高中物理人教版第四章牛顿运动定律单元测试 章末质量评估(四)

章末质量评估(四)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分．)1．科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法不符合历史事实的是()A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因，即物体有力就运动，没有力就静止，故A错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，选项B正确；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，选项C正确；牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，选项D正确；故选项A不符合历史事实．答案：A2．下面关于惯性的说法中，正确的是()A．运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性B．物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大C．物体的重力越大，惯性越大D．物体所含的物质越多，惯性越大解析：惯性是物体的固有属性，惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确．答案：D3．一雪橇放在冰面上，现让一只狗拉着雪橇在冰面上匀速前进，则()A．狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对作用力与反作用力B．雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对平衡力C．雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力D．雪橇对冰面的压力与雪橇受到的重力是一对平衡力解析：雪橇匀速前进，则雪橇受力平衡，狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对平衡力，冰面对雪橇的支持力与雪橇受到的重力是一对平衡力，选项A、D错误；雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力，选项B错误，选项C正确．答案：C4.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，重力加速度的大小为gA．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为eq\f(g,5)，方向一定竖直向下解析：体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小，故A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用与反作用力，故两者大小相等，B错误；电梯做向上的减速运动也会是失重状态，示数小于其重力，故C错误；以人为研究对象，mg－FN＝ma，求得a＝eq\f(mg－FN,m)＝eq\f(50×g－40×g,50)＝eq\f(g,5)，故D正确．答案：D5．竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点落回抛出点用时t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则下列说法正确的是()A．a1<a2，t1<t2 B．a1>a2，t1>t2C．a1<a2，t1>t2 D．a1>a2，t1<t2解析：上升时，mg＋f＝ma1，下降时，mg－f＝ma2，得a1>a2.上升和下降的位移相等，h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)，因为a1>a2，所以t1<正确．答案：D6.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示，A．等于零B．大小为eq\f(1,2)mg，方向沿斜面向下C．大小为eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上解析：设弹簧的劲度系数为k，竖直悬挂时有kL＝mg.设物体放在斜面上时所受摩擦力为f，根据物体的平衡条件有kL＋f＝2mgsin30°＝mg；由上述两式联立可得f＝0，A正确．答案：A7.如图所示，小球A和B的质量均为m，长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P点以及与竖直墙上的Q点之间，它们均被拉直，且P、B间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则Q、A间水平细线对球的拉力大小为()\f(\r(2),2)mg B．mg\r(3)mg \f(\r(3),3)mg解析：由题，P、B间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则知A、B间细线的拉力为零．对A球受力分析，由平衡条件，得TQA＝mgtan60°＝eq\r(3)mg，选项A、B、D错误，C正确．故选C.答案：C8.如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦．在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动．已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为()A．a＝gsinθ，F＝(M＋m)g(μ＋sinθ)B．a＝gcosθ，F＝(M＋m)gcosθC．a＝gtanθ，F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)D．a＝gcotθ，F＝μ(M＋m)g解析：B物体受到重力、支持力作用，其合力向左，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ；研究A、B整体同理有F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)，C正确．答案：C9．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示(已知cos53°＝，sin53°＝，以下说法正确的是()A．小球静止时弹簧的弹力大小为eq\f(3,4)mgB．小球静止时细绳的拉力大小为eq\f(4,5)mgC．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细线烧断瞬间小球的加速度立即为eq\f(5,3)g解析：小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：F＝mgtan53°＝eq\f(4,3)mg，细绳的拉力大小为：T＝eq\f(mg,cos53°)＝eq\f(5,3)mg，故A错误，B错误．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：a＝eq\f(T,m)，a＝eq\f(5,3)g.故C错误，D正确．故选D.答案：D10．放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，6s前后的路面不同，重力加速度g＝10m/s2，A．物块的质量为2kg，B．物块的质量为2kg，C．物块的质量为1kg，D．物块的质量为1kg，动摩擦因数前后不一样，6s前为，6s解析：根据0～3s内的vt、F-t图象可知，物块在该时间内做匀速直线运动，水平推力等于摩擦力，即滑动摩擦力μmg＝4N；根据3～6s内的vt图象可得加速度的大小为2m/s2，由牛顿第二定律得：μmg－2＝m×2，解得：μ＝，m＝1kg；由6s后的vt图象可得物块的加速度大小为1m/s2，由牛顿第二定律得：6－μ′mg＝m×1，解得：μ′＝，故答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)、b、c为三个物块，M、N为两根轻弹簧，R为跨过定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示，并处于平衡状态．则()A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C．有可能N处于自然状态而M处于拉伸状态D．有可能N处于拉伸状态而M处于自然状态解析：对于物体a而言受力平衡而其一直受到竖直向下的重力，故A和D选项正确．还有可能M处于压缩状态，N处于自然状态，而N不可能处于压缩状态．A、D正确．答案：AD12．如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的Ft图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下解析：物体对P的压力等于支持力的大小，根据牛顿第二定律判断加速度的大小和方向，从而确定电梯的运动情况．由图线K可知，物体对P的压力大于物体的重力，且逐渐增大，则支持力大于重力，且逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度方向竖直向上，且逐渐增大，电梯加速度方向竖直向上，且在变化，故A错误；由图线L可知，支持力的大小等于2mg，根据牛顿第二定律得，F－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上，故B正确；由图线M可知，支持力等于重力，知电梯可能处于静止，可能处于匀速直线运动状态，故C错误；由图线N可知，支持力的大小先大于mg再小于mg，根据牛顿第二定律知，加速度的方向先向上，再向下，故D正确．答案：BD13．如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力FN和摩擦力f正确的是()A．FN＝m1g＋m2g－FB．FN＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析：该题考查连接体的平衡问题，利用隔离法求相互作用力，利用整体法求外力．选整体为研究对象，在水平方向有f＝Fcosθ，在竖直方向有FN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，FN＝m1g＋m2g－Fsinθ，故答案：AC14．如图所示，一物体随传送带一起向下运动，已知物体相对于传送带保持静止，下列说法正确的是()A．物体可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向与运动方向相同B．物体可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向与运动方向相反C．物体可能不受摩擦力的作用D．物体肯定受摩擦力的作用解析：设皮带与水平面夹角为α，则物体不受皮带的摩擦力时，物体的加速度大小为gsinα.若皮带做向下加速度大于gsinα的运动，仅仅由物体的重力沿皮带方向的分力提供合力还不够，因此物体受到皮带向下的摩擦力．所以摩擦力的方向与运动方向相同，故A正确．若皮带做向下加速度小于gsinα的运动，若由物体的重力沿皮带方向的分力提供合力还较多，因此物体受到皮带向上的摩擦力．所以摩擦力的方向与运动方向相反，故B正确．若皮带做向下加速运动，其加速度恰好等于重力沿皮带方向的分力产生的加速度，即为gsinα，所以物体不受皮带的摩擦力，故C正确．根据皮带的运动状态不同，物体受到皮带的摩擦力可能与皮带运动方向相同，也可能相反，也可能不受摩擦力，故D错误，故选ABC.答案：ABC三、非选择题(共4小题，共46分)15．(8分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时：(1)在实验中，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，后接通电源D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响(2)在这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出aF图象，如图中的A、B、C线所示；试分析：A线不通过坐标原点的原因是：________________；B线不通过坐标原点的原因是：___________________；C线发生弯曲的原因是：________________．解析：(1)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误，每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时应先接通电源然后再放开小车，故C错误；当重物的质量远小于小车的质量时我们才可以认为小车的合力等于重物的重力，故D错误；故选B.(2)从图A中发现直线没过原点，当F≠0时，a＝0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够引起的．当F＝0时，a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角θ太大，即平衡摩擦力过度引起的．设小车加速度为a，对小车：F＝Ma；对重物：F－mg＝ma，联立解得a＝eq\f(mg,m＋M)，所以重物的质量m远小于小车的质量M时，当m逐渐变大时，a逐渐变小，故图象出现弯曲．所以原因是：重物的质量不是远小于车的质量．答案：(1)B(2)未平衡摩擦或未平衡掉摩擦平衡摩擦过度没有满足重物的质量远小于小车的质量这一条件16.(8分)如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从A点由静止开始做匀加速运动，前进了0.45m抵达B点时，立即撤去外力．此后小木块又前进0.15m到达C点，速度为零．已知木块与斜面动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),6)，木块质量m＝1kg.(1)木块向上经过B点时速度为多大？(2)木块在AB段所受的外力多大？(g＝10m/s2解析：(1)撤去外力后，小木块做匀减速运动从B运动到C，加速度大小为a＝gsinθ＋μgcosθ＝7.5m/s所以有veq\o\al(2,C)－veq\o\al(2,B)＝2as代入可解得vB＝eq\r(2as)＝eq\r(2××m/s＝1.5m/s.(2)设外加恒力为F，则刚开始从A运动到B的加速度为a1＝eq\f(F,m)－(gsinθ＋μgcosθ)刚开始是做匀加速直线运动，故有：veq\o\al(2,B)＝2a1s1代入数据可求得：F＝10N.答案：(1)1.5m/s(2)1017．(14分)如图甲所示，质量为1kg的物块，在水平向右、大小为5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动．在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大．且当物块速度为零时，空气阻力也为零．物块加速度a与时间t的关系图线如图乙所示．取重力加速度g＝10m/s2图甲图乙(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ；(2)t＝5s时物块速度的大小；(3)t＝6s时空气阻力的大小．解析：(1)当t＝0时，由题意可知，物块所受空气阻力为零，此时物块的受力情况如图所示．由牛顿第二定律有：F－f＝ma0①FN－mg＝0②又因为f＝μFN③由①②③可求得：μ＝.(2)由题意可知，在a-t图象中，图线与t轴所围的面积为速度的增加量，所以t＝5s时物块的速度大小为：v＝eq\f(1,2)×2×