20192020学年高中物理第四章测评(含解析)新人教必修1

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第四章测评

(时间:60分钟满分:100分)

一、选择题(本题共12小题,每题4分,共48分。第1~6小题每个小题中只有一个选项是正确的,

第7~12小题有多个选项吻合题目要求,所有选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)

1.以下说法中正确的选项是()

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

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

倍

D.以蛋击石,石没伤害而蛋破,但蛋对石块作用力与石块对蛋的作用力大小相等

分析依照牛顿第三定律可知,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,石没伤害而蛋破

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D

.

以下列图,在一辆表面圆滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2),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()

分析小车表面圆滑,因此小球在水平方向上没有碰到外力的作用。原来两个小球与小车拥有同样的速度,当车突然停止运动时,由于惯性,两个小球的速度不变,因此不会相碰。

答案B

1

合3.一个质量为2kg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15N和10N的两个力,其他的力保持不变,此时该物体的加速度大小可能是()2222分析物体所受合力范围为5N≤F≤25N,因2kg,故25m/s2≤≤12.5m/s2,故B正确。m=.a答案B

4.

以下列图,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

2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时,物块甲、乙的加速度分别为a甲、ma乙,当地重力加速度为g,以下说法正确的选项是()A.a甲=0,a乙=gB.a甲=g,a乙=0C.a甲=a乙=gD.a甲=a乙=2g3分析只有物块甲时,由平衡条件得:kx-mg=0①放上乙的瞬时,甲、乙拥有同样的加速度,对甲、乙整体由牛顿第二定律得3mg-kx=3ma②

联立①②式解得a=a2。D项正确。甲乙

答案D

5.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中()

上升时间大于下降时间

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

2

分析设物体的质量为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。依照牛顿第二

定律得上升过程有:mg+Ff=ma1;下落过程有:mg-Ff=ma2,可见a1>a2。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=1a1??2,下落过程有:h=1a2??2,由于a1>a2,则t1<t2。即物体上升的时间小2122于下落的时间,故A错误;由平均速度公式??=??可知,上升和下降过程的位移大小相等,而时间??t1<t2,上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度,选项C正确。答案C6.以下列图,在粗糙水平面上有两个质量均为的木块A和,中间用劲度系数为k的轻弹簧连接,mB木块与地面之间的动摩擦因数均为μ;现用一水平向右的恒力F拉木块B,使两木块一起做匀加速

运动,则两木块间轻弹簧的伸长量是()

????????????????A.??B.2??C.??D.2??

分析设弹簧的伸长量为x,对AB(含弹簧)整体,依照牛顿第二定律,有F-2μmg=2ma,对A有,kx-

??μmg=ma,解以上两式得,x=2??。

答案B

.

以下列图,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯竖直方向匀速直线运动时,

弹簧测力计的示数为10N,在某时辰电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N,关于电梯的运

动,以下说法正确的选项是(g取10m/s2)()

3

A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s

B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s

C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s

D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s

2

2

2

2

分析由电梯竖直方向做匀速直线运动时弹簧测力计的示数为10N,可知重物的重力为10N,质量为

1kg;当弹簧测力计的示数变为8N时,则重物碰到的合力为2N,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2m/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,应选B、C。

答案BC

8.以下列图,一条细线一端与地板上的物块B相连,另一端绕过轻质圆滑滑轮与小球A相连。滑轮

用另一条细线悬挂在天花板上的O1点,细线OO1与竖直方向夹角为α=30°,OA与OB的夹角为θ,

系统处于静止状态。已知小球A重10N,则()

A.细线OA的拉力为10N

B.OO1绳上的拉力大小为20N

C.B对地面的摩擦力大小为5N

D.细线OA与OB间的夹角θ=60°

分析对小球A,有FT=mg=10N,故A正确;滑轮受力分析以下列图,由平衡条件可知θ=2α=60°,而

F=2Tcosα=10√3N,故B错误,D正确;

滑块受重力、支持力、拉力和静摩擦力,依照平衡条件可知,竖直方向有FN+FTcosθ=mg,水平方

向有FTsinθ=Ff,解得Ff=5√3N,故C错误。

4

答案AD

.

以下列图,质量为12kg的物体A经超出定滑轮的轻绳与质量为5kg的箱子B相连,箱子底板m=M=上放一质量为1kg的物体,不计定滑轮的质量和所有阻力,在箱子加速下落的过程中,g取102m/s2,以下说法正确的选项是()A.物体A处于失重状态,加速度大小为10m/s2B.物体A处于超重状态,加速度大小为5m/s2C.物体C处于失重状态,对箱子的压力大小为5ND.轻绳对定滑轮的作用力大小为60N2T=(2T112隔断C有分析对BC整体,(M+m)g-FM+m)a,对A,F-mg=ma,代入数据得a=5m/s,A错,B正确;m2g-FN=m2a,即FN=5N,由牛顿第三定律可知,物体C对箱子的压力为5N,C对;轻绳对定滑轮的作用力大小为2FT=60N,D正确。

答案BCD

10.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—时间图象以下列图,则()

A.上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9

B.上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1

C.物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1

5

D.物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1

分析上升、下降过程中加速度大小分别为a上11m/s2,a下9m/s2,由牛顿第二定律得阻==mg+F=ma上,mg-F阻=ma下,联立解得mg∶F阻=10∶1,A、D正确。答案AD

11.(2019山东招远一中高一期末)以下列图,连接在一起的物块A和,质量分别为A和B,放在水Bmm平的圆滑桌面上,现同时施给它们方向以下列图的推力A和拉力B,已知AB,则关于A对B的作用FFF>F力,以下说法正确的选项是()

A.必为推力B.可能为拉力

C.可能为推力D.可能为零

????+????分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=,对A得FA+F=mAa,则????+????F=mAa-FA=????????-????????。若mBFA>mAFB,F为负值,B对A为推力;若mBFA<mAFB,F为正当,则B对A为拉????+????力;若mBFA=mAFB,F为零。选项B、C、D正确。答案BCD

12.(2019安徽宿州名校高一联考)以下列图,两个粗糙斜面固定在水平川面上,甲图中A滑块静止处

于斜面上,乙图中B滑块以加速度a0沿斜面匀加速下滑,现分别对两滑块施加一竖直向下的压力F

作用后,关于甲、乙两图中滑块的运动状态,以下说法正确的选项是()

A.甲图中A滑块仍会静止处于斜面上

B.甲图中A滑块将会沿斜面向下运动

C.乙图中B滑块仍以加速度a0沿斜面加速下滑

D.乙图中B滑块会沿斜面匀加速下滑,且加速度大于a0

6

分析若甲图中A恰好处于静止状态,则A的重力沿斜面的重量与最大静摩擦力相等,即

mgsinθ=μmgcosθ,加上竖直向下的力F后,则依旧满足(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ,因此依旧静止,故A正确,B错误;若乙图中B可沿斜面匀加速下滑,则依照牛顿第二定律

得:a0=????sin??-??????cos??=gsinα-μgcosα,加力F后B的加速度??

(????+??)sin??-??(????+??)cos??sincos0,加力F后加速度变大,故C错误,D正确。a'=??>gα-μgα=a答案AD二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(多项选择)(4分)以下列图是“研究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一,经过位移的测量来取代加速度的测量,即????1=????1,用这种取代成立的操作要求是。22

实验前必定先平衡摩擦力

必定保证两小车的运动时间相等

C.两小车都必定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

分析关于初速度为零的匀加速直线运动122??;当两个初速度为零的匀变速直线运动的,x=at,因此a=2??2物体的运动时间t同样时,????1=????1,应选项B、C正确;当桌面对小车有摩擦力时,小车在重物牵引下22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,应选项D错。

答案BC

14.(8分)为了研究加速度与力的关系,使用以下列图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,当滑行器经过G、G光电门时,光束被遮挡的时间t、t2都可121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。回答以下问题:m

7

实验开始应先调治气垫导轨下面的螺钉,赌气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判断调治可否到位?

(2)若取m0=0.4kg,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=5gB.m2=15g

C.m3=40gD.m4=400g

(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)

分析(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意地址都不动,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m?m0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)由于挡光片经过光电门的时间很短,因此可以认为挡光片经过光电门这段时间内的平均速

??2??2????()-()22??2??1度等于瞬时速度,即有v=,v=-。12??22????1??2??2)-((??2??)答案(1)见分析(2)D(3)a=2??1三、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,答案中必定明确写出数值和单位)

15.(8分)以下列图,起落机以加速度a匀加速上升,质量为m的物块A置于起落机内倾角为α的固

定斜面上,并相对斜面静止,重力加速度为g。求:物块A碰到支持力、摩擦力的大小分别为多少?

分析由牛顿第二定律得

8

F-mg=maF=m(g+a)

因此FN=Fcosα=m(g+a)cosα

Ff=Fsinα=m(g+a)sinα

答案mg(g+a)cosα,mg(g+a)sinα16.(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50kg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25m的木板,木板与地面m=L=.夹角为37°,箱子与木板间动摩擦因数为025,开始箱子放在木板下端A处,小明在车厢上θ=μ=.经过轻绳往上拉箱子。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,箱子可看做质点。)(1)开始小明试一试用F1=300N力沿着木板方向往上拉一个箱子,结果箱子没动,求此时箱子碰到木板摩擦力多大?

此后爸爸过来帮忙沿着木板方向往上施加力F2,若是小明仍用F1往上拉箱子,经过t=5s箱子到达上端B处,求F2是多大?

分析(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。

箱子从A到B匀加速运动,由位移公式:

12L=2at

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°-μmgcos37°=ma

解得F2=110N

答案(1)0(2)110N

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17.(10分)以下列图,水平传达带以2m/s的速度运动,传达带长AB=20m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传达到右端,已知工件与传达带间的动摩擦因数01,试求:(g取10μ=.m/s2)工件开始时的加速度a。

工件加速到2m/s时,工件运动的位移。

工件由传达带左端运动到右端的时间。

分析(1)工件被放在传达带上时初速度为零,相关于传达带向左运动,受滑动摩擦力向右,大小为

Ff=μmg,工件加速度a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2,方向水平向右。

工件加速到2m/s所需时间

??2t0==s=2s??1

在t0时间内运动的位