【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试：专题3——牛顿运动定律

阶段示范性金考卷(三)本卷测试内容：牛顿运动定律本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分。

测试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7小题，只有一个选项正确；第8～10小题，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1. 如果要测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量，应该选用的仪器是()A. 米尺、弹簧测力计、秒表B. 量筒、天平、秒表C. 米尺、天平、秒表D. 米尺、电子测力计、打点计时器解析：在国际单位制中规定的三个力学基本物理量分别是长度、质量和时间，要测量它们所使用的仪器应分别为米尺、天平和秒表，故选项C正确。

答案：C2. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。

无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。

一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。

那么下列说法中正确的是()A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：本题考查的是物体的受力分析，意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力。

当扶梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C。

答案：C3. [2014·长春一模]下列说法正确的是()A. 当物体没有受到外力作用时，才有惯性，而物体受到外力作用时，就没有了惯性B. 物体在粗糙的平面上减速滑行，初速度越大，滑行的时间越长，说明惯性的大小与速度有关C. 物体惯性的大小取决于其质量D. 物体惯性的大小与其质量无关解析：惯性大小取决于物体质量，和外力、速度无关，所以选项A、B、D错误，C正确。

答案：C4. [2014·广东湛江一模]如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述正确的是()A. 小球的速度先减小后增大B. 小球的加速度先减小后增大C. 小球的加速度先增大后减小D. 在该过程的位移中点处小球的速度最大解析：小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，当mg>kx时，小球做加速度减小的加速运动；当mg＝kx时，小球的加速度等于零，速度达到最大；当mg<kx时，小球做加速度增大的减速运动。

故A、C错误，B正确。

小球速度最大处时mg＝kx1，x1＝mg k，x1为弹簧的形变量，若小球从弹簧处由静止释放，到达最低点，根据运动的对称性，知加速度等于g，方向竖直向上，此时有kx－mg＝mg，x＝2mgk，故此时速度最大处在该过程位移的中点处，若从某一高度下降，下降的更低，则x1＝mgk不在该过程位移的中点处，故D错误。

答案：B5. [2015·安徽十校模拟]如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。

B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。

B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。

将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间()A. 吊篮A的加速度大小为gB. 物体B的加速度大小为gC. 物体C的加速度大小为2gD. A、B、C的加速度大小都等于g解析：未剪断轻绳时，弹簧弹力为3mg，轻绳剪断的瞬间，弹簧弹力不变，物体B受力不变，加速度为零；对A和C，所受向下合力为F＝3mg＋mg＋2mg＝6mg，由牛顿第二定律得F＝3ma，解得A 和C的加速度为2g，选项C正确，A、B、D错误。

答案：C6. [2014·湖北重点中学联考]如图所示，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. μFB. 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，A、B错误。

设民工兄弟对A、B在竖直方向上的摩擦力为f，以A、B整体为研究对象可知在竖直方向上有2f－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，设B对A的摩擦力方向向下，大小为f′，对A由牛顿第二定律有f －f′－mg＝ma，解得f′＝m(g＋a)，D正确，C错误。

答案：D7. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。

初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。

若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。

已知v2>v1，则()A. t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：小物块对地速度为零时，即t1时刻，小物块在A处左侧且距离A最远，t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大。

0～t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变，t 2时刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力的作用。

B 正确。

答案：B8. [2015·湖北省武汉市高三调研考试]在光滑的水平面上放置着质量为M 的木板，在木板的左端有一质量为m 的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F ，木块与木板由静止开始运动，经过时间t 分离。

下列说法正确的是( )A. 若仅增大木板的质量M ，则时间t 增大B. 若仅增大木块的质量m ，则时间t 增大C. 若仅增大恒力F ，则时间t 增大D. 若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为μ，则时间t 增大 解析：本题考查牛顿运动定律，意在考查考生应用隔离法分析长木板和木块的受力和运动、应用牛顿运动定律和运动学公式计算时间的能力。

对m ，加速度a 1＝F －μmg m ＝F m －μg ，对M ，加速度a 2＝μmg M ，当两者恰分离时，12(a 1－a 2)t 2＝L ，时间t ＝2L F m －m ＋M M ·μg ，由此，仅增大M 或F ，时间t 减小，仅增大m 或μ，时间t 增大，选项B 、D 正确。

答案：BD9. [2014·辽宁丹东]如图所示，A、B、C三球的质量均为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，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()A. B球的受力情况未变，加速度为零B. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为g sinθC. A、B之间杆的拉力大小为32mg sinθD. C球的加速度沿斜面向下，大小为g sinθ解析：细线被烧断的瞬间，绳上的弹力突变为零，B、C两球的受力均发生变化，C球只受重力和斜面的弹力作用，其合力沿斜面向下，大小为mg sinθ，根据牛顿第二定律可知，C球的加速度沿斜面向下，大小为g sinθ，所以A项错误，D项正确；细线被烧断前，细绳对B球沿斜面向下的拉力大小为mg sinθ，烧断瞬间，A、B两小球组成系统的合力沿斜面向上，大小为mg sinθ，系统的加速度沿斜面向上，大小为a＝12g sinθ，再隔离B球，设A、B之间轻杆的拉力大小为F，则F－mg sinθ＝ma，可得F＝32mg sinθ，所以C项正确，B项错误。

答案：CD10. 一小滑块从斜面上A点由静止释放，经过时间4t0到达B处，在5t0时刻滑块运动到水平面的C点停止，滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同。

已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示，设滑块运动到B点前后速率不变。

以下说法中正确的是()A. 滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为16∶5B. 滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1∶4C. 斜面的倾角为45°D. 滑块与斜面的动摩擦因数μ＝47解析：由题意可知，滑块从A 点匀加速运动至B 点后匀减速运动至C 点，根据运动规律得，x 1＝v A ＋v B 2t 1，x 2＝v C ＋v B 2t 2，由题图可知t 1∶t 2＝4∶1，所以x 1∶x 2＝4∶1，A 项错误；滑块在斜面和水平面上滑动的过程中Δv 相同，又a ＝Δv Δt，所以a 1∶a 2＝t 2∶t 1＝1∶4，B 项正确；对滑块受力分析并结合图乙可得，μmg ＝54μmg cos θ，则cos θ＝45，θ＝37°，C 项错误；由牛顿第二定律及以上各式得，mg sin θ－μmg cos θ＝14μmg ，则μ＝47，D 项正确。

答案：BD第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)二、实验题(本题共2小题，共18分)11. (9分)一个学生实验小组用如图1所示装置做探究加速度与质量、合外力关系的实验，平衡摩擦力以后：(1)在保持小车和车中砝码质量不变时，探究加速度与合外力的关系，实验中甲同学得到加速度a 与合外力F 的关系图象如图2所示，则得到该图的原因是：________________________________。

(2)在保持砝码盘和砝码的总质量m 不变时，通过给小车增加砝码来改变小车的质量M ，得到小车的加速度a 与质量M 的数据，乙同学画出a －1M 图线后发现：当1M 较大时，图线末端发生弯曲。

于是该同学对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，该同学的修正方案可能是________。

A. 改作a 与1M ＋m的关系图线 B. 改作a 与M ＋m 的关系图线C. 改作a 与m M 的关系图线D. 改作a 与M m 的关系图线解析：(1)由题图2知，当F ＝0时加速度不为零，则表明木板的倾角过大，即平衡摩擦力过度。

(2)在砝码和砝码盘总质量m 不变，1M较大时，M 较小，不再满足M ≫m 的条件，对系统分析有mg ＝(M＋m )a ，a ＝mg M ＋m ，应作a 与1M ＋m的关系图线。

答案：(1)平衡摩擦力过度(或木板的倾角过大)(2)A12. (9分)[2014·银川一中二模]某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验。

如图(甲)所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。