牛顿定律单元测试中等难度.docx
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牛顿定律单元测试中等难度
牛顿运动定律单元测试
考试时间120分钟,总分110分
一、选择题(每题5分,选对得5分,选错不得分,选不全得3分,共50分)
1.下列关于惯性和质量的说法中正确的是()
A在太空中飞行的宇航员处于“漂浮”状态,说明失去了惯性
B一小球从正在匀速行驶的帆船桅杆顶部落下,应落在距桅杆脚后一段距离
C当汽车紧急刹车时,乘客向前倾倒,当汽车做匀速直线运动时,乘客不发生倾倒
D对于任何物体,在它们受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量
2.一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方向只受摩擦力f的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力F的作用时,下面叙述的四种情况中,不可能出现的是( )
A、物体向右运动,加速度为零 B、物体向左运动,加速度为零
C、物体加速度的方向向右 D、物体加速度的方向向左
3.质量为2kg的物体受到40N、30N和50N三个恒力的作用,刚好处于静止状态,现突然将其中30N的外力撤去,其余两力不变,物体将获得的加速度为()
A.20m/s2B.15m/s2C.25m/s2D.无法确定
4.有一恒力F施于质量为m1物体上,产生的加速度为
施于质量为m2物体上,产生的加速度为
;若此恒力F施于质量为(m1+m2)物体上,产生的加速度应是()
A、a1+a2B、
(a1+a2)C、a1a2D、a1a2/(a1+a2)
5.如图所示,在一无限长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动。
设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止,以下说法中正确的是()
A.若μ=0,两滑块一定相碰
B.若μ=0,两滑块一定不相碰
C.若μ≠0,两滑块一定相碰
D.若μ≠0,两滑块一定不相碰
6.如图7所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块.物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,当弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是( )
7.如图所示,在倾角为
的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫。
已知木板的质量是猫质量的2倍。
当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。
则此时木板沿斜面下滑的加速度为()
A.
sinB.gsin
C.
gsinD.2gsin
8.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m1=10kg的猴子,从绳子另一端沿绳向上爬,如图5所示。
不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10m/s2)()
A.25m/s2B.5m/s2
C.10m/s2D.15m/s2
9.质量为0.3kg的物体在水平面上运动,图中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度—时间图象,则下列说法正确的是( ).
A.物体所受摩擦力一定等于0.1N
B.水平拉力一定等于0.1N
C.物体不受水平拉力时的速度—时间图象一定是a
D.物体不受水平拉力时的速度—时间图象一定是b
10.质量为1kg的物体静止在光滑水平面上,某时刻受到水平拉力F的作用(如F-t图所示),则下列说法正确的是()
A.第1s末物体物体运动方向发生改变
B.0~3s时间内物体运动方向不改变
C.第1s末物体的速度最大
D.0~3s内的物体位移为零
二.实验题(每空2分,共10分)
11.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。
图为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板。
若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的
数据如表所示。
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m•s-2)
1.98
1.48
1.00
0.67
0.50
小车质量M/kg
0.25
0.33
0.50
0.75
1.00
质量倒数
/kg-1
4.00
3.00
2.00
1.33
1.00
①根据表1数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线。
从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是。
某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图所示,试分析图线不过原点的原因是,图线上部弯曲的原因是。
在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做法。
三.计算题(共35分)
12.(12分)如图所示,小孩和雪橇的总质量m=10kg,大人用与水平方向成
=53°角斜向上F=100N的拉力拉雪橇,使雪橇从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。
4s末撤去拉力,然后做匀减速直线运动直到停止。
已知雪橇与水平地面的动摩擦因数
=0.5。
(sin53°=0.8,cos53°=0.6取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力时雪橇的速度是多少;
(2)雪橇在前4s内运动的位移为多少;
(3)撤去拉力后雪橇还能运动多远.
13.(12分)地面摩擦系数μ1=0.1,木板和滑块摩擦系数μ2=0.2,m2=0.5kg,m1=1kg,物块以初速度v0=4m/s向右冲上木板左端,木板足够长,
求:
(1)m1和m2相对位移?
(2)及m1总运动时间?
14.(11分)如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L=8m,以速度v=4m/s沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m=10kg的旅行包以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6,则旅行包从传送带的A端到B端所需要的时间是多少?
(g=10m/s2,且可将旅行包视为质点.)
4.选修3-3(15分)
15.(5分)关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
16.如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S=1×10-4m2,内装水银,右管内有一质量为m=0.1kg的活塞搁在固定卡口上,卡口比左管上端高出L=20cm,活塞与管壁间非常密封且无摩擦,右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0=27℃时,左、右管内液面高度相等,且左管内充满水银,右管内封闭气体的压强为p1=p0=1.0×105Pa=75cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高,求:
(1)温度升高到多少K时,右管活塞开始离开卡口上升?
(2)温度升高到多少K时,活塞上升到离卡口4cm处?
(备选)(2015年新课标2)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强P0=75.0cmHg。
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度
(ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度
参考答案
1、选择题
1.C2.B3.B4.C5.BD
6.D7.C8.B9.B10.BC
二、实验题
图线如答图所示(正确作出
图线的得2分,其中正确建立坐标系的得1分,图线正确的得1分,作
图线的不得分);
(或:
a与M成反比)(2分)
平衡摩擦力时木板倾角太大(2分);
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M。
(2分)
控制变量(2分)
3、计算题
12.
(1)20m/s
(2)40m(3)40m
13.
(1)相对位移8/3m
(2)运动时间8/3s
物块向右冲,摩擦力是阻力
对于板子,物块的摩擦力是动力,地面的摩擦力是阻力
图解法示例:
解得:
(2)由于μ2>μ1,所以两物体一起停
加速时加速度和减速时加速度相等,加速时间和减速时间是相等的
14.设旅行包在传送带上做匀加速运动的时间为t1,即经过t1时间,旅行包的速度达到v=4m/s,由牛顿第二定律,有:
μmg=ma
代入数据可得:
a=6m/s2
t1=
代入数据可得:
t=1s
此时旅行包通过的位移为s1,由匀加速运动的规律,
有s1=
=7m
代入数据可得:
s1=7m<L
可知在匀加速运动阶段,旅行包没有滑离传送带,此后旅行包与传送带一起做匀速运动,设做匀速运动的时间为t2,则t2=
代入数据可得:
t=0.25s
故:
旅行包在传送带上运动的时间为t=t1+t2=1.25s
4、选修3-3
15.ACD(5分。
选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
16.
(1)330K
(2)396K
(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强
p2=p0+mg/S,代入数据得
82.5cmHg
气体发生等容变化,根据查理定律得:
T2=p2T1/p1,代入数
据得T2=330K
(2)活塞离开卡口后,由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生
等压变化,根据盖—吕萨克定律得T3=V3T2/V2代入数据得T3=396K
(备选)
(2)(10分)
(ⅰ)以
为压强单位。
设A侧空气柱长度
时的压强为
;当两侧水银面的高度差为
时,空气柱的长度为
,压强为
。
由玻意耳定律得
①
由力学平衡条件得
②
打开开关K放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为
,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面
为止。
由力学平衡条件有
③
联立①②③式,并代入题给数据得
④
(ⅱ)当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为
,压强为
。
由玻意耳定律得
⑤
由力学平衡条件有
⑥
联立②⑤⑥式,并代入题给数据得
⑦
设注入的水银在管内的长度
,依题意得
⑧
联立④⑦⑧式,并代入题给数据得
⑨
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