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文档简介
章末测评验收卷(四)
(时间:75分钟满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,
不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法。理想实验有时更能深刻地反映自
然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示。
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续的
匀速运动。
通过对这个实验的分析,我们可以得到的最直接结论是()
A.自然界的一切物体都具有惯性
B.光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力
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
答案B
解析理想斜面实验只能说明小球具有惯性,推广到一切物体的是牛顿,A错误;
伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理,得出的结论是:力不是维持物体运动
的原因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,B正确;如
果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变,这是牛顿得出的,C错误;小
球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小,这是牛顿第二定律内容,D错
误。
2.下列说法中正确的是()
A.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D.长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本胆位的物理量
答案C
解析惯性只与质量有关,惯性不会消失,与物体所处的状态无关,故A错误;
牛顿第一定律是指在物体不受力的情况下,生活中不存在物体不受外力的作用,
因此牛顿第一定律无法通过实验验证,但是可以通过实验推理出来。牛顿第二定
律则可以通过实验验证,故B错误;单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基
本单位,故C正确;长度、时间、质量是一组属于国际单位制的基本单位的物理
量,力不属于,故D错误。
3.(2021•北京丰台期中)如图所示,一顾客乘扶梯上楼,随电梯一起加速运动。在
这一过程中,关于顾客的受力分析正确的是()
解析当扶梯加速上升时,在竖直方向,人受重力、支持力;接触面水平,摩擦
力沿水平方向,将加速度分解可知,物体应有水平向右的加速度,所以在水平方
向,扶梯应对人有平行于接触面向前的摩擦力,选项C正确。
4.如图所示,建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处,采用的方式是一工人甲
在低处将一摞砖竖直向上抛出,在高处的工人乙将其接住。每块砖的质量均为"?,
现只考虑最上层的两块砖,不计空气阻力,下列说法正确的是()
、、、、、、
目+
A.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块处于失重状态
B.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块间作用力等于mg
C.工人甲在将成块抛出后,砖块处于失重状态
D.工人甲在将砖块抛出后,破块间作用力等于〃电
答案C
解析工人甲在将砖块抛出时,砖块具有向上的加速度,砖块处于超重状态,选
项A错误;以最上层的一块豉为研究对象,根据牛顿第二定律可知,砖块间作用
力FN=,%(G+〃)>,〃8,选项B错误;工人甲在将砖块抛出后,砖块具有向下的加
速度g,处于完全失重状态,残块间的作用力为0,选项C正确,D错误。
5.在倾角为30。的光滑斜面上,小滑块A和8之间用轻质弹簧连接,A的上端用细
线固定,小滑块A的质量是小滑块B质量的一半。开始两个物块均静止,现在把
细线剪断,在剪断细线瞬间八和A的加速度大小分别是()
A.g,
C.g,
答案D
解析设A的质量为则3的质量为2相,剪断细线前细线的拉力为巧=
3
(2〃z+"?)gsin9=yng,剪断细线的瞬间,细线的拉力立刻减为零,而弹簧的弹力
3
产g3
不变,则B的加速度为零,A的加速度为公=丁=少,选项D正确。
6.(2020•江苏如东中学月考)如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为〃z的小球,小球
分别用固定在墙上的轻质较链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角
均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g,sin53。=0.8,cos53。=0.6。
下列结论正确的是()
D."7g\/l+tan2仇斜向右上方
答案D
解析以A为研究对象,受力分析如图所示。根据牛顿第二定律得〃“gtan9=®u/,
得。=gtan仇方向水平向右。再对8受力分析,小车对3的摩擦力为Ff=ma=
mgtan0,方向水平向右,小车对8的支持力大小为人=〃吆,方向竖直向上,则
小车对物块B的作用力的大小为/=N成+用=m八/l+taifO,方向斜向右上方,
D正确。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。全部选对的得5分,选
对但不全的得3分,错选和不选的得0分)
8.如图所示,在光滑水平面上有一物块在水平恒定外力产的作用下从静止开始运
动,在其正前方有一根固定在墙上的轻质弹簧,从物块与弹簧接触到弹簧压缩量
最大的过程中,下列说法正确的是()
A.物块接触弹簧后一直做减速运动
B.物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动
C.当物块的加速度等于零时,速度最大
D.当弹簧压缩量最大时,物块的加速度等于零
答案BC
解析物体与弹簧接触前做匀加速直线运动;物体与弹簧接触后,弹簧弹力不断
增大,开始阶段弹簧弹力小于推力F,合力向右,加速度向右,物体做加速度不
断减小的加速运动;当加速度减小为零时,速度达到最大,故A错误,C正确;
接下来物体由于惯性继续向右运动,弹力进一步变大,且大于推力,合力向左,
加速度向左,物体做加速度不断变大的减速运动,当速度减为零时,加速度最大,
故B正确,D错误。
9.如图所示,用轻绳悬挂于运动小车里的小球向左偏离竖直方向夕角,则小车可
能的运动情况是()
A.向右加速运动B.向右减速运动
C.向左加速运动D.向左减速运动
答案AD
解析由图可知,小球的加速度与小车的加速度相同,小球受绳子的拉力与重力,
两个力的合力方向水平向右,所以小车的加速度水平向右,故选项A正确;向右
减速运动和向左加速运动,加速度都向左,与题意不符,故选项B、C错误;向
左匀减速运动,加速度也向右,故选项D正确。
10.热气球下面吊着一个箱子,在地面从静止开始竖直向上运动,一段时间后,悬
吊箱子的绳子断开,箱子运动的。一7图像如图所示,运动过程中箱子受到的空气
阻力恒定,g取10m/,,则下列判断正确的是()
A[=3s时刻,箱子上升到最高点
B.箱子上升的最大高度为24m
C.空气阻力与箱子重力之比为1:4
D.悬吊箱子的绳子张力与箱子重力之比为8:5
答案BD
解析,=4s时刻,箱子上升到最高点,故A错误;箱子上用的最大高度为〃=
1.1
12X4m=24m,故B正确;绳断后ai=12m/s2,则—=7,
故C错误;向上加速运动时尸T一〃电一0=4m/s2,解得焉=不故D正
确。
11.(2020•山东东明县一中月考)如图甲所示,一物体静止在光滑水平面上,从/=()
时刻开始受到如图乙所示的水平外力/作用,下列表述正确的是()
Z55cbs^^7
甲
A.n时刻加速度最大B.n时刻速度最大
C/2时物体离出发点最远D./4时物体离出发点最远
答案AD
解析在n时刻物体受到的力最大,根据牛顿第二定律,则/1时刻加速度最大,
A正确;在0〜力加速度和物体的速度同向,物体做正向的加速度增大的加速运动,
白〜/2加速度也和物体的速度同向,物体做正向的加速度减小的加速运动,/2时刻
物体的速度最大,f2〜力力反向,加速度和物体的速度反向,做正向的加速度增大
的减速运动,力〜以加速度也和物体的速度反向,做正向的加速度减小的减速运动,
一直到白时刻,即加时物体离出发点最远,B、C错误,D正确。
三、实验题(本题共2小题,共16分)
12.(8分)(2020•福建厦门一中月考)小米同学用如图所示装置探究物体的加速度与
力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量不变,细线下端悬挂钩码的重力
视为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度以
细绳
怒言毒漏
§%「4星;嬴
I实脸台计时器
(1)下列操作中,是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力尸’
这一条件的有O
A.实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力
B.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行
C.小车的质量应远小于钩码的质量
D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车
(2)如图为实验中打出的一条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5
个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计
数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度。=
m/s、结果保留2位小数)。
DE
单位:cm
1().«7---------
--------16.36
⑶改变细线下端钩码的个数,得到〃一尸图像如图所示,造成图线不过原点的原
因可能是。
答案(1)AB⑵().93(3)平衡摩擦力过度
解析(1)实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高,以平衡摩擦力,这样细线下
端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F,选项A正确;实验前应调节定滑
轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,这样细线下端悬挂钩码的重力才
能视为小车受到的合力F,选项B正确;要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小
车受到的合力,则要使得小车的质量应远大于钩码的质量,选项C错误;实验时,
应先接通打点计时器电源,后释放小车,这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的
重力视为小车受到的合力F”这一条件无影响,选项D错误。
lag。-r/曰।.,、士2XCE-XAC0.1636—0.0632—0.0632)
(2)根据\x-aT"可信小车的加速度a—行^=4/。yni/s2
=0.93m/s2o
(3)由图像可知,小车上拉力为零时就有了加速度,可知是由于平衡摩擦力时木板
抬的过高,平衡摩擦力过度引起的。
13.(8分)(2020•石嘴山市三中期中)为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同
学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,〃,为砂和砂桶的
总质量(滑轮质量不计)。
,打点
;弹赞消力汁M纸产计时器
-Juu
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是O
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小左,打出一条纸带,同时记录弹
簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
⑵该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画
出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加
速度为m/s"结果保留2位有效数字)。
服位:cm
(3)以弹簧测力计的示数尸为横坐标,加速度。为纵坐标,画出的。一“图像是一
条直线,图线与横轴的夹角为仇求得图线的斜率为八则小车的质量为O
解析(1)本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,
也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,A、E错误;将带滑轮的长
木板右端垫高,以平衡摩擦力,B正确;打点计时器使用时,都是先接通电源,
待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力的关系,要记录弹簧测力计的
示数,C正确;改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加
速度随尸变化关系,D正确。
(2)由于两计数点间还有两个点没有画出,两个相邻计数点的时间间隔为0.06s,
由\x=al^
(3.8+3.34-2.8)X10-2-(1.4+1.9+23)X10-2
可得a=m/s2
(3X0.06)2
1.3m/s2
(3)由牛顿第二定律得2F=Ma
2
贝!Ia=fjF
2
a—F图像的斜率卜=五
2
小车质量为M=>故D正确。
四、计算题(本题共3小题,共36分)
14.(10分)(2020•江西高安中学高二月考)固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上
套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力/作用下向上运动,推力尸与小环速
度。随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2。求:
⑴小环的质量相;
(2)细杆与地面间的倾角a。
答案(1)1kg(2)30°
解析由图得0-2s内环的加速度。=岸=0.5m/s2
前2s,环受到重力、支持力和推力,根据牛顿第二定律,有Fi—〃7gsin。=〃心
2s后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有
F2=nigsina
由图读出Fi=5.5N,乃=5N
联立两式,代入数据可解得〃?=1kg,sina=().5,
即a=30°o
15.(12分)(2020•安达市七中高一月考)民航客机都有紧急出口,发生意外情况时打
开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑
行到地面上。如图所示,某客机紧急出口离地面高度A8=3.0m,斜面气囊长度
AC=5.0m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止卜滑到地面的时间不超过2s,g
取1()m/s2o求:
A
(1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大?
(2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?(忽略空气阻力)
答案(1)2.5m/s2(2)0.44
解析(1)根据运动学公式x=%产得
。=,=2.5m/s?。
(2)乘客在斜面上受力情况如图所示。
FFRFN
FN=mgcos6
根据牛顿第二定律得〃?gsin3-Ft=ma
由几何关系可知sin6=0.6,cos9=0.8
、八,।匚“,口£sin9-a7
联工以上各式付〃=geos。=讳=044
乘客和气囊间的
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