高中物理章末测评4含解析粤教版必修

章末综合测评(四)(时间：40分钟分值：90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4个选项中第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．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．某时刻，物体甲受到的合力是10N，加速度为2m/s2，速度是10m/s；物体乙受到的合力是8N，加速度也是2m/s2，但速度是20A．甲比乙的惯性小B．甲比乙的惯性大C．甲和乙的惯性一样大D．无法判定哪个物体惯性大B[由牛顿第二定律F＝ma得m甲＝eq\f(F甲,a甲)＝eq\f(10,2)kg＝5kg，m乙＝eq\f(F乙,a乙)＝eq\f(8,2)kg＝4kg，物体的惯性只与其质量有关，与速度无关，m甲>m乙，所以B正确．]2．已知物理量λ的单位为“m”、物理量v的单位为“m/s”、物理量f的单位为“s－1”，A．v＝eq\f(λ,f) B．v＝λfC．f＝vλ D．λ＝vfB[eq\f(λ,f)的单位是eq\f(m,s－1)＝m·s，与v的单位“m/s”不相同，选项A错；λf的单位是m·s－1，与v的单位“m/s”相同，选项B正确；vλ的单位是m·s－1·m＝m2·s－1，与f的单位“s－1”不相同，选项C错误；vf的单位是m·s－1·s－1＝m·s－2，与λ的单位“m”不相同，选项D错误．]3．如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时()A．T不变，N增大 B．T增大，N增大C．T减小，N减小 D．T减小，N变大A[设绳子与后壁的夹角为θ，则竖直方向上：Tcosθ＝mg，则T＝eq\f(mg,cosθ)，故T不变；水平方向上：N－Tsinθ＝ma，由于a增大，故N增大，所以A正确．]4．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A．0 B.eq\f(2\r(3),3)gC．g D.eq\f(\r(3),3)gB[未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为eq\f(2\r(3),3)mg.在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F，合力与木板提供的弹力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小为eq\f(2\r(3),3)g，由此可知B正确．]5．如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1N，B，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g取10mA．1N B．3NC．4N D．6ND[因为A、B间的最大静摩擦力为1N，故物体A的最大加速度为a＝eq\f(Ff,m)＝eq\f(1N,1kg)＝1m/s2；再对B分析可得，要保持A、B相对静止，则A、B的加速度最大也是a，即F－μ(mA＋mB)g－1N＝mBa，解得F＝6N，选项D正确．]6．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取10m/s2，则以下判断正确的是()A．物块的质量为2kgB．物块的质量为2kgC．物块的质量为1kgD．物块的质量为1kg，动摩擦因数前、后不一样D[根据0～3s内的v­t、F­t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，7．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则()A．车厢的加速度为gsinθB．绳对物体1的拉力为eq\f(m1g,cosθ)C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD．物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθBD[物体1的合力F＝m1gtanθ，故车及物体的共同加速度a＝eq\f(F,m1)＝gtanθ，A错；绳对物体的拉力T＝eq\f(m1g,cosθ)，B对；底板对物体2的支持力FN＝m2g－T＝m2g－eq\f(m1g,cosθ)，C错；物体2受到的摩擦力ff＝m2a＝m2gtanθ，D对．]8．某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v­t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()AD[由图象看出t0～t1时间内弹簧秤示数小于体重，表明人处于失重状态，电梯有向下加速度，可能向下做匀加速或向上做匀减速运动；t1～t2时间内弹簧秤示数等于体重，表明人处于平衡状态，电梯加速度为零，电梯可能匀速，也可能静止；t2～t3时间内弹簧秤示数大于体重，表明人处于超重状态，电梯有向上的加速度，电梯可能向下做匀减速运动或向上做匀加速运动．故选A、D.]9．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是()A.eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg) B.eq\f(L,v)C.eq\r(\f(2L,μg)) D.eq\f(2L,v)ACD[因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L＝eq\f(1,2)μgt2，可得t＝eq\r(\f(2L,μg))，C正确；若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等，则L＝eq\f(0＋v,2)t，可得t＝eq\f(2L,v)，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则eq\f(v2,2μg)＋v(t－eq\f(v,μg))＝L，可得t＝eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg)，A正确；木块不可能一直匀速至右端，B错误．]10.用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C点正上方．若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升机的运动视作水平方向匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则()A．轻绳中的拉力FT＝eq\f(mg,cosβ)B．遥控直升机加速度a＝gtanβC．直升机所受的合外力为F合＝eq\f(2mL,t2)D．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F＝m(gtanβ－eq\f(2L,t2))AD[对摄像机受力分析，摄像机受到轻绳拉力FT、重力mg和风力F，由FTcosβ＝mg，解得轻绳中的拉力FT＝eq\f(mg,cosβ)，选项A正确．由L＝eq\f(1,2)at2，解得遥控直升机加速度a＝eq\f(2L,t2)，选项B错误．直升机所受的合外力为F合＝Ma＝eq\f(2ML,t2)，选项C错误．摄像机受到的风力为F，绳子拉力为FT，重力为mg.则FTsinβ－F＝ma，FTcosβ＝mg，解得F＝m(gtanβ－eq\f(2L,t2))，选项D正确．]二、非选择题(本题共3小题，共36分)11．(6分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上、下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为_________________．已知两车质量均为200g，实验次数小车拉力F/N位移s/cm拉力比F甲/F乙位移比s甲/s乙1甲乙2甲乙3甲乙分析表中数据可得到结论：_________________________.该装置中的刹车系统的作用是___________________________．为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(提出一种方案即可)答案：s＝eq\f(1,2)at2在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F，说明a∝F控制两车同时运动和同时停止调整两木板，平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等)．12．(10分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系．(1)图乙中符合小刚的实验结果的是________乙(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图象可能是乙图中的________；小森同学为得到类似乙图中的A图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a­F图，则图线的斜率k＝________．(用题中给出的字母表示)解析：(1)如果用传感器测量拉力的大小，则该力就是小车受到的力，而图中小车还受到摩擦力，故图象为B.(2)如果不用传感器测量力的大小，并改进了实验操作中的不足之处，说明平衡了摩擦力，则图象就过原点了，但是当钩码的重力增大时，小车的加速度就不再与钩码的重力成正比了，加速度增加就变得慢一些，故图象要向力的方向偏折，选项C可能是正确的；图A表示a与F成正比，因为F＝m′g＝(m＋M)a，故图线的斜率为k＝eq\f(a,F)＝eq\f(1,m＋M).答案：(1)B(2)Ceq\f(1,M＋m)13．(10分)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型．汽车在公路上行驶到A点时的速度v1＝54km/h，，汽车行驶到“避险车道”底端B时的速度v2＝72km/h.已知避险车道BC与水平面的倾角为30°，汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍．(g取10m/s(1)汽车在公路AB段运动的时间t；(2)汽车在避险车道上运动的最大位移s.解析：(1)汽车在AB段做匀加速直线运动a1＝eq\f(F合,m)＝eq\fmg,m)＝0.5m/s2t＝eq\f(v2－v1,a1)＝eq\f(20－15,0.5)s＝10s.(2)汽车在避险车道上做匀减速直线运动mgsin30°＋F阻＝ma2s＝eq\f(0－veq\o\al(2,2),－2a2)代入数据解得s＝25m答案：(1)10s(2)2514.(10分)一物体沿斜面向上以12m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v­t图象如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数(g取10m/s解析：由图象可知上滑过程的加速度的大小a上＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(12,2)m/s2＝6m/s2下滑过程的加速度的大小a下＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(12,3)m/s2＝4m/s2上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图所示上滑过程a上＝eq\f(mgsinθ＋μmgcosθ,m)＝gsinθ＋μgcosθ同理下滑过程a下＝gsinθ－μgcosθ解得θ＝30°，μ＝eq\f(\r(3),15).答案：30°eq\f(\r(3),15)15.(12分)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面匀加速下滑，求：(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．解析：(1)当小球与挡板分离时，挡板对小球的作用力恰好为零，对小球由牛顿第二定律得mgsinθ－ks＝ma解得小球做匀加速运动的位移为s＝eq\f(m（gsinθ－a）,k)由s＝eq\f(1,2)at2得从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为t＝eq\r(\f(2s,a))＝eq\r(\f(2m（gsinθ－a）,ka)).(2)小球的速度达到最大时，其加速度为零，则有kx′＝mgsinθ得小球从开始运动到速度达到最大，经过的最小路程为x′＝eq\f(mgsinθ,k).答案：(1)eq\r(\f(2m（gsinθ－a）,ka))(2)eq\f(mgsinθ,k)16.(12分)如图所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4kg的物体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20N的