【金版学案】2016-2017学年人教版高中物理必修一练习：第四章 牛顿运动定律 模块综合检测(一).doc

模块综合检测(一)(时间：90分钟 分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分．)1．近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．某同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”．据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A ．速度增大，加速度减小B ．速度增大，加速度增大C ．速度减小，加速度增大D ．速度减小，加速度减小解析：“房价”类比成“速度”，“房价上涨”快慢类比成“加速度”，房价的“上涨”类比成“速度增大”，“减缓趋势”则可类比成“加速度减小”．答案：A2．一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A 、B 、C 三点．已知AB ＝6 m ，BC ＝10 m ，小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为2 s ，则小球经过A 、B 、C 三点时的速度大小分别是( )A ．2 m/s ，3 m/s ，4 m/sB ．2 m/s ，4 m/s ，6 m/sC ．3 m/s ，4 m/s ，5 m/sD ．3 m/s ，5 m/s ，7 m/s解析：由题意可知B 点是AC 段的中间时刻，AB 、BC 是相邻的等时间段，所以v B ＝x AC t AC＝4 m/s ，又根据Δx ＝x BC －x AB ＝aT 2可得a ＝1 m/s 2，进一步可得v A ＝2 m/s 、v C ＝6 m/s ，选项B 正确．答案：B3．以下物体中，惯性最大的是( )A ．质量为400千克，以30米/秒行驶的摩托车B ．质量为0.8吨，以2.0米/秒行驶的渡船C ．质量为0.8吨，静止在码头边的渡船D ．在200牛外力作用下以0.2 米/秒2加速度运动的汽车解析：根据牛顿第二定律得出在200牛外力作用下以0.2 m/s 2加速度运动的汽车质量m ＝2000.2 kg ＝1000 kg ，因为质量越大，惯性越大，比较四个选项，可以看出在200牛外力作用下以0.2 m/s 2加速度运动的汽车惯性最大，故选D.答案：D4．做匀加速直线运动的物体，速度由v 增加到2v 时的位移为x ，则当速度由3v 增加到4v 时，它的位移是( )A.52xB.73x C ．3x D ．4x 解析：由位移公式x ＝v 2－v 202a 得x ＝（2v ）2－v 22a ＝3v 22a ，故速度由3v 增加到4v 时的位移x ′＝（4v ）2－（3v ）22a ＝7v 22a ＝73x ，B 正确．答案：B5．如图所示，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移－时间图象．由图可知( )A ．在时刻t 1，a 、b 两车运动方向相同B ．在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增大D ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车的大解析：x -t 图象的斜率表示速度，从题图中看出，a 车始终静止，b 车先正向减速，减速为零后，再反向加速，因此A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C6．长为5 m 的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5 m ，若这个隧道长也为5 m ，让这根杆做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，它通过隧道的时间为( )A. 3 s B ．(3－1) s C ．(3＋1) sD ．(2－1) s解析：本题需要注意杆运动的总位移为5 m ×3＝15 m ，由h ＝12gt 2可得t ＝2hg，故通过隧道的时间t ＝2×1510s －2×510s ＝(3－1) s ．B 正确． 答案：B7.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，则木块所受的摩擦力f 随拉力F 变化的图象正确的是( )解析：当木块不受拉力时(F ＝0)，桌面对木块没有摩擦力(f ＝0)．当木块受到的水平拉力F 较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F 相等，方向相反．随着水平拉力F 不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F 足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达到最大值F max .在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f 始终与拉力F 等大反向，即随着F 的增大而增大．木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变．D 正确．答案：D8．将一个有确定方向的力F ＝10 N 分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F 成30°夹角，另一个分力的大小为6 N ，则在分解时( )A ．有无数组解B ．有两组解C ．有唯一解D ．无解解析：由三角形定则作图如图所示，由几何知识知另一分力的最小值F 2′＝F sin 30°＝10×12 N ＝5 N ，而题中分力的大小为6 N ，大于最小值5 N ，小于F ＝10 N ，所以有两组解．B 正确．答案：B9.如图所示，A 、B 两球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑．系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，已知重力加速度为g .在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为g sin θD ．弹簧有收缩趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解析：因为细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，所以B 的瞬时加速度为0，A 的瞬时加速度为2g sin θ，所以选项B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B10．如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB 和AC 之间，两板与水平面夹角都是60°.现在使AB 板固定，使AC 板与水平面的夹角逐渐减小，则( )A ．球对AC 板的压力先增大后减小B ．球对AC 板的压力逐渐减小 C ．球对AC 板的压力先减小后增大D ．球对AC 板的压力逐渐增大解析：分析球的受力如图所示，F AC 和F AB 的合力与球的重力G 等大反向，当使AC 板与水平面的夹角减小时，由图可以看出，球对AC 板的压力先减小后增大，C 正确．答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)11．一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的图象如图所示，若从出发开始计时，则下列说法正确的是( )A ．可求0～1 s 和1～2 s 内速度的变化量B ．0～1 s 内速度增大C ．物体的加速度不变D ．1～2 s 内速度减小解析：根据a ＝ΔvΔt 可得Δv ＝a Δt ，而0～1 s 、1～2 s 内加速度已知，故可知0～1 s 、1～2 s 内速度的变化量，故A 正确.0～1 s 内物体从静止开始做加速运动，速度增大，故B 正确．物体运动的加速度方向变化，加速度改变，故C 错误.1～2 s 内速度方向与加速度方向相反，物体速度减小，故D 正确．答案：ABD12．如图所示，升降机的水平底面上放有重为G 的物体，它受升降机底面的支持力大小为F 支，它对升降机底面压力大小为F 压，下列说法正确的是( )A．不管升降机怎样运动，总有F压＝F支B．当升降机自由下落时，F支＝0，G＝0C．当F支>G时，升降机正上升D．当F支>G时，物体超重，升降机的加速度一定向上解析：F N与F支是一对相互作用力，所以不管升降机怎样运动，总有F N＝F支，故A 正确．当升降机自由下落时，a＝g，处于完全失重状态，重力不变，F支＝0，故B错误．当F支>G时，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，升降机可能向上做加速运动，可能向下做减速运动，故C错误．当F支>G时，物体超重，根据牛顿第二定律知，加速度方向一定向上，故D正确．答案：AD13.如图所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中()A．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB．木块受到的合力大小为maC．小车受到的摩擦力大小为mFm＋M D．小车受到的合力大小为(m＋M)a解析：把小车和木块看成一个整体，根据牛顿第二定律得：a＝FM＋m.木块水平方向只受静摩擦力，根据牛顿第二定律得：f＝ma＝mFM＋m，故A错误．对木块运用牛顿第二定律得：F合＝ma，故B正确．木块水平方向只受静摩擦力，根据牛顿第二定律得：f＝ma＝mFM＋m，故C正确．对小车运用牛顿第二定律得：F车合＝Ma，故D错误．故选BC.答案：BC14．如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上，两物体一起向右做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上，两物体一起向左做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则()A ．在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等B ．在两次作用过程中，F 1＋F 2<FC ．在两次作用过程中，F 1＋F 2＝FD ．在两次作用过程中，F 1F 2＝m 1m 2解析：当水平力F 作用于左端A 上，两物体一起向右做匀加速运动时，由牛顿第二定律，可得整体的加速度大小a ＝Fm 1＋m 2，方向向右；对木块B ，由牛顿第二定律，可得F 1＝m 2a ＝m 2Fm 1＋m 2.当水平力F 作用于右端B 上，两物体一起向左做匀加速运动时，由牛顿第二定律，可得整体的加速度大小a ＝Fm 1＋m 2，方向向左；对木块A ，由牛顿第二定律，可得F 2＝m 1a ＝m 1Fm 1＋m 2.因此，在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等，F 1＋F 2＝F ，F 1F 2＝m 2m 1，正确选项为A 、C. 答案：AC三、非选择题(共4小题，共46分)15．(6分)某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验．将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O ；(2)如图乙所示，卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O ，记录细绳套AO 、BO 的________及两弹簧测力计相应的读数．其中B 弹簧测力计的读数为________N ；(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出F A、F B的合力F′；(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：____________________________________________________________________________________．答案：(2)方向11.40(3)如图所示(4)在误差允许的范围内，F＝F′.16．(8分)气球下端悬挂一重物，以v0＝10 m/s匀速上升，当到达离地面h＝175 m处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么之后：(1)重物做竖直上抛运动还是自由落体运动？(2)重物经多少时间落到地面？(3)落地的速度多大(空气阻力不计，取g＝10 m/s2)?解：(1)物体做竖直上抛运动．(2)根据位移公式h＝v0t－12gt2，有－175＝10t－12×10t2，得t＝7 s，(3)v＝v0－gt，得v＝－60 m/s大小为60 m/s答案：(1)重物做竖直上抛运动(2)7 s(3)60 m/s17．(14分)质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，轻绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间．第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t3，求m1与m2之比．解析：第一次，小物块受力情况如图所示，设T1为轻绳张力，a1为两小物块加速度的大小，l为斜面长，则有m 1g －T 1＝m 1a 1， T 2－m 2g sin α＝m 2a 1， 又T 1＝T 2，a 1＝m 1－m 2sin αm 1＋m 2g ，同理a 2＝m 2－m 1sin αm 1＋m 2g ，由运动学公式得l ＝12a 1t 2，l ＝12a 2⎝⎛⎭⎫t 32，解得m 1m 2＝1119. 答案：111918．(18分)如图所示，长L ＝1.5 m ，高h ＝0.45 m ，质量M ＝10 kg 的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v 0＝3.6 m/s 时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F ＝50 N ，并同时将一个质量m ＝1 kg 的小球轻放在距木箱右端的P 点(小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．求：(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间； (2)小球放上P 点后，木箱向右运动的最大位移； (3)小球离开木箱时木箱的速度．解析：(1)木箱上表面的摩擦不计，因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态，离开木箱后将作自由落体运动．由h ＝12gt 2，得t ＝2h g＝2×0.4510s ＝0.3 s ， 小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为0.3 s. (2)小球放到木箱后，木箱的加速度为： a 1＝F ＋μ（M ＋m ）g M＝50＋0.2×（10＋1）×1010m/s 2＝7.2 m/s 2，木箱向右运动的最大位移为：x1＝0－v20－2a1＝0－3.62－2×7.2m＝0.9 m.小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移为0.9 m.(3)x1小于1 m，所以小球不会从木箱的左端掉下，木箱向左运动的加速度为：a2＝F－μ（M＋m）gM＝50－0.2×（10＋1）×1010m/s2＝2.8 m/s2，设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱，则：x2＝x1＋L3＝0.9 m＋0.5 m＝1.4 m.设木箱向左运动的时间为t2，则：由x2＝12a2t22得：t2＝2x2a2＝2×1.42.8s＝1 s.所以，小球离开木箱的瞬间，木箱的速度方向向左，大小为：v2＝a2t2＝2.8×1 m/s＝2.8 m/s.答案：(1)0.3 s(2)0.9 m(3)2.8 m/s。