1、单元评估检测(三)第三章(60分钟 100分) 一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。每小题至少一个答案正确,选不全得4分)1.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()A.车速越大,它的惯性越大B.质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长D.刹车后滑行的路程越长,惯性越大2.(2013贵阳模拟)如图所示,用网球拍打击飞过来的网球,网球拍打击网球的力()A.比球撞击球拍的力更早产生B.与球撞击球拍的力同时产生C.大于球撞击球拍的力D.小于球撞击球拍的力3.在2012年伦敦奥运会上,我国跳水运动员吴敏霞勇夺女子3m跳板冠
2、军。如图所示,运动员3m跳板跳水运动的过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置B压到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中。跳板自身重力忽略不计,则下列说法正确的是()A.运动员向下运动(BC)的过程中,先失重后超重,对板的压力先减小后增大B.运动员向下运动(BC)的过程中,先失重后超重,对板的压力一直增大C.运动员向上运动(CB)的过程中,先超重后失重,对板的压力先增大后减小D.运动员向上运动(CB)的过程中,先超重后失重,对板的压力一直减小4.(2013梧州模拟)如图所示,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
3、,在大小为F的拉力作用下做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F,此时A和B的加速度大小分别为a1和a2,则有()A.a1=,a2=B.a1=,a2=C.a1=,a2=D.a1=0,a2=05.(2013攀枝花模拟)在倾角为30的足够长的斜面上,有一重10N的物体,被平行于斜面的大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上滑,如图所示,g取10m/s2。物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。在推力F突然消失的瞬间()A.物体所受摩擦力方向立即与原来相反B.物体的瞬时加速度为8m/s2C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.4D.推力F消失后,物体将沿斜面上滑,最后静止在斜面上6.(2013宁波模拟)如图所示,
4、倾斜固定直杆与水平方向成60角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接。当圆环沿直杆下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30角。下列说法中正确的是()A.圆环不一定加速下滑B.圆环可能匀速下滑C.圆环与杆之间一定没有摩擦D.圆环与杆之间一定存在摩擦7.(2013南宁模拟)一个静止的质点,在05s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化图线如图所示。则质点在()A.第2 s末速度方向改变B.前2 s内平均速度为零C.第4 s末速度为零D.第4 s末回到原出发点8.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托
5、盘,托盘上有一个质量为m的木块。用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为()A.l0B.l0-C.l0-D.l0-二、实验题(本大题共2小题,共15分)9.(2013桂林模拟)(6分)在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示。(1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图像分别如图甲和图乙所示,
6、其原因分别是图甲: ;图乙: 。10.(2012大纲版全国卷)(9分)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。(1)完成下列实验步骤中的填空。平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点。按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤。在
7、每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1、s2求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成(选填“线性”或“非线性”)关系。(2)完成下列填空。本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是 。设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和t表示为a=。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=mm,s3=mm,由此求得加速度的大小a=m/s2。图丙为所得实验图线的示意
8、图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为。三、计算题(本大题共2小题,共37分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(2013南宁模拟)(18分)在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于失重,无法利用天平称出物体的质量。科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量。将一带有推进器、总质量m为5kg的小滑车静放在一平台上,平台与小车间的动摩擦因数为0.005,开动推进器,小车在推进器产生的恒力作用下从静止开始运动,测得小车前进1.25 m历时5 s。关闭推进器,将被测物块固定在小车上,重复上述过程,测得5 s内小车前进了1
9、.00 m。问:科学家们用上述方法测得的物块的质量M是多少?12.(19分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为=37的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;(2)t=6s时物体的速度,并在图乙上将6s内物体运动的v-t图像补画完整,要求标明有关数据。答案解析1.【解析】选B、C。物体的惯性只取决于物体的质量,质量越大,惯性越大,选项A、D错误,B正确;刹车后滑行的路程与初速度和路面情况有
10、关,初速度越大,滑行的路程越长,选项C正确。【变式备选】关于物体的运动,下列说法中正确的是()A.运动速度大的物体,不能很快停下来,是因为速度大时,惯性也大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的火车惯性大C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小D.物体受到的外力大,则惯性小;受到的外力小,则惯性就大【解析】选C。因为一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,惯性仅由物体的质量大小决定,与外界因素(受力与否、受力的大小与多少、运动状态以及所处环境)无关,选项D错误;运动速度大的物体不能很快停下来,是因为从较大的速度变为静止,速度的改变量很大,需要较长的时间,并非速度大,惯性大,选项A错
11、误;静止的火车启动时,速度变化缓慢,是因为火车质量大,惯性大,而不是因为静止物体惯性大,选项B错误;乒乓球可以很快抽杀,是因为其质量很小,惯性小,在相同外力作用下运动状态容易改变,选项C正确。2.【解析】选B。网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力,它们同时产生、同时变化、同时消失,选项A错误,B正确;作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,选项C、D错误。3.【解析】选B、D。运动员由BC的过程中,先向下加速后向下减速,即先失重后超重,但板的形变量一直变大,所以板所受的压力一直变大,选项A错误,B正确;运动员由CB的过程中,先向上加速后向上减速,即先超重后失
12、重,板所受的压力一直变小,选项C错误,D正确。4.【解析】选C。在拉力F的作用下,对A、B整体由牛顿第二定律得F=(m1+m2)a,对A由牛顿第二定律得FT=m1a=,撤去F的瞬间,弹簧的弹力保持不变,由牛顿第二定律得a1=,a2=,故选项C正确。5.【解析】选B。物体沿斜面匀速上滑时,滑动摩擦力的方向沿斜面向下,当推力F突然消失的瞬间,由于惯性,物体继续沿斜面上滑,滑动摩擦力的方向仍沿斜面向下,选项A错误;物体匀速上滑时,由平衡条件得F-Gsin30-Gcos30=0,解得=0.3,选项C错误;推力消失瞬间,对物体由牛顿第二定律得Gsin30+Gcos30=ma,解得a=8m/s2,选项B正
13、确;推力F消失后,物体沿斜面上滑至最高点时,由于Gsin30Gcos30,故物体将沿斜面加速下滑,选项D错误。6.【解析】选D。对小球由牛顿第二定律得:沿斜面方向mgsin60-FTsin30=ma,垂直斜面方向mgcos60-FTcos30=0,解得a=g,由于小球与圆环保持相对静止,故圆环一定加速下滑,选项A、B错误;对小球和圆环组成的系统,由牛顿第二定律得(M+m)gsin60-Ff=(M+m)a,解得Ff=(M+m)g,故圆环与杆之间一定存在摩擦,选项D正确,C错误。7.【解析】选C。由牛顿第二定律得a=,再由图像可知质点的加速度大小不变,方向周期性变化,故质点始终沿着正方向先匀加速直
14、线运动1s,再匀减速直线运动1 s,速度减为零,然后重复前面的运动,因此选项A、D错误,C正确;前2 s的位移不为零,由平均速度的定义式v=可知,前2s的平均速度不为零,选项B错误。8.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)恰好分离时,木块和托盘间的弹力恰好为零。(2)恰好分离时,木块和托盘的加速度相同,且为重力加速度。【解析】选A。弹簧上端只有托盘时,弹簧被压缩的长度为;当再加上木块时,弹簧被压缩的长度为;在力的作用下,弹簧被压缩得更多。撤去外力后,两者加速向上运动,当到达压缩量为时,速度达到最大而加速度为零,显然这时木块和托盘之间有压力作用,且压力等于木块的重力。再向上做减速运动,由于
15、木块处于失重状态,对托盘的压力变小。当恰好分离时,两者恰好无相互作用力,两者都处于完全失重状态,所以弹簧为原长,选项A正确。9.【解析】(1)由实验原理mg=Ma得a=,而实际上a=,可见只有满足Mm时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。(2)图线甲上部弯曲产生的主要原因是所挂钩码的总质量太大,m不是远小于M,造成上部点迹有向下弯曲的趋势;图线乙直线部分没有过原点,产生的主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。答案：(1)Mm(2)m过大(或M过小),m不是远小于M没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够10.【解析】(1)小车和吊盘受到的合外力为零,一起做匀速直线运动,所以纸带点距相
16、等。平衡阻力后,设小车受到的拉力为F,则有F=(m+m车)a,即=m+,是关于m的一次函数,它们是线性关系。(2)实际上,小车的拉力F会随m的变化而变化,不是恒定的。因为:对小车由牛顿第二定律有:F=(m+m车)a,对吊盘和物块(设其质量为m0):m0g-F=m0a,联立以上两式得:F=m0g,因此,当改变小车上的砝码的质量m时,F会相应改变。只有当吊盘和物块质量m0m+m车时,拉力Fm0g才是不变的,在这种情况下,才可验证“拉力一定时,加速度与物体质量的关系”。由逐差法s3-s1=2a(5t)2得加速度a=,由图可读出s1=36.8mm-12.5mm=24.3mm,s3=120.1mm-73
17、.0mm=47.1mm,一定要估读到毫米的下一位数字。代入数据,得加速度的大小a=1.14m/s2。注意单位的变换。由=m+可知:斜率=k,截距=b,解这两式得F=,m车=。答案：(1)间距相等线性(2)小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和砝码的质量24.347.11.1411.【解析】设推进器产生的恒力为F,未放被测物块时小车加速度为a1,则根据牛顿第二定律及运动规律可得:F=ma1(4分)s1=a1(4分)放上被测物块后,系统加速度为a2,则有:F=(m+M)a2(4分)s2=a2(4分)代入数值解得:M=1.25kg(2分)答案：1.25kg12.【解析】(1)设撤去拉力前物体的加速度
18、大小为a1,撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为a2,由v-t图像可知:a1=m/s2=20m/s2(2分)a2=m/s2=10m/s2(2分)对物体在撤去拉力前,由牛顿第二定律得F-mgsin37-mgcos37=ma1(2分)对物体在撤去拉力后上滑时,由牛顿第二定律得mgsin37+mgcos37=ma2(2分)解得F=30N,=0.5(2分)(2)加速上滑的时间t1=1s,撤去拉力时的速度为vt=20m/s,设再经过t2速度减至0。由0=vt-a2t2得t2=2s(2分)在最高点时,因mgsin37mgcos37,故物体将沿斜面加速下滑,设加速度大小为a3,据牛顿第二定律得mgsi
19、n37-mgcos37=ma3(2分)解得a3=2m/s2(2分)再经过3s物体的速度大小为6m/s,方向沿斜面向下,补画完整后的图线及有关数据如图所示。(3分)答案：(1)0.530N(2)见解析【总结提升】数图结合解决物理问题的答题技巧(1)物理公式与物理图像的结合是中学物理的重要题型,也是近年高考的热点,特别是v-t图像在考题中出现频率极高。(2)对于由已知图像求解相关物理量的问题,往往是结合物理过程从分析图像的横、纵轴所对应的物理量的函数入手,分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出相关信息,结合题目所问,选择合适规律列式求解。(3)针对本题,图线分三段,01s倾斜直线表示匀加速;13s倾斜直线表示匀减速;3s后通过计算判断其运动性质。图线斜率代表加速度,纵轴截距代表初速度,线与时间轴所围面积代表位移,理解这些知识再结合牛顿第二定律,本题就不难求解。关闭Word文档返回原板块