质量检测3

质量检测(三)

时间：60分钟 总分：100分

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求．第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1．(2014·温州市十校联合体高三测试)根据牛顿第三定律，下面说法正确的是( )

A．跳高运动员起跳时，地对人的竖直支持力大于人对地的压力

B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳给货物的力大于货物给钢丝绳的力

C．篮球场上一个小个子运动员撞在大个子运动员身上，小个子运动员跌倒了，而大个子运动员只歪了一下，是因为大个子运动员对小个子运动员作用力大于小个撞大个的力

D．子弹在枪膛中加速时，枪膛对子弹的作用力等于子弹对枪膛的作用力

解析：牛顿第三定律是相互作用力，大小相等，方向相反，作用在彼此两个物体上．A中地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力，大小相等，A错．B中钢丝绳对货物的力与货物对钢丝绳的力是相互作用力，大小相等，B错．大个子对小个子运动员和小个子对大个子运动员的力也属于相互作用力，大小也是相等，答案C错．只有最后一项枪膛对子弹的作用力和子弹对枪膛的作用力是一对相互作用力大小相等是对的．

答案：D

2．(2014·西安铁一中、铁一中国际合作学校高三模拟)如右图所示，

A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力．下列说法正确的是( )

A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零

B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力

C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力

D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力

解析：据题意，降落伞未打开时，A、B两人均处于完全失重状态，则A、B之间安全带作用力为0，故A选项正确而B、C选项错误；降落伞打开后，A、B做减速下降，则A、B处于超重状态，对B有：T－G＝ma，即T＝G＋ma，故D选项错误．

答案：A

3．(2014·北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )

A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

解析：物体超重时具有向上的加速度，失重时具有向下的加速度，物体向上运动过程中先向上加速，之后的运动状态不确定，A、B错误．物体离开手的瞬间，只受重力，加速度等于重力加速度，C错误．物体离开手，可知物体和手的速度不相同，手的速度更慢，从手托物体一起运动到分开，手必须更快地减小速度，因此手的加速度大于物体的加速度，D正确．

答案：D

4．(2014·温州市十校联合体高三测试)质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图所示，

让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)( )

A．若m1>m2，则弹簧将被压缩

B．若m1

C．只有m1＝m2，弹簧才会保持原长

D．无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变

解析：假设弹簧长度变长，则m1受到向下的弹力和自身重力，

F＋mg加速度a＝m>g，而m2受到向上的弹力和自身重力，加速度a

mg－F＝m

mg－F假设压缩则有m1受到向上的弹力和自身重力，加速度a＝m

F＋mg而m2受到向下的弹力和自身重力，加速度a＝m>g，二者加速

度不相等，不可能保持稳定，因此不可能压缩．所以无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变，答案D对．

答案：D

5．(2014·宿州质检)如图(甲)所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度g取得10 m/s2，下列判断正确的是(

)

A．物体的质量m＝2 kg

B．物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.6

C．物体与水平面间的最大静摩擦力fmax＝12 N

D．在F为10 N时物体的加速度a＝2.5 m/s2

解析：物体静止在水平面上，水平方向受到拉力F和摩擦力μmg

F－μmg11作用，根据牛顿第二定律a＝mmF－μg，即a－F图象斜率m

4－0.5＝0.5，所以质量m＝2 kg，选项A对．带入斜率0.5即得a14－7

＝0.5F－μg，带入a＝4 m/s2，F＝14 N，求得μ＝0.3，选项B错．物体与水平面之间的最大静摩擦力即滑动摩擦力fm＝μmg＝6 N，选项C对．在F＝10 N时，加速度a＝0.5F－μg＝0.5×10 N－3＝2 m/s2，选项D错．

答案：A

6．(2014·南宁模拟)如图所示，

轻弹簧两端拴接两个小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板，两球静止，两细线与水平方向的夹角α＝30°，弹簧水平，以下说法正确的是( )

A．两球质量一定相等

B．两球质量可能不相等

C．剪断左侧细线瞬间，a球加速度为g

D．剪断左侧细线瞬间，b球加速度为0

解析：设左、右两细线的拉力大小分别为Fa、Fb，由平衡条件可得，Facosα＝Fbcosα，Fasinα＝mag，Fbsinα＝mbg，可解得：Fa＝Fb，ma＝mb，A正确，B错误；剪断左侧细线瞬间，Fa立即消失，弹簧弹力及Fb瞬间不发生改变，故此时b球加速度为零，a球的加

Fg速度aa＝m，C错误，D正确． sinαa

答案：AD

7．如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10 m/s2.下列选项中正确的是(

)

A．2～3 s内物块做匀减速运动

B．在t＝1 s时刻，恒力F反向

C．恒力F大小为10 N

D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3

2解析：由运动学公式v2－v2＝2ax可知，v－x图象中图线的斜0

率为2a，所以在前5 m内，物块以10 m/s2的加速度做减速运动，减速时间为1 s．5～13 m的运动过程中，物块以4 m/s2的加速度做加速运动，加速时间为2 s，即物块在1～3 s内做加速运动，A错误，B正确．根据牛顿第二定律可知，在减速的过程中，F＋μmg＝ma1，加速过程中F－μmg＝ma2，代入数据可解得F＝7 N，μ＝0.3，所以C错误，D正确．

答案：BD

8．质量为M的光滑圆槽放在光滑水

平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则( )

A．小球对圆槽的压力为 mF(mg)2＋(M＋m)2

mFB．小球对圆槽的压力为 m＋M

C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加

D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小

解析：利用整体法可求得系统的加速度为a＝FM＋m

用牛顿第二定律可得：小球受到圆槽的支持力为 mF(mg)2＋，由牛顿第三定律可知A、C选项正确． (M＋m)答案：AC

二、非选择题(本题共4小题，共52分)

9．(8分)(2014·广东省四校联考)如图所示为“探究

加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．

(1)电火花打点计时器工作电压为________流(选填“交、直”)________V.

(2)下列说法正确的是( )

A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平

B．实验时应先接通电源后释放小车

C．实验中m2应远小于m1

D．测力计的读数始终为m2g/2

(3)下图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是________m/s2(交流电的频率为50 Hz，结果保留二位有效数字)．

(4)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他

测量得到的a－F图象，可能是下图中的图线(

)

解析：(1)电火花打点计时器工作电压为220 V交变电流．(2)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜，以平衡摩擦力，选项A错误．实验时应先接通电源后释放小车，选项B正确．实验中m2不必远小于m1，选项C错误．由于P向下加速运动，测力计的读数始终小于m2g/2，选项D错误．(3)由Δx＝aT2解得小车的加速度的大小是0.50 m/s2.(4)遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图象，应该是当F从某一值开始增大，加速度a才开始增大，所以可能是图线C.

答案：(1)交 220 V

(2)B (3)0.50 (4)C

10．(14分)(2014·浙江三县联考)某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图1所示．他使木块以初速度v0＝4 m/s的速度沿倾角θ＝30°的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v－t图线如图2所示．g取10 m/s2.求：

(1)上滑过程中的加速度的大小a1；

(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；

(3)木块回到出发点时的速度大小v.

解析：(1)由题图可知，木块经0.5 s滑至最高点上滑过程中加速

Δv4度的大小：a1＝Δt m/s2＝8 m/s2. 0.5

(2)由牛顿第二定律F＝ma得

上滑过程中：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1

3代入数据得μ＝5

2v042(3)下滑的距离等于上滑的距离x＝＝m＝1 m 2a12×8

由牛顿第二定律F＝ma得

下滑过程中：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2

下滑至出发点的速度大小v2a2x

联立解得v＝2 m/s.

3答案：(1)8 m/s (2)(3)2 m/s 52

11．(14分

)中央电视台曾推

出一个游戏节日——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5 m的水平桌面，选手们将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，

BC为有效区域．已知BC长度L2＝1 m，瓶子质量m＝0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4，g＝10 m/s2.某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，该选手要想游戏获得成功，试问：

(1)推力作用在瓶子上的时间最长为多少？

(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？

解析：(1)要想获得成功，瓶子滑到C点时速度恰好为0，力作用时间最长，设最长时间为t1，力作用时的加速度为a1、位移为x1，撤力时瓶子的速度为v1，撤力后瓶子的加速度为a2、位移为x2，则：

F－μmg＝ma1

－μmg＝ma2

v1＝a1t1

2v1＝2a1x1

2－v1＝2a2x2

x1＋x2＝L1

1解得：t1＝s 6

(2)要想获得成功，瓶子滑到B点时速度恰好为0，力作用距离最小，设最小距离为x3，撤力时瓶子的速度为v2，则：

2v2＝2a1x3

2－v2＝2a2(L1－L2－x3)

解得：x3＝0.4 m

1答案：(1) s (2)0.4 m 6

12．(16分)(2014·黄山模拟)质量为m＝0.5 kg、长L＝1 m的平板车B静止在光

滑水平面上．某时刻质量M＝1 kg的物体A(视为质点)以v0＝4 m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2.试求：

(1)若F＝5 N，物体A在乎板车上运动时相对平板车滑行的最大距离；

(2)如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件． 解析：(1)物体A滑上平板车B以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：

μMg＝MaA

解得：aA＝μg＝2 m/s2

平板车B做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F＋μMg＝maB 解得：aB＝14 m/s2

两者速度相同时有：v0－aAt＝aBt

解得：t＝0.25 s

A滑行距离：

1215xA＝v0t－At＝m 216

B滑行距离：

17xB＝aBt2＝ m 216

最大距离：Δx＝xA－xB＝0.5 m

(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有

共同的速度v1，则：

22v0－v2v11＋L 2aA2aB

v0－v1v1又：a＝aAB

解得：aB＝6 m/s2

再代入F＋μMg＝maB得：F＝1 N

若F

当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落，则由牛顿第二定律得：

对整体：F＝(m＋M)a

对物体A：μMg＝Ma

解得：F＝3 N

若F大于3 N，A就会相对B向左滑下

综上所述，力F应满足的条件是1 N≤F≤3 N

答案：(1)0.5 m (1)1 N≤F≤3 N