高考物理第一轮复习检测题 9页

章末质量检测(三)‎ ‎(时间：60分钟　满分：100分)‎ 一、单项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。)‎ ‎1．关于惯性的大小，下列说法中正确的是(　　)‎ A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大 B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大 C．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同 D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 解析　惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的速度、受力情况和地理位置均无关，C正确。‎ 答案　C ‎2．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动时所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图1所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图1可知，此人在蹦极过程中t0时刻的加速度约为(　　)‎ 图1‎ ‎ A.g B.g C.g D．g ‎ 解析　由题图可知：t0时刻绳子拉力F为，最终静止时绳子拉力为＝mg，根据牛顿第二定律得－＝ma，所以a＝g。‎ ‎ 答案　B ‎3．如图2，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为‎2m。现施加一水平力F拉B，A、B 刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过(　　)‎ 图2‎ ‎ A．‎2F B. C．‎3F D. ‎ 解析　设A、B间的动摩擦因数为μ，当用水平力F拉B时，A、B刚好不发生相对滑动，则有F＝3ma，μmg＝ma，水平力F′拉A时，A、B刚好不发生相对滑动时有F′＝3ma′，F′－μmg＝ma′，联立解得水平力F′的最大值为，B正确。‎ ‎ 答案　B ‎4．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是(　　)‎ ‎ 解析　设屋檐的底角为θ，底边长为‎2L(不变)。雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度a＝＝gsin θ，位移大小x＝at2，而x＝，2sin θcos θ＝sin 2θ，联立以上各式得t＝。当θ＝45°时，sin 2θ＝1为最大值，时间t最短，故选项C正确。‎ ‎ 答案　C 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共计18分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。)‎ ‎5．(2016·广东六校联考)物体A、B原来静止于光滑水平面上。从t＝0时刻开始，A沿水平面做直线运动，速度随时间变化的图象如图3甲所示；B受到如图乙所示的水平拉力作用。则在0～4 s时间内(　　)‎ 图3‎ ‎ A．物体A所受合力保持不变 ‎ B．物体A的速度不断减小 ‎ C．2 s末物体B改变运动方向 ‎ D．2 s末物体B速度达到最大 ‎ 解析　由题图甲可知，物体A做匀变速直线运动，物体A所受合力保持不变，物体A的速度先减小后增大，选项A正确，B错误；2 s末物体B所受水平拉力为零，加速度为零，速度方向不变，速度达到最大值，选项C错误，D正确。‎ ‎ 答案　AD ‎6．如图4甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为g＝‎10 m/s2，由图线可知(　　)‎ 图4‎ ‎ A．物体A的质量mA＝‎‎2 kg ‎ B．物体A的质量mA＝‎‎6 kg ‎ C．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.2‎ ‎ D．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.6‎ ‎ 解析　a－F图线的斜率等于质量的倒数，由图可知，拉力F＞48 N后，图线斜率变大，表明研究对象质量减小，物体A、B间发生相对滑动，故mA＋mB＝＝‎8 kg，mA＝＝‎6 kg。由图象知：当F＝60 N时，a＝‎8 m/s2，又F－μmAg＝mAa，解得μ＝0.2。‎ ‎ 答案　BC ‎7．(2016·山东德州一中月考)在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图5所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ ‎ A．物块接触弹簧后立即做减速运动 ‎ B．当物块的加速度为零时，它的速度最大 ‎ C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零 ‎ D．物块接触弹簧后先加速后减速 ‎ 解析　物体一直受水平恒力的作用，刚刚与弹簧接触时，弹簧的形变量较小，弹力小于F，则a＝，方向向右做加速度减小的加速运动，所以A项错误；物体继续向右运动，弹簧的形变量增大，当a＝＝0时，速度达到最大且方向向右，所以B项正确；物体继续向右运动，弹簧的形变量持续增大，此时弹力大于恒力F，则a＝，方向向左，物体开始减速，当速度为零时，物体的加速度仍然向左，不为零，所以C项错误；综上可知，物体向右先做加速运动，再做减速运动，所以D项正确。‎ ‎ 答案　BD 三、非选择题(共4小题，共58分。计算题解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。)‎ ‎8．(12分)某班级同学用如图6所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。‎ 图6‎ 甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小)，力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。‎ ‎(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是(　　)‎ A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据 D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据 ‎(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为m1＝‎0.5 kg、m2＝‎1.0 kg、m3＝‎1.5 kg和m4＝‎2.0 kg，其中有三个小组已经完成了a－F图象，如图7所示。最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图7中完成该组的a－F图线。‎ 图7‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 拉力F(N)‎ ‎24.5‎ ‎20.0‎ ‎17.5‎ ‎12.0‎ ‎8.1‎ ‎4.8‎ 加速度a(m/s2)‎ ‎16.3‎ ‎13.3‎ ‎11.7‎ ‎8.0‎ ‎5.4‎ ‎3.2‎ ‎(3)在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图8的四条图线收集数据，然后作图。请写出具体的做法：‎ ‎①如何收集数据？________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________；‎ ‎②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以________为纵轴，以________为横轴。‎ 解析　(1)本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m的关系，所以轨道倾斜是为了平衡乙的摩擦力，故A错误，B正确；实验中只能在小车乙加速运动过程中采集数据，C错误，D正确，故选BD。‎ ‎(3)正比关系更直观，容易判定。‎ 答案　(1)BD　(2)如图所示　(3)①在a－F图线上作一条垂直于横轴的直线(即F相同)，记录下与四条图线的交点纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据　②加速度a　质量的倒数1/m ‎9．(12分)(2016·金丽衢十二校第一次联考)用水平力F＝30 N拉着一个质量为‎2 kg的物体在水平面上由静止做匀加速直线运动，某时刻将力F随时间均匀减小。整个过程物体所受的摩擦力随时间变化如图8中实线所示，求：‎ 图8‎ ‎ (1)物体做匀加速直线运动的加速度；‎ ‎ (2)整个过程物体运动的时间；‎ ‎ (3)物体做匀加速直线运动发生的位移。‎ ‎ 解析　(1)由牛顿第二定律知a＝＝ m/s2＝‎5 m/s2‎ ‎ (2)由图象知物体静止时用时30 s，所以运动时间30 s ‎ (3)加速时间为10 s，所以有x＝at2＝0.5×5×‎102 m＝‎‎250 m ‎ 答案　(1)‎5 m/s2　(2)30 s　(3)‎‎250 m ‎10．(14分)在平直公路上有A、B两辆汽车，质量均为6.0×‎103 kg，运动时所受阻力均为车重的。它们的v－t图象分别如图9中a、b所示。求：‎ 图9‎ ‎ (1)A车的加速度aA和牵引力FA；‎ ‎ (2)0～3 s内B车的位移xB和牵引力FB。‎ ‎ 解析　(1)由图可得A车匀加速的加速度为 ‎ aA＝＝ m/s2＝‎1.75 m/s2①‎ ‎ 由牛顿第二定律得 ‎ FA－kmg＝maA②‎ ‎ 可得FA＝kmg＋maA③‎ ‎ 代入数据可得FA＝1.45×104 N ‎ (2)0～3 s内B车的位移等于B车图线与坐标轴围成的面积，即xB＝‎9 m④‎ ‎ 由图可得B车匀减速的加速度为 ‎ aB＝＝－ m/s2⑤‎ ‎ 由牛顿第二定律 ‎ FB－kmg＝maB⑥‎ ‎ 可得FB＝kmg＋maB ‎ 代入数据可得FB＝0⑦‎ ‎ 答案　(1)‎1.75 m/s2　1.45×104 N　(2)‎9 m　0‎ ‎11．(20分)(2015·新课标全国卷Ⅱ，25改编)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图10所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知 A开始运动时，A离B下边缘的距离l＝‎27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g＝‎10 m/s2。求：‎ 图10‎ ‎ (1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小；‎ ‎ (2)在B停止运动之前，A相对于B运动的距离。‎ ‎ 解析　(1)在0～2 s时间内，A和B的受力如图所示，其中Ff1、FN1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，Ff2、FN2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 ‎ Ff1＝μ1FN1①‎ ‎ FN1＝mgcos θ②‎ ‎ Ff2＝μ2FN2③‎ ‎ FN2＝FN1＋mgcos θ④‎ ‎ 规定沿斜面向下为正方向。设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得 ‎ mgsin θ－Ff1＝ma1⑤‎ ‎ mgsin θ－Ff2＋Ff1＝ma2⑥‎ ‎ 联立①②③④⑤⑥式，并代入题给条件得 ‎ a1＝‎3 m/s2⑦‎ ‎ a2＝‎1 m/s2⑧‎ ‎ (2)在t1＝2 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则 ‎ v1＝a1t1＝‎6 m/s⑨‎ ‎ v2＝a2t1＝‎2 m/s⑩‎ ‎ 2 s后，设A和B的加速度分别为a1′和a2′。此时A与B之间摩擦力为零，同理可得a1′＝‎6 m/s2⑪‎ ‎ a2′＝－‎2 m/s2⑫‎ ‎ 由于a2′＜0，可知B做减速运动。设经过时间t2，B的速度减为零，则有v2＋a2′t2＝0⑬‎ ‎ 联立⑩⑫⑬式得t2＝1 s ‎ 在t1＋t2时间内，A相对于B运动的距离为 ‎ x＝－＝‎‎12 m ‎ 答案　(1)‎3 m/s2　‎1 m/s2　(2)‎‎12 m