
第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 測(cè)試卷 (考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿(mǎn)分:100分) 注意事項(xiàng): 1.本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分。答卷前,考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)填寫(xiě)在試卷上。 2.回答第I卷時(shí),選出每小題答案后,將答案填在選擇題上方的答題表中。 3.回答第II卷時(shí),將答案直接寫(xiě)在試卷上。 第Ⅰ卷(選擇題 共48分) 一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求,第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。) 1.《考工記》是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期齊國(guó)人的一部科技著作,是古代手工技術(shù)規(guī)范的匯集。其中的《辀人篇》中記載:“勸登馬力,馬力既竭,辀尤能一取焉?!币馑际牵厚R拉車(chē)的時(shí)候,馬停止用力了,車(chē)還能前進(jìn)一段距離,這是世界上對(duì)慣性現(xiàn)象的最早論述。下列說(shuō)法正確的是( ?。?A.馬停止用力,車(chē)在短時(shí)間內(nèi)還受到向前拉力,所以還能繼續(xù)前進(jìn)一段距離 B.馬停止用力,由于車(chē)的慣性,所以車(chē)仍能繼續(xù)前進(jìn)一段距離才停下來(lái) C.車(chē)停下來(lái)的過(guò)程中,隨著速度逐漸減小,車(chē)的慣性也逐漸減小 D.車(chē)完全停下來(lái)后,處于平衡狀態(tài),根據(jù)牛頓第一定律,車(chē)不受任何外力的作用 2.關(guān)于牛頓第二定律,下列說(shuō)法正確的是( ?。?A.加速度與合力的關(guān)系是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即a與F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失 B.加速度的方向與合外力的方向可以不相同 C.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越大,受到的合外力也越大 D.物體的質(zhì)量與它所受的合外力成正比,與它的加速度成反比 3.“電動(dòng)平衡車(chē)”是青少年非常喜歡的一種代步工具。如圖所示,人站在“電動(dòng)平衡車(chē)”上在某水平地面上沿直線(xiàn)前進(jìn),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法中正確的是(????)。 A.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力等于人的重力 B.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)車(chē)的壓力大小 C.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力方向豎直向上 D.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),平衡車(chē)受到的重力和地面對(duì)平衡車(chē)的支持力是一對(duì)平衡力 4.如圖所示,所有質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從O點(diǎn)沿不同傾角的光滑斜面無(wú)初速滑下,若將各質(zhì)點(diǎn)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的點(diǎn)連成一線(xiàn),則連線(xiàn)的性質(zhì)為(???) A.圓弧 B.拋物線(xiàn) C.水平線(xiàn) D.斜線(xiàn) 5.如圖所示,在質(zhì)量為的箱式電梯的地板上固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧的上端拴接一質(zhì)量為的物體,質(zhì)量為的物體B放置在物體上,整個(gè)裝置隨電梯一起勻速下降,彈簧保持豎直,重力加速度為。某時(shí)刻懸掛電梯的鋼索突然斷裂,在鋼索斷裂的瞬間,下列說(shuō)法正確的是( ?。??? A.物體的加速度大小為0 B.物體B的加速度大小為 C.箱式電梯的加速度大小為 D.物體B對(duì)物體的壓力為0 6.如圖(a)所示,物塊從傾角為37°的斜面頂端自由滑至底端,全程平均速度 隨時(shí)間的關(guān)系如圖(b)。物塊下滑過(guò)程中斜面保持靜止,那么( ?。? A.物塊下滑過(guò)程的加速度為1m/s2 B.斜面長(zhǎng)度為4m C.物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.水平地面對(duì)斜面摩擦力方向水平向左 7.如圖所示,一個(gè)箱子中放有一物體,已知靜止時(shí)物體對(duì)下底面的壓力等于物體的重力, 且物體與箱子上表面剛好接觸?,F(xiàn)將箱子以初速度v0豎直向上拋出,已知箱子所受空氣阻力與箱子運(yùn)動(dòng)的速率成正比,且箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持圖示姿態(tài),則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.上升過(guò)程中,物體對(duì)箱子的下底面有壓力,且壓力越來(lái)越小 B.上升過(guò)程中,物體對(duì)箱子的上底面有壓力,且壓力越來(lái)越大 C.下降過(guò)程中,物體對(duì)箱子的下底面有壓力,且壓力可能越來(lái)越大 D.下降過(guò)程中,物體對(duì)箱子的上底面有壓力,且壓力可能越來(lái)越小 8.如圖(a)所示,傾角為的斜面固定在水平地面上,一物體在水平推力的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng),逐漸增大,物體的加速度隨之改變,其加速度隨變化的圖像如圖(b)所示。根據(jù)圖(b)中所提供的信息,下列判斷不正確的是( ?。? A.若斜面光滑,可求得物體的質(zhì)量 B.若斜面光滑,可求得斜面的傾角 C.若斜面粗糙,增大物體的質(zhì)量后重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn),得到的圖像斜率保持不變; D.若斜面粗糙,換一質(zhì)量為原質(zhì)量?jī)杀兜牧硪晃矬w重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn),得到圖像的縱坐標(biāo)截距保持不變 9.電梯“對(duì)重”的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量,在電梯工作中使轎廂與“對(duì)重”的重量保持在限額之內(nèi),保證電梯的牽引傳動(dòng)正常。如圖1所示,驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼絲繩使轎廂和“對(duì)重”在豎直方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轎廂從頂樓向下運(yùn)動(dòng)時(shí),v-t圖像如圖2所示,下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.在0~t1時(shí)間內(nèi),轎廂處于失重狀態(tài) B.在0~t1時(shí)間內(nèi),鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力先增大后減小 C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),“對(duì)重”處于失重狀態(tài) D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力大小等于鋼絲繩對(duì)“對(duì)重”的拉力大小 10.如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,則下列選項(xiàng)中能客觀地反映小木塊的受力和運(yùn)動(dòng)情況的是( ?。? A.B.C. D. 11.如圖所示,光滑斜面固定在桌面上,斜面傾角,在斜面底端固定一個(gè)與斜面垂直的擋板,在斜面頂端安裝一個(gè)定滑輪,物塊A和B用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接,將A放置在擋板上,物塊B在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將輕繩的一端固定在B上,繞過(guò)定滑輪后,在輕繩的另一端固定一個(gè)物塊C,細(xì)繩恰好伸直且無(wú)拉力時(shí),由靜止釋放物塊C,已知物塊A的質(zhì)量為,B的質(zhì)量為,C的質(zhì)量為,斜面足夠長(zhǎng),重力加速度為,,下列說(shuō)法正確的是( ) A.釋放物塊C的瞬間,物塊C的加速度大小為 B.物塊A剛離開(kāi)擋板時(shí),物塊B的速度大小為 C.若將物塊C換為質(zhì)量為的物體D,則物體D下落到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為 D.若將物塊C換為質(zhì)量為的物體D,則物塊A對(duì)擋板壓力的最小值為 12.如圖甲所示,把質(zhì)量分別為m、M的木塊、木板靜止放置在光滑的水平面上,木塊視為質(zhì)點(diǎn),置于木板的最右端,二者之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為,現(xiàn)給木板一個(gè)恒定的水平向右的拉力F,兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(????) A.1是木塊的v-t圖像,2是木板的v-t圖像 B.若m、M改變,m+M、不變,兩者剛好發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)F的最小值不變 C.若m、M、不變,F(xiàn)越大,1的斜率不變,2的斜率越大 D.若M、、F不變,m越小,木塊滑離木板的時(shí)間越短 第II卷(非選擇題 共52分) 二、實(shí)驗(yàn)題(滿(mǎn)分14分) 13.義烏某中學(xué)的學(xué)生準(zhǔn)備選用以下四種方案來(lái)完成“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),繩子和滑輪均為輕質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)四種方案中,需要進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”的方案是________。(選填甲、乙、丙、?。?(2)四種方案中,需要滿(mǎn)足重物或鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量的方案是________。(選填甲、乙、丙、?。?(3)某一小組同學(xué)用圖乙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車(chē)在E點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______,加速度為_(kāi)_______。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (4)另一組學(xué)生用圖乙的裝置測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量,及小車(chē)與木板的動(dòng)摩擦因數(shù),通過(guò)增減懸掛鉤碼的數(shù)目進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),通過(guò)分析紙帶求出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)的加速度,得到多組拉力傳感器示數(shù)和小車(chē)加速度的數(shù)據(jù),作出如圖所示的圖像。由圖像可求得小車(chē)的質(zhì)量_______kg,小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_______。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) 三、計(jì)算題(滿(mǎn)分38分) 14.如圖,用AB、BC兩根細(xì)繩把質(zhì)量為m=1kg的小球懸掛于車(chē)內(nèi),當(dāng)小車(chē)向右做水平勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),AB繩與豎直方向的夾角為α=37°,BC繩與豎直方向的夾角為β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6) (1)AB、BC中的張力大小。 (2)當(dāng)小車(chē)以a=8 m/s2的加速度向右水平行駛時(shí),AB、BC中的張力大小。 ?? 15.一晴朗的冬日,某同學(xué)在冰雪游樂(lè)場(chǎng)乘坐滑雪圈從靜止開(kāi)始沿斜直雪道勻變速下滑,滑行后進(jìn)入水平雪道,繼續(xù)滑行后勻減速到零。已知該同學(xué)和滑雪圈的總質(zhì)量為,整個(gè)滑行過(guò)程用時(shí),斜直雪道傾角為37°,重力加速度,忽略空氣阻力(,)。 (1)求該同學(xué)和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力的大小; (2)若水平雪道區(qū)域重新規(guī)劃,使水平雪道距離縮短為,之后再鋪設(shè)長(zhǎng)的防滑毯,可使該同學(xué)和滑雪圈在防滑毯終點(diǎn)恰好安全停下,求防滑毯與滑雪圈之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 16.如圖甲所示,水平放置的傳送帶在電機(jī)的作用下,從時(shí)刻由靜止開(kāi)始一直向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在該時(shí)刻以的初速度從左端水平向右滑上傳送帶。已知物塊與傳送帶的圖像如圖乙所示,x為物塊和傳送帶的位移。當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小為時(shí)與傳送帶的速度相同,大小為2m/s,物塊受到的摩擦力大小的突變量為0.5N,且物塊與傳送帶的圖線(xiàn)平行,最終物塊以4m/s速度從傳送帶右端離開(kāi),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10。求 (1)物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中的平均速度和產(chǎn)生的內(nèi)能。 ?? 17.如圖,光滑水平桌面右端固定有一個(gè)定滑輪和擋板P,長(zhǎng)木板c質(zhì)量為,物塊a靜止放在長(zhǎng)木板c左端,并通過(guò)與桌面平行的輕繩與重物b相連。重物b由靜止釋放后時(shí),長(zhǎng)木板c與擋板P發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短),同時(shí)輕繩立即斷裂,碰后長(zhǎng)木板c以碰前速率的0.8倍反彈,已知物塊a和重物b的質(zhì)量均為,物塊a與長(zhǎng)木板c間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,光滑水平桌面足夠長(zhǎng),重物b離地面的高度足夠高,。求: (1)重物b剛開(kāi)始下落時(shí)輕繩的拉力及長(zhǎng)木板c與擋板P碰前的速率為多少? (2)長(zhǎng)木板c至少需要多長(zhǎng),物塊a才不會(huì)從c上滑出? ?? 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 測(cè)試卷 (考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿(mǎn)分:100分) 注意事項(xiàng): 1.本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分。答卷前,考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)填寫(xiě)在試卷上。 2.回答第I卷時(shí),選出每小題答案后,將答案填在選擇題上方的答題表中。 3.回答第II卷時(shí),將答案直接寫(xiě)在試卷上。 第Ⅰ卷(選擇題 共48分) 一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求,第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。) 1.《考工記》是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期齊國(guó)人的一部科技著作,是古代手工技術(shù)規(guī)范的匯集。其中的《辀人篇》中記載:“勸登馬力,馬力既竭,辀尤能一取焉?!币馑际牵厚R拉車(chē)的時(shí)候,馬停止用力了,車(chē)還能前進(jìn)一段距離,這是世界上對(duì)慣性現(xiàn)象的最早論述。下列說(shuō)法正確的是( ?。?A.馬停止用力,車(chē)在短時(shí)間內(nèi)還受到向前拉力,所以還能繼續(xù)前進(jìn)一段距離 B.馬停止用力,由于車(chē)的慣性,所以車(chē)仍能繼續(xù)前進(jìn)一段距離才停下來(lái) C.車(chē)停下來(lái)的過(guò)程中,隨著速度逐漸減小,車(chē)的慣性也逐漸減小 D.車(chē)完全停下來(lái)后,處于平衡狀態(tài),根據(jù)牛頓第一定律,車(chē)不受任何外力的作用 【答案】B 【詳解】A.馬停止用力,車(chē)就不再受到向前拉力作用,由于車(chē)的慣性,所以車(chē)還能繼續(xù)前進(jìn)一段距離,A錯(cuò)誤; B.馬停止用力,由于車(chē)的慣性,所以車(chē)仍能繼續(xù)前進(jìn)一段距離才停下來(lái),B正確; C.質(zhì)量是慣性的唯一的量度,因此車(chē)停下來(lái)的過(guò)程中,隨著速度逐漸減小,可車(chē)的質(zhì)量不變,車(chē)的慣性大小不變,C錯(cuò)誤; D.車(chē)完全停下來(lái)后,處于平衡狀態(tài),車(chē)只是在運(yùn)動(dòng)的方向上不受力作用,可在豎直方向上,車(chē)仍受到重力與地面的支持力的作用,這兩個(gè)力大小相等方向相反,合力是零,D錯(cuò)誤。故選B。 2.關(guān)于牛頓第二定律,下列說(shuō)法正確的是( ?。?A.加速度與合力的關(guān)系是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即a與F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失 B.加速度的方向與合外力的方向可以不相同 C.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越大,受到的合外力也越大 D.物體的質(zhì)量與它所受的合外力成正比,與它的加速度成反比 【答案】A 【詳解】A.加速度與合力的關(guān)系是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,a隨合力的變化而變化,故A正確; B.根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度方向與合外力方向總是相同的,故B錯(cuò)誤; C.速度變化大,加速度不一定大,則合力不一定大,故C錯(cuò)誤; D.質(zhì)量是物體的固有屬性,不隨合力、加速度的變化而變化,故D錯(cuò)誤; 故選A。 3.“電動(dòng)平衡車(chē)”是青少年非常喜歡的一種代步工具。如圖所示,人站在“電動(dòng)平衡車(chē)”上在某水平地面上沿直線(xiàn)前進(jìn),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法中正確的是(????)。 A.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力等于人的重力 B.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)車(chē)的壓力大小 C.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力方向豎直向上 D.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),平衡車(chē)受到的重力和地面對(duì)平衡車(chē)的支持力是一對(duì)平衡力 【答案】B 【詳解】AC.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人在豎直方向的作用力等于人的重力,,車(chē)對(duì)人在水平方向的作用力提供人的加速度,故車(chē)對(duì)人的作用力大于人的重力,車(chē)對(duì)人的作用力方向斜向上,故AC錯(cuò)誤; BD.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力只有豎直方向的支持力,故車(chē)對(duì)人的作用力大小等于人對(duì)車(chē)的壓力大?。桓鶕?jù)受力平衡可得,平衡車(chē)和人的總重力等于地面對(duì)平衡車(chē)的支持力,故B正確,D錯(cuò)誤。 故選B。 4.如圖所示,所有質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從O點(diǎn)沿不同傾角的光滑斜面無(wú)初速滑下,若將各質(zhì)點(diǎn)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的點(diǎn)連成一線(xiàn),則連線(xiàn)的性質(zhì)為(???) A.圓弧 B.拋物線(xiàn) C.水平線(xiàn) D.斜線(xiàn) 【答案】A 【詳解】設(shè)軌道與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度a = = gcosθ 所有小物體在相等時(shí)間內(nèi)的位移由圖可知 gt2是豎直方向直徑的長(zhǎng)度,通過(guò)幾何關(guān)系知,某一時(shí)刻這些小物體所在位置構(gòu)成的面是圓弧。故選A。 5.如圖所示,在質(zhì)量為的箱式電梯的地板上固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧的上端拴接一質(zhì)量為的物體,質(zhì)量為的物體B放置在物體上,整個(gè)裝置隨電梯一起勻速下降,彈簧保持豎直,重力加速度為。某時(shí)刻懸掛電梯的鋼索突然斷裂,在鋼索斷裂的瞬間,下列說(shuō)法正確的是( ?。??? A.物體的加速度大小為0 B.物體B的加速度大小為 C.箱式電梯的加速度大小為 D.物體B對(duì)物體的壓力為0 【答案】A 【詳解】鋼索斷裂的瞬間,彈簧的彈力不變,所以AB的受力情況不變,加速度均為0,物體B對(duì)物體的壓力等于自身重力,對(duì)整體分析可知解得故選A。 6.如圖(a)所示,物塊從傾角為37°的斜面頂端自由滑至底端,全程平均速度 隨時(shí)間的關(guān)系如圖(b)。物塊下滑過(guò)程中斜面保持靜止,那么( ?。? A.物塊下滑過(guò)程的加速度為1m/s2 B.斜面長(zhǎng)度為4m C.物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.水平地面對(duì)斜面摩擦力方向水平向左 【答案】C 【詳解】A.由圖像可得關(guān)系式結(jié)合圖像截距和斜率,可得v0=1m/s; 所以物塊下滑過(guò)程的加速度為,故A錯(cuò)誤; B.物塊從傾角為37°的斜面頂端自由滑至底端,2s末速度為則斜面長(zhǎng)度為 故B錯(cuò)誤; C.由牛頓第二定律,得;故C正確; D.物塊和斜面看作整體,整體受到重力、支持力、地面的摩擦力,又因?yàn)檎w有水平向右的分加速度,所以水平地面對(duì)斜面摩擦力方向水平向右,故D錯(cuò)誤。故選C。 7.如圖所示,一個(gè)箱子中放有一物體,已知靜止時(shí)物體對(duì)下底面的壓力等于物體的重力, 且物體與箱子上表面剛好接觸?,F(xiàn)將箱子以初速度v0豎直向上拋出,已知箱子所受空氣阻力與箱子運(yùn)動(dòng)的速率成正比,且箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持圖示姿態(tài),則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.上升過(guò)程中,物體對(duì)箱子的下底面有壓力,且壓力越來(lái)越小 B.上升過(guò)程中,物體對(duì)箱子的上底面有壓力,且壓力越來(lái)越大 C.下降過(guò)程中,物體對(duì)箱子的下底面有壓力,且壓力可能越來(lái)越大 D.下降過(guò)程中,物體對(duì)箱子的上底面有壓力,且壓力可能越來(lái)越小 【答案】C 【詳解】對(duì)箱子和物體整體受力分析,如圖所示 由牛頓第二定律可知?jiǎng)t又整體向上做減速運(yùn)動(dòng),v減小,所以a減??;再對(duì)物體單獨(dú)受力分析如圖所示 因所以物體受到箱子上底面向下的彈力FN,由牛頓第二定律可知?jiǎng)t而a減小,則FN減小,所以上升過(guò)程中物體對(duì)箱子上底面有壓力且壓力越來(lái)越小;同理當(dāng)箱子和物體下降時(shí),物體對(duì)箱子下底面有壓力且壓力越來(lái)越大。故選C。 8.如圖(a)所示,傾角為的斜面固定在水平地面上,一物體在水平推力的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng),逐漸增大,物體的加速度隨之改變,其加速度隨變化的圖像如圖(b)所示。根據(jù)圖(b)中所提供的信息,下列判斷不正確的是( ) A.若斜面光滑,可求得物體的質(zhì)量 B.若斜面光滑,可求得斜面的傾角 C.若斜面粗糙,增大物體的質(zhì)量后重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn),得到的圖像斜率保持不變; D.若斜面粗糙,換一質(zhì)量為原質(zhì)量?jī)杀兜牧硪晃矬w重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn),得到圖像的縱坐標(biāo)截距保持不變 【答案】C 【詳解】AB.若斜面光滑,對(duì)物體受力分析,受推力、重力和支持力,如圖所示 軸方向,由牛頓第二定律有;軸方向,由平衡條件有 從圖(b)中取兩點(diǎn)、代入解得,則可求物體的質(zhì)量和斜面的傾角,故AB不符合題意; C.若斜面粗糙,對(duì)物體受力分析,在軸方向,由牛頓第二定律 解得可知,增大物體的質(zhì)量后重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn),得到的圖像斜率改變,故C錯(cuò)誤,符合題意; D.由C分析可知,換一質(zhì)量為原質(zhì)量?jī)杀兜牧硪晃矬w重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn),得到圖像的縱坐標(biāo)截距保持不變,故D正確,不符合題意。故選C。 9.電梯“對(duì)重”的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量,在電梯工作中使轎廂與“對(duì)重”的重量保持在限額之內(nèi),保證電梯的牽引傳動(dòng)正常。如圖1所示,驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼絲繩使轎廂和“對(duì)重”在豎直方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轎廂從頂樓向下運(yùn)動(dòng)時(shí),v-t圖像如圖2所示,下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.在0~t1時(shí)間內(nèi),轎廂處于失重狀態(tài) B.在0~t1時(shí)間內(nèi),鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力先增大后減小 C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),“對(duì)重”處于失重狀態(tài) D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力大小等于鋼絲繩對(duì)“對(duì)重”的拉力大小 【答案】AC 【詳解】A.由圖可知在0~t1時(shí)間內(nèi),轎廂從頂樓向下做加速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,轎廂處于失重狀態(tài),故A正確; B.根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可知,在0~t1時(shí)間內(nèi)轎廂的加速度先增大后減小,且加速度向下,則由 mg-F=ma可知,鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力先減小后增大,故B錯(cuò)誤; C.在t2~t3時(shí)間內(nèi),“對(duì)重”向上做減速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,“對(duì)重”處于失重狀態(tài),故C正確; D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),轎廂雖然做勻速運(yùn)動(dòng),轎廂與“對(duì)重”的重量不相等,因?yàn)橹虚g有驅(qū)動(dòng)電機(jī)在調(diào)控,鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力大小不等于鋼絲繩對(duì)“對(duì)重”的拉力大小,故D錯(cuò)誤。故選AC。 10.如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,則下列選項(xiàng)中能客觀地反映小木塊的受力和運(yùn)動(dòng)情況的是( ) A.B.C. D. 【答案】BCD 【詳解】當(dāng)小木塊速度小于傳送帶的速度時(shí),小木塊相對(duì)于傳送帶向上滑動(dòng),受到沿傳送帶向下的摩擦力,其加速度a=gsin θ+μgcos θ因傳送帶足夠長(zhǎng),當(dāng)小木塊與傳送帶速度相等后,若μ>tan θ,則 Ff=mgsin θ<μmgcos θ摩擦力方向沿傳送帶向上,為靜摩擦力,大小變小,小木塊將隨傳送帶一起勻速向下運(yùn)動(dòng),若μ<tan θ,則小木塊將以a′=gsin θ-μgcos θ的加速度向下加速運(yùn)動(dòng),加速度減小,摩擦力大小不變,方向沿傳送帶向上。故選BCD。 11.如圖所示,光滑斜面固定在桌面上,斜面傾角,在斜面底端固定一個(gè)與斜面垂直的擋板,在斜面頂端安裝一個(gè)定滑輪,物塊A和B用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接,將A放置在擋板上,物塊B在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將輕繩的一端固定在B上,繞過(guò)定滑輪后,在輕繩的另一端固定一個(gè)物塊C,細(xì)繩恰好伸直且無(wú)拉力時(shí),由靜止釋放物塊C,已知物塊A的質(zhì)量為,B的質(zhì)量為,C的質(zhì)量為,斜面足夠長(zhǎng),重力加速度為,,下列說(shuō)法正確的是( ) A.釋放物塊C的瞬間,物塊C的加速度大小為 B.物塊A剛離開(kāi)擋板時(shí),物塊B的速度大小為 C.若將物塊C換為質(zhì)量為的物體D,則物體D下落到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為 D.若將物塊C換為質(zhì)量為的物體D,則物塊A對(duì)擋板壓力的最小值為 【答案】BCD 【詳解】A.釋放物塊C瞬間,對(duì)物塊C,根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)物塊B,根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得物塊C的加速度大小為故A錯(cuò)誤; B.釋放物塊C瞬間,彈簧的壓縮量為物塊A剛離開(kāi)擋板時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為 可得兩狀態(tài)彈簧的彈性勢(shì)能相等;物塊A剛離開(kāi)擋板時(shí),設(shè)物塊B的速度為,物塊A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,可得聯(lián)立解得故B正確; CD.將物塊C換為質(zhì)量為的物體D,設(shè)釋放瞬間物體D的加速度大小為,以B和D為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得可得方向豎直向下,則物塊B的加速度大小也為,方向沿斜面向上,根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性,當(dāng)物體D到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),物體D的加速度大小,方向豎直向上,物塊B的加速度大小也為,方向沿斜面向下;設(shè)彈簧的彈力為,此時(shí)對(duì)物體D根據(jù)牛頓第二定律可得 對(duì)物體B根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得可知此時(shí)彈簧對(duì)物塊A作用力沿斜面向下,大小為對(duì)物塊A受力分析,可得擋板對(duì)物塊A的支持力為 根據(jù)牛頓第三定律可知,物塊A對(duì)擋板壓力的最小值為,故CD正確。 故選BCD。 12.如圖甲所示,把質(zhì)量分別為m、M的木塊、木板靜止放置在光滑的水平面上,木塊視為質(zhì)點(diǎn),置于木板的最右端,二者之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為,現(xiàn)給木板一個(gè)恒定的水平向右的拉力F,兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(????) A.1是木塊的v-t圖像,2是木板的v-t圖像 B.若m、M改變,m+M、不變,兩者剛好發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)F的最小值不變 C.若m、M、不變,F(xiàn)越大,1的斜率不變,2的斜率越大 D.若M、、F不變,m越小,木塊滑離木板的時(shí)間越短 【答案】BD 【詳解】A.外力作用在木板上,二者相對(duì)滑動(dòng),則有,v-t圖像的斜率表示加速度,有題圖知圖像1的加速度大于2,故圖像1表示木板的v-t圖像,2是木塊的v-t圖像,A錯(cuò)誤; B.兩者剛要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),有;可得知m、M改變,m+M、不變,兩者剛好發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)F的最小值不變,B正確; C.發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)木板和木塊;知m、M、不變,F(xiàn)越大,2(木塊)的斜率不變,1(木板)的斜率越大,C錯(cuò)誤; D.設(shè)木板長(zhǎng)度為L(zhǎng),當(dāng)木塊滑離木板時(shí)解得知若M、、F不變,m越小,木塊滑離木板的時(shí)間越短,D正確。 故選BD。 第II卷(非選擇題 共52分) 二、實(shí)驗(yàn)題(滿(mǎn)分14分) 13.義烏某中學(xué)的學(xué)生準(zhǔn)備選用以下四種方案來(lái)完成“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),繩子和滑輪均為輕質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)四種方案中,需要進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”的方案是________。(選填甲、乙、丙、?。?(2)四種方案中,需要滿(mǎn)足重物或鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量的方案是________。(選填甲、乙、丙、?。?(3)某一小組同學(xué)用圖乙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車(chē)在E點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______,加速度為_(kāi)_______。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (4)另一組學(xué)生用圖乙的裝置測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量,及小車(chē)與木板的動(dòng)摩擦因數(shù),通過(guò)增減懸掛鉤碼的數(shù)目進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),通過(guò)分析紙帶求出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)的加速度,得到多組拉力傳感器示數(shù)和小車(chē)加速度的數(shù)據(jù),作出如圖所示的圖像。由圖像可求得小車(chē)的質(zhì)量_______kg,小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_______。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) 【答案】 甲、乙、丙 丙 1.01 2.00 0.29 0.14 【詳解】(1)[1]四種方案中,甲、乙、丙三個(gè)方案中小車(chē)均受到比較大的摩擦阻力作用,都需要進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”,丁方案中由于滑塊與氣墊導(dǎo)軌間的摩擦力可以忽略不計(jì),則不需要進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”。故四種方案中,需要進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”的方案是:甲、乙、丙。 (2)[2]四種方案中,甲方案可以通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得繩子拉力,乙、丁方案都可以通過(guò)力傳感器測(cè)得繩子拉力,而丙方案需要用重物的重力近似等于繩子拉力,為了減小誤差,丙方案需要滿(mǎn)足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。 (3)[3]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為 根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度,則小車(chē)在E點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 [4]根據(jù)逐差法可得,小車(chē)的加速度為 (4)[5][6]以小車(chē)為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的斜率為解得小車(chē)的質(zhì)量為;圖像的縱軸截距為 解得小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 三、計(jì)算題(滿(mǎn)分38分) 14.如圖,用AB、BC兩根細(xì)繩把質(zhì)量為m=1kg的小球懸掛于車(chē)內(nèi),當(dāng)小車(chē)向右做水平勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),AB繩與豎直方向的夾角為α=37°,BC繩與豎直方向的夾角為β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6) (1)AB、BC中的張力大小。 (2)當(dāng)小車(chē)以a=8 m/s2的加速度向右水平行駛時(shí),AB、BC中的張力大小。 ?? 【答案】(1),;(2), 【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律有;解得; (2)根據(jù)牛頓第二定律有;解得; 由可知小車(chē)以a=8 m/s2的加速度向右水平行駛時(shí),小球飄起,,設(shè)小球飄起時(shí)AB繩與豎直方向的夾角為,根據(jù)牛頓第二定律有;解得 15.一晴朗的冬日,某同學(xué)在冰雪游樂(lè)場(chǎng)乘坐滑雪圈從靜止開(kāi)始沿斜直雪道勻變速下滑,滑行后進(jìn)入水平雪道,繼續(xù)滑行后勻減速到零。已知該同學(xué)和滑雪圈的總質(zhì)量為,整個(gè)滑行過(guò)程用時(shí),斜直雪道傾角為37°,重力加速度,忽略空氣阻力(,)。 (1)求該同學(xué)和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力的大小; (2)若水平雪道區(qū)域重新規(guī)劃,使水平雪道距離縮短為,之后再鋪設(shè)長(zhǎng)的防滑毯,可使該同學(xué)和滑雪圈在防滑毯終點(diǎn)恰好安全停下,求防滑毯與滑雪圈之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 【答案】(1);(2) 【詳解】(1)該同學(xué)和滑雪圈在斜直雪道上滑行時(shí)做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度大小為,位移大小為,時(shí)間為,末速度為;在水平雪道上滑行時(shí),做末速度為0的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),位移大小為,時(shí)間為分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程可得, ,解得斜直雪道末速度 斜直雪道的時(shí)間水平雪道用時(shí)在斜直雪道上的加速度由牛頓第二定律得解得該同學(xué)和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力為 (2)設(shè)在水平雪道上滑行時(shí),加速度為大小,則使水平雪道距離縮短為,設(shè)該同學(xué)和滑雪圈滑出水平雪道的速度為,則解得設(shè)在防滑毯上的加速度大小為,則 解得由牛頓第二定律可得解得防滑毯與滑雪圈之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 16.如圖甲所示,水平放置的傳送帶在電機(jī)的作用下,從時(shí)刻由靜止開(kāi)始一直向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在該時(shí)刻以的初速度從左端水平向右滑上傳送帶。已知物塊與傳送帶的圖像如圖乙所示,x為物塊和傳送帶的位移。當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小為時(shí)與傳送帶的速度相同,大小為2m/s,物塊受到的摩擦力大小的突變量為0.5N,且物塊與傳送帶的圖線(xiàn)平行,最終物塊以4m/s速度從傳送帶右端離開(kāi),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10。求 (1)物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中的平均速度和產(chǎn)生的內(nèi)能。 ?? 【答案】(1)0.5;(2)3.25m/s,2.25J 【詳解】(1)在位移大小為0~2.1m內(nèi),設(shè)物塊的加速度大小為,由勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得 解得滑動(dòng)摩擦力根據(jù)牛頓第二定律有整理后得f=1.5N;μ=0.5 (2)設(shè)傳送帶的加速度大小為a,由題知,物塊受到的摩擦力大小的突變量為0.5N,且物塊與傳送帶的圖線(xiàn)平行,說(shuō)明物塊與傳送帶兩者的加速度大小相同。根據(jù)牛頓第二定律知物塊受到的摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,則由題意知解得設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)位移大小為2.1m所用的時(shí)間為,根據(jù)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有解得該時(shí)刻后物塊隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,一起運(yùn)動(dòng)的位移大小為,同理有;;,物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,根據(jù)平均速度定義有在時(shí)間內(nèi)物塊相對(duì)傳送帶的位移為 整個(gè)過(guò)程中克服滑動(dòng)摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能 17.如圖,光滑水平桌面右端固定有一個(gè)定滑輪和擋板P,長(zhǎng)木板c質(zhì)量為,物塊a靜止放在長(zhǎng)木板c左端,并通過(guò)與桌面平行的輕繩與重物b相連。重物b由靜止釋放后時(shí),長(zhǎng)木板c與擋板P發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短),同時(shí)輕繩立即斷裂,碰后長(zhǎng)木板c以碰前速率的0.8倍反彈,已知物塊a和重物b的質(zhì)量均為,物塊a與長(zhǎng)木板c間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,光滑水平桌面足夠長(zhǎng),重物b離地面的高度足夠高,。求: (1)重物b剛開(kāi)始下落時(shí)輕繩的拉力及長(zhǎng)木板c與擋板P碰前的速率為多少? (2)長(zhǎng)木板c至少需要多長(zhǎng),物塊a才不會(huì)從c上滑出? ?? 【答案】(1)7.5N,5m/s;(2)3.6m 【詳解】(1)重物b釋放后假設(shè)a、b、c一起運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有 解得則長(zhǎng)木板c應(yīng)受到的摩擦力為故重物b釋放后,a、b、c一起運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有解得長(zhǎng)木板c與擋板P碰前的速率為 (2)長(zhǎng)木板c與擋板P碰后,a、c均做減速運(yùn)動(dòng),a、c的加速度大小分別為,物塊a減速為零的時(shí)間為長(zhǎng)木板c減速為零的時(shí)間為 則物塊先減速為零,物塊a減速為零的位移為此時(shí)長(zhǎng)木板c的速度為 長(zhǎng)木板的位移為長(zhǎng)木板和物塊共速時(shí)有解得 此時(shí)長(zhǎng)木板和物塊的速度為該段時(shí)間長(zhǎng)木板的位移為 物塊a的位移為則木板的長(zhǎng)度至少為
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