2019_2020学年高中物理第四章测评（含解析）新人教版必修1.docx

第四章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。第16小题每个小题中只有一个选项是正确的,第712小题有多个选项符合题目要求,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.下列说法中正确的是()A.人走路时,地对脚的向上的作用力大于脚蹬地的向下的作用力B.拔河时,胜方对绳子的作用力大于败方对绳子的作用力C.物体A静止在物体B上,若A的质量是B的质量的10倍,则A作用于B的力是B作用于A的力的10倍D.以蛋击石,石没损伤而蛋破,但蛋对石块作用力与石块对蛋的作用力大小相等解析根据牛顿第三定律可知,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,拔河时,胜方对绳子的作用力等于败方对绳子的作用力,但大于地面对败方的最大静摩擦力;以蛋击石,石没损伤而蛋破的原因是石的承受力较大,但二者之间的作用力大小相等,选项D正确。答案D2.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1m2),两个小球随小车一起匀速运动,当车突然停止运动时,若不考虑其他阻力,则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.无法确定解析小车表面光滑,因此小球在水平方向上没有受到外力的作用。原来两个小球与小车具有相同的速度,当车突然停止运动时,由于惯性,两个小球的速度不变,所以不会相碰。答案B3.一个质量为2 kg的物体,在5个共点力的作用下保持静止。若同时撤去其中大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,此时该物体的加速度大小可能是()A.2 m/s2B.3 m/s2C.13 m/s2D.15 m/s2解析物体所受合力范围为5NF合25N,因m=2kg,故2.5m/s2a12.5m/s2,故B正确。答案B4.如图所示,质量为m的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态。若突然将质量为2m的物块乙无初速地放在物块甲上,则在物块乙放在物块甲上瞬间,物块甲、乙的加速度分别为a甲、a乙,当地重力加速度为g,以下说法正确的是()A.a甲=0,a乙=gB.a甲=g,a乙=0C.a甲=a乙=gD.a甲=a乙=23g解析只有物块甲时,由平衡条件得:kx-mg=0放上乙的瞬间,甲、乙具有相同的加速度,对甲、乙整体由牛顿第二定律得3mg-kx=3ma联立式解得a甲=a乙=a=23g。D项正确。答案D5.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中()A.上升时间大于下降时间B.上升加速度小于下降加速度C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度解析设物体的质量为m,空气阻力大小为Ff,上升和下落的加速度大小分别为a1、a2。根据牛顿第二定律得上升过程有:mg+Ff=ma1;下落过程有:mg-Ff=ma2,可见a1a2。选项B错误;又设物体上升的最大高度为h,则上升过程有h=12a1t12,下落过程有:h=12a2t22,由于a1a2,则t1t2。即物体上升的时间小于下落的时间,故A错误;由平均速度公式v=ht可知,上升和下降过程的位移大小相等,而时间t1FB,则关于A对B的作用力,下列说法正确的是()A.必为推力B.可能为拉力C.可能为推力D.可能为零解析整体水平方向受两力而做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得a=FA+FBmA+mB,对A得FA+F=mAa,则F=mAa-FA=mAFB-mBFAmA+mB。若mBFAmAFB,F为负值,B对A为推力;若mBFAgsin-gcos=a0,加力F后加速度变大,故C错误,D正确。答案AD二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(多选)(4分)下图是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一,通过位移的测量来代替加速度的测量,即a1a2=x1x2,用这种替代成立的操作要求是。A.实验前必须先平衡摩擦力B.必须保证两小车的运动时间相等C.两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动D.小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小解析对于初速度为零的匀加速直线运动,x=12at2,所以a=2xt2;当两个初速度为零的匀变速直线运动的物体的运动时间t相同时,a1a2=x1x2,故选项B、C正确;当桌面对小车有摩擦力时,小车在重物牵引下的运动也是匀变速直线运动,故实验前不需要先平衡摩擦力,A错;当小车所受的水平拉力大小不等于砝码(包括小盘)的重力大小时,小车也做初速度为零的匀变速直线运动,故选项D错。答案BC14.(8分)为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为m0,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位? (2)若取m0=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是。A.m1=5 gB.m2=15 gC.m3=40 gD.m4=400 g(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为。(用t1、t2、D、x表示)解析(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意位置都不动,或取下牵引砝码,轻推滑行器,数字计时器记录每一个光电门的光束被遮挡的时间t都相等。(2)本实验只有在满足mm0的条件下,才可以用牵引砝码的重力近似等于对滑行器的拉力,所以D是不合适的。(3)由于挡光片通过光电门的时间很短,所以可以认为挡光片通过光电门这段时间内的平均速度等于瞬时速度,即有v1=Dt1,v2=Dt2,再根据运动学方程v22-v12=2ax得:a=Dt22-Dt122x。答案(1)见解析(2)D(3)a=Dt22-Dt122x三、计算题(本题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)如图所示,升降机以加速度a匀加速上升,质量为m的物块A置于升降机内倾角为的固定斜面上,并相对斜面静止,重力加速度为g。求:物块A受到支持力、摩擦力的大小分别为多少?解析由牛顿第二定律得F-mg=maF=m(g+a)所以FN=Fcos=m(g+a)cosFf=Fsin=m(g+a)sin答案mg(g+a)cos ,mg(g+a)sin 16.(10分)(2019湖北荆门高一期末)周末小明帮爸爸做点力所能及的事情,他们要把一批质量均为m=50 kg的箱子搬上车厢运走,爸爸在车厢与地面之间固定了一条长为L=2.5 m的木板,木板与地面夹角为=37,箱子与木板间动摩擦因数为=0.25,开始箱子放在木板下端A处,小明在车厢上通过轻绳往上拉箱子。(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,箱子可看做质点。)(1)开始小明尝试用F1=300 N力沿着木板方向往上拉一个箱子,结果箱子没动,求此时箱子受到木板摩擦力多大?(2)后来爸爸过来帮忙沿着木板方向往上施加力F2,如果小明仍用F1往上拉箱子,经过t=5 s箱子到达上端B处,求F2是多大?解析(1)对箱子进行受力分析,利用正交分解由平衡条件可得:Ff1=mgsin37-F1,解得Ff1=0。(2)箱子从A到B匀加速运动,由位移公式:L=12at2解得a=0.2m/s2对箱子受力分析,沿着木板方向由牛顿第二定律:F1+F2-mgsin37-mgcos37=ma解得F2=110N答案(1)0(2)110 N17.(10分)如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数=0.1,试求:(g取10 m/s2)(1)工件开始时的加速度a。(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移。(3)工件由传送带左端运动到右端的时间。解析(1)工件被放在传送带上时初速度为零,相对于传送带向左运动,受滑动摩擦力向右,大小为Ff=mg,工件加速度a=g=0.110m/s2=1m/s2,方向水平向右。(2)工件加速到2m/s所需时间t0=va=21s=2s在t0时间内运动的位移x0=12at02=12122m=2m。(3)由于x020m,故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止,一起运动至B端。工件做匀速运动的时间为t1=x-x0v=20-22s=9s所以工件由传送带左端运动到右端的时间为t=t0+t1=11s。答案(1)1 m/s2,方向水平向右(2)2 m(3)11 s18.(12分)如图所示,质量为m0=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数=0.1,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向。(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度大小a。(3)若长木板足够长滑块与长木板达到的共同速度大小v。解析(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力Ff=mg=0.5N,方向水平向