2020版高中物理（新教材）人教必修第1册：10 章末过关检测(四)

章末过关检测(四)(时间：60分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2019·宿州期末)关于牛顿运动定律的说法正确的是()A．牛顿第一定律提出了当物体的合外力为零时，物体将处于静止状态B．汽车速度越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大C．跳高时，运动员能跳离地面，是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力D．在受到相同的作用力时，决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素是物体的质量解析：选D.根据牛顿第一定律的内容：当物体不受力或所受合外力为零时，总保持匀速直线运动或静止状态，故A错误；惯性是物体的固有属性，与物体速度的大小无关，故B错误；人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；观察和实验表明，对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量，故D正确．2．(2019·江门期末)下列关于单位制的说法中，正确的是()A．在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、力的单位NB．长度是基本物理量，其单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位C．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取D．由F＝ma可得到力的单位1N＝1kg·m/s解析：选D.三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，故A错误；长度是基本物理量，其单位m是国际单位制中的基本单位，cm与mm只是常用单位，不属于基本单位，故B错误；公式F＝ma中，各物理量的单位都是采用国际单位，故C错误；公式F＝ma中，各物理量的单位都是采用国际单位，才由F＝ma可得到力的单位1N＝1kg·m/s，故D正确．3．(2019·辽宁六校协作体高一期中)如图所示，一车内用轻绳悬挂着A、B两球，车向右做匀加速直线运动时，两段轻绳与竖直方向的夹角分别为α、θ，且α＝θ，则()A．A球的质量一定等于B球的质量B．A球的质量一定大于B球的质量C．A球的质量一定小于B球的质量D．A球的质量可能大于、可能小于也可能等于B球的质量解析：选D.对A、B整体研究，根据牛顿第二定律得：(mA＋mB)gtanα＝(mA＋mB)a，解得：a＝gtanα；对B研究，根据牛顿第二定律得：mBgtanθ＝mBa，解得：a＝gtanθ；因此不论A的质量是大于、小于还是等于B球的质量，均有α＝θ，故D正确．4．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为θ，两底角为α和β，a、b为光滑斜面上质量均为m的小木块．现释放a、b后，它们沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对桌面的压力FN的大小为()A．FN>Mg＋2mg B．FN<MgC．FN＝Mg＋2mg D．Mg<FN<Mg＋2mg解析：选D.根据牛顿第二定律可知，a、b沿斜面向下加速运动，则a、b都有竖直向下的分加速度，会出现失重现象，则a、b对楔形木块竖直向下的压力都比mg小，再隔离楔形木块分析可知，FN比总重力小而比Mg大．5．(2019·金州校级模拟)如图，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是()A．从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程B．从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程C．从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大D．速度达到最大时加速度也达到最大解：选A.当弹簧的弹力等于小球的重力时，小球的加速度为零，此时速度最大；则从接触弹簧到速度最大的过程，小球的加速度向下，且加速度逐渐减小，是失重过程，故A正确，C、D错误；当小球到达最低点时小球的加速度最大，则从接触弹簧到加速度最大的过程中，加速度是先向下减小，失重，然后加速度是向上增加，超重，故B错误．6．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()解析：选A.当水平力F较小时，两物体相对静止，加速度相同，由F＝ma知：两者的加速度a＝eq\f(F,m1＋m2)＝eq\f(kt,m1＋m2)，a∝t当水平力F较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1∶a1＝eq\f(μm2g,m1)，由于μ、m1、m2是定值，故m1的加速度a1不变．对m2∶a2＝eq\f(F－μm2g,m2)＝eq\f(kt－μm2g,m2)，a2是时间t的线性函数，选项A正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7.“蹦极”是一项非常刺激的运动，某人身系弹性绳由高空P点自由下落，图中A点是弹性绳的原长位置，C点是人所能到达的最低点，B点是人静止悬吊着时的平衡位置，人从P点落下到最低点C的过程中()A．人在PA段做自由落体运动，处于完全失重状态B．在AB段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．在BC段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．在C点，人的速度为0，其加速度为0解析：选AB.根据题中所提供的信息，把物理情景转化为一种物理模型，分析人的运动过程，结合超重、失重的概念来处理．人从P点到C点的过程中，PA段做自由落体运动，加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重状态，选项A正确；AB段做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，选项B正确；BC段做加速度逐渐增大的减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，选项C错误；在C点拉力大于重力，加速度不为0，选项D错误．8．(2019·红塔校级月考)如图所示，两个质量为m1＝2kg和m2＝3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1＝30N，F2＝20N的水平拉力分别作用于m1，m2上．则()A．弹簧秤示数是26NB．m1、m2共同运动加速度大小为a＝4m/s2C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a＝3m/s2D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a＝2m/s2解析：选AD.以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F1－F2＝(m1＋m2)a，代入数据解得：a＝2m/s2；对m2受力分析：向左的F2和向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律得：F－F2＝m2a，解得：F＝26N，故A正确，B错误；在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故C错误；突然撤去F1的瞬间，m2的受力没有来得及变化，所以m2的加速度大小仍为a＝2m/s2，故D正确．9.两个叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面上滑下，滑块B受到的摩擦力()A．等于零 B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mgcosθ D．大小等于μ2mgcosθ解析：选BC.把A、B两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度为a，由牛顿第二定律有(M＋m)gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a得a＝g(sinθ－μ1cosθ)．由于a<gsinθ，可见B随A一起下滑过程中，必须受到A对它沿斜面向上的摩擦力，设摩擦力为FB(如图所示)．由牛顿第二定律有mgsinθ－FB＝ma得FB＝mgsinθ－ma＝mgsinθ－mg(sinθ－μ1cosθ)＝μ1mgcosθ.10．(2019·陕西宝鸡高一期末)如图，在光滑的水平面上放置着质量为M的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离．下列说法正确的是()A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大C．若仅增大恒力F，则时间t增大D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数μ，则时间t增大解析：选BD.根据牛顿第二定律得，m的加速度a1＝eq\f(F－μmg,m)＝eq\f(F,m)－μg，M的加速度a2＝eq\f(μmg,M)，根据L＝eq\f(1,2)a1t2－eq\f(1,2)a2t2，t＝eq\r(\f(2L,a1－a2)).若仅增大木板的质量M，m的加速度不变，M的加速度减小，则时间t减小，故A错误；若仅增大小木块的质量m，则m的加速度减小，M的加速度增大，则t变大，故B正确；若仅增大恒力F，则m的加速度变大，M的加速度不变，则t变小，故C错误；若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则m的加速度减小，M的加速度增大，则t变大，故D正确．三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答．计算题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)11．(10分)(2019·东湖区校级模拟)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示．(1)下列说法正确的是________(单选)．A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－eq\f(1,mA)图象(2)某同学在实验中打出的一条纸带如图2所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出，其中s1＝7.06cm、s2＝7.68cm、s3＝8.30cm、s4＝8.92cm，纸带加速度的大小是________m/s2.(保留两位有效数字)(3)某同学将长木板右端适当垫高，其目的是________．但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a－F关系图象(如图3)是________(单选)．解析：(1)实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；实验时应先接通电源，然后再释放小车，故B错误；在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力，故C错误；应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观，应作a－eq\f(1,mA)图象，故D正确；(2)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得纸带的加速度为：a＝eq\f(0.083－0.0706＋0.0892－0.0768,4×0.01)m/s2＝0.62m/s2；(3)将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车不受力时，小车已经具有一定的加速度，a－F图象不过原点，在a轴上有截距，因此他绘出的a－F关系图象是C.答案：(1)D(2)0.62(3)平衡摩擦力C12．(14分)频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片，已知斜面足够长，倾角为α＝37°，闪光频率为10Hz.经测量换算获得实景数据：x1＝x2＝40cm，x3＝35cm，x4＝25cm，x5＝15cm.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，eq\r(5)＝2.24，设滑块通过平面与斜面连接处时速度大小不变．求：(1)滑块沿斜面上滑时初速度v0的大小；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(3)滑块从滑上斜面到返回斜面底端所用的时间．解析：(1)由题意可知，滑块在水平面上做匀速直线运动，则v0＝eq\f(x1,T)＝4m/s.(2)滑块在斜面上滑过程做匀减速直线运动，设加速度为a1.根据公式：x4－x3＝a1T2由牛顿第二定律：－(mgsinα＋μmgcosα)＝ma1解得μ＝0.5.(3)设滑块向上滑行所用的时间为t1，上滑的最大距离为x，返回斜面底端的时间为t2，加速度为a2.0－v0＝a1t1x＝eq\f(1,2)v0t1解得t1＝0.4s，x＝0.8m滑块沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律：mgsinα－μmgcosα＝ma2x＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)解得t2＝eq\f(2\r(5),5)s所以滑块从滑上斜面到返回斜面底端所用的时间：t＝t1＋t2＝0.4s＋eq\f(2\r(5),5)s＝1.296s.答案：(1)4m/s(2)0.5(3)1.296s13．(16分)(2019·舒城校级月考)如图所示，传送带沿逆时针方向以速度v0＝2m/s匀速运动，两皮带轮A、B之间的距离L＝8.2m，皮带绷紧与水平方向的夹角θ＝37°.将一可视为质点的小物块无初速度地从上端放到传送带上，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，物块在与皮带相对滑动时能在皮带上留下白色痕迹．(sin37°＝0.6，cos3