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2019-2020年高考物理大一輪復習講義 第三章 章末限時練（含解析） 新人教版 (滿分：100分　時間：90分鐘) 一、選擇題(本題共9小題，每小題5分，共45分) 1．下列說法正確的是 (　　) A．運動越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大 B．同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所以它的慣性也隨位置的變化而變化 C．一個小球豎直上拋，拋出后能繼續(xù)上升，是因為小球運動過程中受到了向上的推力 D．物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小 答案　D 解析　慣性是物體本身的固有屬性，其大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體的受力及運動情況無關(guān)，故A、B錯，D正確；小球上拋時是由于慣性向上運動，并未受到向上的推力，故C錯． 2．如圖1甲所示，A、B兩物塊疊放在一起，在水平面上保持相對靜止地做直線運動，運動的速度—時間圖象如圖乙所示，則運動過程中B受到的摩擦力Ff隨時間t的變化圖象是(規(guī)定向右的方向為正方向) (　　) 圖1 答案　B 解析　A、B共同變速運動時，B的加速度來自于A對B的摩擦力.0～1 s內(nèi)，B加速，F(xiàn)f向右且恒定，選項C、D錯誤；在1 s～3 s內(nèi)，B的加速度為負，且大小一定，故Ff向左且大小恒定，選項A錯誤，B正確． 3．如圖2所示，質(zhì)量滿足mA＝2mB＝3mC的三個物塊A、B、C，A與天 花板之間，B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細繩相連， 當系統(tǒng)靜止后，突然剪斷AB間的細繩，則此瞬間A、B、C的加 速度分別為(取向下為正) (　　) A．－g、2g、0 B．－2g、2g、0 圖2 C．－g、g、0 D．－2g、g、g 答案　C 解析　系統(tǒng)靜止時，A物塊受重力GA＝mAg、彈簧向上的拉力F＝(mA＋mB＋mC)g以及A、B間細繩的拉力FAB＝(mB＋mC)g；BC間彈簧的彈力FBC＝mCg；剪斷細繩瞬間，彈簧形變來不及恢復，即彈力不變，由牛頓第二定律，對物塊A有：F－GA＝mAaA，解得：aA＝g，方向豎直向上；對B有：FBC＋GB＝mBaB，解得：aB＝g，方向豎直向下；剪斷細繩的瞬間C的受力不變，其加速度為零．C選項正確． 4．在水平地面上運動的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊，木塊和 車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂 部用一根細線懸掛一質(zhì)量為m2的小球．某段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細線與豎 直方向的夾角為θ，在這段時間內(nèi)木塊與車廂保持相對靜止，如 圖3 圖3所示．不計木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時間內(nèi)彈簧的形變?yōu)? (　　) A．伸長量為tan θ B．壓縮量為tan θ C．伸長量為 D．壓縮量為 答案　A 解析　分析m2的受力情況可得：m2gtan θ＝m2a，得出：a＝gtan θ，木塊與車廂相對靜止，再對m1應(yīng)用牛頓第二定律，得：kx＝m1a，x＝tan θ，因a的方向向左，故彈簧處于伸長狀態(tài)，故A正確． 5．如圖4所示，物體A放在一斜面體上，與斜面體一起向右做勻加速 直線運動，且與斜面體始終保持相對靜止，則 (　　) A．物體A可能受二個力的作用 圖4 B．物體A可能受三個力的作用 C．當加速度增加時，物體A受的摩擦力一定增大 D．當加速度增加時，物體A受的摩擦力可能先減小后增大 答案　ABD 解析　當物體只受重力、支持力的作用時，受力圖如圖所示， 則A的加速度水平向右，大小為gtan θ，當系統(tǒng)的加速度小 于gtan θ時，摩擦力沿斜面向上；當系統(tǒng)的加速度大于 gtan θ時，摩擦力沿斜面向下．綜上所述可知選項A、B、D正確． 6．為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具， 乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平， 如圖5所示．當此車減速上坡時，乘客 (　　) A．處于超重狀態(tài) 圖5 B．處于失重狀態(tài) C．受到向前的摩擦力作用 D．所受力的合力沿斜坡向上 答案　B 解析　因為車減速上坡，加速度沿斜坡向下，所以合力沿斜坡向下，對乘客受力分析可知，乘客所受摩擦力方向應(yīng)該向后，選項C、D錯誤；又因為有豎直向下的分加速度，所以乘客處于失重狀態(tài)，選項A錯誤，選項B正確． 7．如圖6所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長度為L，傳送帶與 水平方向的夾角為θ，工作時其運行速度為v，糧袋與傳送帶間 的動摩擦因數(shù)為μ，正常工作時工人在A點將糧袋放到運行中 的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運動，以下說法正確的是 圖6 (設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) (　　) A．糧袋到達B點的速度與v比較，可能大，也可能相等或小 B．糧袋開始運動的加速度為g(sin θ－μcos θ)，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運動 C．若μ≥tan θ，則糧袋從A到B一定是一直做加速運動 D．不論μ大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運動，且a>gsin θ 答案　A 解析　開始時，糧袋相對傳送帶向上運動，其受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力，由牛頓第二定律可知，mgsin θ＋μFN＝ma，F(xiàn)N＝mgcos θ，解得a＝gsin θ＋μgcos θ，故B項錯；糧袋加速到與傳送帶相對靜止時，若mgsin θ>μmgcos θ，即當μ2.4 m，故小物塊已運動到水平面上，圖象對小物塊已不再成立，故D項錯． 二、非選擇題(共55分) 10．(10分)某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗．如圖9所示是該同學探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．  圖9 (1)若用游標卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖10所示，則d＝________ cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，則小車經(jīng)過光電門時的速度為________(用字母表示)． 圖10 (2)實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為________； (3)測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________(選填“v－1－m”或“v2－m”)圖象； (4)有關(guān)本實驗的下列說法，正確的是________． A．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動，此時細線對重物的拉力和摩擦力恰好平衡 B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，當每次改變重物的質(zhì)量時，都需要重新調(diào)節(jié)木板的傾角 C．如果在實驗過程中，木板始終保持水平，那么該同學在(3)中作出的圖象將不是一條直線了 D．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，這是用小車受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小車受到的摩擦力的結(jié)果 答案　(1)1.415　　(2)m?M　(3)v2－m　(4)D 三、計算題(本大題共4小題，共44分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11．(15分)2012年6月16日，我國第一位女航天員劉洋，隨“神舟九號”飛船成功發(fā)射升空，并于6月29日安全返回，實現(xiàn)了國人“嫦娥飛天”的千年夢想．“神舟九號”載人飛船回收階段完成的最后一個動作是斷開主傘纜繩，啟動反推發(fā)動機工作，此時返回艙的速度豎直向下，大小約為7 m/s，距地面的高度約為1 m，落地前一瞬間的速度約為1 m/s，空氣阻力及因反推火箭工作造成的質(zhì)量改變均不計(g取10 m/s2)，求： (1)反推發(fā)動機工作后，返回艙落地前的加速度大小是多少？ (2)航天員所承受的支持力是重力的多少倍？ (3)假設(shè)返回艙與航天員的總質(zhì)量為3 t，求反推火箭對返回艙的平均推力多大？ 答案　(1)24 m/s2　(2)3.4倍　(3)1.02105 N 解析　(1)選豎直向上為正方向，在反推減速階段，由v2－v＝－2ax 得：a＝＝ m/s2＝24 m/s2 所以加速度大小為24 m/s2，方向豎直向上． (2)以航天員為研究對象，由牛頓第二定律可得： FN－mg＝ma， 解得：FN＝m(g＋a)＝3.4mg. 所以航天員承受的支持力是重力的3.4倍． (3)以返回艙和航天員整體為研究對象，由牛頓第二定律可得 F－Mg＝Ma， 解得F＝M(g＋a)＝1.02105 N 12．(12分)傳送帶以恒定速度v＝4 m/s順時針運行，傳送帶與水平面 的夾角θ＝37.現(xiàn)將質(zhì)量m＝2 kg的小物品輕放在其底端(小物品 可看成質(zhì)點)，平臺上的人通過一根輕繩用恒力F＝20 N拉小物 品，經(jīng)過一段時間物品被拉到離地面高為H＝1.8 m的平臺上， 圖11 如圖11所示．已知物品與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2，已知sin 37＝0.6，cos 37＝0.8.問： (1)物品從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間是多少？ (2)若在物品與傳送帶達到同速瞬間撤去恒力F，求物品還需多少時間離開傳送帶？ 答案　(1)1 s　(2)(2－) s 解析　(1)物品在達到與傳送帶速度v＝4 m/s相等前加速度為a1，有： F＋μmgcos 37－mgsin 37＝ma1 解得a1＝8 m/s2 由v＝a1t1 解得t1＝0.5 s 位移x1＝a1t/2＝1 m 隨后有：F－μmgcos 37－mgsin 37＝ma2 解得a2＝0，即物品隨傳送帶以速度v＝4 m/s勻速上升 位移x2＝H/sin 37－x1＝2 m t2＝x2/v＝0.5 s 其運動到平臺上的總時間為t＝t1＋t2＝1 s (2)物品與傳送帶同速瞬間，撤去恒力F后加速度為a3，有： μmgcos 37－mgsin 37＝ma3 解得a3＝－2 m/s2 假設(shè)物品向上勻減速到速度為零時，通過的位移為x x＝－v2/2a3＝4 m>x2 由x2＝vt3＋a3t/2 解得：t3＝(2－) s[另有一解t3＝(2＋) s>1 s舍去] 13．(15分)如圖12所示，一木箱靜止在長平板車上，某時刻平板車以 a＝2.5 m/s2的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運動，當速度 達到v＝9 m/s時改做勻速直線運動，已知木箱與平板車之間的 圖12 動摩擦因數(shù)μ＝0.225.箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(g取 10 m/s2)．求： (1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小； (2)要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時距平板車末端的最小距離． 答案　(1)2.25 m/s2　(2)1.8 m 解析　(1)設(shè)木箱的最大加速度為a′，根據(jù)牛頓第二定律 μmg＝ma′ 解得a′＝2.25 m/s2<2.5 m/s2 則木箱與平板車之間存在相對運動，所以車在加速過程中木箱的加速度為2.25 m/s2 (2)設(shè)平板車做勻加速直線運動的時間為t1，木箱與平板車達到共同速度的時間為t2，根據(jù)速度公式 v＝at1 ① v＝a′t2 ② 達到共同速度時平板車的位移為x1，則 x1＝＋v(t2－t1) ③ 木箱的位移為x2，則 x2＝a′t ④ 要使木箱不從平板車上滑落，木箱距平板車末端的最小距離滿足x＝x1－x2 ⑤ 解①②③④⑤得x＝1.8 m