2014届高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(三)

2014届高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(三)

‎45分钟单元能力训练卷(三)‎ ‎(考查范围：第三单元　分值：110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a＝0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 ‎2．一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了．对这一现象，下列说法正确的是(　　)‎ A．榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎 B．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C．榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 D．因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 图D3－1‎ ‎3．质量为‎2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图D3－1所示．重力加速度g取‎10 m/s2，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为(　　)‎ A．‎18 m　　B．‎54 m　　C．‎72 m　　D．‎‎198 m ‎4．在电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体．当电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了，则电梯运动的情况可能是(　　)‎ A．以大小为g的加速度加速上升 B．以大小为g的加速度减速上升 C．以大小为g的加速度加速下降 D．以大小为g的加速度减速下降 图D3－2‎ ‎5．如图D3－2所示，水平传送带上A、B两端点相距x＝‎4 m，传送带以v0＝‎2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转．今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取‎10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．在小煤块从A运动到B的过程中(　　)‎ A．所用时间是 s　　B．所用时间是2.25 s C．划痕长度是‎4 m D．划痕长度是‎0.5 m 图D3－3‎ ‎6．如图D3－3所示，在光滑的水平面上，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，A球紧靠竖直墙壁．今用水平力F将B球向左推压缩弹簧，平衡后突然将F撤去，在这一瞬间，则(　　) ‎ A．B球的速度为零，加速度为零 B．B球的速度不为零，加速度也不为零 C．B球的速度不为零，加速度为零 D．B球的速度为零，加速度不为零 ‎7．为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图D3－4甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示．若已知斜面的倾角α＝30°，取重力加速度g＝‎10 m/s2，则由此可得(　　)‎ ‎　　　甲　　　　　　　 乙　　　　　　　丙 图D3－4‎ A．物体的质量为‎3 kg B．物体与斜面间的动摩擦因数为 C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上 D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度为 m/s2‎ 图D3－5‎ ‎8．如图D3－5所示，在倾角为θ的斜面上方的A点处放置一光滑的木板AB，B端刚好在斜面上，木板与竖直方向AC所成的角度为α.一小物块自A端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则α与θ角的大小关系应为(　　)‎ A．α＝θ B．α＝ C．α＝ D．a＝2θ 二、实验题(18分)‎ ‎9．(8分)(1)如图D3－6所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.(回答两条即可)‎ 图D3－6‎ ‎(2)图D3－7是(1)中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，则小车运动的加速度为__________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)‎ 图D3－7‎ ‎10．(10分)在验证牛顿运动定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每隔四个点间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况如下表所示．‎ 小车受到的力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)处理数据后请在如图D3－8所示的坐标中画出a—F图线．(已知打点计时器的工作频率为50 Hz)‎ 图D3－8‎ ‎(2)由图可以判断小车的质量为________kg.‎ 三、计算题(44分)‎ ‎11．如图D3－9所示，一根劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧拉着质量为m＝‎0.2 kg的物体从静止开始沿倾角为θ＝37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x＝‎0.9 cm，在t＝1.0 s内物体前进了s＝‎0.5 m．取g＝‎10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：‎ ‎(1)物体加速度的大小；‎ ‎(2)物体和斜面间的动摩擦因数．‎ 图D3－9‎ ‎12．如图D3－10所示，长L＝‎5 m、质量M＝‎5 kg的薄板A放在水平桌面上，板右端与桌边相齐，在A上距右端s＝‎3 m处放一质量m＝‎2 kg的物体B(大小可忽略，即可看成质点)．已知A、B间的动摩擦因数μ1＝0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2，原来系统静止．现在在A的右端施一恒定的水平力F持续作用在A上，直到将A从B下抽出才撤去且使B最后停于桌面的右边缘．求：‎ ‎(1)B运动的时间；‎ ‎(2)力F的大小．‎ 图D3－10‎ ‎45分钟单元能力训练卷(三)‎ ‎1．BD　[解析] 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，故牛顿第一定律又叫惯性定律，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，B正确．牛顿第一定律说明了两点含义，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，C错误．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D正确．‎ ‎2．C　[解析] 相同大小的力作用在不同的物体上产生的效果往往不同，故不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系，选项C正确．‎ ‎3．B　[解析] 物体与地面间最大静摩擦力Ff ＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N．由题给F－t图象知，0～3 s内，F＝4 N，说明物体在这段时间内保持静止不动；3～6 s内，F＝8 N，说明物体做匀加速运动，加速度a＝＝‎2 m/s2；6 s末物体的速度v＝at＝2×‎3 m/s＝‎6 m/s；在6～9 s内，物体以‎6 m/s的速度做匀速运动；9～12 s内，物体以‎2 m/s2的加速度做匀加速运动．作出v－t图象如图所示，故0～12 s内的位移x＝×6×‎3 m＋6×‎3 m＋×(6＋12)×‎3 m＝‎54 m.‎ ‎4．D　[解析] 当电梯静止时，弹簧被压缩了x，说明弹簧弹力kx＝mg；弹簧又被继续压缩了，弹簧弹力为1.1mg，根据牛顿第二定律有1.1mg－mg＝ma，电梯的加速度为，且方向是向上的，电梯处于超重状态，符合条件的只有D.‎ ‎5．BD　[解析] 小煤块刚放上传送带后，加速度a＝μg＝‎4 m/s2，故小煤块加速到与传送带同速所用的时间为t1＝＝0.5 s，此时小煤块运动的位移x1＝t1＝‎0.5 m，而传送带的位移为x2＝v0t1＝‎1 m，故小煤块在传送带上的划痕长度为l＝x2－x1＝‎0.5 m，C错误，D正确；之后小煤块匀速运动，故运动到B所用的时间t2＝＝1.75 s，故小煤块从A运动到B所用的时间t＝t1＋t2＝2.25 s，A错误，B正确．‎ ‎6．D　[解析] 用水平力F将B球向左推压缩弹簧，平衡后弹簧弹力为F.突然将水平力F撤去，在这一瞬间，B球的速度为零，加速度为，选项D正确. ‎ ‎7．ABD　[解析] 由速度图象可得，在0～2 s内，物体做匀加速运动，加速度a＝＝‎0.5 m/s2，2 s后，物体做匀速运动，合外力为零，即推力等于阻力，故0～2 s内的合外力F合＝21.5 N－20 N＝1.5 N，由牛顿第二定律可得：m＝＝ kg＝‎3 kg，选项A正确；由匀速运动时F＝mgsinα＋μmgcosα，解得：μ＝，选项B正确；撤去推力F后，物体先做匀减速运动到速度为零，之后所受的合外力为F合′＝mgsinα－μmgcosα＝10 N>0‎ ‎，所以物体将下滑，下滑时的加速度为a′＝＝ m/s2，选项C错误，选项D正确．‎ ‎8．B　[解析] 在AC上选取一点O，使以O为圆心、OA为直径作出的圆恰好与斜面相切，切点为D，如图所示，在AC长度和θ角度确定的情况下，此圆是确定的．从圆上A点沿任意一条弦滑到圆上时，对应的位移x＝2Rcosα，加速度a＝gcosα，故所用的时间t＝＝，此时间为一定值，与弦所倾斜的角度无关．从A点沿木板AB滑到斜面上时，所用的时间可分为从A点沿一条弦滑到圆上的时间和从圆上滑到斜面上的时间，因而当B点与D点重合时，这一总时间才最短，此时对应有θ＝2α，即α＝，选项B正确．‎ ‎9．(1)用交流电源；木板右侧垫起以平衡摩擦力；小车应放在靠近打点计时器处；细线应与木板平行(任写两条即可)　(2)4.0‎ ‎[解析] (1)“验证牛顿第二定律”的实验中，通过打点计时器测量加速度，而打点计时器需要使用交流电源；小车运动中受到摩擦力，故需要使木板形成斜面以平衡摩擦力；小车应放在靠近打点计时器处．(2)小车运动的加速度a＝＝‎4.0 m/s2.‎ ‎10．(1)如图所示　(2)0.2‎ ‎[解析] (1)由a＝可得，5条纸带对应的加速度分别为：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坐标系中描点连线．(2)由牛顿第二定律知，F＝ma，m＝＝，其中k为a—F图线的斜率，由图可得k＝5，故m＝‎0.2 kg.‎ ‎11．(1)‎1.0 m/s2　(2)0.25‎ ‎[解析] (1)根据运动学公式：s＝at2得a＝＝ m/s2＝‎1.0 m/s2.‎ ‎(2)物体运动过程受力如图所示．‎ 根据胡克定律有F＝kx＝200×0.9×10－2 N＝1.8 N 根据牛顿第二定律有 F－Ff－mgsin37°＝ma 则Ff＝F－mgsin37°－ma＝1.8 N－0.2×10×0.6 N－0.2×1.0 N＝0.4 N 又FN＝mgcos37°＝0.2×10×0.8 N＝1.6 N 根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN得：‎ μ＝＝＝0.25.‎ ‎12．(1)3 s　(2)26 N ‎[解析] (1)对于B，在未离开A时，其加速度为 aB1＝＝‎1 m/s2‎ 设经过时间t1后B离开A，离开A后B的加速度为 aB2＝－＝－‎2 m/s2‎ 设A从B下抽出瞬间B的速度为vB，有 vB＝aB1t1‎ aB1t＋＝s 联立解得t1＝2 s 则t2＝＝1 s 所以B运动的时间是t＝t1＋t2＝3 s ‎(2)设A的加速度为aA，则根据相对运动的位移关系得 aAt－aB1t＝L－s 解得aA＝‎2 m/s2‎ 根据牛顿第二定律得 F－μ1mg－μ2(m＋M)g＝MaA 解得：F＝26 N.‎