高中物理1单元检测：第四章检测（B）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第四章检测（B)(时间：90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求，7~10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，有选错或不答的得0分）1伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是(）A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C。如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D。小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小解析:当斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿斜面上升的最高位置依次升高。对比三次实验结果,根据把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法可知，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失,小球能够上升到与O点等高的位置,故最直接的结论是选项A；B、C、D中的结论从题目中不可以直接得出,故排除。答案:A2如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(）A.F1不变,F2变大 B.F1不变，F2变小C。F1变大,F2变大 D.F1变小，F2变小解析:因木板均处于静止状态，所以两次所受合力F1均为零，即合力F1不变。设绳与竖直方向成θ角,由平衡条件得2F2cosθ=mg，解得F2=mg2cosθ,可知两绳各剪去一段后，θ角会变大，所以答案:A3如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成是光滑的,则下列说法正确的是(）A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B。甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C。若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析:甲对绳的拉力和绳对甲的拉力是作用力和反作用力，选项A错误；甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对平衡力,选项B错误；由于不计冰面的摩擦力，甲、乙两人在大小相同的拉力F作用下做初速度为零的匀加速运动,由x=12at2和a=Fm得t=2xmF,若m甲〉m乙,则t甲〉t乙，即乙先到达中间分界线,故甲赢得胜利，选项C答案:C4不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮,绳的一端系一质量m0=15kg的重物,重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2）（)A.25m/s2 B.5m/s2C。10m/s2 D。15m/s2解析:以猴子为研究对象，其受向上的拉力F'和重力mg，由牛顿第二定律可知,F’-mg=ma,而F'=F,故有F-mg=ma，所以最大加速度为a=5m/s2。答案:B5如图所示,质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为l，劲度系数为k。现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上施加一水平拉力F,使两球一起做匀加速运动，则此时两球间的距离为(）A.解析:先以两个小球和弹簧组成的整体为研究对象,由于水平面光滑，故由牛顿第二定律F合=3ma可得a=F3m;再以质量为m的小球为研究对象,在水平方向上只受到弹簧弹力的作用,故F弹=kx=ma=F3,故弹簧的形变量x=F答案：C6如图所示，小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（）A.FN保持不变,FT不断增大B.FN不断增大,FT不断减小C。FN保持不变,FT先增大后减小D.FN不断增大,FT先减小后增大解析：力F推动斜面的过程中,小球始终处于动态平衡状态,由力的平衡条件知，支持力与绳的拉力的合力与小球所受重力始终等大反向,根据平行四边形定则作出三力关系图如图所示,当小球升到接近斜面顶端的过程中，细绳的拉力由开始方向向水平方向变化，由图可判断,FN不断增大,FT先减小后增大,选项A、B、C错误,D正确。答案:D7如图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触后，则(）A。物块立即做减速运动B.物块在开始的一段时间内仍做加速运动C。当弹簧的弹力等于恒力F时，物块静止D。当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度最大解析:物块与弹簧接触后，物块水平方向上受到向左的推力F和向右的弹力kx作用，当F〉kx时,物块向左做加速度减小的加速运动;当F=kx时，物块向左的速度达到最大;F<kx时，物块向左做加速度增大的减速运动，直到速度减为零，此时加速度最大，故选项B、D正确,A、C错误。答案：BD8“跳水”是一项传统的体育运动项目。如图为某运动员从跳板上被竖直向上弹起,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是（）A.运动员离开跳板向上运动的过程中，处于超重状态B.运动员离开跳板向上运动的过程中，处于完全失重状态C.设运动员被跳板弹起后又落回到跳板上，则运动员从刚离开跳板到刚接触跳板这一过程,上升和下降所用的时间相等D。运动员上升到最高点时的速度为零，运动员处于平衡状态解析：运动员离开跳板向上运动的过程中,运动员只受重力,处于完全失重状态，选项A错误，选项B正确;运动员被跳板弹起后又落回到跳板上,从刚离开跳板到刚接触跳板这一过程,运动员做竖直上抛运动,上升和下降所用的时间相等，上升到最高点时的速度为零,加速度为g，运动员处于完全失重状态,选项C正确,选项D错误。答案:BC9如图所示,质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上,两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接,两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时，A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置(A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后（）A。物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比B。物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力C。物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同D.物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同,有时相反解析：A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动,说明最大静摩擦力大于弹簧对A的弹力,根据胡克定律得FA=kAx，FB=kBx,根据题意可知，kA<kB,所以FA<FB。撤去拉力后整体保持相对静止，以加速度a向左运动，根据牛顿第二定律得FA+FB=2ma;a=(kA+kB)x2m,故a与x成正比，故A正确；因kA〈kB，故FA<ma,所以撤去拉力后A的弹力不足以提供加速度a;对A根据牛顿第二定律得FA+Ff=ma,A所受静摩擦力方向水平向左,与弹簧弹力的方向相同；对B根据牛顿第二定律得FB—Ff=ma，所以A受到的合力小于弹簧对B的弹力，故答案：AC10如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示。由图可以判断(）A。图线与纵轴的交点M的值aM=—gB.图线与横轴的交点N的值FTN=mgC.图线的斜率等于物体的质量mD。图线的斜率等于物体质量的倒数解析:由牛顿第二定律,有FT-mg=ma，故得a=FTm-g,当FT=0时,a=-g,选项A正确;当a=0时,FT=mg,选项B正确答案：ABD二、填空题（本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)11（6分)右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aA。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、答案:BC甲12(10分)如图甲为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车，B为打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。(1)（多选）关于该实验,下列说法中正确的是()A。用砝码和小桶的总重力来表示F，对实验结果会产生误差B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高C。使用打点计时器时先使纸带运动，再接通电源D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出）,计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度a=m/s2（加速度a的计算结果保留2位有效数字)。

乙（3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表：次数12345小车的加速度a/(m·s—2)1。251。000.800.500。40小车的质量m/kg0.4000.5000。6251。0001.250小车质量的倒数m-1/kg—12.502。001.601.000。80利用表中数据，在丙图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系，作出直观反映a与m关系的图象。丙从图线可得到的结论是。

解析:(1）砝码和小桶的总重力不仅使小车获得加速度,也使砝码和小桶自身获得加速度，故小车受到的拉力要小于砝码和小桶的总重力,所以用砝码和小桶的总重力来表示F，对实验结果会产生误差,A对;为消除摩擦力对实验的影响，实验前需要先平衡摩擦力，具体方法是将木板D的左端适当垫高,B对;实验时应先接通电源，后释放纸带，C错;细线与木板表面平行时，可以使细线对小车的拉力全部用来使小车获得加速度，从而减小实验误差，D对。（2）用逐差法求小车运动的加速度a==(2=0。50m/s2。(3)要想作出直观反映a与m关系的图象,需要作出a-1m图象从图线可得：在合外力一定时，物体的加速度与物体的质量成反比。答案：(1）ABD（2）0.50(3）见解析三、计算题（本题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位）13（10分)ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置，全称防抱死刹车系统。它既能保持足够的制动力,又能维持车轮缓慢转动,已经广泛应用于各类汽车上。有一汽车没有安装ABS系统,急刹车后,车轮抱死,在路面上滑动。(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是0.7，汽车以14m/s的速度行驶，急刹车后，滑行多远才停下？（2）若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为0。1,汽车急刹车后的滑行距离不超过18m,刹车前的最大速度是多少?（g取10m/s2）解析:(1）汽车加速度a1=-μ1由0-v012=2a1x得（2）汽车加速度a2=-μ2g=-1m/s2根据0-v02=-2a2x2答案：(1）14m（2）6m/s14(10分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°，光滑斜面体的质量m0=3kg,置于粗糙水平面上.（g取10m/s2)求：(1）细绳对小球拉力的大小;(2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。解析：(1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示.F=mg,FTcos30°=得FT=12mg甲乙(2）以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图乙所示,因为系统静止,所以Ff=FTsin30°=1033×答案：(1)15(12分)如图,将质量m=0。1kg的圆环套在固定的水平直杆上。圆环的直径略大于杆的截面直径。圆环与杆间动摩擦因数μ=0。8。对圆环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。（取sin53°=0.8,cos53°=0.6）解析:令Fsin53°—mg=0,解得F=5当F<54N时，由牛顿运动定律得Fcosθ-μFN=maFN+Fsinθ=mg由此得F=m(a+μg当F>54N时,由牛顿运动定律得Fcosθ—μFN’=maFsinθ=FN'+mg由此得F=m(a-μg)答案：1N或9N16(12分)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图甲所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短）.碰撞前后木板速度大小不变,方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v—t图线如图乙所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求:（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2）木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离。解析：(1）规定向右为正方向.木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和m0。由牛顿第二定律有-μ1（m+m0)g=（m+m0）a1①由题图可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v1=4m/s，由运动学公式得v1=v0+a1t1②x0=v0t1+式中,t1=1s,x0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块