2022年高考物理大一轮复习讲义 第三章 章末限时练（含解析） 新人教版

2022年高考物理大一轮复习讲义 第三章 章末限时练（含解析） 新人教版 (满分：100分时间：90分钟)一、选择题(本题共9小题，每小题5分，共45分)1下列说法正确的是()A运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的，所以它的惯性也随位置的变化而变化C一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球运动过程中受到了向上的推力D物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小答案D解析惯性是物体本身的固有属性，其大小只与物体的质量大小有关，与物体的受力及运动情况无关，故A、B错，D正确；小球上抛时是由于惯性向上运动，并未受到向上的推力，故C错2如图1甲所示，A、B两物块叠放在一起，在水平面上保持相对静止地做直线运动，运动的速度时间图象如图乙所示，则运动过程中B受到的摩擦力Ff随时间t的变化图象是(规定向右的方向为正方向)()图1答案B解析A、B共同变速运动时，B的加速度来自于A对B的摩擦力.01 s内，B加速，Ff向右且恒定，选项C、D错误；在1 s3 s内，B的加速度为负，且大小一定，故Ff向左且大小恒定，选项A错误，B正确3如图2所示，质量满足mA2mB3mC的三个物块A、B、C，A与天花板之间，B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()Ag、2g、0 B2g、2g、0 图2Cg、g、0 D2g、g、g答案C解析系统静止时，A物块受重力GAmAg、弹簧向上的拉力F(mAmBmC)g以及A、B间细绳的拉力FAB(mBmC)g；BC间弹簧的弹力FBCmCg；剪断细绳瞬间，弹簧形变来不及恢复，即弹力不变，由牛顿第二定律，对物块A有：FGAmAaA，解得：aAg，方向竖直向上；对B有：FBCGBmBaB，解得：aBg，方向竖直向下；剪断细绳的瞬间C的受力不变，其加速度为零C选项正确4在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图3图3所示不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为()A伸长量为tan B压缩量为tan C伸长量为D压缩量为答案A解析分析m2的受力情况可得：m2gtan m2a，得出：agtan ，木块与车厢相对静止，再对m1应用牛顿第二定律，得：kxm1a，xtan ，因a的方向向左，故弹簧处于伸长状态，故A正确5如图4所示，物体A放在一斜面体上，与斜面体一起向右做匀加速直线运动，且与斜面体始终保持相对静止，则()A物体A可能受二个力的作用 图4B物体A可能受三个力的作用C当加速度增加时，物体A受的摩擦力一定增大D当加速度增加时，物体A受的摩擦力可能先减小后增大答案ABD解析当物体只受重力、支持力的作用时，受力图如图所示，则A的加速度水平向右，大小为gtan ，当系统的加速度小于gtan 时，摩擦力沿斜面向上；当系统的加速度大于gtan 时，摩擦力沿斜面向下综上所述可知选项A、B、D正确6为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图5所示当此车减速上坡时，乘客()A处于超重状态图5B处于失重状态C受到向前的摩擦力作用D所受力的合力沿斜坡向上答案B解析因为车减速上坡，加速度沿斜坡向下，所以合力沿斜坡向下，对乘客受力分析可知，乘客所受摩擦力方向应该向后，选项C、D错误；又因为有竖直向下的分加速度，所以乘客处于失重状态，选项A错误，选项B正确7如图6所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是图6(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B粮袋开始运动的加速度为g(sin cos )，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C若tan ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D不论大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且agsin 答案A解析开始时，粮袋相对传送带向上运动，其受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力，由牛顿第二定律可知，mgsin FNma，FNmgcos ，解得agsin gcos ，故B项错；粮袋加速到与传送带相对静止时，若mgsin mgcos ，即当2.4 m，故小物块已运动到水平面上，图象对小物块已不再成立，故D项错二、非选择题(共55分)10(10分)某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验如图9所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放图9(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图10所示，则d_ cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，则小车经过光电门时的速度为_(用字母表示)图10(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为_；(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出_(选填“v1m”或“v2m”)图象；(4)有关本实验的下列说法，正确的是_A将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动，此时细线对重物的拉力和摩擦力恰好平衡B将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，当每次改变重物的质量时，都需要重新调节木板的倾角C如果在实验过程中，木板始终保持水平，那么该同学在(3)中作出的图象将不是一条直线了D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，这是用小车受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小车受到的摩擦力的结果答案(1)1.415(2)mM(3)v2m(4)D三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)2012年6月16日，我国第一位女航天员刘洋，随“神舟九号”飞船成功发射升空，并于6月29日安全返回，实现了国人“嫦娥飞天”的千年梦想“神舟九号”载人飞船回收阶段完成的最后一个动作是断开主伞缆绳，启动反推发动机工作，此时返回舱的速度竖直向下，大小约为7 m/s，距地面的高度约为1 m，落地前一瞬间的速度约为1 m/s，空气阻力及因反推火箭工作造成的质量改变均不计(g取10 m/s2)，求：(1)反推发动机工作后，返回舱落地前的加速度大小是多少？(2)航天员所承受的支持力是重力的多少倍？(3)假设返回舱与航天员的总质量为3 t，求反推火箭对返回舱的平均推力多大？答案(1)24 m/s2(2)3.4倍(3)1.02105 N解析(1)选竖直向上为正方向，在反推减速阶段，由v2v2ax得：a m/s224 m/s2所以加速度大小为24 m/s2，方向竖直向上(2)以航天员为研究对象，由牛顿第二定律可得：FNmgma，解得：FNm(ga)3.4mg.所以航天员承受的支持力是重力的3.4倍(3)以返回舱和航天员整体为研究对象，由牛顿第二定律可得FMgMa，解得FM(ga)1.02105 N12(12分)传送带以恒定速度v4 m/s顺时针运行，传送带与水平面 的夹角37.现将质量m2 kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F20 N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为H1.8 m的平台上， 图11如图11所示已知物品与传送带之间的动摩擦因数0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，已知sin 370.6，cos 370.8.问：(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带？答案(1)1 s(2)(2) s解析(1)物品在达到与传送带速度v4 m/s相等前加速度为a1，有：Fmgcos 37mgsin 37ma1解得a18 m/s2由va1t1解得t10.5 s位移x1a1t/21 m随后有：Fmgcos 37mgsin 37ma2解得a20，即物品随传送带以速度v4 m/s匀速上升位移x2H/sin 37x12 mt2x2/v0.5 s其运动到平台上的总时间为tt1t21 s(2)物品与传送带同速瞬间，撤去恒力F后加速度为a3，有：mgcos 37mgsin 37ma3解得a32 m/s2假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为xxv2/2a34 mx2由x2vt3a3t/2解得：t3(2) s另有一解t3(2) s1 s舍去13(15分)如图12所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a2.5 m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v9 m/s时改做匀速直线运动，已知木箱与平板车之间的 图12动摩擦因数0.225.箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10 m/s2)求：(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小；(2)要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车末端的最小距离答案(1)2.25 m/s2(2)1.8 m解析(1)设木箱的最大加速度为a，根据牛顿第二定律mgma解得a2.25 m/s22.5 m/s2则木箱与平板车之间存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为2.25 m/s2(2)设平板车做匀加速直线运动的时间为t1，木箱与平板车达到共同速度的时间为t2，根据速度公式vat1vat2达到共同速度时平板车的位移为x1，则x1v(t2t1)木箱的位移为x2，则x2at要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足xx1x2解得x1.8 m