2025高中物理人教版必修1教学资源包（名师同步导学）章末质量检测卷(三)含答案

2025高中物理人教版必修1教学资源包（名师同步导学）章末质量检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共15小题，每小题3分，共45分.1～8题为单选题，9～15题为多选题)1．生活中有许多谚语和歇后语都蕴含着丰富的物理知识，下列最能说明“物体间力的作用是相互的”是()A．秤砣虽小，能压千斤B．人往高处走，水往低处流C．鸡蛋碰石头——不自量力D．水滴石穿——非一日之功解析：选C选项A中蕴含的物理知识是杠杆原理；选项B说明重力的方向是向下的；选项D中的现象说明力可以改变物体的形状；选项C中鸡蛋在给石头施加力的同时，自己也受到了力的作用，它说明了“物体间力的作用是相互的”，选项C正确．2.如图所示，歼－20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼－20战机的受力，下列说法正确的是()A．战机受到的重力指向地心B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力C．战机向前运动的推力无施力物体D．战机匀速飞行，它不受重力作用解析：选B重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B对；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于喷出的气体，C错；地球附近的任何物体都受重力作用，D错．3．(2019·河南省郑州一中高一质检)如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用解析：选A重力作用在物体的各部分，重心是物体的等效作用点，A正确，D错误；重力的方向总是竖直向下的，B错误；物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，C错误．4.水平地面上一小孩用向右的水平力推箱子，箱子和地面始终相对静止，如图所示，下列说法中正确的是()A．箱子受到四个力的作用B．小孩对箱子施加的水平推力是摩擦力C．箱子受到地面对它水平向右的摩擦力D．小孩水平推力增大时地面对箱子的最大静摩擦力也增大解析：选A箱子处于平衡状态，受力分析可知共四个力：受重力、地面的支持力，人的推力和地面向左的摩擦力，故A正确；小孩对箱子施加的水平推力是弹力，故B错误；箱子受到向右的推力产生向右的趋势，则地面施加向左的静摩擦力，故C错误；推力增大，静摩擦力增大，但Fmax＝μFN不变，故D错误．5．用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除．对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是()A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉B．可以帮助人握紧拖把C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力D．没有任何作用解析：选C滑动摩擦力与正压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，正压力越大，滑动摩擦力越大．拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加正压力从而达到增大拖把与地面之间摩擦力的目的，选项C正确．6．(2019·甘肃兰州一中高一期中)下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是()解析：选B物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但由于自由下落，因此与竖直墙面没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据平衡条件，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误．7.如图所示，物体受到与水平方向成α角的拉力F的作用，且保持静止状态，则物体受到的拉力F与地面对物体摩擦力的合力的方向是()A．竖直向上 B．向上偏左C．向上偏右 D．无法确定解析：选A物体受到重力，支持力，拉力和摩擦力四个力作用，并处于平衡状态，所以拉力F与地面对物体摩擦力的合力应该和重力与支持力的合力大小相同，方向相反，而重力和支持力的合力一定竖直向下，所以拉力F与地面对物体摩擦力的合力方向一定竖直向上，故A正确．8.(2019·山东济南外国语检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触，关于小球的受力，下列说法正确的是()A．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力B．重力和细线对它的拉力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力解析：选B小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，则小球将受到三个力作用：重力、斜面的支持力和细线的拉力，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾．故斜面对小球没有弹力．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故B正确，A、C、D错误．9.(2019·广东深圳市高一期中)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时弹簧均处于原长状态．现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为L时()A．b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)B．b弹簧的伸长量也为LC．P端向右移动的距离为2LD．P端向右移动的距离为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L解析：选AD两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)，故A正确，B错误；P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为L＋eq\f(k1,k2)L＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L，故C错误，D正确．10.为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是()A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同解析：选CD当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A错误；判断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，这里物品相对于之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B错误；摩擦力存在的条件：①接触面粗糙，②有弹力，③有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，C正确；物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D正确．11.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是()A．容器受到的摩擦力不变B．容器受到的摩擦力逐渐增大C．水平力F可能不变D．水平力F必须逐渐增大解析：选BC容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确．12．如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则()A．地面对C的摩擦力等于FB．A对B的摩擦力等于eq\f(F,2)C．B对A的摩擦力等于零D．B对C的摩擦力等于F，方向向右解析：选ACD以ABC三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正确；以A为研究对象，根据平衡条件得知，B对A没有摩擦力，则A对B的摩擦力等于零，B错误，C正确；以AB组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，则B对C的摩擦力等于F，方向向右，D正确．13．如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点．悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则()A．F1＝eq\f(G,sinα)B．F2＝GtanαC．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，但F1与F2的合力不变D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大解析：选BC作出人的受力图如图所示：可得F1＝eq\f(G,cosα)，F2＝Gtanα，当增加悬绳长度，α减小，F1与F2均减小，F1与F2的合力始终等于重力，综上所述B、C正确．14.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A．2个 B．3个C．4个 D．5个解析：选AC对物体受力分析如图甲所示，N＝G时，物体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用．N＜G时，P不可能平衡．N＞G时，物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f，受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用，A、C正确．15.如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦．则下列结论正确的是()A．A受到地面的支持力为4mgB．B受到A的支持力为3mgC．B受到C的拉力约为eq\f(2\r(3),3)mgD．C受到A的推力约为eq\f(2\r(3),3)mg解析：选ABC把四人看成整体，分析受力，由二力平衡可知A受到地面支持力为4mg.把BCD看成整体，分析受力，由二力平衡可知B受到A的支持力为3mg.由题图可知，B手臂与竖直方向的夹角大约为30°，设B对C的拉力为F1，A对C的推力为F2，对C分析受力，由受力分析和力的平衡条件可得，F1cos30°＝mg，解得F1＝eq\f(2\r(3),3)mg.F1sin30°＝F2，解得F2＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg，故选项A、B、C正确，D错误．二、非选择题(共5小题，共55分)16．(6分)某同学通过在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力和弹簧伸长量的关系．若弹簧的弹力用F表示，弹簧挂上钩码后的总长度用L表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度．(g取10m/s2)钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.4(1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象．(2)根据图象得到的结论是____________________________________．(3)根据图象得到弹簧的劲度系数是________N/m.解析：(1)如图所示．所得图线是过原点的一条直线，本实验中最后一点要舍弃．(2)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x成正比．(3)由图象可知，该直线的斜率为25，即弹簧的劲度系数k＝25N/m.答案：(1)(2)见解析(3)2517．(9分)在“验证力的平行四边形定则”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录____________、____________、____________.C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录______________．(2)如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中eq\f(cosα,cosβ)＝______.解析：(1)根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向；该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向．(2)根据O点处于平衡状态，正交分解有：竖直方向：4mgsinα＋3mgsinβ＝5mg①水平方向：4mgcosα＝3mgcosβ②联立①②解得eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4).答案：(1)B：钩码个数(或细线拉力)橡皮筋与细线结点的位置O细线的方向C：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应的细线方向(2)eq\f(3,4)18．(12分)(2019·贵州省遵义市第四中学月考)质量为2kg的物体，放在水平的地板上，用一轻质弹簧水平拉该物体．当弹簧的伸长量为2cm时，物体保持静止状态；当该物体匀速前进时，此时弹簧的伸长量为5cm，已知弹簧的劲度系数为k＝200N/m(g取10m/s2)，求：(1)当物体静止时，所受到的摩擦力大小为多大？(2)物体与地板之间的动摩擦因数μ为多少？解析：(1)由胡克定律可得F1＝kx1＝200N/m×0.02m＝4N，当物体静止时，所受到的摩擦力大小为f1＝F1＝4N.(2)由胡克定律可得F2＝kx2＝200N/m×0.05m＝10N.物体匀速前进时所受到的摩擦力大小为f2＝F2＝10N，物体与地板之间的动摩擦因数为μ＝eq\f(f2,FN)＝eq\f(f2,mg)＝eq\f(10,20)＝0.5.答案：(1)4N(2)0.519．(14分)如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150N，而BC绳能承受的最大拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？解析：重物静止，建立沿水平方向、竖直方向的坐标轴，将各力分解如图，可得FTACsin30°＝FTBCsin60°①FTACcos30°＋FTBCcos60°＝G②由以上两式解得当FTBC＝100N时，FTAC＝173.2N，而当FTAC＝150N时，FTBC＝86.6N＜100N，将FTAC＝150N，FTBC＝86.6N代入②式，解得G＝173.2N，所以重物的最大重力不能超过173.2N.答案：173.2N20．(14分)所受重力G1＝10N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向30°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝20N的木块上，木块静止于倾角为30°的斜面上，如图所示，试求：木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力．解析：以P点为研究对象进行受力分析，利用力的平衡条件可解得水平绳PB中的张力F＝eq\f(10\r(3),3)N；再以木块为研究对象进行受力分析，如图所示，运用正交分解法，力的平衡方程为x方向：Fcos30°＋G2sin30°＝f，y方向：Fsin30°＋N＝G2cos30°，解得f＝15N，N＝eq\f(25\r(3),3)N，故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15N、eq\f(25\r(3),3)N.答案：15Neq\f(25\r(3),3)N章末质量检测卷(四)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共15小题，每小题3分，共45分.1～8题为单选题，9～15题为多选题)1．关于力、运动状态及惯性，下列说法正确的是()A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B．一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C．伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去D．车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大解析：选C伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误；一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，物体会永远运动下去，故B错误；伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故C正确；惯性只与质量有关，与速度无关，故D错误．2．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态解析：选C处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，例如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，B错；C选项符合平衡条件的判断，正确；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D错．3．关于惯性和牛顿第一定律，下列说法中正确的是()A．静止的物体可能没有惯性B．速度越大的物体惯性越大C．同一物体在地球上和月球上惯性不同D．伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起解析：选D惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错误；质量是惯性大小的唯一量度，与速度、环境等因素无关，故B、C错误；伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起，故D正确．4．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是()A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D．人在C点具有最大速度解析：选C在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确．5.(2019·辽宁省沈阳市高一检测)如图，两个小球A、B中间用轻弹簧相连后，用细线悬于天花板下，系统处于静止状态．下面所列出的四组力中，属于一对平衡力的是()A．细线对A球的拉力和弹簧对A球的拉力B．弹簧对B球的拉力和B球所受的重力C．B球对弹簧的拉力和弹簧对B球的拉力D．弹簧对A球的拉力和弹簧对B球的拉力解析：选B由于小球有重力，绳对A的拉力大于弹簧对A的拉力，所以绳对A的拉力和弹簧对A的拉力不是一对平衡力，故A错误；B受到重力和弹簧对B的拉力，B处于静止状态，则B的重力和弹簧对B的拉力是一对平衡力，故B正确；弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，故C错误；弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力大小相等，但这两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误．6．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬间A和B的加速度为a1和a2，则()A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝eq\f(m1,m1＋m2)a，a2＝eq\f(m2,m1＋m2)aD．a1＝a，a2＝－eq\f(m1,m2)a解析：选D两木块在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a，对B：取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－eq\f(m1,m2)a，所以D正确．7.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v­t图象如图所示．取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F的大小分别为()A．0.2,6N B．0.1,6NC．0.2,8N D．0.1,8N解析：选A在6～10s内物体水平方向只受滑动摩擦力作用，加速度a＝－μg，v­t图象的斜率表示加速度，a＝eq\f(0－8,10－6)m/s2＝－2m/s2，解得μ＝0.2.在0～6s内，F－μmg＝ma′，而a′＝eq\f(8－2,6)m/s2＝1m/s2，解得F＝6N，选项A正确．8.如图所示，放在光滑水平面上的物体A和B，质量分别为2m和m，第一次水平恒力F1作用在A上，第二次水平恒力F2作用在B上．已知两次水平恒力作用时，A、B间的作用力大小相等．则()A．F1＜F2 B．F1＝F2C．F1＞F2 D．F1＞2F2解析：选C设A、B间作用力大小为FN，则水平恒力作用在A上时，隔离B受力分析有FN＝maB，水平恒力作用在B上时，隔离A受力分析有：FN＝2maA．F1＝(2m＋m)aB，F2＝(2m＋m)aA，解得F1＝3FN，F2＝eq\f(3,2)FN，所以F1＝2F2，即F1＞F2.9.如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．a物体对水平挡板的压力大小不可能为2mgB．a物体所受摩擦力的大小为FC．b物体所受摩擦力的大小为FD．弹簧对b物体的弹力大小一定大于mg解析：选ACD在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，即b物体所受摩擦力的大小为F，有摩擦力则它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对水平面的压力大小大于2mg，故A、C、D正确；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，则没有摩擦力，故B错误．10.如图所示，AB为天花板，BC为竖直墙，用两轻绳OD、OE系一质量为m的小球，使之静止于O点．现保持小球位置不变，将水平绳OE的E端沿BC上移到B点的过程中，对两绳上的张力FTD、FTE的变化情况判断正确的是()A．FTD不断增大 B．FTD不断减小C．FTE先增大后减小 D．FTE先减小后增大解析：选BD由于小球重力G不变，可知绳OD和OE的拉力的合力不变，而OD绳固定不动，即OD绳的拉力方向不变，OE绳移动时，由图可知FTD不断减小，FTE先减小后增大，故选BD.11.如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角．则下列说法正确的是()A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系统的加速度为a＝gtanαD．F＝Mgtanα解析：选BC隔离小铁球受力分析得F合＝mgtanα＝ma且合外力水平向右，故小铁球加速度为gtanα，因为小铁球与凹槽相对静止，故系统的加速度也为gtanα，A错误，C正确；整体受力分析得F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanα，B正确，D错误．12.一质量为m＝1kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1s末撤去恒力F，其v­t图象如图所示，则恒力F和物体所受阻力Ff的大小是()A．F＝8N B．F＝9NC．Ff＝2N D．Ff＝3N解析：选BD撤去恒力F后，物体在阻力作用下运动，由v­t图象可知，1～3s物体的加速度为3m/s2，由牛顿第二定律Ff＝ma可知，阻力Ff＝3N；由图象可知在0～1s其加速度为6m/s2，由牛顿第二定律F－Ff＝ma′，可求得F＝9N，B、D正确．13.如图所示，一小球自空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列几种描述中正确的是()A．接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方解析：选BD从小球下落到与弹簧接触开始，一直到把弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点，之前重力大于弹力，之后重力小于弹力，而随着小球向下运动，弹力越来越大，重力恒定，所以之前重力与弹力的合力越来越小，之后重力与弹力的合力越来越大，且反向(竖直向上)．由牛顿第二定律知，加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样，而在此过程中速度方向一直向下．14.如图所示，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小铁球m，M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到3a时，M、m仍与小车保持相对静止，则()A．细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍B．细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的3倍C．细线的拉力增加到原来的3倍D．M受到的摩擦力增加到原来的3倍解析：选BD对小球，由牛顿第二定律可得：mgtanθ＝ma，故当小车的加速度逐渐增大到3a时，tanθ的值变为原来的3倍，选项A错误，选项B正确；细线的拉力F＝eq\f(mg,cosθ)，因tanθ变为原来的3倍，则细线的拉力不是增加到原来的3倍，选项C错误；对M，m整体，f＝(M＋m)a，则若小车的加速度逐渐增大到3a时，M受到的摩擦力增加到原来的3倍，选项D正确．15．某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示，他使木块以初速度v0＝4m/s沿倾角θ＝30°的固定斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v­t图线如图乙所示，g取10m/s2，则下列计算结果正确的是()A．上滑过程中的加速度的大小为8m/s2B．木块与斜面间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),5)C．木块回到出发点时的速度大小v＝2m/sD．木块在t＝2s时返回出发点解析：选ABC由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，加速度大小a1＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δv,Δt)))＝eq\f(4,0.5)m/s2＝8m/s2，选项A正确；上滑过程中，由牛顿第二定律，加速度a1＝eq\f(\a\vs4\al(mgsinθ＋μmgcosθ),m)，解得μ＝eq\f(\r(3),5)，选项B正确；上滑的位移x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a1)＝1m；下滑过程中，加速度a2＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)＝2m/s2，木块回到出发点时的速度大小v＝eq\r(2a2x)＝2m/s，下滑的时间t2＝eq\f(v,a2)＝1s，回到出发点的总时间t＝t1＋t2＝1.5s，选项C正确，选项D错误．二、非选择题(共5小题，共55分)16．(7分)在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为m.(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳的张力大小FT＝________，当M与m的大小满足________时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力．(2)某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系，其具体操作步骤如下，则做法合理的有()A．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好B．每次改变小车质量M时，都需要重新平衡摩擦力C．实验时，先接通计时器的电源，再放开小车D．用天平测出m及M，直接用公式a＝eq\f(mg,M)求出小车运动的加速度解析：(1)由牛顿第二定律知：对小车有FT＝Ma；对砂和砂桶有mg－FT＝ma；所以FT＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(mg,1＋\f(m,M))；可见当M≫m时，FT≈mg.(2)平衡摩擦力时，不系砂桶，只让小车拖着后面的纸带在倾斜木板上做匀速运动，选项A错误；平衡摩擦力时mgsinθ＝μmgcosθ，即sinθ＝μcosθ，与质量无关，则每次改变小车质量M时，不需要重新平衡摩擦力，选项B错误；实验时，先接通计时器的电源，再放开小车，选项C正确；小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a＝eq\f(mg,M)求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．选项D错误．故选C．答案：(1)eq\f(Mmg,M＋m)M≫m(2)C17．(8分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图a所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端，实验中力传感器的拉力为F，保持小车[包括位移传感器(发射器)]的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图b所示．(1)小车与轨道间的滑动摩擦力Ff＝________N.(2)从图象中分析，小车[包括位移传感器(发射器)]的质量为________kg.(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到tanθ＝________.解析：(1)根据图象可知，当F＝0.67N时，小车开始有加速度，则Ff＝0.67N.(2)根据牛顿第二定律a＝eq\f(F－Ff,M)＝eq\f(1,M)F－eq\f(Ff,M)，则a­F图象的斜率表示小车[包括位移传感器(发射器)]质量的倒数，则M＝eq\f(1,k)＝eq\f(4.0－2.0,5.0－2.0)kg＝eq\f(2,3)kg≈0.67kg.(3)为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：Mgsinθ＝μMgcosθ解得tanθ＝μ，根据Ff＝μMg得μ＝eq\f(0.67,\f(2,3)×10)＝0.1所以tanθ＝0.1.答案：(1)0.67(2)0.67(3)0.118.(12分)两个完全相同的物体a、b质量均为m＝0.80kg，在同一水平面上，以相同的初速度开始运动．开始运动后，a不受拉力，b受到水平恒力F作用．图中的两条直线分别表示a、b的v­t图象．求：(1)运动过程a、b加速度各多大？(2)a、b与水平面间的动摩擦因数μ多大？(3)b所受水平恒力F的大小．解析：(1)设a、b两物块的加速度分别为a1、a2，由v­t图可得a的加速度为：a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(0－6,4－0)m/s2＝－1.5m/s2，即加速度大小为1.5m/s2，方向与初速度方向相反；由v­t图可得b的加速度为：a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(12－6,8－0)m/s2＝0.75m/s2，方向与初速度方向相同．(2)对a由牛顿第二定律得：－μmg＝ma1，解得μ＝0.15.(3)对b由牛顿第二定律得：F－f＝F－μmg＝ma2，解得F＝1.8N.答案：(1)－1.5m/s2,0.75m/s2(2)0.15(3)1.8N19．(12分)某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验，实验装置如图1所示，将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上，实验员站在健康秤上相对健康秤静止．使电动扶梯由静止开始斜向上运动，整个运动过程可分为三个阶段，先加速、再匀速、最终减速停下，已知电动扶梯与水平方向夹角为37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系，如图2所示．(1)画出加速过程中实验员的受力示意图；(2)求该次测量中实验员的质量m；(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.解析：(1)对实验员受力分析，画出示意图如图．(2)3～6s电梯匀速运动，实验员受力平衡F＝mg＝600N，得m＝60kg.(3)加速阶段，对竖直方向，根据牛顿第二定律：F－mg＝ma1sin37°，得a1＝0.56m/s2.同理减速时，根据牛顿第二定律mg－F′＝ma2sin37°.a2＝0.42m/s2.答案：(1)图见解析(2)60kg(3)0.56m/s20.42m/s220.(16分)如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动．拉力F＝10N，方向平行斜面向上．经时间t＝4.0s绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．(已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，取g＝10m/s2)解析：(1)物体向上运动过程中，受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩擦力Ff，如图所示，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有：F－mgsinθ－Ff＝ma1，又Ff＝μFN，FN＝mgcosθ，解得a1＝2.0m/s2.t＝4.0s时物体的速度大小v1＝a1t＝8.0m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x1＝eq\f(1,2)a1t2＝16m，绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，受力如图所示，则根据牛顿第二定律有：mgsinθ＋Ff＝ma2，解得a2＝8.0m/s2.物体匀减速运动的时间t2＝eq\f(v1,a2)＝1.0s，物体匀减速运动的位移为x2＝eq\f(1,2)v1t2＝4.0m.此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，受力如图所示．根据牛顿第二定律可得mgsinθ－Ff′＝ma3，得a3＝4.0m/s2.设物体由最高点下滑到斜面底端的时间为t3，根据运动学公式可得x1＋x2＝eq\f(1,2)a3teq\o\al(2,3)，t3＝eq\r(10)s，所以物体返回斜面底端的时间为t′＝t2＋t3＝(1＋eq\r(10))s.答案：(1)8.0m/s(2)(1＋eq\r(10))s章末质量检测卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共15小题，每小题3分，共45分.1～8题为单选题，9～15题为多选题)1．(2019·陕西长安一中高一检测)下列各组物理量中，全部是矢量的有()A．速度、平均速率、加速度、位移B．位移、速度、平均速度、加速度C．位移、速度、加速度、质量D．速度、加速度、位移、时间解析：选B矢量是既有大小，又有方向的物理量，标量是只有大小，没有方向的物理量，则质量、时间、平均速率是标量，速度、平均速度、加速度、位移都是既有大小，又有方向的矢量，故A、C、D错误，B正确．2．(2018·广东省深圳市高一月考)某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里．其中“时速110公里”“行驶200公里”分别是指()A．速度、位移 B．速度、路程C．速率、位移 D．速率、路程解析：选D行驶200公里指的是经过的路程的大小，时速为110公里是某一个时刻的速度，是瞬时速度的大小，故D正确，A、B、C错误．3．(2018·湖北黄冈高一期中)坐在火车里的王同学观察相邻轨道上的另一火车时，感到自己乘坐的火车在后退，实际上他乘坐的火车并未开动，下列相关分析正确的是()A．王同学感到自己乘坐的火车在后退，选择的参考系是火车站的地面B．王同学感到自己乘坐的火车在后退，选择的参考系是相邻轨道的火车C．王同学比较两列火车运动快慢时，火车不能看成质点D．王同学研究火车车轮转动时，火车可以看成质点解析：选B王同学感到自己乘坐的火车在后退，选择的参考系是相邻轨道上的另一火车，实际是另一火车向前运动了，故A错误，B正确；当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，王同学比较两列火车运动快慢时，火车可以看成质点，故C错误；在研究火车车轮的转动时，火车的形状和大小不能忽略不计，火车不能看做质点，故D错误．4．(2019·江苏如皋高一上期末)在中国海军护舰编队“巢湖”“千岛湖”舰护送下，“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，此次护航总航程为4500海里．若所有船只运动速度相同，则下列说法正确的是()A．“4500海里”指的是护舰编队的位移B．用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时，可将“千岛湖”舰看成质点C．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动的D．根据本题给出的条件可以求出护舰编队此次航行过程中的平均速度解析：选B“4500海里”是护舰编队运动的轨迹长度，为路程，不是位移，故A错误；用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时，“千岛湖”的大小和形状可以忽略，可将“千岛湖”舰看成质点，故B正确；“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向、以相同的速度匀速行驶，则以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰是静止的，故C错误；本题只给出了路程，没有给出位移，无法求出护舰编队此次航行过程中的平均速度，故D错误．5．木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星，木星质量是地球质量的318倍，赤道半径是地球半径的11倍，体积是地球的1316倍，木星公转的轨道半径约为地球的502倍，自转一周只需要9小时50分30秒，下列说法正确的是()A．题中“9小时50分30秒”是指时刻B．木星体积和质量太大，不能看做质点C．比较木星、地球运行速度的大小，应当以太阳为参考系D．木星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大解析：选C题中“9小时50分30秒”是指木星自转一周的时间，是一个时间间隔，不是时刻，故A项错误；当物体的质量、大小和形状对研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，可以将这个物体看成质点，所以木星的体积和质量太大，不能看做质点的说法是错误的，另外，研究木星自转时，木星的形状和大小不可以忽略，此时不能看做质点，故B项错误；木星和地球都围绕太阳运行，比较它们的速度大小时，应当以太阳为参考系，故C项正确；木星和地球公转一周后都回到了原点，位移都为零，故D项错误．6．某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4m/s，下坡时的平均速度大小为6m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是()A．10m/s,10m/s B．5m/s,4.8m/sC．10m/s,5m/s D．0,4.8m/s解析：选D此人往返一次的位移为0，由平均速度的定义式v＝eq\f(Δx,Δt)可知，此人往返一次的平均速度的大小为0.设由坡底到坡顶的路程为s，则往返一次的平均速率为v＝eq\f(2s,\f(s,v1)＋\f(s,v2))＝eq\f(2v1v2,v1＋v2)＝4.8m/s，故选项D正确．7．物体某时刻的速度为v＝5m/s，加速度为a＝－3m/s2，它表示()A．物体的加速度方向与速度方向相同，速度在减小B．物体的加速度方向与速度方向相同，速度在增大C．物体的加速度方向与速度方向相反，速度在减小D．物体的加速度方向与速度方向相反，速度在增大解析：选C由于物体某时刻的速度为正值，加速度为负值，则加速度方向与速度方向相反，故物体做减速运动，C正确．8.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v­t图象如图所示，下列说法中正确的是()A．0～10s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动B．15s以后运动员处于静止状态C．0～15s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同D．运动员在10～15s内的平均加速度等于2m/s2解析：选A由v­t图象可知，0～10s内曲线的斜率越来越小，即加速度越来越小，方向与速度方向相同，A正确；15s以后，运动员以10m/s的速度做匀速运动，B错误；10～15s内运动员做减速运动，加速度方向与速度方向相反，C错误；10～15s内的平均加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝－2m/s2，D错误．9．据新华社电：中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，行程163.5公里，用时30分．最高时速达到416.6公里，再次刷新世界铁路运营试验最高速度，这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界，则以下说法正确的是()A．列车这次运行通过的路程是163.5公里B．列车这次运行通过的位移有可能大于163.5公里C．列车这次运行的平均速度大小是416.6km/hD．列车这次运行的平均速度一定小于327km/h解析：选AD从题中可知道，行程163.5公里，指的是通过的路程，故A正确，B错误；动车运动的路程为163.5公里，则位移应该小于163.5公里，所以平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＜eq\f(163.5,0.5)km/h＝327km/h，故C错误，D正确．10．(2019·江苏南通、盐城六校联盟高一期中)关于加速度，下列说法正确的是()A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大B．速度变化得越快，加速度就越大C．物体加速度变大，则速度也一定变大D．加速度的方向与速度变化量的方向相同解析：选ABD加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大，选项A正确；速度变化得越快，加速度就越大，选项B正确；物体加速度变大，速度不一定变大，例如当加速度和速度反向时，选项C错误；加速度的方向与速度变化量的方向相同，选项D正确．11．甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的v­t图象如图所示，则在t1时刻()A．甲、乙运动的速度大小相等，方向相反B．甲、乙运动的速度大小相等，方向相同C．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同D．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反解析：选BD由题图知，两条直线的斜率大小不等，且一正一负，所以甲、乙在t1时刻速度相同，加速度大小不等，方向相反．12．两个物体都做加速度恒定的变速直线运动，则以下说法中正确的是()A．经过相同的时间，速度变化大的物体，它的加速度一定大B．若初速度相同，末速度大的物体，其加速度一定大C．若加速度相同，初速度大的物体，其末速度一定大D．在相同的时间内，加速度大的物体，其速度变化必然大解析：选AD根据a＝eq\f(Δv,Δt)可知，相同的时间内，速度变化大，加速度一定大，加速度大，速度变化一定大，A、D正确；根据a＝eq\f(v－v0,Δt)可知，加速度与三个因素有关，初速度相同，末速度大时，由于时间不确定，加速度不一定大，加速度相同，初速度大时，由于时间不确定，末速度也不一定大，B、C错误．13．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体()A．速度变化的大小可能小于4m/sB．速度变化的大小可能大于10m/sC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s2解析：选BD取初速度的方向为正方向，当两速度方向相同时，即v＝10m/s，速度变化量Δv＝v－v0＝10m/s－4m/s＝6m/s，加速度a＝eq\f(6,1)m/s2＝6m/s2；当两速度方向相反时，即v＝－10m/s，速度变化量Δv＝v－v0＝－10m/s－4m/s＝－14m/s，加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－14,1)m/s2＝－14m/s2，负号说明a的方向与初速度v0的方向相反，选项B、D正确．14．如图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过7s后指针指示在如图乙所示的位置，若汽车做变速直线运动，有关上述过程，下列说法正确的是()A．由图直接读出的是汽车运动的平均速度B．乙图速度计直接读出的是汽车7s时的瞬时速度C．汽车运动的平均加速度约为1.6m/s2D．汽车运动的平均加速度约为5.7m/s2解析：选BC速度计上的速度表示某一时刻或某一位置的速率，是瞬时速度，A错误，B正确；根据加速度的定义式：a＝eq\f(Δv,Δt)≈1.6m/s2，C正确，D错误．15．甲、乙两位同学多次进行百米赛跑(如图所示)，每次甲都比乙提前10m到达终点，现让甲远离(后退)起跑点10m，乙仍在起跑点起跑，则关于甲、乙两同学的平均速度之比和谁先到达终点，下列说法中正确的是()A．v甲∶v乙＝11∶10B．v甲∶v乙＝10∶9C．甲先到达终点D．两人同时到达终点解析：选BC多次百米赛跑中甲都比乙提前10m到达终点，即甲跑完100m与乙跑完90m所用时间相同，则有eq\f(100m,v甲)＝eq\f(90m