【立體設(shè)計(jì)】2020高考物理 第3章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練 新人教版

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1、2020高考立體設(shè)計(jì)物理人教版第3章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練 一、選擇題(每小題5分，共40分) 1．鉛球從運(yùn)動(dòng)員手中拋出后做軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)，倘若在空中飛行時(shí)，地球的引力突然消失，不計(jì)空氣阻力，那么鉛球此后將(　　) A．立即停止　　　　　　　B．慢慢停下來 C．仍做曲線運(yùn)動(dòng) D．做勻速直線運(yùn)動(dòng) 【解析】　由于慣性，鉛球?qū)⒈３衷诘厍蛞ο且豢痰乃俣茸鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)． 【答案】　D 2.一物體從靜止開始由傾角很小的光滑斜面頂端滑下，保持斜面底邊長度不變，逐漸增加斜面長度以增加斜面傾角.在傾角增加的過程中（每次下滑過程中傾角不變），物體的加速度a和物體由頂端下滑到底端

2、的時(shí)間t的變化情況是（ ） A.a增大, t增大 B.a增大，t變小 C.a增大，t先增大后變小 D.a增大，t先變小后增大 【解析】設(shè)斜面傾角為θ,斜面底邊長為s0,則斜邊長為x0/cosθ.物體的加速度a=gsinθ,θ增大時(shí)，a增大，由x0/cosθ=可得：t=,可見隨θ的增大，t先變小后增大，故只有D正確. 【答案】D 3．如圖所示，小車上有一直立木板，木板上方有一槽，槽內(nèi)固定一定滑輪，跨過定滑輪的輕繩上一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上，開始時(shí)小車處在靜止?fàn)顟B(tài)，重球緊挨直立木板.下列說法正確的是 （ ）

3、 A.若小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)，彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均增大 B.若小車勻加速向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均增大 C.若小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)，彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面的壓力不變 D.若小車勻加速向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面的壓力不變 【解析】開始時(shí)小車處在靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧秤讀數(shù)等于重球的重力，小車對地面的壓力等于重球、彈簧、小車和定滑輪整體的重力.當(dāng)小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，系重球的輕繩將偏離豎直方向向左傾斜，輕繩的拉力大于重球的重力，彈簧秤讀數(shù)大于重球的重力，即彈簧秤讀數(shù)增大.把重球、彈簧、小車和定滑輪看做是一個(gè)整體，由于在豎直方向沒有加速度，所以小車對地面的壓力不變.因

4、此A錯(cuò)，C正確.若小車勻加速向左運(yùn)動(dòng)，由于直立木板的作用，不能使重球向右運(yùn)動(dòng)，輕繩仍將處于豎直方向，彈簧秤讀數(shù)及小車對地面的壓力均不變，B、D錯(cuò). 【答案】C 4．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m1的人抓住輕繩的一端跨過光滑的定滑輪拴住一個(gè)質(zhì)量為m2的物體，人為了不下落，需用力地向下拉繩子，則物體上升的加速度為（已知m1>m2） （ ） A.0 B.g C.

5、 D. 【解析】人相對地面保持靜止不動(dòng)，則人受到的拉力與其重力等大反向，分析物體受力，向上的拉力等于向下的重力，即T=m1g，則由牛頓第二定律可得：T-m2g=m2a，解得：a=. 【答案】D 5．如圖是我國“美男子”長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景.宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗(yàn)，下列說法正確的是 （ ） A.火箭加速上升時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài) B.飛船加速下落時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài) C.飛船落地前減速，宇航員對座椅的壓力大于其重力 D.火箭上升的加速度逐漸減小時(shí)，宇航員對座椅的壓力小于

6、其重力 【解析】超重是物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力的現(xiàn)象，物體所受的合外力向上，則加速度向上；失重是物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力的現(xiàn)象，物體所受的合外力向下，則加速度向下.火箭加速上升，宇航員應(yīng)該處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；飛船加速下落時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài)，B正確；飛船落地前減速，則加速度向上，宇航員處于超重狀態(tài)，宇航員對座椅的壓力大于其重力，C正確；火箭上升的加速度逐漸減小，但加速度方向仍向上，宇航員仍處于超重狀態(tài)，宇航員對座椅的壓力大于其重力，D錯(cuò)誤. 【答案】B、C 6．如圖甲所示，用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜

7、面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.若重力加速度g取10 ，根據(jù)圖乙中所提供的信息，可以計(jì)算出 （ ） A.物體的質(zhì)量 B.斜面的傾角 C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力 D.加速度為6 時(shí)物體的速度 【解析】物體沿斜面向上做變加速運(yùn)動(dòng)，有Fcosθ-mgsinθ=ma,a=,由縱軸的截距可知，gsinθ=6,θ=37°,B對；選擇一組a、F代入可求出物體的質(zhì)量，A對；當(dāng)a=0，可知物體能靜止在斜面上的最小外力，C對；如果物體以加速度為6 一直運(yùn)動(dòng)下去，速度是變化的，無法確定，D錯(cuò).考查牛頓第二定律及

8、圖象分析. 【答案】A、B、C 7．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從半徑為R的半球形碗邊向碗底滑動(dòng)，滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，若物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力是，則物塊與碗的動(dòng)摩擦因數(shù)為 （ ） A. B. C. D. 【解析】物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受豎直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三個(gè)力作用，據(jù)牛頓第二定律得-mg=,又=μ,聯(lián)立解得μ=，選項(xiàng)B正確. 【答案】B 8．在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，如圖所示，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到向右的恒力FB=2

9、 N,A受到的水平力FA=(9-2t)N(t的單位是s,以向右為力的正方向).從t=0開始計(jì)時(shí)，則 （ ） A.A物體在2 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的5/11倍 B.t＞4 s后，B物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.t=4.5 s時(shí)，A物體的速度為零 D.t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反 【解析】對于A、B整體根據(jù)牛頓第二定律有：FA+FB=(mA+mB)a,設(shè)A、B間的作用力為F，則對B根據(jù)牛頓第二定律可得：F+FB=mBa,解得：F= = N.當(dāng)t=4 s時(shí)F=0，A、B兩物體開始分

10、離，此后B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=4.5 s時(shí)，A物體的加速度為零而速度不為零.t＞4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反.當(dāng)t＞4 s后，B的加速度始終為aB=.綜上所述，選項(xiàng)B、D正確. 【答案】B、D 二、非選擇題(共60分) 9.（2020屆·合肥模擬）(10分)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)同學(xué)打出了5條紙帶后，測出了紙帶中相鄰的每隔四個(gè)點(diǎn)間的距離和每條紙帶對應(yīng)的小車的受力情況（見表）. 小車受到的 力F/N x1/cm x2/cm x3/cm x4/cm 0.05 4.51 4.76 5.00 5.

11、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)處理數(shù)據(jù)后在如圖所示的坐標(biāo)中畫出a-F圖線.（已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz) (2)由圖可以判斷小車的質(zhì)量為 . 【解析】 （1）由a=可得，5條紙帶對應(yīng)的加速度分別為：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坐標(biāo)系中描點(diǎn)

12、連線如圖所示. （2）由牛頓第二定律知，F(xiàn)=ma,m=F/a=1/k,其中k為a-F圖線的斜率，由圖可得k=5,故m=0.2 kg. 【答案】（1）見解析圖 （2）0.2 kg 10．如圖甲所示，固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng).拉力F和物體速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示.取重力加速度g=10 ，求物體的質(zhì)量m及斜面與地面間的夾角θ. 【解析】由圖可知，0～2 s內(nèi)物體的加速度為 a==0.5 .① 由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma.② 2 s后有：F′=mgsinθ.③ 聯(lián)立式①②③，并將F=5.5 N，F(xiàn)′=5

13、N代入解得： m=1.0 kg,θ=30°. 【答案】1.0 kg 30° 11．(17分)某校課外活動(dòng)小組，自制一枚土火箭，火箭在地面時(shí)的質(zhì)量為3 kg.設(shè)火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)時(shí)，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng).火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過4 s到達(dá)離地面40 m高處，此時(shí)燃料恰好用完.若空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10 . （1）燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為多大？ （2）火箭上升離地面的最大高度是多大？ （3）火箭上升時(shí)受到的最大推力是多大？ 【解析】設(shè)燃料用完時(shí)火箭的速度為v，火箭的加速度為a.火箭的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過程，第一過程為勻加速上升，第二過程為豎直上拋到達(dá)最高點(diǎn)，對第一

14、過程有h1=,v=at1. 對第二過程有h2=. 開始時(shí)火箭的質(zhì)量最大，有最大推力F.由牛頓第二定律有 F-mg=ma. 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)， 解得v=20 m/s, H=h1+h2=60 m, F=45 N. 【答案】（1）20 m/s（2）60 m（3）45 N 12．(18分) 質(zhì)量為m=1.0 kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=3.0 kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,木板長L=1.0 m.開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F=12 N，如圖所示.為使小滑塊不掉下木板，試求：（取g=10 )

15、(1)用水平恒力F作用的最長時(shí)間. （2）水平恒力F做功的最大值. 【解析】（1）撤力前后木板先加速后減速，設(shè)加速過程的位移為x1，加速度為a1，加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1；減速過程的位移為x2，加速度為a2，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，由牛頓第二定律得 撤力前：F-μ（m+M）g=Ma1， 解得a1= . 撤力后：μ（m+M）g=Ma2， 解得a2= . x1=,x2=. 為使滑塊不從木板上掉下，應(yīng)滿足x1+x2≤L. 又a1t1=a2t2,由以上各式可解得t1≤1 s. 即作用的最長時(shí)間為1 s. （2）木板在拉力F作用下的最大位移 x1==1 m= m. 所以，F(xiàn)做功的最大值W=Fx1=12× J=8 J. 【答案】（1）1 s (2)8 J