【步步高】高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第三章 章末限時(shí)練（含解析） 新人教版

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1、 《步步高》2014高考物理（人教版通用）大一輪復(fù)習(xí)講義 第三章 章末限時(shí)練 (滿分：100分　時(shí)間：90分鐘) 一、選擇題(本題共9小題，每小題5分，共45分) 1．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．運(yùn)動(dòng)越快的汽車越不容易停下來(lái)，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大 B．同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所以它的慣性也隨位置的變化而變化 C．一個(gè)小球豎直上拋，拋出后能繼續(xù)上升，是因?yàn)樾∏蜻\(yùn)動(dòng)過程中受到了向上的推力 D．物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小 答案　D 解析　慣性是物體本身的固有屬性，其

2、大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體的受力及運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)，D正確；小球上拋時(shí)是由于慣性向上運(yùn)動(dòng)，并未受到向上的推力，故C錯(cuò)． 2．如圖1甲所示，A、B兩物塊疊放在一起，在水平面上保持相對(duì)靜止地做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示，則運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力Ff隨時(shí)間t的變化圖象是(規(guī)定向右的方向?yàn)檎较? (　　) 圖1 答案　B 解析　A、B共同變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，B的加速度來(lái)自于A對(duì)B的摩擦力.0～1 s內(nèi)，B加速，F(xiàn)f向右且恒定，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；在1 s～3 s內(nèi)，B的加速度為負(fù)，且大小一定，故Ff向左且大小恒定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．

3、3．如圖2所示，質(zhì)量滿足mA＝2mB＝3mC的三個(gè)物塊A、B、C，A與天 花板之間，B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細(xì)繩相連， 當(dāng)系統(tǒng)靜止后，突然剪斷AB間的細(xì)繩，則此瞬間A、B、C的加 速度分別為(取向下為正) (　　) A．－g、2g、0 B．－2g、2g、0 圖2 C．－g、g、0 D．－2g、g、g 答案　C 解析　系統(tǒng)靜止時(shí)，A物塊受重力GA＝mAg、彈簧向上的拉力F＝(mA＋mB＋mC)g以及A、B間細(xì)繩的拉力FAB＝(mB＋mC)g；BC間彈簧的彈力FBC＝mCg；剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧形變來(lái)不及恢復(fù)，即彈力不變

4、，由牛頓第二定律，對(duì)物塊A有：F－GA＝mAaA，解得：aA＝g，方向豎直向上；對(duì)B有：FBC＋GB＝mBaB，解得：aB＝g，方向豎直向下；剪斷細(xì)繩的瞬間C的受力不變，其加速度為零．C選項(xiàng)正確． 4．在水平地面上運(yùn)動(dòng)的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊，木塊和 車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂 部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m2的小球．某段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎 直方向的夾角為θ，在這段時(shí)間內(nèi)木塊與車廂保持相對(duì)靜止，如 圖3 圖3所示．不計(jì)木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)彈簧的形變?yōu)? (　　) A．伸長(zhǎng)量為tan θ B．壓縮量為tan θ C．伸長(zhǎng)

5、量為 D．壓縮量為 答案　A 解析　分析m2的受力情況可得：m2gtan θ＝m2a，得出：a＝gtan θ，木塊與車廂相對(duì)靜止，再對(duì)m1應(yīng)用牛頓第二定律，得：kx＝m1a，x＝tan θ，因a的方向向左，故彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故A正確． 5．如圖4所示，物體A放在一斜面體上，與斜面體一起向右做勻加速 直線運(yùn)動(dòng)，且與斜面體始終保持相對(duì)靜止，則 (　　) A．物體A可能受二個(gè)力的作用 圖4 B．物體A可能受三個(gè)力的作用 C．當(dāng)加速度增加時(shí)，物體A受的摩擦力一定增大 D．當(dāng)加速度增加時(shí)，物體A受的摩擦力可能先減小后增大 答案　ABD 解析　當(dāng)物體只

6、受重力、支持力的作用時(shí)，受力圖如圖所示， 則A的加速度水平向右，大小為gtan θ，當(dāng)系統(tǒng)的加速度小 于gtan θ時(shí)，摩擦力沿斜面向上；當(dāng)系統(tǒng)的加速度大于 gtan θ時(shí)，摩擦力沿斜面向下．綜上所述可知選項(xiàng)A、B、D正確． 6．為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具， 乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平， 如圖5所示．當(dāng)此車減速上坡時(shí)，乘客 (　　) A．處于超重狀態(tài) 圖5 B．處于失重狀態(tài) C．受到向前的摩擦力作用 D．所受力的合力沿斜坡向上 答案　B 解析　因?yàn)檐嚋p速上坡，加速度沿斜坡向下，所以

7、合力沿斜坡向下，對(duì)乘客受力分析可知，乘客所受摩擦力方向應(yīng)該向后，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；又因?yàn)橛胸Q直向下的分加速度，所以乘客處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確． 7．如圖6所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長(zhǎng)度為L(zhǎng)，傳送帶與 水平方向的夾角為θ，工作時(shí)其運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中 的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是 圖6 (設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) (　　) A．糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小 B．糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sin θ－μcos θ)，若L足夠大，則以后將一定以

8、速度v做勻速運(yùn)動(dòng) C．若μ≥tan θ，則糧袋從A到B一定是一直做加速運(yùn)動(dòng) D．不論μ大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，且a>gsin θ 答案　A 解析　開始時(shí)，糧袋相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，其受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力，由牛頓第二定律可知，mgsin θ＋μFN＝ma，F(xiàn)N＝mgcos θ，解得a＝gsin θ＋μgcos θ，故B項(xiàng)錯(cuò)；糧袋加速到與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，若mgsin θ>μmgcos θ，即當(dāng)μ

9、上，系統(tǒng)靜止不動(dòng)． 用遙控器啟動(dòng)小車，小車沿斜面加速上升，則 (　　) A．系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧被壓縮 圖7 B．小車加速時(shí)彈簧處于原長(zhǎng) C．小車加速時(shí)彈簧被壓縮 D．小車加速時(shí)可將彈簧換成細(xì)繩 答案　D 解析　系統(tǒng)靜止時(shí)，其合力為零，對(duì)系統(tǒng)受力分析，如圖所示． 系統(tǒng)水平方向不受彈簧的作用力，即彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；當(dāng)小車沿斜面加速上升時(shí)，仍對(duì)系統(tǒng)受力分析，如圖 所示．由圖中關(guān)系可知：彈簧對(duì)斜面應(yīng)有水平向右的拉力，即彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，可以將彈簧換成細(xì)繩，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 9．如圖8甲所示，用同種材料制成的傾角為30的斜面和長(zhǎng)水平面

10、，斜面和水平面之間由光滑圓弧連接，斜面長(zhǎng)為2.4 m且固定．一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑．當(dāng)v0＝2 m/s時(shí)，經(jīng)過0.8 s后小物塊停在斜面上．多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t，作出t－v0圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，則 (　　) 圖8 A．小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 B．小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 C．若小物塊初速度為1 m/s，則根據(jù)圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.4 s D．若小物塊初速度為4 m/s，則根據(jù)圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.6 s 答案　BC 解析

11、　由t－v0圖象可得a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2.對(duì)小物塊應(yīng)用牛頓第二定律有mgsin 30－μmgcos 30＝－ma，解得μ＝，則A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)．若v0＝1 m/s，小物塊仍在斜面上運(yùn)動(dòng)，由圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.4 s，C項(xiàng)對(duì)．若v0＝4 m/s，由v＝2ax得x＝＝ m＝3.2 m>2.4 m，故小物塊已運(yùn)動(dòng)到水平面上，圖象對(duì)小物塊已不再成立，故D項(xiàng)錯(cuò)． 二、非選擇題(共55分) 10．(10分)某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．如圖9所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一

12、位置A由靜止釋放．  圖9 (1)若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖10所示，則d＝________ cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為________(用字母表示)． 圖10 (2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為________； (3)測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________(選填“v－1－m”或“

13、v2－m”)圖象； (4)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的下列說(shuō)法，正確的是________． A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)線對(duì)重物的拉力和摩擦力恰好平衡 B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每次改變重物的質(zhì)量時(shí)，都需要重新調(diào)節(jié)木板的傾角 C．如果在實(shí)驗(yàn)過程中，木板始終保持水平，那么該同學(xué)在(3)中作出的圖象將不是一條直線了 D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，這是用小車受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小車受到的摩擦力的結(jié)果 答案　(1)1.415　　(2)m?M　(3)v2－m

14、　(4)D 三、計(jì)算題(本大題共4小題，共44分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(15分)2012年6月16日，我國(guó)第一位女航天員劉洋，隨“神舟九號(hào)”飛船成功發(fā)射升空，并于6月29日安全返回，實(shí)現(xiàn)了國(guó)人“嫦娥飛天”的千年夢(mèng)想．“神舟九號(hào)”載人飛船回收階段完成的最后一個(gè)動(dòng)作是斷開主傘纜繩，啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)工作，此時(shí)返回艙的速度豎直向下，大小約為7 m/s，距地面的高度約為1 m，落地前一瞬間的速度約為1 m/s，空氣阻力及因反推火箭工作造成的質(zhì)量改變均不計(jì)(g取10 m/s2)，求： (1)反推發(fā)動(dòng)機(jī)工作后，返回艙落地前的加速度大小是多少？ (2)航天員所承

15、受的支持力是重力的多少倍？ (3)假設(shè)返回艙與航天員的總質(zhì)量為3 t，求反推火箭對(duì)返回艙的平均推力多大？ 答案　(1)24 m/s2　(2)3.4倍　(3)1.02105 N 解析　(1)選豎直向上為正方向，在反推減速階段，由v2－v＝－2ax 得：a＝＝ m/s2＝24 m/s2 所以加速度大小為24 m/s2，方向豎直向上． (2)以航天員為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得： FN－mg＝ma， 解得：FN＝m(g＋a)＝3.4mg. 所以航天員承受的支持力是重力的3.4倍． (3)以返回艙和航天員整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得 F－Mg＝Ma， 解得F＝M(g＋a

16、)＝1.02105 N 12．(12分)傳送帶以恒定速度v＝4 m/s順時(shí)針運(yùn)行，傳送帶與水平面 的夾角θ＝37.現(xiàn)將質(zhì)量m＝2 kg的小物品輕放在其底端(小物品 可看成質(zhì)點(diǎn))，平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F＝20 N拉小物 品，經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地面高為H＝1.8 m的平臺(tái)上， 圖11 如圖11所示．已知物品與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，已知sin 37＝0.6，cos 37＝0.8.問： (1)物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少？ (2)若在物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F，求物品還需多少

17、時(shí)間離開傳送帶？ 答案　(1)1 s　(2)(2－) s 解析　(1)物品在達(dá)到與傳送帶速度v＝4 m/s相等前加速度為a1，有： F＋μmgcos 37－mgsin 37＝ma1 解得a1＝8 m/s2 由v＝a1t1 解得t1＝0.5 s 位移x1＝a1t/2＝1 m 隨后有：F－μmgcos 37－mgsin 37＝ma2 解得a2＝0，即物品隨傳送帶以速度v＝4 m/s勻速上升 位移x2＝H/sin 37－x1＝2 m t2＝x2/v＝0.5 s 其運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上的總時(shí)間為t＝t1＋t2＝1 s (2)物品與傳送帶同速瞬間，撤去恒力F后加速度為a3，有： μm

18、gcos 37－mgsin 37＝ma3 解得a3＝－2 m/s2 假設(shè)物品向上勻減速到速度為零時(shí)，通過的位移為x x＝－v2/2a3＝4 m>x2 由x2＝vt3＋a3t/2 解得：t3＝(2－) s[另有一解t3＝(2＋) s>1 s舍去] 13．(15分)如圖12所示，一木箱靜止在長(zhǎng)平板車上，某時(shí)刻平板車以 a＝2.5 m/s2的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度 達(dá)到v＝9 m/s時(shí)改做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知木箱與平板車之間的 圖12 動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.225.箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等(g取 10 m/s2)．求： (1)

19、車在加速過程中木箱運(yùn)動(dòng)的加速度的大小； (2)要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時(shí)距平板車末端的最小距離． 答案　(1)2.25 m/s2　(2)1.8 m 解析　(1)設(shè)木箱的最大加速度為a′，根據(jù)牛頓第二定律 μmg＝ma′ 解得a′＝2.25 m/s2<2.5 m/s2 則木箱與平板車之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以車在加速過程中木箱的加速度為2.25 m/s2 (2)設(shè)平板車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，木箱與平板車達(dá)到共同速度的時(shí)間為t2，根據(jù)速度公式 v＝at1 ① v＝a′t2 ② 達(dá)到共同速度時(shí)平板車的位移為x1，則 x1＝＋v(t2－t1) ③ 木箱的位移為x2，則 x2＝a′t ④ 要使木箱不從平板車上滑落，木箱距平板車末端的最小距離滿足x＝x1－x2 ⑤ 解①②③④⑤得x＝1.8 m 8