2019-2020学年教科版高中物理必修1《第3章牛顿运动定律》章末检测试卷（含答案解析）

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1、章末检测试卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分其中18题为单项选择题，912题为多项选择题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1.(2018咸阳市期末)在2017年国际排联女排大冠军杯比赛中，中国女排以五战全胜的成绩夺得冠军如图1是朱婷用手掌奋力将球击出时的情形，下列说法正确的是()图1A手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小B手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小C排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力D手掌对排球的作用力与排球对手掌的作用力是平衡力答案B解析排球对手掌的作用力和手掌对排球的作用力

2、是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，A、D错误，B正确；一对作用力与反作用力同时产生、同时消失，所以排球对手掌的作用力和手掌对排球的作用力同时产生、同时消失，C错误2(2019浙南名校联盟高一第一学期期末联考)如图所示为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是()答案A3.(2018孝感高中高一期末)某同学站在一电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究该观光电梯升降过程中的运动情况，如图2所示的vt图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向)根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是()图2A05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B510

3、 s内，该同学对电梯地板的压力大于他所受的重力C1020 s内，观光电梯在减速下降，该同学处于超重状态D2025 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态答案D解析由题图vt图像可知，05 s内，电梯的加速度为正，说明电梯在加速上升，该同学处于超重状态，A错误.510 s内，电梯的加速度为0，该同学做匀速运动，故电梯地板对他的支持力大小等于他所受的重力大小，结合牛顿第三定律可知，B错误.1020 s内，电梯加速度向下，向上做匀减速运动，该同学处于失重状态，C错误.2025 s内，电梯加速度向下，向下做匀加速运动，该同学处于失重状态，D正确4.如图3所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运

4、动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端B与小车平板间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B的作用力的大小和方向为(重力加速度为g)()图3Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan ，水平向右Dmg，斜向右上方答案D解析以A为研究对象，受力分析如图所示根据牛顿第二定律得：mAgtan mAa，得：agtan ，方向水平向右再对B受力分析，小车对B的摩擦力为：fmamgtan ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为Nmg，方向竖直向上，则小车对物块B的作用力的大小为：Fmg，方向斜向右上方，D正确5(2019攀枝花市高一上学

5、期期末)两质量均为m的木块A、B叠放在一起，静置于水平面上，水平恒力F作用在A上，两木块一起运动，加速度大小为a1，如图4(a)所示现取走木块B，在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1，F1mg(g为重力加速度)木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动，加速度大小为a2，如图(b)所示下列关于a1和a2的关系，正确的是()图4Aa22a1 Ba2a1Ca22a1 Da1a22a1答案A6放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图5甲所示在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙所示在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜

6、面匀加速下滑，如图丙所示斜面为同一斜面，则()图5Aa1a2a3 Ba1a2a3Ca1a2a3 Da1a2a3答案B解析设斜面倾角为，对题图甲中滑块进行受力分析，沿斜面方向mgsin mgcos ma，所以agsin gcos ，可以得出a与质量无关，故a1a2，选项C、D错误；在滑块上施加竖直向下的力F，对滑块有(mgF)sin (mgF)cos ma3，解得a3gsin gcos (sin cos )，由90，得a1a2a3，选项A错误，B正确7.如图6所示，A、B两物体之间用水平轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧的长度为L1；若将A、B置于

7、粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是()图6AL2L1BL2L1CL2L1D由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系答案C解析A、B在粗糙水平面上运动时，对A、B整体，根据牛顿第二定律有：ag；对物体B，根据牛顿第二定律得：kxmBgmBa，解得：x，即弹簧的伸长量与动摩擦因数无关，所以L2L1，选项C正确8.质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动，其在只受摩擦力作用时和受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度时间图像如图7所示，则下列说法正确的是(g10

8、 m/s2)()图7A水平力F可能等于0.3 NB摩擦力一定等于0.1 NC水平力F一定等于0.1 ND摩擦力可能等于0.3 N答案C解析由题图容易判断，两种情况下物体均在做匀减速运动，其加速度大小分别为 m/s2、 m/s2，则根据牛顿第二定律得两种情况下的合外力分别为0.1 N、0.2 N物体受到的水平力F和摩擦力的方向关系存在两种情况：当水平力F跟摩擦力方向相同时，摩擦力为0.1 N，故此时水平力F0.2 N0.1 N0.1 N；当水平力F跟摩擦力方向相反时，摩擦力为0.2 N，故水平力F0.2 N0.1 N0.1 N故水平力F一定等于0.1 N，摩擦力等于0.1 N或0.2 N，选项A

9、、B、D错误，C正确9.如图8所示，一小球从空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列说法中正确的是()图8A接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增大后减小直到为零C接触后，速度为零时弹簧压缩量最大，加速度为零时弹簧压缩量也最大D接触后，小球速度最大时加速度等于零答案BD10.A、B、C三个物体如图9所示放置，所有接触面均不光滑有一水平力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速直线运动，则()图9AB对A的摩擦力方向水平向左BB对A的摩擦力方向水平向右CC对A

10、的摩擦力方向水平向左DC对A的摩擦力方向水平向右答案AD解析对A、B、C整体而言，地面对B、C的摩擦力方向皆向左隔离B，由B匀速运动的受力条件可知，A对B的摩擦力方向水平向右，则由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向水平向左；由A受力平衡可判断C对A的摩擦力方向水平向右11(2018大庆中学高一期中)如图10甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，Ft关系图像如图乙所示两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()图10At0时刻，两物体之间的摩擦力为零Bt0时刻，两物体的速度方向开始改变Ct02t0时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小Dt02t0时间内，物体

11、A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同答案AD解析t0时刻F0，A、B的加速度为零，因此两物体速度的大小和方向均不变，所以A、B间的摩擦力为零，选项A正确，B错误t02t0时间内，A、B组成的整体加速度逐渐增大，以A为研究对象，A的加速度由其受到的摩擦力提供，A受到的摩擦力应逐渐增大，且与A、B加速度同向，即与变力F同向，选项C错误，D正确12.(2019广安市高一上学期期末)如图11所示，在倾角为的固定斜面的底端固定一个垂直斜面的挡板c，质量均为m的两个不同的小物体a、b通过轻质弹簧连接，处于静止状态，其中，物体a与斜面间的动摩擦因数为，物体b与斜面间光滑，此时弹簧的压缩量为x.现对物体a

12、沿斜面向下的方向施加一个外力使弹簧再压缩4x，弹簧始终处于弹性限度内，然后，突然撤去外力，经过一段时间后，当物体a沿斜面向上运动的速度为v时，物体b刚好离开挡板c，重力加速度为g，那么，下列说法中正确的是()图11A弹簧的劲度系数一定为B物体b刚离开挡板c时，a物体的加速度大小为(2sin cos )gC当物体a沿斜面向上运动的速度最大时，物体b对挡板的压力大小为(2sin cos )mgD撤去外力后，当物体a的速度为v时，物体沿斜面向上运动的距离为5x 答案BC二、实验题(本题共2小题，共12分)13(6分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：图12(1)某同学在接通电源进行实验之前，

13、将实验器材组装成如图12所示的装置图请你指出该装置中的两处错误或不妥之处：_；_.(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验图13是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可算得小车的加速度a为_ m/s2.(结果保留两位有效数字)图13(3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力mg，小盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是_答案(1)打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源(1分)小车初始位置离打点计时器太远(或实验中没有平衡摩擦力)(1分)(2)0.20(2分)(3)mM(2分)解析(2)由纸带数据可得x10.72 cm，x21.6

14、3 cm0.72 cm0.91 cm，x32.74 cm1.63 cm1.11 cm，x44.04 cm2.74 cm1.30 cm，用逐差法求加速度，a1 m/s20.195 m/s2，a2 m/s20.195 m/s2，故a0.20 m/s2.(3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力mg，小盘和重物的总质量m必须远小于小车的质量M，即mM.14(6分)如图14所示为“用DIS(由位移传感器、数据采集器、计算机组成，可以直接显示物体的加速度)探究加速度与力的关系”的实验装置图14(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力大小作为_，用DIS测小车的加速度(

15、2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据画出aF关系图线如图15所示图15分析此图线OA段可得出的实验结论是_此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填选项前字母)A小车与轨道之间存在摩擦B轨道保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大答案(1)小车总质量(1分)小车所受的合外力大小(1分)(2)在质量不变时，加速度与合外力成正比(2分)C(2分)解析(1)应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车所受的合外力大小，用DIS测小车的加速度(2)OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比设小车质量为M，所挂钩码的总质

16、量为m，由实验原理得mgFMa，即a，而实际上a，可见aa，AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm，故A、B、D错误，C正确三、计算题(本题共4小题，共40分)15(8分)一质量m2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37的足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度时间图线，如图16所示(sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)求：图16(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)小物块与斜面间的动摩擦因数；(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端间的距离答案(1)8 m/s2(2)0

17、.25(3)4.0 m解析(1)由小物块上滑过程的速度时间图线，可得小物块冲上斜面过程中加速度为a m/s28 m/s2加速度大小为8 m/s2.(2分)(2)对小物块进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律知：mgsin 37fma(1分)又Nmgcos 370(1分)fN(1分)代入数据解得0.25.(1分)(3)由图线知小物块沿斜面上滑的距离为xt1.0 m4.0 m(2分)16(10分)(2018华中师大一附中月考)如图17所示，用F7 N的水平恒力把质量为m0.5 kg的物块(可视为质点)压在竖直挡板上，物块离地面高为H6 m，物块从静止开始向下做匀加速运动，经过t2 s到达地面，取g1

18、0 m/s2.图17(1)求物块与挡板间的动摩擦因数；(2)若将挡板由竖直位置逆时针转过37后撤去压力F，求当物块以v02 m/s的初速度从挡板上同一位置沿挡板下滑时，滑到地面时的速度大小v.(sin 530.8，cos 530.6)答案(1)0.5(2)8 m/s解析(1)物块下滑过程中做匀加速运动，有Hat2(1分)代入数据得加速度大小a3 m/s2(1分)由牛顿第二定律知mgFma(1分)代入数据得0.5(1分)(2)挡板逆时针转过37后，挡板与水平面夹角为53，物块下滑时加速度大小a1满足mgsin 53mgcos 53ma1(2分)代入数据得a15 m/s2(1分)由运动学规律v2v

19、2a1H知(2分)物块滑到地面时的速度大小为v8 m/s.(1分)17(10分)(2018玉山一中高一月考)一足够长水平浅色传送带以速度v0匀速运动，现将一可视为质点的煤块轻放在传送带上，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为.经过一段时间后达到共同速度，现使传送带突然停下，以后不再运动，到最后煤块也停下已知重力加速度为g.求：(1)煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间；(2)煤块在传送带上划出的痕迹长度答案(1)(2)解析(1)煤块的加速度ag(2分)达到速度v0所用时间t(1分)(2)在煤块与传送带达到共同速度的过程中传送带运动的距离x1v0t(2分)煤块运动的距离x2at2(2分)此过程中

20、煤块相对传送带向后运动的距离为xx1x2(1分)传送带突然停下后，煤块做匀减速运动，直至停下，这一过程煤块相对传送带向前运动的距离为x3(1分)考虑重叠部分，最终划出的痕迹长度为x.(1分)18(12分)如图18所示，质量M1 kg、长L4 m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F8 N，g取10 m/s2，求：图18(1)加上恒力F后铁块和木板的加速度大小；(2)当铁块运动到木板最右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离答案(1)4 m/

21、s22 m/s2(2)8 m解析(1)以铁块为研究对象，根据牛顿第二定律得F2mgma1，(1分)以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得2mg1(Mm)gMa2(2分)代入数据解得铁块的加速度a14 m/s2(1分)木板的加速度a22 m/s2(1分)(2)设铁块运动到木板的右端所用时间为t，则此过程铁块和木板的位移分别为x1a1t2(1分)x2a2t2(1分)两者的位移关系是Lx1x2，即La1t2a2t2(1分)代入数据解得t2 s或t2 s(舍去)(1分)把铁块拿走时，木板的速度va2t22 m/s4 m/s.(1分)随后，木板做匀减速运动的加速度大小为a31g0.110 m/s21 m/s2，(1分)则木板的位移x3 m8 m(1分)