第三章
章末检测
一、单项选择题
1.(2018苏州一模)物理学发展史上,首先把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学家是( ) A.亚里士多德
B.伽利略
C.牛顿 D.法拉第
答案 B 伽利略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理结合起来,故B项正确。
2.(2018南阳中学月考)如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员( )
A.在第一过程中始终处于失重状态 B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先处于超重状态,后处于失重状态 D.在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态
答案 D 运动员刚接触床面时重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态,随床面的形变的增大,弹力逐渐增大,弹力大于重力时,运动员做减速运动,运动员处于超重状态,故A、C项错误;蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的,加速度方向先向上后向下,先处于超重状态,后处于失重状态,故B项错误,D项正确。
3.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( )
1
答案 C 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=
4??????sin??=g sin θ,位移大小??x=2at,而x=cos??,2 sin θ cos θ=sin 2θ,联立以上各式1
2
??得t=√??sin2??。当θ=45°时, sin 2θ=1为最大值,时间t最短,故选项C正确。
4.(2018无锡月考)如图所示,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用向右做匀加速运动时,小球处于图示位置,重力加速度为g,此时小球对椭圆面的压力大小为( )
A.m√??2-(
??2
) B.m√??2??+????2+() ??+????C.m√??2+() D.√????2+??2
????,再对小球研究,分析受力情况,??+??2
2
答案 B 先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得,加速度为a=
??22
如图所示,由牛顿第二定律得到FN=√(????)+(ma)=m√??2+(??+??),由牛顿第三定律得,小球对椭圆
面的压力与小球受到的支持力大小相等,故B选项正确。
5.(2018南通一调)一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上抛出,泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,忽略石子受到的空气阻力,石子和泡沫塑料球运动的速度v随时间t变化的图像如图所示,其中可能正确的是( )
答案 D 忽略石子受到的空气阻力,石子只受重力,加速度恒为g,v-t图像是向下倾斜的直线。对于泡沫塑料球,根据牛顿第二定律得:上升过程有mg+f=ma上,下降过程有mg-f=ma下,又f=kv,得a上=g+上升过程中,随着v的减小,a减小;a下=g-向不变,故A、B、C错误,D项正确。
二、多项选择题
????,则下降过程中,随着??????,则??v的增大,a减小;所以a不断减小,方
1
6.如图是一辆静止在水平地面上的自卸车,当车厢缓慢倾斜到一定程度时,货物会自动沿车厢底向车尾滑动。上述过程,关于地面对车的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.货物匀速滑动时,无摩擦力 B.货物匀速滑动时,摩擦力方向向后 C.货物加速滑动时,摩擦力方向向前 D.货物加速滑动时,摩擦力方向向后
答案 AD 货物匀速滑动时,车与货物的加速度均为零,可以对整体受力分析,只受重力和地面的支持力,水平方向不受摩擦力,故A对,B错。货物加速滑动时,有沿车厢底向下的加速度,则对货物和车整体而言,所受合外力沿车厢向下,水平方向上只受到地面的摩擦力,故地面对车的摩擦力方向向后,C错,D对。 7.如图甲所示,质量为M=2 kg的木板静止在光滑水平面上,可视为质点的物块(质量为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板。物块和木板的速度-时间图像如图乙所示,g=10 m/s,结合图像,下列说法正确的是( )
2
A.可求得物块在前2 s内的位移x=5 m B.可求得物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2 C.可求得物块的质量m=2 kg
D.可求得木板的长度L=2 m
4+22
答案 ABC 物块在前2 s内的位移x=×1 m+2×1 m=5 m,A正确;由运动学图像知,两物体加速度大小
相等,设物块加速度大小为a1,木板加速度大小为a2,则有μmg=ma1=Ma2,则m=M=2 kg,C正确;由题图可知物块加速度大小为a1=2 m/s,则μg=2 m/s,μ=0.2,B正确;由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系,故无法求出木板的长度,D错。
8.(2019无锡中学月考)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F由零逐渐增大的过程中,加速度a随力F变化的图像如图所示,重力加速度g取10 m/s,水平面各处的粗糙程度相同,认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,则由此可推算出( )
2
2
2
A.物体的质量
B.物体与水平地面间滑动摩擦力的大小
1
C.拉力F=12 N时物体运动的速度大小 D.拉力F=12 N时物体运动的位移大小
答案 AB 由题图可知滑动摩擦力Ff=6 N,B项正确;当拉力F=12 N时,由牛顿第二定律得F-Ff=ma,可求得m=1.2 kg,A项正确;由于不知道时间,故无法求出拉力F=12 N时物体运动的速度和位移大小,C、D项错误。
9.(2018南通一调)如图所示,质量均为m的A、B两物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连,置于足够长、倾角为30°的斜面上,处于静止状态,物块A下表面光滑,物块B与斜面间的最大静摩擦力为f,重力加速度为g,现给物块A施加沿斜面向上的恒力,使A、B两物块先后开始运动,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.当物块B刚开始运动时,弹簧伸长量最大 B.在物块B开始运动前,物块A可能一直做加速运动 C.当物块A沿斜面向上运动距离为
??-????时,速度达到最大 ????+????时,物块??1
D.当物块A沿斜面向上运动距离为 B开始运动
答案 BD 物块B刚开始运动时,F弹=f+2mg,之后物块B开始加速运动,F弹增大,弹簧伸长量变大,故此时弹簧伸长量不是最大,A错误;若力F足够大,在物块B开始运动前,物块A一直做加速运动,B正确;初始状态时,设弹簧压缩量为x1,对物块A受力分析,kx1=mg;物块B开始运动前,设弹簧伸长量为x2,对物块B
21
受力分析,kx2=f+mg,所以当物块A沿斜面向上运动距离为x1+x2=
2
1
??+????时,物块??B开始运动,D正确。若力
F足够大,A、B最终一起做匀速运动,没有最大速度,C错误。
三、非选择题
10.(2018泰兴中学检测)某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置,探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
1
(1)做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间(遮光条的遮光时间)分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x,遮光条宽度为d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ;经过光电门2时的速度表达式v2= ;滑块加速度的表达式a= (以上表达式均用已知字母表示)。
(2)(多选)实验中为了保持滑块所受的合力不变,可同时改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是 。
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变 C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 答案 (1)
???? Δ??1Δ??2
(
????)-()Δ??2Δ??1
2
2
2?? (2)BC
????1
2
解析 (1)滑块经过光电门1时的速度表达式v1=Δ??,经过光电门2时的速度表达式v2=Δ??,滑块加速度a=
2
??22-??1
2??=
(
????)-()Δ??2Δ??1
22
2??;
??(2)滑块的合力F合=Mg??,为了保持滑块所受的合力不变,所以M和h不能同时增大或减小。故B、C正确。
11.(2017无锡期末)如图甲,t=0时,水平桌面上质量为m=1 kg的滑块获得v0=2 m/s的水平向右初速度,同时对滑块施加一个水平向左的恒定拉力,前2 s内滑块的速度-时间关系图线如图乙。
(1)求前2 s内滑块的位移大小和方向; (2)分别求滑块所受拉力和摩擦力大小;
(3)若在t=2 s时将拉力撤去,则撤力后滑块还能滑行多远距离? 答案 见解析
解析 (1)位移大小s=(×1×2-×1×0.8) m=0.6 m
2
2
1
1
方向与初速度方向相同。
(2)0~1 s内加速度大小a1=Δ??1=2 m/s
1
Δ??2
F+f=ma1
1
(江苏专用版)2020版高考物理大一轮复习 第三章章末检测.docx
