2019版新教材高中物理 第4章 水平测试卷（含解析）新人教版必修第一册

第四章 水平测试卷 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1. 牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿水平面滑动。水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态B如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变C如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小答案C解析根据实验结果，水平面的粗糙程度越低，小球滑得越远，由此得出结论，如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去，故C正确。2下列说法正确的是()A物体受到力的作用时，力克服了物体的惯性，使其产生了加速度B人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度，说明人对地面的压力大于地面对人的支持力C物理公式既能确定物理量之间的数量关系，又能确定物理量间的单位关系D对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用的瞬间，加速度为零答案C解析惯性是物体的固有属性，力能使物体产生加速度，但不能说力克服了物体的惯性，A错误；根据牛顿第三定律，两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的，B错误；物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系，也能确定单位关系，C正确；根据牛顿第二定律可知，合外力与加速度是瞬时对应关系，D错误。3关于单位制，下列说法中正确的是()A在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B牛、千克米每秒都属于力的单位C在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8 cm/s2D在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位答案D解析力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，故A错误；根据Fma,1 N1 kgm/s2，故B错误；在厘米、克、秒制中，g值不变，g9.8 m/s2980 cm/s2，故C错误；在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，故D正确。4质点由静止开始做直线运动，所受合外力大小随时间变化的图像如图所示，则有关该质点的运动，以下说法中不正确的是()A质点在02 s内做匀加速运动B质点在02 s内速度不变C质点在24 s内加速度大小越来越小D质点在24 s内速度大小越来越大答案B解析02 s内F恒定，根据Fma加速度恒定，质点做匀加速直线运动，故A正确，B错误；24 s内F不断减小，所以加速度不断减小，但方向仍与速度同向，质点仍做加速运动，速度越来越大，故C、D正确。5如图所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且Mm，将它们用通过轻而光滑的定滑轮的细线连接，按图甲装置在水平桌面上，两物块刚好做匀速运动。如果互换两物块位置，按图乙装置在同一水平桌面上，它们的共同加速度大小为()A.g B.gC.g D上述均不对答案C解析对题图甲由牛顿第二定律可得mgT10，T1Mg0，则。对题图乙由牛顿第二定律可得MgT2Ma，T2mgma，解得ag，C正确。6在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，下述说法中正确的是()A此人对地球的吸引力为m(ga)B此人对电梯的压力为m(ga)C此人受到的重力为m(ga)D此人的视重为m(ga)答案D解析人随电梯加速上升，故处于超重状态。根据超重定义可知，此人的视重(即人对电梯的压力大小)应为mgma，D正确，B错误；人对地球的吸引力与人受到的重力是作用力和反作用力的关系，大小均为mg，运动状态的变化不影响人对地球的吸引力及人受到的重力，故A、C错误。7. 如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，则下列选项图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()答案D解析小木块刚放上传送带时，传送带的速度大于小木块的速度，传送带给小木块一沿传送带向下的滑动摩擦力，小木块由静止加速下滑，由牛顿第二定律得mgsinmgcosma1，则a1g(sincos)；当小木块加速至与传送带的速度相等时，由于tan，小木块所受的重力沿传送带向下的分力大于滑动摩擦力，小木块将继续加速，得a2g(sincos)，故选D。8如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A0 B.g Cg D.g答案B解析未撤离木板时，小球处于静止状态，对小球受力分析可知，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用，木板对小球的弹力大小为mg。在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F的作用，该合力与未撤离木板时木板对小球的弹力大小相等，方向相反，故由牛顿第二定律可知，此时小球的加速度大小为g，B正确。9如图所示，物体在一外力作用下沿光滑水平面向右运动，它的正前方有一根劲度系数足够大的弹簧，当物体接触弹簧后，下列说法中正确的是()A物体立即做减速运动B物体仍一直做加速运动C在一段时间内继续做加速运动，速度继续增大D当弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度不为零答案CD解析当物体接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动，后来弹簧的弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动，所以物体接触弹簧后先加速后减速，A、B错误，C正确；当弹簧处于最大压缩量时，弹力大于F，物体的加速度向左，不为零，D正确。10. 如图所示，在光滑水平面上有一个静止的小车，质量为M，小车上静止地放置着一个木块，质量为m，木块和小车间的动摩擦因数为0.3，用水平恒力F拉动小车，g取10 m/s2。下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()Aa12 m/s2，a22 m/s2Ba12 m/s2，a23 m/s2Ca13 m/s2，a24 m/s2Da13 m/s2，a22 m/s2答案AC解析对上面的木块受力分析，在水平方向只可能受摩擦力，且Ffmg，因此木块的加速度最大为amg3 m/s2。若小车与木块一起运动，相对静止，则二者加速度相等，且小于am，即a1a22 m/s2am，所以是可能的，A正确；若木块与小车发生相对滑动，则木块的加速度一定是3 m/s2，由于拉力作用在小车上，故小车的加速度要大于木块的加速度，所以C正确，B、D错误。11如图所示，一个质量为50 kg的沙发静止在水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1120 N、F2160 N的力推沙发，F1与F2相互垂直，且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2。下列说法正确的是()A沙发会被推动B沙发将沿着F1的方向移动，加速度为0.6 m/s2C由于F1小于滑动摩擦力，沙发将沿着F2的方向移动，加速度为0.2 m/s2D沙发的加速度大小为1 m/s2答案AD解析由二力合成可知，两个力的合力大小为F200 N，方向在水平面内，设F与F1的夹角为，则sin0.8，即53；而fmaxFNmg0.3500 N150 N0，所以F1F2。(4)F为小车受到的合力，由题意知，当小车刚开始运动时，传感器示数为F0，则F阻F0，小车加速运动时，合力FF2F阻F2F0，故D正确。三、计算题(本题共4小题，共 40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)15(8分)如图甲所示，t0时，水平地面上质量m1 kg的物体在水平向左、大小恒为10 N的力T的作用下由静止开始运动，同时施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系图像如图乙所示，物体与地面间动摩擦因数0.5，(g10 m/s2)求：(1)2 s末物体的速度大小；(2)前2 s内物体的位移；(3)t为多少时物体的速度刚减为0?答案(1)6 m/s(2)6 m(3)8 s解析 (1)由牛顿第二定律得前2 s的加速度：a13 m/s2，由速度公式得2 s末物体的速度：v1a1t16 m/s。(2)由位移公式得前2 s内物体的位移：xa1t6 m。(3)2 s后，由牛顿第二定律得：a21 m/s2，由速度公式得：0v1a2t2，解得：t26 s，则tt1t28 s，即当t8 s时，物体速度刚减为0。16(8分)水平传送带以v1.5 m/s速度匀速运动，传送带AB两端距离为6.75 m，将一物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为6 s，求：(1)物体和传送带间的动摩擦因数；(2)若要使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度至少应调为多大？(g10 m/s2) 答案(1)0.05(2) m/s解析先判断物体在传送带上的运动情况。由题设可得：该物体在传送带上运动的平均速度：1.125 m/s，假设物体在传送带上一直做匀加速直线运动，则该过程中物体的平均速度 0.75 m/sa，则小球的加速度也是a1 m/s2，对小球受力分析，设挡板对小球的支持力为N，根据牛顿第二定律得：mgsin30Nma，解得：N32 N。(2)小球与挡板分离时，此时小球受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的弹簧弹力F。设从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为t，小球的位移为x，则根据牛顿第二定律有mgsinFma，Fkx。又xat2，联立解得mgsinkat2ma，所以经历的时间为t s0.8 s。(3)小球和挡板分离后，小球接着先做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时小球所受合力为零。即kxmgsin，解得x m0.4 m。所以速度最大时小球向下运动的距离为0.4 m。10