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第四章运动和力的关系单元检测题一、单选题(共15小题) 1.如图所示，运动员“三米板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是()A 运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大B 运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大C 运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力先增大后减小D 运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力一直减小2.如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图中O为轻绳之间连接的结点，图中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图中的B滑轮或图中的端点B沿虚线稍稍上移一些，则关于角的变化说法正确的是()A 图、图中的角均增大B 图、图中角均不变C 图中角增大、图中角不变化D 图中角不变、图中角变大3.如图所示，相隔一定距离的两个完全相同的小圆柱体a、b被固定在等高的水平线上，一根细绳跨过这两个圆柱体，细绳的下端悬挂一个重物若细绳和圆柱体之间无摩擦且重物质量一定时，则细绳越长()A 细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越小B 细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越大C 细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越小D 细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越大4.电梯内放置一木块，已知木块的重力大小为G，电梯地板对木块的支持力大小为FN，木块对电梯地板的压力大小为FN，支持力和压力的方向如图所示现在电梯加速上升，则()AFNFNGBFNFNGCFNFNGDFNFNG5.一质点受到下列几组共点力的作用，一定能使质点产生加速度的是()A 25 N,15 N,40 NB 10 N,15 N,20 NC 10 N,20 N,40 ND 2 N,4 N,6 N6.某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时()A 该同学处于超重状态B 该同学处于失重状态C 该同学的重力变大D 该同学的重力变小7.质量为M甲和M乙的两球被无弹性轻绳悬挂于O点，两球被一轻杆水平撑开静止不动，两轻绳夹角为90.如图a所示，如果撤掉轻杆，那么刚撤掉轻杆瞬间两球的加速度之比为a甲a乙，如果把无弹性轻绳用轻质弹簧替换，如图b所示，相同情况下撤掉轻杆瞬间两球的加速度之比为a甲a乙，则以下说法正确的是()Aa甲a乙11Ba甲a乙1Ca甲a乙31DM甲M乙318.如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦若将细绳的端点A稍向下移至A点，使之重新平衡，则此时滑轮C的位置()A 在AA之间B 与A点等高C 在A点之下D 在A点之上9.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于()AFBFCFDF10.一根弯折的硬杆一端固定小球，图A小车在水平面上向右匀速运动；图B小车在水平面上向右匀加速运动；图C小车在水平面上向右匀减速运动；图D小车在粗糙固定斜面上匀速下滑下列图中杆对小球作用力F的示意图可能正确的是()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D11.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气体密度及外界大气压强p0有关试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式正确的是()ABCD12.如图所示，倾角为、质量为m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱体与水平地面间的动摩擦因数为.施加一个垂直BC面的外力F，柱体仍保持静止，地面对柱体的摩擦力大小等于()AmgBFsinCFcosD(Fcosmg)13.如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2 kg的物体A，A处于静止状态，现将质量为3 kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为(取g10 m/s2)()A 20 NB 30 NC 25 ND 12 N14.如图，质量m1m2的两物体A，B叠放在一起放在倾角为的光滑固定斜面上，现让它们由静止开始释放，在沿斜面下滑过程中，物体B的受力图是()ABCD15.如图是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架，骨架由一根立杆OO和三条绳索AO、BO、CO构成，三条绳索的长度都为L，地面上的三个固定桩A、B、C之间的距离也均等于L，三条绳索绷紧后，立杆对结点O的支持力为F，己知三条绳索上的张力大小都相等，不计绳索的重力，则每条绳索上的张力大小为()AFBFCFDF二、填空题(共3小题) 16.如图所示，M为细绳，P、Q为两轻质弹簧，A、B、C三小球质量之比为123，在剪断细绳M的瞬间，三球的瞬间加速度a1_，方向_，aB_，方向_，aC_.(设置重力加速度大小为g)17.用斜面、小车、砂、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验甲乙(1)图甲是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距x1，x2，x3，x6已量出请写出计算加速度的表达式_(2)在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线，如图乙所示分析此图线的OA段可得出的实验结论是_.此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大18.从地面以30 m/s的初速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为_，前4 s内的位移是_，路程为_三、简答题(共3小题) 19.如图所示,一木块和小车一起做匀速直线运动,当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹),则(1)如果小车上表面粗糙,木块将如何运动?(2)如果小车上表面光滑,木块将如何运动?20.在学习了力学单位制之后，小刚同学由Gmg，得g的单位N/kg，可是小强同学由自由落体vgt得g的单位为m/s2.二人争执不下，都认为自己导出的单位正确请你帮他们解决这个问题21.如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止现在突然剪断细绳：(1)剪断细绳前，A、B各受几个力的作用？(2)剪断细绳瞬间，绳的拉力消失吗？弹簧的弹力呢？四、计算题(共3小题) 22.原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速)，加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d10.50 m，“竖直高度”h11.0 m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d20.000 80 m，“竖直高度”h20.10 m假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50 m，则人上跳的“竖直高度”是多少？23.如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为，求人受到的支持力和摩擦力24.一个原来静止的物体,质量是700 g,在1.4 N 的合力作用下,0.5 min内通过的路程为多少?答案解析1.【答案】B【解析】人受到重力及板向上的弹力；人在向下运动的过程中，人受到的板的弹力越来越大，开始时加速度向下减小；然后加速度再向上增大，故人应先失重后超重，但人对板的压力一直增大，故A错误，B正确；运动员在向上运动时，由于弹力减小，但开始时一定大于重力，故合外力先减小后增大，而加速度先向上，后向下，故人先超重后失重，但人对板的压力一直减小；故C、D错误2.【答案】B【解析】在图中由于A和B均为滑轮，则知在移动B滑轮的过程中，绳OA与OB的拉力大小不变，若变化时，合力必变化，但此时其合力不变，与O点下方五个钩码的重力大小相等，所以角不变；对图分析，当B点稍上移时，角仍然不变，所以只有B项正确3.【答案】A【解析】对重物受力分析可知，左右两根绳对重物的合力与重物的重力大小相等方向相反，所以轻绳对重物的作用力的合力不变，以重物和绳子整体为研究对象，分析受力情况：重力、圆柱体a对绳子的作用力Fa，圆柱体b对绳子的作用力Fb，根据对称性可知，FaFb，由平衡条件可得2FacosG，是圆柱体对绳子的作用力与竖直方向夹角，G是重物的重力绳越长时，越小，cos越大，则FA越小所以绳越长时，轻绳的张力将变小，所以B、C、D错误，A正确4.【答案】A【解析】电梯地板对木块的支持力和木块对电梯地板的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，所以FNFN对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：FNGma所以FNG所以FNFNG故选A.5.【答案】C【解析】A中当25 N和15 N的力与40 N的力共线反向时，合力为零，所以A不一定产生加速度，A错误；B中的三个力满足任意两力之和大于第三个力，任意两力之差小于第三个力，所以合力可能为零，故不一定产生加速度，B错误；C中三个力不可能为零，所以一定产生加速度，C正确；D中，当2 N、4 N方向相同且与6 N方向相反时，合力为零，故不一定产生加速度，D错误6.【答案】A【解析】某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时，向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态故A正确，B错误；无论是超重或失重状态，物体所受到的重力并没有发生变化，只是对接触面的压力不和重力相等了，故C、D错误7.【答案】D【解析】在图a中，对甲球分析，合力方向垂直于绳子方向，根据牛顿第二定律得a甲，同理a乙gsin 60g，则有：a甲a乙1，故A、B错误；在图b中，对甲球分析，合力方向水平向右，根据牛顿第二定律得a甲g，同理a乙gtan 60g，则a甲a乙13，故C错误；在图b中，有M甲gtan 30M乙gtan 60，则M甲M乙31，故D正确8.【答案】D【解析】由于杆一直平衡，两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下，又由于同一根绳子的张力处处相等，而且两根细绳的拉力大小相等且等于重物的重力G，根据平行四边形定则，合力一定在角平分线上，若将细绳的端点A稍向下移至A点，若杆不动，则ACBBCG，则不能平衡，若要杆再次平衡，则两绳的合力一定还在角平分线上，所以BC杆应向上转动一定的角度，此时C在A点之上，故D正确故选D.9.【答案】B【解析】对A、B整体分析，由牛顿第二定律得F(m1m2)a，a以B为对象，则Fm2aF.10.【答案】B【解析】11.【答案】A【解析】首先从单位上看，可见C、D错误；再从其工作原理上看，当p越大于p0时，喷出气体的速度应该越大，故A符合这种原理，所以B错误，A正确12.【答案】B【解析】柱体受到重力、支持力、F以及静摩擦力作用，受力平衡，则有：水平方向：FfFsin，由于是静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式求解，故B正确，A、C、D错误13.【答案】D【解析】释放B之前，物体A保持静止状态，重力和弹簧的弹力平衡，有：FmAg20 N释放B瞬间，先对AB整体研究，受重力和弹簧的支持力，根据牛顿第二定律有：(mAmB)gF(mAmB)a解得：a6 m/s2，对物体B受力分析，受重力、A对B的支持力FN，根据牛顿第二定律有：mBgFNmBa解得：FN12 N根据牛顿第三定律，物体B对物体A的压力等于物体A对物体B的压力，即释放B瞬间，B对A的压力大小为12 N，故A、B、C错误，D正确14.【答案】C【解析】两物体共同运动的加速度agsin，对物体B，根据牛顿第二定律FABmBgsinmBa，解得：FAB0；故物体B只受重力和斜面的支持力作用，故选C.15.【答案】D【解析】三条绳索上的张力大小都相等，由题意可知它们的竖直分量之和为F，设每根绳索与竖直方向间夹角为，每根绳上的力为FT，则3FTcosF.由数学几何知识可知：AOL，联立求得：FTF，故选D.16.【答案】5g竖直向上2.5g竖直向下0【解析】剪断M瞬间FPGAGBGC6mg绳M的拉力FM0对A，由牛顿第二定律得a5g，方向竖直向上对B，a2.5g，方向竖直向下对C，aC0.17.【答案】(1)a(2)在误差允许的范围内，a与F成正比C【解析】(1)采用“逐差法”，由xaT2可知，x4x13a1T2；x5x23a2T2；x6x33a3T2且a(a1a2a3)；解得a；(2)分析此图线的OA段可得出的实验结论是：在误差允许的范围内，a与F成正比造成图线的AB段明显偏离直线的主要原因是：实验中没有满足钩码的总质量远小于小车的质量，即钩码的质量太大，故选C18.【答案】45 m 40 m 50 m19.【答案】(1)木块将向右倾倒(2)木块将继续做匀速直线运动【解析】(1)小车遇到障碍物前,木块和小车一起向右做匀速直线运动,并且木块和小车具有共同的速度;当小车遇到障碍物突然停下来时,木块的底部由于受阻力而随即减速,上部由于惯性仍要保持原来的运动状态,因此木块向右倾倒。(2)如果小车上表面光滑,当小车遇到障碍物突然停下来时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,因此木块继续做匀速直线运动。20.【答案】由于1 N/kg1 m/s2，所以单位N/kg与m/s2是等价的，但是加速度g的国际单位是m/s2.【解析】21.【答案】(1)A受细绳的拉力、重力、弹力三个力的作用B受重力、弹力两个力的作用(2)绳的拉力消失，弹簧的弹力不变【解析】22.【答案】62.5 m23.【答案】m(gasin)，竖直向上macos，水平向左【解析】解法一以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN，还受到水平方向的静摩擦力Ff，由于斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左，人受力如图(a)如图建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度ax和竖直加速度ay，如图(b)所示则axacos，ayasin，由牛顿第二定律得Ffmax，mgFNmay，求得Ffmacos，FNm(gasin)解法二以人为研究对象，受力分析如图所示因摩擦力Ff为待求，且必沿水平方向，设为水平向右，建立图示坐标系，并规定加速度a的方向为x轴正方向根据牛顿第二定律得：x方向：mgsinFNsinFfcosma，y方向：mgcosFfsinFNcos0.由两式解得FNm(gasin)，Ffmacos.Ff为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左24.【答案】900 m
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