1、45分钟单元能力训练卷(三)考查范围：第三单元 分值：120分一、选择题(每小题6分，共48分)1下列说法中正确的是() A物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题C牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a0条件下的特例D伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去2下列关于力的说法正确的是()A作用力和反作用力作用在同一物体上B太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D伽利略的理想实验说明了力不是维
2、持物体运动的原因3在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图D31所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处在实验操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是()A增多每次运送瓦的块数B减少每次运送瓦的块数C增大两杆之间的距离D减小两杆之间的距离图D31图D324物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为A、B，用水平拉力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图D32中A、B所示，则()AAB，
3、mAmBBAB，mAB，mAmB DAmB5如图D33所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动某时刻突然撤去拉力F，此时A和B的加速度为a1和a2，则()图D33Aa1a20Ba1a，a20Ca1a，a2aDa1a，a2a6如图D34所示是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动若电梯中乘客的质量为m，匀速上升的速度为v，在电梯即将到顶层前关闭电动机，靠惯性再经时间t停止运动卡住电梯，不计空气和摩擦阻力，则t为()图D34A.B.C.D.7如
4、图D35所示，物体A的质量为2m，物体B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为，B与地面间的摩擦不计用水平力F向右推A使A、B一起加速运动，则B对A的作用力大小为()A. B.C. D.图D35图D368某实验小组的同学在电梯的天花板上竖直悬挂一只弹簧测力计，并在弹簧测力计的钩上悬挂一个重为10 N的钩码弹簧测力计的示数随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图D36所示则下列分析错误的是()A从t1时刻到t2时刻，钩码处于失重状态B从t3时刻到t4时刻，钩码处于失重状态C开始电梯可能停在10楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D开始电梯可能停在1楼，先加速向上，接着匀速向上
5、，再减速向上，最后停在10楼二、实验题(共16分)9(4分)如图D37所示是在验证牛顿第二定律实验中根据实验数据描绘出的三条aF图象，下列说法中正确的是_图D37三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量相同三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同直线1对应的小车和砝码的总质量最大直线3对应的小车和砝码的总质量最大10(12分)实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用控制变量的方法来完成该实验，即：先保持_不变，验证物体_越小，加速度越大；再保持_不变，验证物体_越大
6、，加速度越大(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间试回答下列问题：改变斜面倾角的目的是：_.用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是：_.(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况图D38是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的
7、是50 Hz的低压交流电源他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐图D38下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表，其中最后两栏他未完成，请你帮他完成线段OA数据(cm)由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是_m/s(取三位有效数字)三、计算题(共56分)11(16分)如图D39所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相接并系一质量为m的小球，绳AC的长度为b，绳BC的长度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2mg.求：(1)绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多
8、大？(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大？图D3912(20分)如图D310所示，有一质量为1 kg的小球串在长为0.5 m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成37.由静止释放小球，经过0.5 s小球到达轻杆底端，试求：(1)小球与轻杆之间的动摩擦因数；(2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2 m/s2，此恒力大小为多少？图D31013(20分)如图D311所示，皮带在轮O1、O2带动下以速度v匀速转动，皮带与轮之间不打滑皮带AB 段长为L，皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接物体无初速放上皮带右端后，能在皮带带动下向左运动，并滑上斜面已知物体
9、与皮带间的动摩擦因数为，且.(1)若物体无初速放上皮带的右端A处，求其运动到左端B处所需的时间；(2)若物体无初速放上皮带的右端A处，求其运动到左端B处过程中所产生的热量；(3)物体无初速放上皮带的不同位置，则其沿斜面上升的最大高度也不同设物体放上皮带时离左端B的距离为x，物体沿斜面上升的最大高度为h，请画出hx图象 图D31145分钟单元能力训练卷（三）1BD解析 牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，具有保持原有运动状态不变的性质，即惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，选项A错误牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，选项B正确牛顿第一定律说明了两点含义
10、，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，选项C错误伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，选项D正确2BD解析 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，选项A错误；太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力，且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳，选项B正确，选项C错误；伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因，选项D正确3C解析 根据题意，瓦在竖直面内受力分析如图甲所示结合弧形瓦的特点对其截面进行受力分析如图乙所示，FN1FN2，且FN1与FN2的合力为FN，而FNmgcos.若两杆间的距离不变，FN1与FN2均与瓦的质量成正比，
11、则摩擦力f2FN1与质量成正比为了防止瓦被损坏，应使瓦块下滑的加速度减小，而a，与质量无关，故选项A、B错误增大两杆间的距离，FN不变，FN1与FN2将增大，则摩擦力增大，加速度减小，符合题意，选项C正确减小两杆间的距离会使加速度增大，选项D错误甲乙4B解析 由牛顿第二定律有Fmgma，解得aFg，由此可知：aF图象的斜率表示物体质量的倒数，所以mAB，所以选项B正确5D解析 以整体为研究对象，求得拉力F(m1m2)a.突然撤去F，以A为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A物体受力不变，其加速度a1a.以B为研究对象，在没有撤去F时有：FFm2a，而F(m1m2)a，所以Fm1
12、a；撤去F则有：Fm2a2，所以a2a.选项D正确6D解析 设钢索对载人箱和人整体拉力大小为T，对载人箱和人整体应用牛顿第二定律有(Mm)gT(Mm)a，对平衡重物由牛顿第二定律有TMgMa，联立解得a，再由运动学规律vat，得t，选项D正确7B解析 对整体：F2mg3ma，对物体B：Fma，联立得F，选项B正确8BD解析 由图可知：从t1时刻到t2时刻，弹力小于钩码重力，钩码处于失重状态，A项正确；从t3时刻到t4时刻，弹力大于钩码重力，钩码处于超重状态，B项错误；根据题目的情景，电梯可能是先加速向下运动，加速度向下，失重，再匀速向下运动，加速度为零，最后减速向下运动，加速度向上，超重，所以
13、选项C正确，选项D错误9解析 由牛顿第二定律得：Fma，aF，直线的斜率等于质量的倒数，三条直线的斜率不同，说明三条直线所对应的小车和砝码的总质量不同，由图可知，直线1的斜率最大，所对应的总质量最小；直线3的斜率最小，所对应的总质量最大10(1)合外力质量质量所受合外力(2)改变小车所受的合外力记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)(3)表一线段OAOEOF数据(cm)7.009.40或表二线段OADEEF数据(cm)2.252.400.23311(1)g(2)3g解析 (1)绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示因为AB
14、BCb，ACb，故绳BC与AB垂直，45.由牛顿第二定律有mgtanma解得ag.甲乙(2)小车向左加速度增大，AB、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律有Tmmgtanmam因Tm2mg，所以最大加速度为am3g.12(1)0.25(2)8 N或24 N解析 对小球，由牛顿第二定律mgsinmgcosma又xat2联立解得0.25(2)若F垂直杆向下，则mgsin(Fmgcos)ma解得F8 N若F垂直杆向上，则mgsin(Fmgcos)ma解得F24 N13(1)(2)mv2(3)如图所示解析 (1)由可得mv2mgL说明物体到达B之前就与传送带共速，设其加速度为a，则由牛顿第二定律有 mgma加速阶段的时间为 t1加速阶段的位移 x1匀速阶段的时间 t2总时间tt1t2联立解得t(2)物体在加速阶段与传送带的相对位移xvt1vt1产生的热量Qmgx联立解得Qmv2(3)如图所示
