2005－2006学年度

高三物理测试卷： 牛顿运动定律

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟

第Ⅰ卷（选择题共40分）

每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

1. 伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，更能深刻地反映自然规律，有关的实验程序如下：

（1）减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。

（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。

（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度。

（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。

请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论。下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．事实2→事实1→推论3→推论4。

B．事实2→推论1→推论3→推论4。

C．事实2→推论3→推论1→推论4。

D．事实2→推论1→推论4→推论3。

2. 如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．将立即做变减速运动。

B．将立即做匀减速运动。

C．在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大。

D．在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零。

3．质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，

　　　 它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木

　　　 楔A的竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面

　　　 以恒定的加速度a向上滑动，则F的大小为：（　　）

A． 　　　　　　B．

　　　 C．　 　　　　　D．

4. 如图所示，一个劈形物体M各面均光滑，放在固定的斜面上。劈形物上表面成水平，该水平面上放一光滑的小球m。劈形物从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

A. 沿斜面向下的直线。　　　　　　　　　　　　B. 竖直向下的直线。

C. 无规则曲线。　　　　  　　　　　　　　　　D. 抛物线。

5. 关于惯性，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

A. 一个物体原来以10m/s的速度运动，后来速度变为30m/s，则其惯性增大了。

B. 月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，故一物体从地球移到月球惯性减小到原来的1/6。

C. 洒水车洒水前进时，保持匀速直线运动，因此其惯性不变。

D. 机床有一个笨重的机座，是利用其惯性减小机床的振动。

6. 某物体只受到一个逐渐减小的力的作用，且力的方向始终与物体的运动方向相同，那么该物体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　A. 加速度逐渐减小，速度逐渐减小，位移减小。

B. 加速度逐渐减小，速度逐渐增大，位移增大。

　　　 C. 加速度不变，速度逐渐减小，位移增大。

　　　 D. 加速度不变，速度逐渐增大，位移减小。

7. 如图所示，光滑水平地面上木块A和B在水平推力F作用下，以加速度a作匀加速直线运动。木块A和B质量分别为m₁和m₂，两者之间用轻质弹簧相连。某时刻撤去外力F，则该瞬间A的加速度a₁和B的加速度a₂分别为（以运动方向为正方向）　　　　　　　　　（　　）

　　　A. 　　　　　

　　　 B.

　　C. 　 

　　D.

8． 如图所示：A为电磁铁，C为胶木称盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（　　）

A. 　　　　　　B.  

 C. 　　　 D. 3.

9．下列四个实验，哪些不能在绕地球飞行的宇宙飞船中完成？　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A. 用天平测量物体的质量。　　　　　 B. 用弹簧测物体的重力。

　　　 C. 用密度计测物体密度。　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　D. 用水银气压计测舱内大气压强。

10． 如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一部分用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态。设拔去销钉M的瞬间，小球加速度的大小为12 m/s²，若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（g取10m/s²）（　　　）

A. 22m/s²，竖直向上。　　 　　　　　　　　　

B. 22m/s²，竖直向下。

C. 2m/s²， 竖直向上。　　 　　　　　　　　　

D. 2m/s²， 竖直向下。

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、本题共三小题。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图

11．某同学做验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：带滑轮的长木板、小车及往小车摆放的大砝码、细线、小桶及往小桶里放的小砝码、打点计时器等。

（1）他以小桶及小桶内的砝码的总重力作为细线对小车的拉力F，测出不同拉力F对应的加速度a值，并把各数据标在a-F坐标系上，发现它们都在一条直线的附近，这条直线不过坐标原点，如图（甲）所示，而与横坐标轴交于F₁点，产生这种情况的原因是什么？

答：________________________________________________________________5分

（2）经过调整后，该同学作出的a-F图像如图（乙）中的A所示，另一位同学使用同一套仪器作出的a-F图像如图（乙）中的B所示。B图像的斜率比A图像的斜率小的原因是什么？

答：________________________________________________________________5分

12． 如图所示，为测定木块与斜面之间的滑动摩擦因数，

某同学让木块从斜面上端自静止起作匀加速下滑运动，他

使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面（倾角未知）。

②木块。③秒表。④米尺。

（1）实验中应记录的数据是　　　　  。3分

（2）计算摩擦因数的公式是 μ=　　　　　　　 。4分

（3）为了减少测量的误差，可采用的方法是　　　　　　　　　　　  。4分

三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

14. 如图：一水平传送带以2 m/s的速度做匀速直线运动，传送带上两端的距离为20米，将一物体轻轻地放在传送带的一端，物体由一端运动到另一端所经历的时间为11秒，则物体与传送带之间的摩擦因数是多少？(g取10 m/s²)。10分

15．如图所示，物体A的质量为m_A，物体B的质量为m_B，弹簧的倔强系数为k，用外力F作用在物体A上，把弹簧压缩到一定程度，突然撤去外力F时，物体B能离开地面，求要使撤去F后物体B能离地开面，F至少为多大?（10分）

16．质量为1kg, 初速度为10m/s的物体, 沿粗糙水平面滑行, 如图所示, 物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2, 同时还受到一个与运动方向相反的, 大小为3N的外力F作用, 经3s钟后撤去外力, 求物体滑行的总位移.　(g取10/s²)（14分）

17． 如图所示，将质量为m的物体B放在质量为M的光滑的斜面A上，当A在水平力F的作用下在光滑水平面上作匀加速直线运动时，B物体恰好不下滑，试求斜面A的加速度及外力F的大小？（14分）

18． 如图，底座A上装有长0.5米的直立杆，其总质量为0.2千克，杆上套有质量为0.05千克的小环B，它与杆有摩擦。当环从底座上以4m/s速度飞起时，刚好能达杆顶，求：

（1）在环升起过程中，底座对水平面的压力多大？

（2）小环从杆顶落回底座需多长时间？（14分）

19．（10分）如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l₁、l₂的两根细线上，l₁的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l₂水平拉直，物体处于平衡状态。现将l₂线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（14分）

（l）下面是某同学对该题的一种解法：

解：设l₁线上拉力为T₁，线上拉力为T_2，重力为mg，物体在　

三力作用下保持平衡

T₁cosθ＝mg，　 T₁sinθ＝T₂，　T₂＝mgtgθ

剪断线的瞬间，T₂突然消失，物体即在T₂反方向获得加速度。因为mg tgθ＝ma，所以加速度a＝g tgθ，方向在T₂反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

（2）若将图A中的细线l₁改为长度相同、质量不计的轻弹簧，

如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相

同，即 a＝g tgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。

20．质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图所示.若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.求：

（1）物体A着地时的速度?(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.(g=10m/s²)

（

参考答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
序号	C	C	D	B	D	B	C	D	ABD	BD

11．没有平衡摩擦力

12．斜率大物体的质量小M_A＜M_B

13．（1）L、d、h、t。(2)。

（3）多次测量取平均值。

14．物体的加速运动的时间为t₁ 匀速运动的时间为t₂

t₁+ t₂=11s------------------------------2分

加速运动的位移为S₁ S₁= =----------------------2分

匀速运动的位移是S₂  S₂  =v t₂ 　　S₁+ S₂=20m

求出加速度为2m/s²-------------4分

　　  =0.2---------------2分

15．平衡位置弹簧已压缩了x₁　　 x₁=　　　　 -------------2分

撤去F后，B能离开地面，弹簧应该伸长为x₂ = 　-----------4分

撤去F后,A相对于平衡的位置运动对称。所以加力F后弹簧的压缩的量应该增加x₁ + x₂

所以力F=k( x₁ + x₂)=(m_A+m_B)g　 -----------4分

16．前2秒钟物体的加速度大小为

　　　　　 a₁=5m/s²运动到2秒末的速度为0　位移是S₁==10m-----------4分

第三秒内运动的方向改变加速为　1m/s²　　　 位移是S₂=0.5m-----------4分

撤去外力时物体的速度为1m/s　　 加速度为=2m/s²  做减速运动直到停下

位移是S₃=0.25m-----------4分

物体的总位移为9.25m--------2分

17．物体随斜面一起做匀加速直线运动，必有a_A=a_B，-------2分

对斜面A，在力F作用下，加速度必定在水平方向上。整体分析A、B，由牛顿运动定律可得：

F=(M+m)a，　 ∴a=F/(M+m)。　　　　  ----------4分

隔离B物体受力分析如图，由力的合成可得：F₁=Gtgθ=ma，　　∴a_B=gtanθ。　----------4分

故　 a_A=a_Btgθ　　 F=(M+m)a=(M+m)gtanθ。---------4分

18．对小环上升过程受力分析，设加速度为a，由牛顿第二运动定律得：

f+mg=ma------①　　　　　　  --------3分

由运动情况及运动学公式得：　v²=2as------②

联解①②得：　　a=16m/s²，　 f=0.3 N。--------3分

对杆和底座整体受力分析得：F_N+f=Mg，　　∴ F_N=1.7 N。

根据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为1.7牛。--------3分

（2）设小环B从杆顶落下的过程中加速度为a₂，对其受力分析可得：

　　　mg—f = ma₂，　　

∴ --------3分

由运动学公式 得 :。　　　　　  -------2分

19．解：（1）错。--------3分

因为I₂被剪断的瞬间，l₁上的张力大小发生了变化。--------4分

（2）对。--------3分

因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。--------4分

20．系统的加速度为a　　 mg－mgsin30⁰=2ma

　　　　　　　　　　　　 a=2.5m/s² --------4分

A落地的速度为v==2m/s　　　　　 --------4分

A落地后B的速度为2m/s　

加速度的大小为5m/s² 做减速运动　　　　 --------4分

向上运动的距离为s==0.4m-　　　-------4分