1、单元综合测试三(牛顿运动定律)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，试卷满分为 100 分考试时间为90 分钟第卷(选择题，共 40 分)一、选择题(本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)图 11如图 1 所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将()A立即停下来 B立即向前倒下C立即向后倒下D仍继续向左做匀速直线运动解析：木块原来随小车一起向左运动，当小车突然停止时，木块在水平方向上没有受到外力的作用，根据牛顿第一定律，木
2、块将继续向左做匀速直线运动正确选项为 D.答案：D2一个铅球和一个皮球相互挤压的时候，以下叙述正确的是()A铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力B铅球的形变小于皮球的形变C皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生D铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力解析：作用力和反作用力的关系总是大小相等、方向相反，作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关要掌握作用力与反作用力和平衡力的区别答案：BC3(2009山东)某物体做直线运动的 vt 图象如图 2(a)所示，据此判断图 2(b)(F 表示物体所受合力，t 表示物体运动的时间)四个选项中正确的是()图 2解析：由图 2(a)可知前两秒
3、物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2 s4 s 沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4 s6 s 沿负方向做匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6 s8 s 沿负方向做匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析，B 正确答案：B4用恒力作用于质量为 m1 的物体，使物体产生的加速度大小为 a1，该力作用于质量为 m2 的物体时，物体产生的加速度大小为 a2；若将该恒力作用于(m1m2)质量的物体时，产生的加速度大小为()Aa1a2 Ba1a2C.a1a2D.a1a2a1a2解析：由牛顿第二定律，有对 m1，Fm1a1对 m2，Fm2a2对 m1m2，F(m1m
4、2)a解得 a a1a2a1a2，D 对答案：D5一箱苹果在倾角为 的斜面上匀速下滑，已知箱子与斜面间的动摩擦因数为，在下滑过程中处于箱子中间的质量为 m 的苹果受到其他苹果对它的作用力大小和方向为()Amgsin 沿斜面向下Bmgcos 垂直斜面向上Cmg 竖直向上D.12mg 沿斜面向上解析：苹果处于平衡状态，由平衡条件，有 FNmg，方向竖直向上，C 正确答案：C6如图 3 所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动，当作用力 F 一图 3定时，m2 所受绳的拉力()A与 有关B与斜面动摩擦因数有关C与系统运动状态有关DFT m2Fm1m2，仅与两物体质量有关解析：只要 m1、m2
5、 与斜面间的动摩擦因数相同，对整体和隔离 m2 利用牛顿第二定律可求得 FTm2m1m2F，答案 D.答案：D图 47如图 4，一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则()A容器自由下落时，小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：容器抛出后，容器及其中的水均做加速度为 g 的匀变速运动，容器中的水处于失重状态，水对容器的压强为零，无论如何抛出，水都不会流出故 D 项正确答
6、案：D8如图 5 中 a、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等F 是沿水平方向作用于 a 上的图 5外力已知 a、b 的接触面，a、b 与斜面的接触面都是光滑的正确的说法是()Aa、b 一定沿斜面向上运动Ba 对 b 的作用力沿水平方向Ca、b 对斜面的正压力相等Da 受到的合力沿水平方向的分力等于 b 受到的合力沿水平方向的分力解析：因 F0，但大小未知，故 a、b 是向上还是向下运动难以确定，故 A 错分析 a、b 的受力情况可知 B、C 错误因接触面均光滑，且 a、b 质量相等，无论 F 多大(方向向右)，a、b 都有共同的加速度，故 a、b 受到相同的合外力，无论哪个方
7、向故 D 正确答案：D图 69(2010徐州模拟)物体 A、B、C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为 mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为 A、B、C，用平行于水平面的拉力 F 分别拉物体 A、B、C，所得加速度 a 与拉力 F 的关系如图 6 所示，A、B 两直线平行，则以下关系正确的是()AmAmBmCBmAmBmCCABCDABC解析：对物体应用牛顿第二定律得：Fmgma，解得：a1mFg，在 aF 图象中，图线的斜率等于质量的倒数，由图可以得出图线 A、B 的斜率相同，大于图线 C 的斜率，即：mAmBmC；在 a 轴上的截距的绝对值等于动摩擦因数与重力加速度的乘积，从图
8、象可以看出，图线 B、C 在 a 轴上的截距相等，图线 A 在 a 轴上截距的绝对值最小，即：ABC，正确选项为 D.答案：D10(2009全国卷)以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为 m 的小物块假定物块所受的空气阻力 f 大小不变已知重力加速度为 g，则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A.v022g1 fmg和 v0mgfmgfB.v022g1 fmg和 v0mgmgfC.v022g1 2fmg和 v0mgfmgfD.v022g1 2fmg和 v0mgmgf解析：本题考查牛顿第二定律和运动学知识，意在考查考生运用牛顿第二定律和运动学知识综合列式求解的能力；上升的过程由牛顿
9、第二定律得：mgfma1，由运动学知识得：v022a1h，联立解得：hv022g1 fmg.下落的过程中由牛顿第二定律得：mgfma2，由运动学知识得：v22a2h，将 a2 和 h 代入可得：vv0mgfmgf，故 A 正确答案：A第卷(非选择题，共 60 分)二、填空题(本题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分)11同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图 7 甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间图 7现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中 MN 是水平桌面，Q 是木
10、板与桌面的接触点，1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 5.0102 s 和 2.0102 s用游标卡尺测量小滑块的宽度 d，卡尺示数如图丙所示(1)读出滑块的宽度 d_ cm.(2)滑块通过光电门 1 的速度 v1_ m/s，滑块通过光电门 2 的速度 v2_m/s.(保留两位有效数字)(3)若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离 1m，则滑块运动的加速度为_解析：(1)游标卡尺是 20 分度的，其精确度为 0.05 mm，故读数以 mm 为单位是：50 mm30.05
11、 mm50.15 mm5.015 cm.(2)v1dt11.0 m/s；v2dt22.5 m/s.(3)由 v22v122aL 得：a2.625 m/s2.答案：(1)5.015(2)1.0 2.5(3)2.625 m/s212某同学用如图 8 所示的装置测定重力加速度：图 8(1)电火花计时器的工作电压为_，频率为_(2)打出的纸带如图 9 所示，实验时纸带的_端应和重物相连接(选填“甲”或“乙”)图9(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_ m/s2.(4)当地的重力加速度数值为 9.8 m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_.解析：利用
12、 snsm(nm)aT2，其中 T0.02 s代入数据，得 a9.4 m/s2答案：(1)交流 220 V 50 Hz(2)乙(3)9.4(4)空气阻力、摩擦阻力三、计算题(本题共 4 小题，13、14 题各 10 分，15、16 题各 12 分，共 44 分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图 1013固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力 F 作用下向上运动，推力 F 与小环速度 v 随时间变化规律如图 11 所示，取重力加速度 g10 m/s2.求：(1)小环的质量 m；(2)细杆与地面间的倾角.图 11解析：(1)02
13、s 内 F1mgsinma由题图知 a0.5 m/s22 s 后 F2mgsin由得 F1F2ma，所以 m0.50.5 kg1 kg.(2)由式得 30.答案：(1)1 kg(2)3014如图 12 所示，物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑，经过 B 点后进入水平面(设经过 B 点前后速度大小不变)，最后停在 C 点每隔 0.2 s 通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据(取重力加速度 g10 m/s2)求：图 12t/s0.00.20.41.21.4v/(ms1)0.01.02.01.10.7(1)斜面的倾角；(2)物体与水平面之间的动摩擦因数；(3)t0.6 s
14、时的瞬时速度 v.解析：(1)物体在斜面上运动时为匀加速运动 a1gsin由题知 a1vt1.00.00.20.0 m/s25 m/s2，所以 30.(2)物体在平面上运动时为匀减速运动，a2ga2vt0.71.11.41.2 m/s22 m/s2所以 0.2.(3)物体在平面上运动时，有1.1vB1.2tB2得 vB1.12(tB1.2)物体在斜面上运动时，有vB0.0tB0.05得 vB5tB由解得 tB0.5 s即 t0.6 s 时物体在平面上，设其速度为 vv1.1 m/s(2)(1.20.6)m/s2.3 m/s.答案：(1)30(2)0.2(3)2.3 m/s15质量为 10 kg
15、 的物体在 F200 N 的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角 37.力 F 作用 2 秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了 1.25 秒钟后，速度减为零求：物体与斜面间的动摩擦因数 和物体的总位移 x.(已知 sin370.6，cos370.8，g 取 10 m/s2)解析：物体上滑的整个过程分为两部分，设施加外力 F 的过程中物体的加速度为 a1，撤去力 F 的瞬间物体的速度为 v，撤去力 F 后物体上滑的加速度大小为 a2，由牛顿第二定律得a1FcosmgsinFsinmgcosma2mgsinmgcosm物体在外力 F 作用下上滑 t12
16、 s，va1t1撤去外力 F 后上滑时间 t21.25 s,0va2t2由以上各式可求得 0.25，a15 m/s2，a28 m/s2由 x12a1t1212a2t22 得 x16.25 m.答案：0.25 x16.25 m16如图 13 所示，传送带与地面夹角 37，从 AB 长度为 16 m，传送带以 10 m/s的速率逆时针转动在传送带上端 A 无初速度地放一个质量为 0.5 kg 的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5.求物体从 A 运动到 B 所需时间是多少？(sin370.6，cos370.8)图 13解析：物体的运动分为两个过程：第一个过程是在物体速度等于传送带速度之前，物
17、体做匀加速直线运动；第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况，其中速度刚好相同时的点是一个转折点，此后的运动情况要看 mgsin 与所受的最大静摩擦力的关系若tan，则继续向下加速；若 tan，则将随传送带一起匀速运动分析清楚了受力情况与运动情况，再利用相应规律求解即可本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小物体放在传送带上后，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力 Ff，物体受力情况如图 14 甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律有 mgsinmgcosma1，得a110(0.60.50.8)m/s210 m/s2物体加速至与传送带速度相等需要的时间t1 va11010 s1 s，t1 时间内位移 x12a1t125 m图14由于 tan，物体在重力作用下将继续加速运动，当物体速度大于传送带速度时，传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力 Ff.此时物体受力情况如图 14 乙所示，由牛顿第二定律有 mgsinmgcosma2，得 a22 m/s2设后一阶段物体滑至底端所用的时间为 t2，由Lxvt212a2t22 解得t21 s，t211 s(舍去)所以物体由 AB 的时间tt1t22 s.答案：2 s
