【与名师对话】2021年秋高中物理必修一练习：模块综合检测

模块综合检测第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少有一个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，错选不得分)1．下列关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是()A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力的作用C．受弹力作用的物体确定会受到滑动摩擦力的作用D．受滑动摩擦力作用的物体确定会受到弹力的作用解析：相互接触和发生相对运动是产生滑动摩擦力的必要条件，故A对．有弹力才能产生滑动摩擦力，两物体接触面间有弹力也是产生摩擦力的必要条件，故C错，D对．两物体间有滑动摩擦力必需发生相对运动，但其中一个物体可以是静止的．例如，黑板擦在桌面上滑动时，静止的桌子受到黑板擦的滑动摩擦力作用，故B错．答案：AD2.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中心一站，衣橱竟然被推动了！下列说法正确的是()A．这是不行能的，由于小明根本没有用力去推衣橱B．这是不行能的，由于无论如何小明的力气也没那么大C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这有可能，但A板对衣橱的推力不行能大于小明的重力解析：衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，依据平行四边形定则可知分力可远大于小明的重力，选项C正确．答案：C3．动物跳动时将腿部弯曲然后伸直加速跳起．下表是袋鼠与跳蚤跳动时的竖直高度．若不计空气阻力，则袋鼠跃起离地的瞬时速率约是跳蚤的多少倍？()跳动的竖直高度/m袋鼠2.5跳蚤0.1A.1000 B．25C．5 D．1解析：由v2＝2gh，可得v＝eq\r(2gh)，h1＝2.5m，h2＝0.1m，代入得v1∶v2＝5∶1.答案：C4．右图为A、B两人在同始终线上运动的位移图象，下列关于图象的分析正确的是()A．0～2s内，A、B两人同向而行B．0～2s内，A的速度比B的速度大C．在5s内，A走的路程比B走的路程多D．在5s内，A的位移比B的位移大解析：0～2s内，A沿x轴负方向运动，vA＝eq\f(60,5)m/s＝12m/s，B沿x轴正方向运动，vB＝eq\f(60,2)m/s＝30m/s，故A、B均错误；5s内A的路程为60m，而B返回动身点，路程为60m＋30m＝90m，C错误；B的位移在5s内为30m，而A为60m，故D正确．答案：D5．跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h＝10m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽视，g取10m/s2)()A．2s B.eq\r(2)sC．1s D．(2－eq\r(2))s解析：设扣子着陆的时间为t，则h＝v0t1＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)①设跳伞运动员着陆时间为t2，则h＝v0t2②由①②代入数据得Δt＝t2－t1＝1s答案：C6.在倾角为30°的斜面上，有一重力为10N的物块，被平行于斜面、大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上升，如图所示．在推力F突然撤去的瞬间，物块受到的合力为()A．8N，方向沿斜面对下B．5N，方向沿斜面对下C．8N，方向沿斜面对上D．3N，方向沿斜面对上解析：物体在推力的作用下做匀速运动，由受力平衡可得F－mgsinθ－Ff＝0，若突然撤去F的瞬间，物体所受的合力F合＝mgsinθ＋Ff＝8N，方向沿斜面对下，A选项正确．答案：A7.(海南高考改编)一物体自t＝0时开头做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是()A．在0～6s内，物体离动身点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD．在5～6s内，物体速度渐渐减小解析：在速度图象中，纵坐标的正负表示物体运动的方向，由图知在t＝5s时物体开头反向加速，物体离出点的距离开头减小，即在t＝5s时物体离动身点最远，而速度图线与时间轴所围的面积表示物体的位移，故可求出最远距离为35m，路程为40m，A错误、B正确．由图知0～4s内物体通过的位移为30m，故此时间段内物体的平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝7.5m/s，C正确．由于5～6s内物体从静止开头反向匀加速运动，其速度增大，D错误．答案：BC8.如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移，正确的是()解析：物体在斜面上下滑，受到重力、支持力和摩擦力的作用，其合外力为恒力，加速度为常量，物体做匀加速直线运动，其加速度图象应为一平行时间横轴的直线段，速度v＝at，其速度图象应为一向上倾斜的直线段，位移x＝eq\f(1,2)at2，位移随时间变化的图象应为一开口向上的抛物线，选项A、B、D错误；物体滑到水平面上后，在摩擦力作用下做匀减速直线运动，其摩擦力大于在斜面上运动时的摩擦力，所以选项C正确．答案：C9.如图所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板拦住，则小球对木板的压力大小为()A．mgcosθ B．mgtanθC.eq\f(mg,cosθ) D.eq\f(mg,tanθ)解析：取光滑小球为争辩对象，对小球进行受力分析，由于小球是光滑的，小球不会受到摩擦力的作用，建立如图所示的直角坐标系，由于小球静止，则有FN1sinθ－FN2＝0FN1cosθ－mg＝0解得FN1＝eq\f(mg,cosθ)，FN2′＝mgtanθ由牛顿第三定律可知，小球对木板的压力为FN2′＝FN2＝mgtanθ答案：B10.(2022·南京联考)竖直细杆上套有一个质量为1kg的小圆环，圆环左侧系住一劲度系数k＝500N/m的轻弹簧，已知弹簧与竖直方向的夹角θ＝37°，圆环始终静止，则以下分析正确的是()A．当弹簧伸长量x＝2.5cm时，圆环与竖直杆的摩擦力为零B．当弹簧伸长量x＝0.5cm时，圆环与竖直杆的弹力F＝1.5NC．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与细杆之间的弹力变小D．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与细杆之间的摩擦力变小解析：kxcos37°＝mg时，圆环与竖直杆的摩擦力为零，此时x＝2.5cm，A对；弹簧伸长量x＝0.5cm时，圆环与竖直杆的弹力F＝kxsin37°＝1.5N，B对；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，F＝kxsinθ随之变小，C对；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，弹簧弹力的竖直重量增大，但初始状态摩擦力的方向未知，故不能断定其摩擦力的变化状况，D错．答案：ABC第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、试验题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)甲、乙、丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”试验，所用弹簧测力计的量程为0～5N，他们把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图所示，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小．甲同学F1和F2的方向相互垂直，F1＝3.0N、F2＝3.8N；乙同学F1和F2方向间的夹角约为30°，F1＝F2＝4.0N；丙同学F1和F2方向间的夹角约为120°，F1＝F2＝4.0N.这三位同学中操作不合适的是________．其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：操作不合适的是乙同学，由于他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值5N，之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到O点12．(6分)图(a)为试验中用打点计时器打出的一条较抱负的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，距离如图所示，单位是cm，小车的加速度是________m/s2，在验证质量确定时加速度a和合外力F的关系时，某同学依据试验数据作出了如图(b)所示的a­F图象，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：a的计算利用逐差法．a＝eq\f(xDE－xAB＋xEF－xBC＋xFG－xCD,9T2)＝eq\f(xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD,9T2)＝eq\f(xAG－xAD－xAD,9T2)＝eq\f(40.65－2×13.15,9×0.12)×10－2m/s2＝1.60m/s2答案：1.60平衡摩擦力过度三、计算题(本题共4个小题，共48分)13．(10分)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开头沿直线运动，4s内通过了8m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s停止，已知汽车的质量m＝2×103kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小．解析：(1)汽车开头做匀加速直线运动，则x0＝eq\f(v0＋0,2)t1解得v0＝eq\f(2x0,t1)＝4m/s.(2)汽车滑行减速过程加速度a2＝eq\f(0－v0,t2)＝－2m/s2由牛顿其次定律得－Ff＝ma2解得Ff＝4×103N(3)设开头加速过程中加速度为a1，则x0＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)解得a1＝1m/s2由牛顿其次定律得F－Ff＝ma1解得F＝Ff＋ma1＝6×103N答案：(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N14．(10分)一个质量m＝3kg的物体放在一长木板上，当木板一端抬起使它与水平方向成θ＝30°时，物体正好可以沿板面匀速下滑．当木板水平放置时，用多大的水平拉力才能将物体拉动？(g取10N/kg)解析：物体沿板面匀速下滑时，分析受力并正交分解，列平衡方程可得沿斜面方向：mgsin30°＝Ff①垂直于斜面方向：FN＝mgcosθ②又F＝μFN③联立①②③可得μ＝tanθ＝eq\f(\r(3),3)木板水平放置时F＝F′④F′＝μFN⑤FN＝mg⑥联立④⑤⑥可得F＝μmg＝10eq\r(3)N答案：10eq\r(3)N15．(12分)如图所示，长12m、质量50kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，质量为50kg的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端时，马上抱住立柱，g取10m/s2，试求：(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小．(2)人在奔跑过程中木板的加速度．(3)人从开头奔跑至到达木板右端所经受的时间．解析：(1)设人的质量为m，加速度为a1，木板的质量为M，加速度为a2，人对木板的摩擦力为Ff，则对人有Ff＝ma1＝200N，方向向右．(2)对木板受力可知Ff－μ(M＋m)g＝Ma2则a2＝eq\f(Ff－μM＋mg,M)代入数据解得a2＝2m/s2，方向向左．(3)设人从左端跑到右端所用时间为t，由运动学公式得L＝eq\f(1,2)a1t2＋eq\f(1,2)a2t2则t＝eq\r(\f(2L,a1＋a2))代入数据解得t＝2s答案：(1)200N(2)2m/s2，方向向左．(3)2s16．(16分，2021·四川卷·9)近来，我国多个城市开头重点治理“中国式过大路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规章而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规章，才能保证行人的生命平安．如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m．质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过大路，卡车司机发觉行人，马上制动，卡车受到的阻力为3×104N．求卡车的制动距离．(2)若人人遵守交通规章，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD