1、阶段考查(三)牛顿运动定律第卷选择题，共48分一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分)1(多选题)下述有关力学单位制的说法中正确的是()A在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位B力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量、速度C力学单位制中，国际单位制的基本单位有m、kg、sD单位制中的导出单位可以用基本单位来表达解析：在物理问题分析计算中，可以采用不同的力学单位制但是在同一表达式中必须用同一单位制，这是在物理问题求解过程中必须遵循的一个基本原则在力学单位制中，基本单位的物理量有质量、长度和时间，在国际单位制中这三个物理量的单位是kg、m、s.除了基本物理量外
2、，其他物理量均由它们与基本物理量的关系式来确定答案：CD图312(多选题)(2014山东卷)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图31.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()At1Bt2Ct3 Dt4解析：已知质点在外力作用下做直线运动，根据它的速度时间图象可知，在图中标出的t1时刻所在的过程中，质点的速度越来越大，但斜率越来越小，说明质点做加速度越来越小的变加速直线运动，因此t1时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，因此A选项正确；在图中标出的t2时刻所在的过程中，质点在做匀减速直线运动，因此质点所受合外力方向与速度方向相反，故B选项错误；在图
3、中标出的t3时刻所在的过程中，质点在做反向的匀加速直线运动，所以t3时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，由此可知C选项正确；同理t4时刻所在的过程中，质点在做反向加速度增大的减速直线运动，因此合外力的方向与速度的方向相反，故D选项错误答案：AC图323(多选题)(2015郑州市质检)如图32所示，一个质量为M的物体A放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m的物体B时，物体A的加速度为a，绳中张力为FT，则()Aag BaCFTmg DFTmg解析：对两物体整体分析，由牛顿第二定律有mg(Mm)a，解得ag；对物体A由牛顿第二定律有FTMa，代入a解得FTg.选项A、C错误，B、D正确
4、答案：BD图334(2015北京东城区测试)如图33所示，小车静止在光滑的水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成(它们在B处由极短的光滑圆弧平滑连接)，小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值一个小滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如图34所示，其中可能正确的是() A B C D图34解析：滑块先匀加速下滑后匀减速向左滑动，滑块加速下滑时，受重力和支持力，则对斜面体有向右下方的恒定压力，故传感器示数为正且恒定不变；滑块匀减速向左滑动时，对小车有向
5、左的摩擦力，故传感器受到拉力且恒定，选项D正确，A、B、C错误答案：D5(多选题)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图35甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图35乙所示，则在此过程中()甲乙图35A物体处于失重状态B物体处于超重状态C升降机一定向上做匀加速运动D升降机可能向下做匀减速运动解析：根据欧姆定律有I，当电梯静止时，物体对压敏电阻的压力为mg，所以有I0，乙图表示物体处于超重状态，所以A错、B正确；升降机做向上的匀加速直线运动或向下的匀减速直线运动，
6、C错、D正确答案：BD6(2015四川省成都测试)如图36所示，质量形状均相同的木块紧靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平恒力F推1号木块，使10个木块一起向右匀加速运动，则第6号对第7号木块的推力为()图36AFB0.8F C0.4F D0.2F解析：将10个木块看做一个整体，则a，设第6号对第7号木块的推力为F，则将后四个木块看做一个整体，故a，根据连接体的运动关系可知，整体的加速度和任意一个木块的加速度都相等，所以有aa，即，所以F0.4F，C正确答案：C7(多选题)(2014四川卷)如图37所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在
7、传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，tt0时刻P离开传送带不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是图38中的()图37 A B C D图38解析：(1)如果小物体P的速度v2小于水平传送带的速度v1，则小物体P受到的滑动摩擦力方向水平向右，当小物体P受到的滑动摩擦力大于小物体Q所受到的重力时，在滑动摩擦力和细绳的弹力的作用下使得小物体P继续加速，当小物体P的速度与水平传送带的速度v1相同时，停止加速，由于小物体P受到水平向右的最大静摩擦力(略大于滑动摩擦力)大于小物体Q所受到的重力，小物体P将与水平传送带一起做匀速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，则
8、B图中的v t图象与之对应；当小物体P受到的滑动摩擦力等于小物体Q所受到的重力时，在滑动摩擦力和细绳的弹力的作用下使得小物体P以速度v2做匀速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，无v t图象与之对应；当小物体P受到的滑动摩擦力小于小物体Q所受到的重力时，有可能在滑动摩擦力和细绳的弹力的作用下使得小物体P做匀减速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，无v t图象与之对应；也有可能在滑动摩擦力和细绳的弹力的作用下使得小物体P做匀减速直线运动直至速度变为零然后做加速度不变的反方向的匀加速直线运动直至从水平传送带的左侧滑出，无v t图象与之对应；(2)如果小物体P的速度v2大于水平传送带的速度v1，则小
9、物体P受到的滑动摩擦力方向水平向左，在滑动摩擦力和细绳的弹力的作用下使得小物体P做匀减速直线运动，有可能小物体一直做匀减速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，无v t图象与之对应；有可能速度与水平传送带的速度v1相同时，停止减速，若小物体P受到水平向右的最大静摩擦力大于或等于小物体Q所受的重力，小物体P将与水平传送带一起做匀速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，无v t图象与之对应；若小物体P受到水平向右的最大静摩擦力小于小物体Q所受到的重力，小物体P将又开始做匀减速直线运动，有可能一直做匀减速直线运动直至从水平传送带的右侧滑出，无v t图象与之对应；有可能先减速到零然后做加速度大小不变的反向
10、的匀加速直线运动直至从水平传送带的左端滑出，则C图中的v t图象与之对应故选BC.答案：BC8(2015四川省泸州市模拟)如图39所示，一块带有斜面和平台的木块，质量为M，斜面与水平方向倾角为(已知45)，木块置于光滑水平面上将一个质量为m的光滑球放在平台上，并与斜面相靠各种摩擦及绳、滑轮的质量都不计释放悬挂物P后，要使球和木块保持相对静止，P物的质量mP的最大值为()图39A.B(Mm)tanC. D(Mm)cot解析：若要保持相对静止，系统的最大加速度agtan，对整体由牛顿第二定律得mPg(mPmM)a，整理得mP.答案：A第卷非选择题，共52分二、实验题(本大题共2小题，共15分)9(
11、7分)(2014全国大纲卷)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图310所示拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s，数据如表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.图310单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_ m/s2(保留三位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的解析：(1)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，利用逐差
12、法求物块的加速度a4.30 m/s2.(2)若物块沿光滑斜面下滑，对其受力分析，由牛顿第二定律可得：ag5.88 m/s2，由物块加速度a小于物块沿光滑斜面下滑的加速度a，可知斜面是粗糙的答案：(1)4.30(2)物块加速度小于g5.88 m/s2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)10(8分)图311某同学利用图311所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图312所示打点计时器电源的频率为50 Hz.图312(1)通过分
13、析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速(2)计数点5对应的速度大小为_ m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或“偏小”)解析：(2)根据v5可得：v5 m/s1.00 m/s，同理可求得：v40.800 5 m/s，则v6v5(v5v4)1.20 m/s.(3)加速度的大小a，可得：a2.00 m/s2，重物落地后，物块向前运动时除受摩擦力作用外，纸带和限位孔之间也存在摩擦力作用，即mgF阻ma，故
14、利用计算动摩擦因数比真实值偏大答案：(1)67(或76)(2)1.001.20(3)2.00偏大三、计算题(本大题共2小题，共37分)11(15分)图313(2014新课标全国卷)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g10 m/s2.(1)忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动时受阻力的大小可近似表示为fkv2，其中v为
15、速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v t图象如图313所示，若该运动员和所携装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留一位有效数字)解析：(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处经过的时间为t，下落距离为s，在1.5 km高度处的速度大小为v.根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104 m1.5103 m联立式得t87 sv8.7102 m/s(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有mgkv由所给的vt图象可读出vmax360 m/s由式
16、得k0.008 kg/m答案：(1)87 s8.7102 m/s(2)0.008 kg/m图31412(22分)一质量为m2 kg的滑块能在倾角为30的足够长的斜面上以a2.5 m/s2的加速度匀加速下滑如图314所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t2 s内沿斜面运动位移s4 m(取g10 m/s2)求：(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)恒力F的大小解析：(1)根据牛顿第二定律可得：mgsin30mgcos30ma解得：(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能由题意易知：sat2代入数据解得：a2 m/s2当加速度沿斜面向上时，Fcos30mgsin30(Fsin30mgcos30)ma代入数据得：F N26.33 N当加速度沿斜面向下时，mgsin30Fcos30(Fsin30mgcos30)ma代入数据得：F N1 N答案：(1)(2)26.33 N或1 N10
