现剪断细线，小球沿斜面向下运动的过程中导学号 51342350（ B ）A．弹簧达到自然长度前加速运动，之后减速运动B．弹簧达到自然长度前加速运动，之后先加速运动后减速运动C．加速度先增大后减小D．加速度一直减小[解析] 在未剪断细线时，弹簧处于伸长状态，故弹簧对小球有向下的弹力，故剪断细线后小球先加速向下运动，加速度减小,当弹簧的弹力等于小球重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大、球继续向下运动,此后弹簧的弹力大于小球重力沿斜面向下的分力，小球做减速运动，并且加速度增大，故B正确，A、C、D错误。
高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律课后限时训练 新人教版必修
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牛顿第一定律牛顿第三定律一、选择题（本题共14小题，1~9题为单选，10~13题为多选）1．(2016·湖南衡阳一中期中）意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是错误!（ C )A．力不是维持物体运动的原因B．力是使物体产生加速度的原因C．自由落体运动是一种匀变速直线运动D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性[解析] 测量铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时,这时铜球做自由落体运动,由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，故选C。
（2016·陕西西安第一中学期中）2016年9月2日，安徽省宿州市灵璧县，一辆满载“工”2．字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车上的钢材向前冲出，压扁驾驶室.关于这起事故原因的物理分析正确的是错误!( A )A．由于车上的钢材有惯性，在汽车制动时,继续向前运动，压扁驾驶室B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动C．由于车上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动[解析] 惯性是物体的固有属性,惯性的唯一量度是质量，钢材具有惯性，在汽车制动时，会继续向前运动，压扁驾驶室，所以A项正确。
2022版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律练习含解析新人教版
第三章牛顿运动定律综合过关规X限时检测满分：100分考试时间：45分钟一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。
每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退。
设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则( A )A．F1＝F2，α1>α2B．F1>F2，α1＝α2C．F1＝F2，α1<α2D．F1>F2，α1>α2[解析] 本题考查相互作用力与受力角度问题。
杆的质量不计，可知F1、F2为两人之间的相互作用力，故F1＝F2，比赛中决定胜负的是人受到的最大静摩擦力的大小，甲获胜，则说明甲受到的摩擦力大，甲对地的正压力大，而两人重力大小相同，则说明甲是通过增大身体的倾角借助杆上的推力增大了对地面的压力，所以α1>α2，A正确。
2．(此题为更换后新题)(2021·某某省高三月考)如图所示为一款“乒乓球训练神器”，其构造简单且不受空间的限制，非常适用于居家锻炼。
整个系统由金属底座、支撑杆、高弹性软杆以及固定在软杆一端的乒乓球构成。
在某一次击球后，乒乓球从A点以某一初速度开始运动，经过最高点B之后向右运动到最远处C点，不计空气阻力，则乒乓球从A点到C点过程中( B )A ．在C 点时，乒乓球所受合外力为零B ．软杆对乒乓球做负功C ．地面对底座的摩擦力始终为零D ．地面对底座的支持力始终不变[解析] 在C 点时，乒乓球速度为零，但加速度不为零，因此所受合力一定不为零，A 错误；由于C 点比A 点低，重力对乒乓球做了正功，根据动能定理得：mg Δh ＋W ＝0－12mv 20，可知，杆的弹力对乒乓球一定做了负功，B 正确；由于乒乓球在水平方向做变速度运动，因此杆对乒乓球在水平方向的力不为零，再对底座进行受力分析可知，地面对底座的摩擦力也不会始终为零，C 错误；由于乒乓球在竖直方向上不是匀速运动，杆对乒乓球在竖直方向上的力是变化的，因此地面对底座在竖直方向的力也是变化的，D 错误。
2019版一轮物理复习(人教版)练习：第三章章末检测含解析
章末检测一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1～5题只有一个选项正确,6～8题有多个选项正确)1、下列说法正确的是()A、在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果B、运动的物体惯性大,静止的物体惯性小C、作用力与反作用力可以作用在同一物体上D、物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小解析:在水平面上运动的物体最终停下来,是因为受到摩擦力作用的结果,力不是维持物体运动的原因,故A错误;物体惯性大小的量度是质量,与物体的运动状态无关,故B错误;作用力与反作用力作用在不同的物体上,不能相互抵消,故C错误;根据牛顿第二定律,物体所受的合外力减小,加速度一定减小;加速度减小,如果加速度与速度同向,则速度增大,故D正确、答案:D2、如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中,则以下分析正确的是()A、M下滑的速度不变B、M开始在传送带上加速到2v0后向下匀速运动C、M先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动D、M受的摩擦力方向始终沿传送带向上解析:传送带静止时,物块匀速下滑,故mg sin θ＝F f,当传送带转动速度小于v0时,物块受到的滑动摩擦力不变,物块的运动状态不变,即物块做匀速直线运动;当传送带的速度大于v0时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物体向下做加速运动,当速度达到2v0时,物块和传送带具有相同的速度匀速下滑,故C正确、答案:C3、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块、当小车在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N、这时小车运动的加速度大小是()A、2 m/s2B、4 m/s2C、6 m/s2D、8 m/s2解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 N、物体在水平方向所受到的合外力为:F＝F T乙－F T甲＝12 N－8 N＝4 N、根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a＝Fm＝41m/s2＝4 m/s2,小车与物块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为4 m/s2,故选B.答案:B4、在建筑工地,民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起,其中A的质量为m,B的质量为3m,水平作用力为F,A、B之间的动摩擦因数为μ.在此过程中,A、B间的摩擦力为() A、μF B、2μFC.32m (g ＋a ) D 、m (g ＋a )解析:由于A 、B 相对静止,故A 、B 之间的摩擦力为静摩擦力,设民工兄弟对A 、B 在竖直方向上的摩擦力为F f ,以A 、B 整体为研究对象可知在竖直方向上有2F f －(m ＋3m )g ＝(m ＋3m )a ,设B 对A 的摩擦力方向向下,大小为F f ′,对A 由牛顿第二定律有F f －F f ′－mg ＝ma ,解得F f ′＝m (g ＋a ),D 正确,A 、B 、C 错误、答案:D5.如图所示,质量分别为m 和2m 的物体A 、B 由轻质弹簧相连后放置在一箱子C 内,箱子质量为m ,整体悬挂处于静止状态、当剪断细绳的瞬间,以下说法正确的是(重力加速度为g )( )A 、物体A 的加速度等于gB 、物体B 和C 之间的弹力为零C 、物体C 的加速度等于gD 、物体B 的加速度大于g解析:物体A 受重力和支持力,在细绳剪断瞬间仍受力平衡,所以a ＝0,故A 错误;B 、C 相对静止,将B 、C 看作一个整体,受重力和弹簧的压力,弹簧的压力等于A 物体的重力,故整体的加速度为:a ＝mg ＋2mg ＋mg 2m ＋m＝43g ,故D 正确,C 错误、根据以上分析知B 与C 之间弹力如果为零,C 的加速度将为g ,故物体B 和C 之间的弹力不为零,故B 错误、答案:D6、如图(a)所示,质量相等的a 、b 两物体,分别从斜面上的同一位置A 由静止下滑,经B 点在水平面上滑行一段距离后停下、不计经过B 点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度—时间图象如图(b)所示,下列说法正确的是()A、a在斜面上滑行的加速度比b的大B、a在水平面上滑行的距离比b的短C、a与斜面间的动摩擦因数比b的小D、a与水平面间的动摩擦因数比b的大解析:由图(b)斜率可知a做加速运动时的加速度比b做加速时的加速度大,故A正确;物体在水平面上的运动是匀减速运动,a从t1时刻开始,b从t2时刻开始、由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,a在水平面上做匀减速运动的位移比b在水平面上做匀减速运动的位移大,故B错误;物体在斜面上运动的加速度为a＝g sin θ－μg cos θ,因为a的加速度大于b的加速度,所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小,故C正确;物体在水平面上运动的加速度为a′＝μg,因为a的加速度小于b的加速度,所以a与水平面间的动摩擦因数比b的小,故D错误、故选A、C.答案:AC7.如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示,g 取10 m/s2,则下列结论正确的是()A、物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B 、物体的质量为2 kgC 、物体的加速度大小为4 m/s 2D 、物体的加速度大小为5 m/s 2解析:初始时物体处于静止状态,mg ＝kx 1,由图可知x 1＝4 cm,初始时F 1＝ma ,F 1＝10 N,在x 1＝4 cm 之后F 不变,说明物体离开弹簧,物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态,由牛顿第二定律F 2－mg ＝ma ,F 2＝30 N,解得m ＝2 kg,a ＝5 m/s 2,B 、D 正确、答案:BD8、如图,一个质量为m ＝1 kg 的长木板置于光滑水平地面上,木板上放有质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝2 kg 的A 、B 两物块,A 、B 两物块与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2,若现用水平恒力F 作用在A 物块上,重力加速度g ＝10 m/s 2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则下列说法正确的是( )A 、当F ＝2 N 时,A 物块和木板开始相对滑动B 、当F ＝1 N 时,A 、B 两物块都相对木板静止不动C 、若F ＝4 N,则B 物块所受摩擦力大小为43 ND 、若F ＝6 N,则B 物块的加速度大小为1 m/s 2解析:当A 、B 及木板一起运动时,有F ＝(m ＋m A ＋m B )a ,F f A ＝(m ＋m B )a ,F f B ＝m B a ,可见F f A ＞F f B ,而F f A m ＜F f B m ,故当F f A ＝F f A m ＝μm A g 时,A 、B 及木板恰好一起运动,此时a ＝13μg ,F ＝43μmg ＝83 N,可见当0＜F ≤83 N 时三者一起加速,当F ＞83 N 时,A 物块在长木块上开始滑动,故A 错误;当F ＝1 N时,A 、B 和木板保持相对静止,整体在F 作用下向左匀加速运动,B 正确;当F ＞83 N 时,A 相对木板开始运动,对木板一个向左的滑动摩擦力,大小为2 N,B与木板间的最大静摩擦力为F f B＝μm B g＝4 N,故此时物块B相对木板静止,即长木板和B在向左的2 N的作用下向左运动,整体的加速度a＝2 2＋1m/s2＝23m/s2,对B有Ff B′＝m B a＝43N,C正确,D错误、答案:BC二、非选择题(共5小题,52分)9、(8分)某同学在实验室用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与质量的关系”的实验、(1)为了尽可能减少摩擦力的影响,打点计时器最好选用________(选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),同时需将长木板的右端垫高,轻推一下小车,使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做________、(2)在________条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,通过改变________(选填“沙和沙桶”或“小车”)的质量,可探究加速度与________(选填“小车”或“沙和沙桶”)质量的关系、(3)如果某次实验打出的纸带如图乙所示,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,A、B、C到O 点的距离在图中已标出,所用交流电的频率为f,则测出小车运动的加速度为a＝________.解析:(1)电磁打点计时器的振针与纸带间存在一定的摩擦,因此为了尽可能减少摩擦力的影响,应选用电火花计时器;平衡摩擦力时,应该在不挂沙桶的条件下,轻推小车,如果小车做匀速直线运动,表明摩擦力已平衡、(2)在沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力;应通过改变小车的质量,探究加速度与小车质量的关系、(3)由(s 3－s 2)－(s 2－s 1)＝a (5f )2得小车运动的加速度a ＝(s 1＋s 3－2s 2)f 225. 答案:(1)电火花计时器 匀速直线运动 (2)沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 小车 小车 (3)(s 1＋s 3－2s 2)f 22510、(8分)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧测力计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测力计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时停止,记下弹簧测力计的示数F 0,以此表示滑动摩擦力的大小,将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F 1,然后释放木板,并用停表记下木板运动到PQ 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__________________________________________、(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a 与弹簧测力计示数F 1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)根据匀变速直线运动公式d ＝12at 2得a ＝2d t 2,重复实验多次测量,求平均值、(2)当F 1＞F 0时,木板才产生加速度,故a 、b 错误、继续向瓶中加水,木板开始运动,但并非绳子的拉力就是瓶和水的总重力,只有当瓶和水的质量远小于木板和弹簧测力计的质量时,F 1才可以近似等于绳子的拉力,此时a F 1图象为一段倾斜的直线,瓶和水的质量不远小于木板和弹簧测力计的总质量时,绳子的拉力小于F 1,其a F 1图线的斜率将逐渐减小,故c 正确,d 错误、(3)缓慢向瓶中加水,可以更方便地获取多组实验数据,缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动,可以比较精确地测出摩擦力的大小,B 、C 正确、答案:(1)2d t 2 多次测量求平均值 (2)c (3)BC11、(10分)在水平地面上有一质量为2 kg 的物体,物体在水平拉力F 的作用下由静止开始运动,10 s 后拉力大小减为F 3,该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示、求:(1)物体受到的拉力F 的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数、(g 取10 m/s 2)解析:(1)设物体所受滑动摩擦力为F f ,物体在0～10 s 的运动过程中,加速度的大小为a 1＝8 m/s 10 s ＝0.8 m/s 2由牛顿第二定律得F －F f ＝ma 1①物体在10～14 s 的运动过程中,加速度为a 2＝0－8 m/s 4 s ＝－2 m/s 2由牛顿第二定律得F 3－F f ＝ma 2②由①②式求得:F ＝8.4 N,F f ＝6.8 N.(2)由F f ＝μmg 得μ＝F f mg ＝6.8 N 20 N ＝0.34故动摩擦因数为μ＝0.34.答案:(1)8.4 N (2)0.3412.(10分)(2018·山东省潍坊质检)如图所示,固定两斜面AB 、AC 的倾角分别为37°和53°,两物块P 、Q 用一根不可伸长的轻绳相连,跨过固定在斜面顶端的定滑轮放在斜面上,轻绳与两斜面平行、物块P 在沿斜面AB 向下的拉力F 作用下处于静止状态、P 、Q 质量均为0.1 kg,AC 光滑,P 与AB 间的动摩擦因数为0.2.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g 取10 m/s 2,sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8.求:(1)拉力F 大小满足的条件;(2)撤去拉力F 时,物块P 的加速度大小、解析: (1)对物块Q ,由平衡条件有F T ＝mg sin 53°对物块P ,当摩擦力沿斜面向上时F 最大,由平衡条件有F max ＋mg sin 37°＝F T ＋μmg cos 37°解得:F max ＝0.36 N当摩擦力沿斜面向下时F 最小,由平衡条件有F min ＋mg sin 37°＋μmg cos 37°＝F T解得:F min ＝0.04 N即0.04 N ≤F ≤0.36 N.(2)撤去拉力F 后对物块Q :mg sin 53°－F T ′＝ma对物块P :F T ′－mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma解得:a ＝0.2 m/s 2.答案:(1)0.04 N ≤F ≤0.36 N (2)0.2 m/s 213、(16分)如图所示,某传送带与地面倾角θ＝37°,A 、B 之间距离L 1＝2.05 m,传送带以v 0＝1.0 m/s 的速率逆时针转动、质量为M ＝1.0 kg 、长度L 2＝1.0 m 的木板上表面与小物块的动摩擦因数μ2＝0.4,下表面与水平地面间的动摩擦因数μ3＝0.1,开始时长木板靠近传送带B 端并处于静止状态、现在传送带上端A 无初速地放一个质量为m ＝1.0 kg 的小物块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ1＝0.5,假设小物块在滑离传送带至木板右端时速率不变,sin 37°＝0.6,g 取10 m/s 2 .求:(1)小物块离开B 点的速度大小;(2)小物块在木板上滑过的距离;(3)木板在地面上能滑过的最大距离、解析:(1)刚开始小物块相对传送带往上滑,其加速度为a 1＝g sin 37°＋μ1g cos 37°＝10 m/s 2达到传送带速度v 0用的时间t 1＝v 0a 1＝0.1 s11 位移s 1＝12a 1t 21＝0.05 m过后因μ1＜tan 37°,故小物块相对传送带往下滑,其加速度a 2＝g sin 37°－μ1g cos 37°＝2 m/s 2s 2＝L 1－s 1＝v 2B －v 202a 2v B ＝3 m/s(2)小物块滑上木板相对滑动时做匀减速运动,其加速度a 3＝－μ2g ＝－4 m/s 2木板的加速度a 4＝μ2mg －μ3(mg ＋Mg )M＝2 m/s 2 设经过t 2小物块与木板达到相同速度v 2,则v B ＋a 3t 2＝a 4t 2,故t 2＝0.5 s v 2＝a 4t 2＝1 m/s小物块对地位移s 3＝v 22－v 2B 2a 3＝1 m 木板对地位移s 4＝v 222a 4＝0.25 m 小物块在木板上滑过的距离Δs ＝s 3－s 4＝0.75 m.(3)因μ3＜μ2,小物块能与木板保持相对静止,其整体加速度为a 5＝－μ3g ＝－1 m/s 2小物块与木板做匀减速运动到停止的位移s 5＝0－v 222a 5＝0.5 m 木板对地的位移s 板＝s 4＋s 5＝0.75 m.答案:(1)3 m/s (2)0.75 m (3)0.75 m。
近年届高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律章末过关检测新人教版(2021年整理)
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第三章牛顿运动定律章末过关检测（三)（时间：60分钟满分: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.(2018·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．（2018·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(M ＋m）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（M＋m)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，F N＝Mg，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。
2020版高考物理一轮复习第3章章末检测含解析新人教版
第三章 章末检测(45分钟 100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2019·泰安模拟)下列哪个说法是正确的( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B [体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态，蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下，都处于失重状态，选项A错误，B正确；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态，游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，选项C、D 错误。
]2.(2019·池州模拟)磁性冰箱贴既可以用来装饰冰箱，也可以用来记事备忘，当冰箱贴紧紧吸住侧壁不动时，下列说法正确的是( )A．冰箱贴受到三个力作用B．冰箱贴受到四个力作用C．磁性吸力和弹力是一对相互作用力D．冰箱贴受到的摩擦力的大小大于其受到的重力B [冰箱贴共受到重力、摩擦力、冰箱门对它的吸引力、冰箱门对它的支持力共四个力作用，A错误，B正确；相互的磁性吸力是一对相互作用力，磁性吸力和弹力是一对平衡力，C 错误；由于冰箱贴相对地面是静止的，因此冰箱贴受到的摩擦力的大小等于受到的重力，D错误。
]3.(2019·大庆模拟)如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，已知重力加速度为g，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．A 球的受力情况未变，加速度为零B ．C 球的加速度沿斜面向下，大小为g2C ．A 、B 之间杆的拉力大小为2mg sin θD ．A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为g sin θ12D [细线被烧断的瞬间，C 不再受细线的拉力作用，a C ＝g sin θ，沿斜面向下，B 错误。
高考一轮复习人教版物理做好题得高分练习 选修3-3章末
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．(2010·广东理综)如右图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气________.A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强，洗衣缸内水位升高，两者间水位差变大，封闭气体压强变大，同时细管中水位上升，封闭气体体积减小，故选项B正确．答案： B2．(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是________．(填选项前的编号)①化石能源为清洁能源②纳米材料的粒度在1～100 μm之间③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程________．(填选项前的编号)①气体从外界吸收热量2.0×105 J②气体向外界放出热量2.0×105 J③气体从外界吸收热量6.0×104 J④气体向外界放出热量6.0×104 J解析：(1)选项①错误：化石能源是指煤炭、石油和天然气，这些能源在燃烧时要产生大量的废气、粉尘等会对环境带来污染．选项②错误：纳米材料指的是直径在1～100 nm 的颗粒或直径在1～100 nm的细纤维构成的材料．选项③正确：半导体就是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料．选项④错误：液晶介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性又具有晶体的某些物理性质的各向异性．(2)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105 J，负号表示放出热量，所以②正确，其他选项错误．答案：(1)③(2)②3．(1)下列关于分子动理论说法中正确的是________．(填选项前的编号)①分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大②分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大③物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大④显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的作无规则运动，这就是液体分子的运动(2)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，________.(填选项前的编号)①气体的密度增大②气体的压强不变③气体分子的平均动能减小④气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多解析：(1)本题考查分子动理论，当分子间距离r<r0时，分子间距离增加，分子力做正功，分子势能减小，当r>r0时，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以①对②错；温度越高，物体内大量分子的平均速率增大，并不是所有分子速率都增大，③错；布朗运动中，是液体中的小颗粒在做无规则的运动，从而间接的反映出液体分子在做无规则运动，④错．本题主要考查概念和记忆，属容易题．(2)本题考查理想气体的性质，封闭气缸内，容积不变，气体质量不变，所以气体密度不变①错；温度升高，分子平均动能增加，每秒钟撞击单位面积器壁的分子数增多，对器壁的撞击力变大，压强变大，所以②③错；④对．答案：(1)①(2)④4．(1)汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是2.6×103J，气体的内能减少了5.4×103 J，则在此过程中________．A．气体放出了2.8×103 J的热量B．气体吸收了2.8×103 J的热量C．气体放出了8.0×103 J的热量D．气体吸收了8.0×103 J的热量(2)一定质量的理想气体由状态A变为状态C，其有关数据如图所示．若气体在状态A的体积V A＝2×10－3 m3.求气体在状态C时的体积．解析：(2)由题图可知，A→B过程为等容过程，即V B＝V A＝2×10－3 m3B→C过程为等温过程，则有p B V B＝p C V C解得：状态C的体积V C＝1.5×10－3 m3答案：(1)A(2)1.5×10－3 m35．(1)在寒冷的冬天，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为360 cm3，它所包含的水分子数目约为多少个？(已知1 mol水的质量约为18 g，阿伏加德罗常数取6.0×1023mol－1)(2)如右图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强保持不变，则() A．气体A吸热，内能增加B．气体B吸热，对外做功，内能不变C ．气体A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多D ．气体B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变解析： (1)因为热水袋中水的质量为m ＝ρV ＝360 g ，故所包含的水分子数目n ＝m MN A ＝1.2×1025个．(2)当电热丝对气体A 加热后，由于气体A 的体积不变，气体A 没有对外界做功，故内能增大，A 正确；气体B 作等压变化，但由于温度升高，所以内能增大，B 错误；气体A 的压强增大，而单位体积内的分子数不变，所以气体A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多，C 正确；气体B 的压强不变，但温度升高，所以气体B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少，D 错误．答案： (1)1.2×1025 (2)AC6．(1)下列说珐正确的是________(填写选项前的字母)．A ．压缩气体需要做功，说明气体分子间存在斥力B ．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子间有空隙C ．温度相同的氢气和氧气，氢气分子的平均动能和氧气分子的相同D ．夏天荷叶上小水珠呈球形，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故(2)如图所示为一沾有肥皂膜的闭合金属框，若将膜面上棉线圈内部的膜戳破，棉线会被拉成圆形，这是因为________的作用；与戳破前相比，肥皂膜的内能________(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
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高考物理一轮复习第3章章末检测含解析新人教版第三章章末检测(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2019·泰安模拟)下列哪个说法是正确的( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B[体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态，蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下，都处于失重状态，选项A错误，B正确；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态，游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，选项C、D 错误。
]2.(2019·池州模拟)磁性冰箱贴既可以用来装饰冰箱，也可以用来记事备忘，当冰箱贴紧紧吸住侧壁不动时，下列说法正确的是( )A．冰箱贴受到三个力作用B．冰箱贴受到四个力作用C．磁性吸力和弹力是一对相互作用力D．冰箱贴受到的摩擦力的大小大于其受到的重力B[冰箱贴共受到重力、摩擦力、冰箱门对它的吸引力、冰箱门对它的支持力共四个力作用，A错误，B正确；相互的磁性吸力是一对相互作用力，磁性吸力和弹力是一对平衡力，C错误；由于冰箱贴相对地面是静止的，因此冰箱贴受到的摩擦力的大小等于受到的重力，D 错误。
]3.(2019·大庆模拟)如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，已知重力加速度为g，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．A 球的受力情况未变，加速度为零B ．C 球的加速度沿斜面向下，大小为g2C ．A 、B 之间杆的拉力大小为2mg sin θD ．A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为12g sin θD [细线被烧断的瞬间，C 不再受细线的拉力作用，a C ＝g sin θ，沿斜面向下，B 错误。
以A 、B 组成的系统为研究对象，烧断细线前A 、B 静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力F 弹＝3mg sin θ，由于弹簧弹力不能突变，烧断细线的瞬间，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律，得3mg sin θ－2mg sin θ＝2ma ，则A 、B 的加速度a ＝12g sin θ，A 错误，D 正确。
设杆的拉力为F T ，以B 为研究对象，由牛顿第二定律，得F T －mg sin θ＝ma ，解得F T ＝32mg sinθ，C 错误。
]4.如图所示，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。
下列选项中v 、a 、f 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，其中正确的是( )A B C DC [物体在斜面上下滑，受到重力、支持力和摩擦力的作用，其合外力为恒力，加速度为恒量，物体做匀加速直线运动，故加速度图象应为一平行于横轴的直线段，速度v ＝at ，则速度图象应为一向上倾斜的直线段，路程s ＝12at 2，则路程随时间变化的图象应为一开口向上的抛物线，A 、B 、D 错误；物体滑到水平面上后，在摩擦力作用下做匀减速直线运动，此时的摩擦力大于在斜面上运动时的摩擦力，所以C 正确。
]5.某科研单位设计了一空间飞行器，如图所示，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力的方向与水平方向的夹角α＝60°，使飞行器恰好沿与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器可以沿原方向匀减速飞行直至速度为零，飞行器所受空气阻力不计。
下列说法中正确的是( )A ．加速时动力的大小等于mgB ．加速与减速时的加速度大小之比为2∶ 3C ．减速飞行时间t 后速度为零D ．加速与减速过程发生的位移大小之比为1∶2D [起飞时，飞行器受动力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F ，合力为F 合，如图甲所示。
在△OFF 合中，由几何关系得F ＝3mg ，F 合＝mg ，A 错误。
由牛顿第二定律得飞行器的加速度a 1＝g ，动力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°角斜向下，动力F ′跟合力F ′合垂直，如图乙所示，此时合力大甲 乙小F ′合＝mg sin 30°＝12mg ，动力大小F ′＝mg cos 30°＝32mg ，飞行器的加速度大小a 2＝F ′合m＝0.5g ，加速与减速时的加速度大小之比a 1∶a 2＝2∶1，B 错误。
减速飞行到速度为零的最高点的时间t ′＝v a 2＝a 1t a 2＝gt0.5g＝2t ，C 错误。
t 时刻的速率v ＝a 1t ＝gt ，加速与减速过程发生的位移大小之比为v 22a 1∶v 22a 2＝1∶2，D 正确。
]6.(2019·济南检测)如图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A 、B 两物体，B 的质量是A 的2倍，B 受到向右的恒力F B ＝2 N ，A 受到的水平力F A ＝(9－2t )N(t 的单位是s)。
从t ＝0开始计时，则( )A ．A 物体3 s 末时的加速度是初始时刻的511B ．t >4 s 后，B 物体做匀加速直线运动C ．t ＝4.5 s 时，A 物体的速度为零D ．t >4.5 s 后，A 、B 的加速度方向相反ABD [对于A 、B 整体，由牛顿第二定律有F A ＋F B ＝(m A ＋m B )a ，设A 、B 间的作用力为N ，则对B 由牛顿第二定律可得N ＋F B ＝m B a ，解得N ＝m BF A ＋F B m A ＋m B －F B ＝16－4t3N 。
当t ＝4 s 时N ＝0，A 、B 两物体开始分离，此后B 做匀加速直线运动，而A 做加速度逐渐减小的加速运动，当t＝4.5 s 时，A 物体的加速度为零而速度不为零，t >4.5 s 后，A 所受合外力反向，即A 、B 的加速度方向相反。
当t <4 s 时，A 、B 的加速度均为a ＝F A ＋F Bm A ＋m B。
故选项A 、B 、D 正确。
] 7.如图所示，某传动装置与水平面的夹角为30°，两轮轴心相距L ＝2 m ，A 、B 分别是传送带与两轮的切点，传送带不打滑。
现传送带沿顺时针方向匀速转动，将一小物块放置于A 点，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝32，g 取10 m/s 2。
若传送带的速度可以任意调节，当小物块在A 点以v 0＝3 6 m/s 的速度沿传送带向上运动时，小物块到达B 点的速度可能为( )A ．1 m/sB ．3 m/sC ．6 m/sD ．9 m/sBC [由题意可知mg sin 30°<μmg cos 30°，若传送带的速度很小(一直小于物块的速度)，小物块一直减速，加速度a 1＝g sin 30°＋μg cos 30°＝12.5 m/s 2，到达B 点时的速度最小，且最小速度v 1＝v 20－2a 1L ＝2 m/s ；若传送带的速度很大(一直大于物块的速度)，小物块一直加速，加速度a 2＝μg cos 30°－g sin 30°＝2.5 m/s 2，到达B 点时的速度最大，且最大速度v 2＝v 20＋2a 2L ＝8 m/s ；综上可知小物块到达B 点的速度在2 m/s 到8 m/s 的范围内，选项B 、C 正确。
]8．如图甲所示，质量m ＝1 kg 、初速度v 0＝6 m/s 的物块受水平向左的恒力F 作用，在粗糙的水平地面上从O 点开始向右运动，O 点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g ＝10 m/s 2，下列说法中正确的是( )甲 乙A ．t ＝2 s 时物块速度为零B ．t ＝3 s 时物块回到O 点C ．恒力F 大小为2 ND ．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1ACD [通过图象可知，物块在恒力F 作用下先做匀减速直线运动，反向后做匀加速直线运动，物体匀减速直线运动的加速度大小为：a 1＝v 202x 1＝362×6 m/s 2＝3 m/s 2，物体匀减速直线运动的时间为：t 1＝v 0a 1＝63 s ＝2 s ，故A 项正确；匀加速直线运动的加速度大小为：a 2＝v ′22x 2＝162×8m/s 2＝1 m/s 2，反向加速到出发点的时间t ′＝2x 1a 2＝2×61s ＝2 3 s ，故B 项错误；根据牛顿第二定律，得F ＋f ＝ma 1，F －f ＝ma 2，联立两式解得F ＝2 N ，f ＝1 N ，则动摩擦因数为μ＝f mg ＝110＝0.1，故C 、D 项正确。
]二、非选择题(本题共4小题，共52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)9．(12分)利用力传感器研究“加速度与合外力的关系”的实验装置如图甲所示。
甲(1)下列关于该实验的说法，正确的是________。
(选填选项前的字母) A ．做实验之前必须平衡摩擦力B ．小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多C ．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行D ．实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点(2)从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz 。
乙从图中所给的刻度尺上读出A 、B 两点间的距离x 1＝________cm ，该小车的加速度a ＝________m/s 2(计算结果保留2位有效数字)，实验中纸带的________(选填“左”或“右”)端与小车相连接。
解析：(1)研究加速度与力的关系实验中，认为细线的拉力为小车所受的合力，所以实验前需平衡摩擦力，A 正确。
因为实验中用力传感器测量细线的拉力，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量，B 错误。
细线的拉力为小车所受的合力，所以细线需要与木板平行，则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，C 正确。
实验开始的时候，小车应紧靠打点计时器，D 错误。
(2)从图中所给的刻度尺上可读出A 、B 两点间的距离x 1＝0.70 cm 。