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2019-2020年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第三單元 一、選擇題(每小題6分，共48分) 1．下列說法中正確的是(　　) A．物體在不受外力作用時(shí)保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓運(yùn)動(dòng)定律又叫慣性定律 B．牛頓第一定律僅適用于宏觀物體，只可用于解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問題 C．牛頓第一定律是牛頓第二定律在物體的加速度a＝0條件下的特例 D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去 2．一個(gè)榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了．對(duì)這一現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．榔頭敲玻璃的力大于玻璃對(duì)榔頭的作用力，所以玻璃才碎 B．榔頭受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 C．榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂 D．因?yàn)椴磺宄ＡШ屠祁^的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小 圖D3－1 3．質(zhì)量為2 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等．從t＝0時(shí)刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖D3－1所示．重力加速度g取10 m/s2，則物體在t＝0至t＝12 s這段時(shí)間的位移大小為(　　) A．18 m　　B．54 m　　C．72 m　　D．198 m 4．在電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的物體．當(dāng)電梯靜止時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了，則電梯運(yùn)動(dòng)的情況可能是(　　) A．以大小為g的加速度加速上升 B．以大小為g的加速度減速上升 C．以大小為g的加速度加速下降 D．以大小為g的加速度減速下降 圖D3－2 5．如圖D3－2所示，水平傳送帶上A、B兩端點(diǎn)相距x＝4 m，傳送帶以v0＝2 m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，g取10 m/s2.由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕．在小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中(　　) A．所用時(shí)間是 s　　B．所用時(shí)間是2.25 s C．劃痕長(zhǎng)度是4 m D．劃痕長(zhǎng)度是0.5 m 圖D3－3 6．如圖D3－3所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧，A球緊靠豎直墻壁．今用水平力F將B球向左推壓縮彈簧，平衡后突然將F撤去，在這一瞬間，則(　　) A．B球的速度為零，加速度為零 B．B球的速度不為零，加速度也不為零 C．B球的速度不為零，加速度為零 D．B球的速度為零，加速度不為零 7．為了探究物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取一質(zhì)量為m的物體，使其在沿斜面方向的推力作用下向上運(yùn)動(dòng)，如圖D3－4甲所示，通過力傳感器得到推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示．若已知斜面的傾角α＝30，取重力加速度g＝10 m/s2，則由此可得(　　) 　　　甲　　　　　　　 乙　　　　　　　丙 圖D3－4 A．物體的質(zhì)量為3 kg B．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 C．撤去推力F后，物體將做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后可以靜止在斜面上 D．撤去推力F后，物體下滑時(shí)的加速度為 m/s2 圖D3－5 8．如圖D3－5所示，在傾角為θ的斜面上方的A點(diǎn)處放置一光滑的木板AB，B端剛好在斜面上，木板與豎直方向AC所成的角度為α.一小物塊自A端沿木板由靜止滑下，要使物塊滑到斜面的時(shí)間最短，則α與θ角的大小關(guān)系應(yīng)為(　　) A．α＝θ B．α＝ C．α＝ D．a(chǎn)＝2θ 二、實(shí)驗(yàn)題(18分) 9．(8分)(1)如圖D3－6所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，若在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯(cuò)誤________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(回答兩條即可) 圖D3－6 (2)圖D3－7是(1)中更正后實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02 s，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為__________ m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖D3－7 10．(10分)在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)同學(xué)打出了5條紙帶后，測(cè)出了紙帶中相鄰的每隔四個(gè)點(diǎn)間的距離和每條紙帶對(duì)應(yīng)的小車的受力情況如下表所示． 小車受到的力F(N) x1(cm) x2(cm) x3(cm) x4(cm) 0.05 4.51 4.76 5.00 5.26 0.10 4.63 5.12 5.60 6.11 0.15 4.85 5.60 6.36 7.10 0.20 5.12 6.11 7.10 8.09 0.25 5.38 6.64 7.90 9.16 (1)處理數(shù)據(jù)后請(qǐng)?jiān)谌鐖DD3－8所示的坐標(biāo)中畫出a—F圖線．(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz) 圖D3－8 (2)由圖可以判斷小車的質(zhì)量為________kg. 三、計(jì)算題(44分) 11．如圖D3－9所示，一根勁度系數(shù)k＝200 N/m的輕質(zhì)彈簧拉著質(zhì)量為m＝0.2 kg的物體從靜止開始沿傾角為θ＝37的斜面勻加速上升，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量x＝0.9 cm，在t＝1.0 s內(nèi)物體前進(jìn)了s＝0.5 m．取g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.求： (1)物體加速度的大??； (2)物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)． 圖D3－9 12．如圖D3－10所示，長(zhǎng)L＝5 m、質(zhì)量M＝5 kg的薄板A放在水平桌面上，板右端與桌邊相齊，在A上距右端s＝3 m處放一質(zhì)量m＝2 kg的物體B(大小可忽略，即可看成質(zhì)點(diǎn))．已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2＝0.2，原來系統(tǒng)靜止．現(xiàn)在在A的右端施一恒定的水平力F持續(xù)作用在A上，直到將A從B下抽出才撤去且使B最后停于桌面的右邊緣．求： (1)B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (2)力F的大?。? 圖D3－10 1．BD　[解析] 物體在不受外力作用時(shí)保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，故牛頓第一定律又叫慣性定律，A錯(cuò)誤．牛頓運(yùn)動(dòng)定律都是在宏觀、低速的情況下得出的結(jié)論，在微觀、高速的情況下不成立，B正確．牛頓第一定律說明了兩點(diǎn)含義，一是所有物體都有慣性，二是物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律并不能完全包含這兩點(diǎn)意義，C錯(cuò)誤．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的基礎(chǔ)，D正確． 2．C　[解析] 相同大小的力作用在不同的物體上產(chǎn)生的效果往往不同，故不能從效果上去比較作用力與反作用力的大小關(guān)系，選項(xiàng)C正確． 3．B　[解析] 物體與地面間最大靜摩擦力Ff ＝μmg＝0.2210 N＝4 N．由題給F－t圖象知，0～3 s內(nèi)，F(xiàn)＝4 N，說明物體在這段時(shí)間內(nèi)保持靜止不動(dòng)；3～6 s內(nèi)，F(xiàn)＝8 N，說明物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝＝2 m/s2；6 s末物體的速度v＝at＝23 m/s＝6 m/s；在6～9 s內(nèi)，物體以6 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)；9～12 s內(nèi)，物體以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)．作出v－t圖象如圖所示，故0～12 s內(nèi)的位移x＝63 m＋63 m＋(6＋12)3 m＝54 m. 4．D　[解析] 當(dāng)電梯靜止時(shí)，彈簧被壓縮了x，說明彈簧彈力kx＝mg；彈簧又被繼續(xù)壓縮了，彈簧彈力為1.1mg，根據(jù)牛頓第二定律有1.1mg－mg＝ma，電梯的加速度為，且方向是向上的，電梯處于超重狀態(tài)，符合條件的只有D. 5．BD　[解析] 小煤塊剛放上傳送帶后，加速度a＝μg＝4 m/s2，故小煤塊加速到與傳送帶同速所用的時(shí)間為t1＝＝0.5 s，此時(shí)小煤塊運(yùn)動(dòng)的位移x1＝t1＝0.5 m，而傳送帶的位移為x2＝v0t1＝1 m，故小煤塊在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為l＝x2－x1＝0.5 m，C錯(cuò)誤，D正確；之后小煤塊勻速運(yùn)動(dòng)，故運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t2＝＝1.75 s，故小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t＝t1＋t2＝2.25 s，A錯(cuò)誤，B正確． 6．D　[解析] 用水平力F將B球向左推壓縮彈簧，平衡后彈簧彈力為F.突然將水平力F撤去，在這一瞬間，B球的速度為零，加速度為，選項(xiàng)D正確. 7．ABD　[解析] 由速度圖象可得，在0～2 s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝＝0.5 m/s2，2 s后，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為零，即推力等于阻力，故0～2 s內(nèi)的合外力F合＝21.5 N－20 N＝1.5 N，由牛頓第二定律可得：m＝＝ kg＝3 kg，選項(xiàng)A正確；由勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F＝mgsinα＋μmgcosα，解得：μ＝，選項(xiàng)B正確；撤去推力F后，物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零，之后所受的合外力為F合′＝mgsinα－μmgcosα＝10 N>0，所以物體將下滑，下滑時(shí)的加速度為a′＝＝ m/s2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 8．B　[解析] 在AC上選取一點(diǎn)O，使以O(shè)為圓心、OA為直徑作出的圓恰好與斜面相切，切點(diǎn)為D，如圖所示，在AC長(zhǎng)度和θ角度確定的情況下，此圓是確定的．從圓上A點(diǎn)沿任意一條弦滑到圓上時(shí)，對(duì)應(yīng)的位移x＝2Rcosα，加速度a＝gcosα，故所用的時(shí)間t＝＝，此時(shí)間為一定值，與弦所傾斜的角度無關(guān)．從A點(diǎn)沿木板AB滑到斜面上時(shí)，所用的時(shí)間可分為從A點(diǎn)沿一條弦滑到圓上的時(shí)間和從圓上滑到斜面上的時(shí)間，因而當(dāng)B點(diǎn)與D點(diǎn)重合時(shí)，這一總時(shí)間才最短，此時(shí)對(duì)應(yīng)有θ＝2α，即α＝，選項(xiàng)B正確． 9．(1)用交流電源；木板右側(cè)墊起以平衡摩擦力；小車應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處；細(xì)線應(yīng)與木板平行(任寫兩條即可)　(2)4.0 [解析] (1)“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量加速度，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電源；小車運(yùn)動(dòng)中受到摩擦力，故需要使木板形成斜面以平衡摩擦力；小車應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處．(2)小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝＝4.0 m/s2. 10．(1)如圖所示　(2)0.2 [解析] (1)由a＝可得，5條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度分別為：a1＝0.25 m/s2，a2＝0.49 m/s2，a3＝0.75 m/s2，a4＝0.99 m/s2，a5＝1.26 m/s2，在a—F坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線．(2)由牛頓第二定律知，F(xiàn)＝ma，m＝＝，其中k為a—F圖線的斜率，由圖可得k＝5，故m＝0.2 kg. 11．(1)1.0 m/s2　(2)0.25 [解析] (1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：s＝at2得a＝＝ m/s2＝1.0 m/s2. (2)物體運(yùn)動(dòng)過程受力如圖所示． 根據(jù)胡克定律有F＝kx＝2000.910－2 N＝1.8 N 根據(jù)牛頓第二定律有 F－Ff－mgsin37＝ma 則Ff＝F－mgsin37－ma＝1.8 N－0.2100.6 N－0.21.0 N＝0.4 N 又FN＝mgcos37＝0.2100.8 N＝1.6 N 根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff＝μFN得： μ＝＝＝0.25. 12．(1)3 s　(2)26 N [解析] (1)對(duì)于B，在未離開A時(shí)，其加速度為 aB1＝＝1 m/s2 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1后B離開A，離開A后B的加速度為 aB2＝－＝－2 m/s2 設(shè)A從B下抽出瞬間B的速度為vB，有 vB＝aB1t1 aB1t＋＝s 聯(lián)立解得t1＝2 s 則t2＝＝1 s 所以B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t＝t1＋t2＝3 s (2)設(shè)A的加速度為aA，則根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系得 aAt－aB1t＝L－s 解得aA＝2 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得 F－μ1mg－μ2(m＋M)g＝MaA 解得：F＝26 N.