1、新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试卷第三单元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(本大题包括10小题，每小题4分，共40分。)1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 ()Aa1a2Ba1a2C. D.解析：由牛顿第二定律，有对m1，Fm1a1对m2，Fm2a2对m1m2，F(m1m2)a解得a，D对答案：D2一箱苹果在倾角为的斜面上匀速下滑，已知
2、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.mg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：C图13如图1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，仅与两物体质量有关解析：只要m1、m2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FTF，答案D.答案：D4下列说法中正确的是 ()A静止的火车比高速奔驰
3、轿车的惯性大B蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于完全失重状态C车速越大，刹车滑行的距离越长D相互作用中，作用力可以大于反作用力，也可以小于反作用力解析：质量大惯性大，A对；蹦极运动员上升过程中处于完全失重状态，B对；从初速度v0运动的汽车在刹车过程中的加速度大小为a时，其刹车距离s，故C对；作用力与反作用力满足牛顿第三定律，故D错答案：ABC图25如图2，一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
4、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项正确答案：D图36如图3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
5、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，无论哪个方向故D正确答案：D图47.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4所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是()AmAmBmC BmAmBmCCABC DABC解析：对物体应用牛顿第二定律得：Fmgma，解得：aFg，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
6、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：D图58有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性举例如下：如图5所示，质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上把质量为m的滑块B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度agsin，式中g为重力加速度对于上述解，
7、某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”但是，其中有一项是错误的请你指出该项 ()A当0时，该解给出a0，这符合常识，说明该解可能是对的B当90时，该解给出ag，这符合实验结论，说明该解可能是对的C当Mm时，该解给出agsin，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D当mM时，该解给出a，这符合预期的结果，说明该解可能是对的解析：D项中a，当90时，sing，这是不可能出现的，因此，D项错误，为应选项，A、B、C均正确答案：D图69.如图6所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若
8、滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则 ()A将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块静止在斜面上不会下滑；B中，滑块要加速下滑；C中，拉力沿斜面向上，滑动摩擦力向下，则拉力的大小为2mgsin；D中，滑块沿斜面向下匀速滑动，不需要外力作用答案：C10.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.和v0B.和v0C.和v0D.和v0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
9、列式求解的能力；上升的过程由牛顿第二定律得：mgfma1，由运动学知识得：v2a1h，联立解得：h.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：vv0，故A正确答案：A二、实验题(11题8分，12题12分，共20分)图711如图7所示，甲、乙两同学用同一实验装置探究加速度a与F的关系，分别得出不同的图象，则甲、乙两同学实验时选取的_不同，且大小关系是_解析：由a知，当F甲F乙时，小车和小车上砝码的质量m乙m甲答案：小车及车上砝码的质量m乙m甲图812.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图8.长直平板一端放在水
10、平桌面上，另一端架在一物块上在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；重复步骤数次，并求挡光时间的平均值；利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出fcos关系曲线图9(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)：斜面倾角的余弦cos_；滑块通过光电门时的速度v_；滑块运动时的加速度a_
11、；滑块运动时所受到的摩擦阻力f_.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图9所示，读得d_.解析：本题主要考查游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律、牛顿第二定律的应用等知识点，意在考查考生将综合实验分解为单个问题的分析综合能力(1)由几何知识可知，斜面倾角的正弦值为sin，所以余弦值表达式为：cos；通过光电门的速度等于光电门宽度与所用时间的比值，即v；由匀变速直线运动规律可知，滑块运动的加速度a；由牛顿第二定律有：mgsinfma，所以fm(gsina)mg(2)游标卡尺读数时，主尺读数为36 mm，游标尺的第二条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为0.2 mm，所以d36.2 mm3.62
12、 cm答案：(1)mgm(2)3.62 cm三、计算题(每小题10分，共40分)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 s内F1mgsinma由题图知a0.5 m/s22 s后F2mgsin由得F1F2ma，所以m kg1 kg.(2)由式得30.答案：(1)1 kg(2)30图1214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
13、)，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：t/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a1 m/s25 m/s2，所以30.(2)物体在平面上运动时为匀减速运动，a2ga2 m/s22 m/s2所以0.2.(3)物体在平面上运动时，有2得vB1.12(tB1.2)物体在斜面上运动时，有5得vB5tB由解得tB0.5 s即t0.6 s时
14、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
15、定律得a1a2物体在外力F作用下上滑t12 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xa1ta2t得x16.25 m.答案：0.25x16.25 m图1316如图13所示，传送带与地面倾角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)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，物体做匀加速直线运动；第二
16、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物体加速与至传送带速度相等需要的时间t1 s1 s，t1时间内位移xa1t5 m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Lxvt2a2t解得t21 s，t211 s(舍去)所以物体由AB的时间tt1t22 s.答案：2 s
