2018-2019高中物理 第5章 研究力和运动的关系章末检测试卷 沪科版必修1.doc

第5章 研究力和运动的关系章末检测试卷(五)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分每小题给出的选项中只有一项符合题目要求)1关于力、运动状态及惯性，下列说法正确的是()A牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去D车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大答案C解析伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，物体会永远运动下去，故B错误伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故C正确惯性只与质量有关，与速度无关，故D错误2关于惯性，下列说法正确的是()A在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体的惯性消失B跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性C物体在月球上的惯性只是它在地球上的D质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关答案D解析物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处的位置无关，选项A、B、C错误，选项D正确32013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为()A6mg B5mg C4mg Dmg答案A解析对宇航员由牛顿第二定律得：Nmgma，得N6mg，再由牛顿第三定律可判定A项正确4如图1所示，A、B两物块叠放在一起，当把A、B两物块同时竖直向上抛出(不计空气阻力)()图1AA的加速度小于gBA的加速度大于gCB的加速度大于gDA、B的加速度均为g答案D解析先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物体，可知物体只能受到重力作用加速度才是g，所以两物体间没有相互作用力5轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm.若将重物向下拉1 cm后放手，则重物在刚释放的瞬间的加速度是()A2.5 m/s2 B7.5 m/s2C10 m/s2 D12.5 m/s2答案A解析设重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k.平衡时：mgkx1，将重物向下拉1 cm，由牛顿第二定律得：k(x1x2)mgma，联立解得：a2.5 m/s2，选项A正确6如图2所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上开始时小车处于静止状态当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法中正确的是()图2A小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力B小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力C弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重D弹簧测力计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动答案C解析小球稳定在题图中虚线位置，则小球和小车有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小车既可以向右匀加速运动，也可以向左匀减速运动，故C项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7如图3所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法中正确的是(g取10 m/s2)()图3A电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2B电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2C电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2D电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2答案BC解析由电梯做匀速直线运动时弹簧测力计的示数为10 N，可知重物的重力为10 N，质量为1 kg；当弹簧测力计的示数变为8 N时，则重物受到的合力为2 N，方向竖直向下，由牛顿第二定律得物体产生向下的加速度，大小为2 m/s2，因没有明确电梯的运动方向，故电梯可能向下加速，也可能向上减速，故选B、C.8将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力不变，其速度时间图像如图4所示，则()图4A上升、下降过程中加速度大小之比为119B上升、下降过程中加速度大小之比为101C物体所受的重力和空气阻力之比为91D物体所受的重力和空气阻力之比为101答案AD解析上升、下降过程中加速度大小分别为：a上11 m/s2，a下9 m/s2，由牛顿第二定律得：mgF阻ma上，mgF阻ma下，联立解得：mgF阻101，A、D正确9.如图5所示为运送粮袋的传送装置，已知A、B间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，以下说法正确的是()图5A粮袋到达B点的速度可能大于、可能等于、也可能小于vB粮袋开始运动的加速度为g(sin cos )，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C若tan ，则粮袋从A到B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AC解析粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带速度相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带速度相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；故A正确粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为mgcos ，根据牛顿第二定律得，加速度ag(sin cos )，故B错误若tan ，则重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sin cos )的加速度匀加速；也可能先以g(sin cos )的加速度匀加速，后以g(sin cos )匀加速，故C正确由以上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误10如图6所示，一小球自空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列几种描述中正确的是()图6A接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方答案BD解析从小球下落到与弹簧接触开始，一直到把弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点，之前重力大于弹力，之后重力小于弹力，而随着小球向下运动，弹力越来越大，重力恒定，所以之前重力与弹力的合力越来越小，之后重力与弹力的合力越来越大，且反向(竖直向上)由牛顿第二定律知，加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样，而在此过程中速度方向一直向下三、实验题(本题共2小题，共12分)11(6分)如图7甲为某次实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，A与各点之间的距离如图所示，单位是cm，纸带的加速度是_ m/s2(结果保留3位有效数字)，在验证质量一定时加速度a和合力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的aF图像，其原因是_图7答案1.59平衡摩擦力过度解析a的计算利用逐差法a102 m/s21.59 m/s212(6分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图8所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)图8(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为s.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_答案(1)等于不需要(2)F()解析(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1，在光电门2处的速度为v2，由vv2as，得a()故验证的关系式为FMa()()四、计算题(本题共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)13(10分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度大小；(2)飞船在微重力状态中下落的距离答案(1)9.6 m/s2(2)3 000 m解析(1)设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mgfma，又f0.04mg，即mg0.04mgma，解得a9.6 m/s2(2)由sat2得s9.6252 m3 000 m.14(10分)在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10 s后拉力大小减小为，并保持恒定该物体的速度图像如图9所示(取g10 m/s2)求：图9(1)物体所受到的水平拉力F的大小；(2)该物体与地面间的动摩擦因数答案(1)9 N(2)0.125解析(1)物体的运动分为两个过程，由图可知两个过程加速度分别为：a11 m/s2，a20.5 m/s2两个过程物体受力分别如图甲、乙所示：甲乙对于两个过程，由牛顿第二定律得：Ffma1，fma2联立以上二式代入数据解得：F9 N，f5 N(2)由滑动摩擦力公式得：fNmg，解得0.12515(12分)如图10所示，某人用轻绳牵住一只质量m0.6 kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37角已知空气对气球的浮力为15 N，人的质量M50 kg，且人受的浮力忽略不计(sin 370.6，cos 370.8)图10(1)求水平风力的大小；(2)求人对地面的压力大小；(3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？并说明理由答案(1)12 N(2)491 N(3)见解析解析(1)对氢气球进行受力分析，如图甲所示由平衡条件可知，竖直方向，F浮mgTsin 37；水平方向，F风Tcos 37，解得F风12 N，T15 N.(2)对人进行受力分析，如图乙所示由平衡条件可知，竖直方向，NMgTsin 37500 N15 N0.6491 N；根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为491 N.(3)若风力增强，只改变了水平方向的力，视氢气球及人为一整体，所以竖直方向上的受力情况没有改变，人对地面的压力不变16(12分) 如图11所示，质量M1 kg、长L4 m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F8 N，g取10 m/s2，试求：图11(1)恒力F作用时铁块和木板的加速度大小；(2)当铁块运动到木板右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离答案(1)4 m/s22 m/s2(2)8 m解析(1)以铁块为研究对象，根据牛顿第二定律得F2mgma1，以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得2mg1(Mm)gMa2，代入数据解得a14 m/s2，a22 m/s2.(2)铁块运动到木板的右端时，铁块和木板的位移分别为x1a1t2，x2a2t2.两者的位移关系是Lx1x2，即La1t2a2t2，代入数据解得t2 s或t2 s(舍去)则可知把铁块拿走时，木板的速度va2t22 m/s4 m/s.随后，木板做匀减速运动的加速度大小为a31g0.110 m/s21 m/s2，则木板的位移x3 m8 m.