2022版高考物理(全国通用)总复习单元评估检测(三)-Word版含答案.docx

单元评估检测(三)
(第三章)
(45分钟　100分)
一、选择题(本题共6小题,每小题8分,共48分。1～4题是单选题,5、6题是多选题)
1.在滑冰场上,甲、乙两个小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于(　　)
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小
【解析】选C。在推的过程中,作用力与反作用力大小相等,相互作用时间相同,故A、B均错。分开后,两者滑动摩擦力分别为Ff1=μm1g,Ff2=μm2g,则各自的加速度分别为a1==μg,a2==μg,两者做匀减速直线运动的加速度大小相等,则依据v2=2ax可知=,由于x1>x2,则v1>v2,故C对,D错。
【加固训练】(多选)(2021·泰州模拟)如图所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止。关于小球与列车的运动,下列说法正确的是(　　)

A.若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进
B.若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进
C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动
D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动
【解析】选BC。当列车加速前进时,车速增大,小球由于惯性仍保持原有的速度,即相对桌子向后滚动,故A错误,B正确;当列车急刹车时,车速减慢,而小球由于惯性仍保持原有的速度,即相对于桌子向前滚动,故C正确,D错误。
2.质量为60kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m=40kg的重物送入井中。当重物以2m/s2的加速度加速下落时,忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则人对地面的压力大小为(g取10m/s2)(　　)
A.200 N B.280 N
C.320 N D.920 N
【解析】选B。依据牛顿其次定律有mg-FT=ma,得绳子的拉力大小FT=320N,然后再对人进行受力分析,由物体的平衡学问得Mg=FT+FN,得FN=280N,依据牛顿第三定律可知人对地面的压力为280N。B正确。
3.(2021·福州模拟)商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台,如图所示。他由斜面底端以初速度v0开头将箱子推出(箱子与手分别),这箱苹果刚好能滑上平台。箱子的正中间是一个质量为m的苹果,在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是(　　)
A.mg B.mgsinθ
C.mgcosθ D.0
【解析】选C。以箱子和里面全部苹果作为整体来争辩,受力分析得,Mgsinθ=Ma,则a=gsinθ,方向沿斜面对下;再以质量为m的苹果为争辩对象,受力分析得,合外力F=ma=mgsinθ,与苹果重力沿斜面的分力相同,由此可知,其他苹果给它的力的合力应与重力垂直于斜面的分力相等,即mgcosθ,故C正确。
4.(2021·广州模拟)如图所示,在水平面上运动的小车内,有一质量为M的物块与两根劲度系数分别为k1、k2的弹簧连接,小车向右以加速度a做匀加速直线运动。已知两根弹簧的形变量总和为Δx,不计物块与小车间的摩擦。则图中物块的加速度a等于(　　)

A. B.
C. D.
【解析】选A。设两弹簧的形变量分别为x1和x2,依题意有k1x1=k2x2,Δx=x1+x2,故x1=,x2=,由牛顿其次定律：k1x1=k2x2Ma,故a=,A选项正确。
5.(2021·潍坊模拟)如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度h的过程中(　　)

A.小桶处于超重状态
B.小桶的最大速度为
C.小车受绳的拉力等于mg
D.小车的最大动能为mgh
【解析】选A、B。对小车和小桶组成的系统,由牛顿其次定律得3mgsin30°-mg=(3m+m)a,解得a=g,即小桶具有竖直向上的加速度,所以小桶处于超重状态,选项A正确;小车和小桶均做匀加速运动,当小桶运动位移等于h时速度最大,由运动学公式得-0=2ah,解得vmax=,选项B正确;此时小车的动能也最大,即Ekmax=×3m=mgh,选项D错误;以小桶为争辩对象,由牛顿其次定律得F-mg=ma,解得F=mg,由牛顿第三定律可知,小车受到绳的拉力为,选项C错误。
6.细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,以下说法正确的是(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8)(　　)
A.小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.细绳烧断瞬间小球的加速度马上变为g
D.细绳烧断瞬间小球的加速度马上变为g
【解析】选A、D。细绳烧断前对小球进行受力分析如图所示,其中F1为弹簧的弹力,F2为细绳的拉力。由平衡条件得F2cos53°=mg,F2sin53°=F1;解得F2=mg,F1=mg。细绳烧断瞬间,细绳的拉力突然变为零,而弹簧的弹力不变,此时小球所受的合力与F2等大反向,所以,小球的加速度马上变为a=g。故A、D正确。
【总结提升】牛顿其次定律瞬时问题的分析思路
(1)首先,分析物体突变前的受力状况。
(2)其次,发生突变瞬间要结合物体的实际运动状态推断物体所受到的力哪些发生了变化,哪些没有发生变化。
(3)最终,求出物体所受到的合外力和加速度。
二、试验题(12分)
7.某试验小组欲以图甲所示试验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。(g取9.8m/s2)

(1)下列说法正确的是(　　)
A.试验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次转变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本试验中应满足m2远小于m1的条件
D.在用图像探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图像
(2)试验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=　　　　,小车加速度的计算式a=　　　　。

(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的状况下,通过多次转变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图像如图丙所示。若牛顿其次定律成立,则小车的质量为　　　　kg,小盘的质量为　　　　kg。

(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为　　　　m/s2。
【解析】(1)试验时应先接通电源,再放开小车,A项错;每次转变小车质量时,没必要重新平衡摩擦力,B项错;试验要求m2≪m1,C项对;D项中应作a-m2或a-F图像,D错。
(2)vF=,由逐差法知
a=。
(3)由题图中的a-F图线可知：a=+0.3,即图线的斜率k=,可求解得m1=2.0kg。当F=0时,a=0.3m/s2,此时a==,所以m0=0.06kg。
(4)当砝码重力越来越大时,a=,即m2无限大时,a趋向于g。
答案：(1)C　(2)　
(3)2.0　0.06　(4)9.8
三、计算题(本题共2小题,共40分。需写出规范的解题步骤)
8.(18分)(2021·广州模拟)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段,持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。运动员从静止开头以加速度a=1.25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9.0m/s时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h=4.05m时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知运动员的质量m=65kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气的阻力,求：

(1)运动员起跳前的助跑距离。
(2)假如运动员从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动,求软垫对她的作用力大小。
【解题指南】解答本题应明确以下三点：
(1)运动员持杆助跑过程为匀加速直线运动。
(2)运动员越杆下落至接触软垫过程为自由落体运动。
(3)运动员从接触软垫到减速为零的过程为匀减速直线运动。
【解析】(1)设助跑距离为x,由运动学公式v2=2ax　 (4分)
解得：x==32.4m (2分)
(2)运动员过杆后做自由落体运动,设接触软垫时的速度为v′,由运动学公式有：v′2=2gh　 (4分)
设软垫对运动员的作用力为F,由牛顿其次定律得
F-mg=ma′　 (3分)
由运动学公式a′=　 (3分)
解得：F=1300N。　 (2分)
答案：(1)32.4m　(2)1 300 N
9.(22分)静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图所示。轻绳长L=1m承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一渐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g取10m/s2)。

(1)求绳刚被拉断时F的大小。
(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离为多少?
【解析】(1)设绳刚要被拉断时产生的拉力为FT,依据牛顿其次定律,对A物体有
FT-μm1g=m1a　 (3分)
代入数值得a=2m/s2　 (2分)
对A、B整体有：
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a　 (3分)
代入数值得F=40N (2分)
(2)设绳断后,A的加速度为a1,B的加速度为a2,
则a1==2m/s2　 (2分)
a2==3m/s2　 (2分)
A停下来的时间为t,则t==1s (2分)
A的位移为x1,则x1==1m (2分)
B的位移为x2,则x2=vt+a2t2=3.5m (2分)
A刚静止时,A、B间距离为Δx=x2+L-x1=3.5m (2分)
答案：(1)40N　(2)3.5 m
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