2019-2020鲁科版物理必修1 章末综合测评(三)
2024_2025学年新教材高中物理第1章静电力与电场强度测评课后习题含解析鲁科版必修3
第1章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。
1~6是单选题,7~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.关于电场线的下列说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一摸索电荷所受静电力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定,和正电荷受力方向相同,和负电荷受力方向相反,故A选项错;电场强度的大小用电场线的疏密表示,与电场线的方向无关,故B、D 选项错,C选项对。
2.下列属于静电利用的做法是()A.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘B.印染厂中的空气须要肯定的湿度C.避雷针可以爱护建筑物D.行驶的油罐车车尾带一条拖地的铁链3.如图所示,四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同,以相同的水平速度被抛出,除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场(mg>qE),这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是t a、t b、t c、t d,不计空气阻力,则()A.t b<t a<t c<t dB.t b=t c<t a=t dC.t a=t d<t b<t cD.t b<t a=t d<t c,竖直方向上的加速度大小关系为a b>a a=a d>a c, at2得t b<t a=t d<t c,选项D正确。
又由h=124.A 、B 、C 三点在同始终线上,AB ∶BC=1∶2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的静电力为F ;移去A 处电荷,在C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为( ) A.-F2B.F2C.-FD.FA 处电场强度为E ,则F=qE ;由点电荷的电场强度公式E=FF F 2可知,C 处的电场强度为-F4,在C 处放电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为F'=-2q ·-F 4=F 2,选B 。
新鲁科版高中物理必修第一册_第三章_章末练习有答案
新鲁科版高中物理必修第一册第三章章末练习一、解答题1. 如图所示,某同学以水平力推水平地面上的桌子,但未推动。
请分析在他推桌子的过程中,桌受到哪些力的作用,并指出这些力的施力物体。
2. 在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计,两位同学各用5N的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端,测得弹簧伸长了2cm。
该弹簧测力计的读数应该是多少?弹簧的劲度系数是多少?二、作图题对下列情形中的物体A进行受力分析,并作出它的受力示意图。
(1)系有细绳的物体A静止于光滑斜面上[图(a)]。
(2)梯子A上端斜靠在竖直光滑墙面上,下端置于粗糙水平地面,且处于静止状态[图(b)]。
(3)系有细绳的小球A静止于光滑球面上[图(c)]。
三、解答题一根轻弹簧一端固定。
在弹性限度内,对另一端施加30N的拉力时,弹簧长度为20cm;若施加30N的压力时,弹簧长度为14cm。
求弹簧的原长和劲度系数。
如图所示,一木箱受到两个大小分别是F1=10N、F2=4N的水平推力的作用,且处于静止状态。
求木箱受到的摩擦力。
若将F1撤去,木箱受到的摩擦力又如何?如图所示,在水平桌面上放一个重力G A=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数=0.4。
为使这个木块沿桌面做匀速运动,水平拉力F应为多大?如果再在木块A上A加一块重力G B=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数B=0.2。
当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,作用于块A的水平拉力F应为多大?此时木块B是否受到摩擦力的作用?一只弹簧测力计由于更换内部弹簧,导致示数与真实值不符。
某同学进行了以下测试:不挂重物时,示数为2N;挂100N重物且保持静止时,示数为92N。
求示数为20N时,所挂物体的实际重力。
如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其中一面与风速垂直,风速为v0时刚好能推动该物块。
已知风对物块的推力,其中v为风速,S为物块迎风面积。
风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该物块的质量为多少?四、实验题小王在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时,安装好实验装置,让刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐。
2019-2020鲁科版高中物理必修1第3章《匀变速直线运动的研究》考试测试卷
第3章《匀变速直线运动的研究》测试卷一、单选题(共12小题)1.汽车以10 m/s的速度在平直公路上行驶,若它以加速度大小为2 m/s2进行刹车,则刹车时间是()A. 5 sB. 1 sC. 3 sD. 4 s2.以10 m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后加速度大小为4 m/s2,则()A.刹车后2秒的位移为28 mB.刹车后2秒的位移为12.5 mC.刹车后3秒的位移为12 mD.刹车后3秒的位移为12.5 m3.做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图所示,下列结论正确的是()A.t1、t3两时刻速度相同B.t2时刻速度和加速度均为零C.t1、t3两时刻加速度等值反向D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s4.让小车拖着纸带从某一倾斜的木板上滑下,启动打点计时器在纸带上留下如图所示的点迹.已知打点周期为T,点迹间各段长度已标在图上.若要求得该过程中小车运动的平均加速度,下列计算公式中最合理的是()A.由x=at2得a=B.由Δx=aT2得a=C.由Δx=aT2得a=D.由Δx=aT2得a=5.如图所示,一物体做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,其中B是A、C的中点.已知物体在AB段的平均速度为3 m/s,在BC段的平均速度为6 m/s,则物体经过B点时的速度是()A. 4 m/sB. 4.5 m/sC. 5 m/sD. 5.5 m/s6.两物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知()A.从第3 s起,两物体运动方向相同,且v A>v BB.两物体由同一位置开始运动,但A比B迟3 s才开始运动C.在5 s内物体的位移相同,5 s末A、B相遇D. 5 s内A、B的平均速度相等7.下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是()A.匀变速直线运动就是速度大小变化的直线运动B.加速度不变的运动就是匀变速直线运动C.匀变速直线运动的速度方向一定不变D.匀变速直线运动的加速度方向一定不变8.某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为v=(2t+4)m/s,则对这个质点运动描述,正确的是()A.初速度为0B.加速度为4 m/s2C.在3 s末,瞬时速度为10 m/sD.做匀减速直线运动9.一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3 s内与第6 s内通过的位移之比为x1∶x2,通过第3 m与通过第6 m时的平均速度之比为v1∶v2,则()A.x1∶x2=5∶11,v1∶v2=1∶B.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶C.x1∶x2=5∶11,v1∶v2=(+)∶(+)D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=(+)∶(+)10.如图为一物体的速度-时间图象,根据图线作出以下几个判定,正确的是()A.物体始终沿正方向运动B.物体先沿负方向运动,在t=2 s后开始沿正方向运动C.物体始终沿负方向运动D.物体先沿正方向运动,在t=2 s后开始沿负方向运动11.如图所示,根据打点计时器打出的纸带,判断哪条纸带表示物体做匀速运动()A.B.C.D.12.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为x,则它从出发开始经过的位移所用的时间为()A.B.C.D.t二、实验题(共3小题)13.某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示,倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球,当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)(多选)在实验中,下列说法正确的有()A.电路中的电源只能选用交流电源B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击M的同时按下停表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s,可求出重力加速度g=________m/s2(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差,为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2,他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响?请推导说明.14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220 V、50 Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(下述第(1)、(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度v c是________ m/s;(2)计算该物体的加速度a为________m/s2;(3)纸带上的A点所对应的物体的瞬时速度v A=________ m/s;(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________(填“大”或“小”).15.如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上,装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上,一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点.(1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为________(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________.纸带①和②上c、e两点间的平均速度①________(填“大于”“等于”或“小于”)②三、计算题(共3小题分)16.发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m/s2,燃烧30 s后第一级脱离;第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度大小为10 m/s2的匀减速运动,10 s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80 m/s2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?17.火车机车原来的速度是36 km/h,在一段下坡路上加速度为0.2 m/s2.机车行驶到下坡末端,速度增加到54 km/h.求机车通过这段下坡路所用的时间.18.如图所示,倾斜角度为37°的斜面,由AB和BC两部分组成,其中AB部分光滑,其长度为l=2 m,BC部分粗糙.物块P(可看成质点)从A点由静止释放,物块P在AB部分做匀加速直线运动,加速度大小为a1=4 m/s2,在BC部分做匀减速直线运动,加速度大小为a2=2 m/s2,到C点速度恰为零.求:(1)物块P经过B点时速度大小;(2)物块在斜面BC部分运动的时间及斜面BC的长度;(3)若D点是BC的中点,求物块P经过D点时的速度大小.四、填空题(共3小题)19.某辆汽车在笔直公路上试车时的运动图象如图所示,则该汽车加速阶段的加速度大小为_______ m/s2,减速阶段的位移大小为________ m.20.如图所示在“测量重力加速度”的实验中,如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样会导致测得的重力加速度______(填“偏大”或“偏小”).21.如图,是某质点做直线运动的v-t图象,由图可知:此质点的加速度为________ m/s2,6 s内质点的位移为________ m.答案解析1.【答案】A【解析】汽车刹车后做匀减速直线运动,设刹车时间为t,则有:t==s=5 s2.【答案】D【解析】设汽车减速到零需要的时间为t,已知初速度v0=10 m/s,加速度a=-4 m/s2由速度时间关系式:0=v0+at,解得:t=2.5 s,即汽车刹车后只能运动 2.5 s,以后物体静止不动.刹车后2秒的位移由位移时间关系式得:x1=v0t1+at=10×2 m+×(-4)×22m=12 m,A、B错误;刹车后3秒内的位移等于2.5 s内的位移:x=v0t+at2=10×2.5 m+×(-4)×2.52m=12.5 m,C错误,D正确.3.【答案】D【解析】由题图知,t1、t3时刻的速度大小相同,但方向相反,A错误;t2时刻速度为零,但斜率不为零,说明加速度不为零,B错误;t1、t3时刻图象斜率相同,加速度相同,C错误;若t2=2t1,由于加速度相同,所以0~t1和t1~t2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,D 项正确.4.【答案】D【解析】根据图示实验数据,由匀变速运动推论Δx=aT2得:a1=,a2=,加速度的平均值a==;5.【答案】C【解析】设物体的加速度是a,AC段的长度为2x,则AB段:2ax=v-v,AB=BC段:2ax=v-v,BC=联立以上4式,解得:物体在B点时的即时速度的大小:v B=5 m/s.6.【答案】A【解析】x-t图象的斜率表示速度,从第3 s起,A、B斜率都为正,且A的斜率大,A正确;由图象知A从x=5 m处开始运动,B物体从x=0处开始运动,B错误;由图象知A在5 s内位移为5 m,B位移为10 m,位移不相同,C错误;由平均速度公式得,5 s内:v A==m/s=1 m/s,==m/s=2 m/s,D错误.7.【答案】D【解析】匀变速直线运动的速度均匀变化,但速度大小变化的直线运动不一定是匀变速直线运动,A错;匀变速直线运动是加速度不变的运动,故加速度方向一定不变,但加速度不变的运动也可能是曲线运动,B错,D对;匀变速直线运动的速度方向可能是变化的,如以某初速度沿斜面向上做匀变速运动的物体的速度方向先是沿斜面向上,后又沿斜面向下,C错.8.【答案】C【解析】将题目中给出的速度公式与匀变速直线运动的速度公式v=v0+at比较可得:v0=4 m/sa=2 m/s2,初速度与加速度方向相同,质点做匀加速直线运动A、B、D错误;根据速度v=v0+at得:v=4 m/s +2×3 m/s=10 m/s,C正确;初速度与加速度方向相同,做加速运动,D错误.9.【答案】C【解析】质点从静止开始做匀加速直线运动,它在连续相等的时间内的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1),所以x3∶x6=(2×3-1)∶(2×6-1)=5∶11,B、D错误;连续相等位移上的时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…∶(-),t3∶t6=(-)∶(-).所以v1∶v2=∶=(+)∶(+).故选C.10.【答案】B【解析】从图象中可看出v的正与负,0~2 s时间内速度为负,表示与规定的正方向相反;2~4 s 内,速度为正,表示与规定的正方向一致.11.【答案】B【解析】在相同的时间内发生的位移相同,物体做匀速直线运动,打点计时器每隔一定时间打一个点,若做匀速直线运动,其点与点之间的间隔应相同,可知B正确.12.【答案】B【解析】设从出发到经过用时t′,则x=at2,=at′2,由以上两式得t′=,B正确.13.【答案】(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度多次重复实验,结果取平均值(其他答案只要合理也可)(4)由H1=g(-Δt)2和H2=g(-Δt)2,可得g=,因此可以消去Δt的影响.【解析】(1)电路中的电源的作用是为电磁铁通电,选用交流电源和直流电源都可以,故A错误,实验前应将M调整到电磁铁的正下方,以便于金属球敲击弹性金属征M,故B正确,用直尺测量金属球下端到M的同时按下停表开始计时,故D正确.(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s,则t=0.65 s,根据H=gt2,求得g≈9.4 m/s2.(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理即可)(4)由H1=g(-Δt)2和H2=g(-Δt)2,可得g=,因此可以消去Δt的影响.14.【答案】(1)0.16~0.17(2) 0.40~0.45(3) 0.070~0.080(4)大【解析】(1)每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,即相邻两个计数点的时间间隔是T =0.1 s,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:v C==0.16 m/s;(2)采用逐差法求解加速度,根据公式Δx=aT2,有EF-BC=3aT2,DE-AB=3aT2,得DF-AC=6aT2,得a=0.42 m/s2;(3)由匀变速直线运动速度与时间关系式得:v A=v C-a(2T)=0.076 m/s(4)若交变电流的频率是f=49 Hz时,相邻两个计数点的时间间隔T变大了,但做实验的同学并不知道,用了较小的T,所以引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大.15.【答案】(1)纸带①b、c两点间的距离为2.10 cm纸带②b、c两点间的距离为2.40 cm(2)纸带①c、e两点间的平速速度为1.13 m/s纸带②c、e两点间的平均速度为1.25 m/s小于【解析】(1)因为刻度尺的最小刻度是1 mm,读数要估读到0.1 mm,选①纸带读出b、c两点间的距离为6.00 cm-3.90 cm=2.10 cm.选②纸带读出b、c两点间的距离为6.50 cm-4.10 cm=2.40 cm(2)选①纸带读出c、e两点间的距离为4.50 cm,相对应的平均速度①=≈1.13 m/s,选②纸带读出c、e两点间的距离为5.00 cm,相对应的平均速度②==1.25 m/s所以平均速度①小于②.16.【答案】8600 m/s【解析】整个过程中卫星运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理:第一级火箭燃烧完毕脱离时的速度v1=a1t1=50×30 m/s=1500 m/s,减速上升10 s后的速度v2=v1-a2t2=(1500-10×10) m/s=1400 m/s,第二级火箭熄火时的速度v3=v2+a3t3=1400 m/s+80×90 m/s=8600 m/s.17.【答案】25 s【解析】初速度v0=36 km/h=10 m/s,末速度v=54 km/h=15 m/s,加速度a=0.2 m/s2.由v=v0+at得:t==s=25 s.故机车通过这段下坡路所用的时间为25 s.18.【答案】(1)4 m/s(2)2 s 4 m(3)2m/s【解析】(1)物块P经过B点的速度v=2a1l,解得v B==m/s=4 m/s.(2)物块在斜面BC部分运动的时间t==s=2 s,由B到C,由v=2a2d得,d==m=4 m.(3)物块由P到D,v-v=-2a2代入数据解得v D=2m/s19.【答案】1.5 150【解析】根据速度图象可得,该汽车加速阶段的加速度大小为a==m/s2=1.5 m/s2;减速阶段的位移x=m=150 m.20.【答案】偏小【解析】实际实验中,如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,导致测得的重力加速度偏小.21.【答案】-16【解析】速度-时间图象的斜率表示加速度,a===-1 m/s2,负号表示加速度的方向与初速度方向相反.速度-时间图象与时间轴围成的“面积”等于位移的大小,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负,故6 s内的位移:x=(×4×4-×2×2) m=6 m。
(新教材)鲁科版 物理 必修第一册 综合测试题(含答案)
绝密★启用前(新教材)鲁科版物理必修第一册综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.物体在做直线运动,则下列对其运动的描述,正确的是()A.当加速度为负值时,则一定是匀减速直线运动B.加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动D.若物体在运动的过程中,速度的方向发生改变,则一定不是匀变速直线运动2.物体以一定的速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面的最高点时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度处的B点时,所用的时间为t,则物体从B滑到C所用的时间为()A.tB. 2tC. 0.5tD.无法计算3.如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角α=30°,弹簧水平,以下说法正确的是()A.细线拉力大小为mgB.弹簧的弹力大小为mgC.剪断左侧细线瞬间,b球加速度为0D.剪断左侧细线瞬间,a球加速度为g4.如下图所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力()A.大小为7.5 NB.大小为10 NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方5.我国古典小说《镜花缘》第七十九回中,宝云问奶公家乡有什么趣闻。
奶公说前几天刮了一阵大风,把咱们家的一口井忽然吹到墙外去了。
你认为,对“井在运动”的参考系判断正确的是()A.井B.奶公C.墙D.风6.某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象,如图所示.下列说法正确的是()A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05 s打一个点B.小车做匀速直线运动C.小车在t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/sD.小车的加速度大小为0.04 m/s27.关于惯性的叙述中正确的是()A.惯性是物体保持原来运动状态的力B.速度越大,物体的惯性也越大C.同一物体在地球上的惯性比在月球上的大D.不论在什么地方,物体的质量越大惯性也越大8.某飞机由静止开始做匀加速直线运动,从运动开始到起飞共前进1 600 m,所用时间为40 s.则它的加速度a和离地时的速度v分别为()A. 2 m/s280 m/sB. 1 m/s240 m/sC. 1 m/s280 m/sD. 2 m/s240 m/s9.弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系如图所示,该弹簧的劲度系数为()A. 0.4 N/mB. 4 N/mC. 40 N/mD. 400 N/m10.一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是()A.B.C.D.二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验,下列做法正确的是()A.电磁打点计时器打点的时间间隔与工作电压有关B.电火花计时器使用220 V的交流电源,电磁打点计时器使用6 V以下的交流电源,但正常工作时,都是每隔0.02 s打一次点C.实验前要平衡小车受到的阻力D.利用正确实验操作打的纸带,可以求出某一段时间内小车的平均速度12.(多选)如图所示,粗糙的固定斜面上放置一质量为m的木箱,斜面的倾角为α=30°,木箱与斜面间的动摩擦因数为μ=,现对木箱施一拉力F,使木箱沿斜面向上做匀速直线运动.设F的方向与水平面的夹角为θ(图中未画出),在θ从0°逆时针逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则()A.F一直减小B.F的最小值为mgC.F先减小后增大D.当θ=0°时,斜面对m的作用力为F sinα+mg cosα13.(多选)甲、乙两辆汽车,同时在一条平直的公路上自西向东运动,开始时刻两车平齐,相对于地面的速度—时间图象如图所示.关于它们的运动,下列几个人的说法正确的是()A.甲车中的乘客说:乙车先以速度v0向西做匀减速运动,后(向甲车)做匀加速运动,以速度v0从甲车旁边通过后,一直向东远离而去B.乙车中的乘客说:甲车先以速度v0向东做匀减速运动,后(向乙车)做匀加速运动,以速度v0从乙车旁边通过后,一直向西远离而去C.某同学根据v-t图象说:乙车速度增加到v0时,两车再次相遇(平齐)D.另一个同学根据v-t图象说:开始甲车在前、乙车在后,两车间距离先增大、后减小,当乙车速度增大到v0时,两车恰好平齐14.(多选)如图所示为甲、乙两质点从同一地点同时开始运动的位移-时间图像(x-t图像),由图像可以看出()A. 0~6 s时间内,甲质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动B. 0~6 s时间内,乙质点先沿正方向做加速运动,后沿负方向做减速运动C. 0~6 s时间内,乙的速度始终小于甲的速度D. 0~3 s时间内,当甲质点的速度为10 m/s时,甲、乙两质点之间的距离最大分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s,试完成下面问题.(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是________.A.时间间隔 B.加速度C.瞬时速度 D.平均速度(2)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中.求出4点对应的时刻的瞬时速度.(要求保留3位有效数字)(3)在如图所示的直角坐标系中作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.(4)由图象求出小车的加速度a=________m/s2.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示,倾斜角度为37°的斜面,由AB和BC两部分组成,其中AB部分光滑,其长度为l=2 m,BC部分粗糙.物块P(可看成质点)从A点由静止释放,物块P在AB部分做匀加速直线运动,加速度大小为a1=4 m/s2,在BC部分做匀减速直线运动,加速度大小为a2=2 m/s2,到C点速度恰为零.求:(1)物块P经过B点时速度大小;(2)物块在斜面BC部分运动的时间及斜面BC的长度;(3)若D点是BC的中点,求物块P经过D点时的速度大小.17.按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力.(1)一个分力在水平方向上,并等于240 N,求另一个分力的大小和方向.(2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图所示),求两个分力的大小.18.一质量m=2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°且足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图所示(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)。
2019_2020学年高中物理综合达标检测(含解析)鲁科版必修1
综合达标检测(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,每小题至少一个答案正确,选不全得2分)1.下列物理量都属于矢量的是( )A.位移、速度和时间B.力、速度和路程C.路程、位移和力D.速度、加速度和力解析:矢量既有大小,又有方向,且运算满足平行四边形定则的物理量.据此可判定D 选项正确.答案:D2.关于速度和加速度的说法中,正确的是( )A.速度是描述运动物体位置变化大小的物理量,而加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量B.运动物体速度变化的大小与速度变化的快慢在实质上是同一个意思C.速度的变化率表示速度变化的快慢,速度变化的大小表示速度增量的大小D.速度是描述运动物体位置变化快慢的物理量,加速度是描述物体位移变化快慢的物理量解析:要从基本概念入手,弄清各物理量的意义,位移是描述物体位置变化的物理量,速度是描述物体运动快慢的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量.答案:C3.南非世界杯开幕式于2010年6月11日21∶00时(北京时间)在约翰内斯堡开幕,所有比赛历时31天,以上记录时间的数据分别指的是( )A.时刻和时间间隔B.时间间隔和时刻C.都是时刻D.都是时间间隔解析:2010年6月11日21∶00时指的是开幕的时刻;31天是所有比赛所用的时间,指的是时间间隔,故A正确.答案:A4.2011年11月3日,我国自行研制的“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在距地球343公里的轨道实现了自动对接,为我国未来建设空间站迈出了关键一步.根据中国载人航天工程交会对接的任务规划,2012年内还将开展“神舟九号”、“神舟十号”与“天宫一号”的空间交会对接试验.下列说法中正确的是( )A.发射“神舟八号”时,火箭喷出的气体推动空气,空气给火箭一个反作用力B.研究“神舟八号”与“天宫一号”对接时,可将它们都视为质点C.对接时,“神舟八号”给“天宫一号”的力大小等于“天宫一号”给“神舟八号”的力D .对接后“神舟八号”与“天宫一号”的组合体处于完全失重状态解析:A 选项中应是喷出的气体给火箭一个反作用力,故A 错;B 选项中若把“神舟八号”与“天宫一号”视为质点,则无法对接,故B 错;“神舟八号”与“天宫一号”之间的相互作用力必大小相等,故C 对;“神舟八号”与“天宫一号”的组合体处于完全失重状态,故D 对.答案:CD5.在足球比赛中,一前锋队员面对对方的守门员,用脚轻轻地将球一挑,足球在空中划过一道弧线进入球门.若不计空气阻力,使足球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是 ( )A .前锋队员B .地球C .守门员D .足球解析:足球在空中只受重力,因此足球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是地球,由此可知B 项正确.答案:B6.下列说法正确的是( )A .当火车加速离开车站时,它的惯性越来越大B .物体若不受任何力的作用,则一定处于静止状态C .物体的运动状态发生了改变,则它的速度一定发生了变化D .在力学中,国际单位制规定力、质量、时间为三个基本物理量解析:惯性只与质量有关,与运动状态无关,故A 错;因物体不受力,故其处于匀速运动或静止状态,故B 错;运动状态改变指的是速度发生变化,故C 对;国际单位制规定长度、质量、时间为力学中的三个基本物理量,故D 对.答案:C7.下列说法中不正确...的是( ) A .根据速度定义式v =Δx Δt ,当Δt 极小时,Δx Δt就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义运用了极限的思想方法B .英国科学家牛顿在研究运动和力的关系时,提出了著名的斜面实验.该实验运用了理想实验的方法C .在探究加速度、力、质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验运用了控制变量法D .伽利略对自由落体运动的研究,采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法解析:B 选项中应是伽利略在研究运动和力的关系时,提出了斜面实验,故B 错.答案:B8.“街下儿童仰面时,清明妆点正堪宜,游丝一断浑无力,莫向东风怨别离.”这是《红楼梦》中咏风筝的诗.风筝在风力F 、线的拉力T 以及重力G 的作用下,能够平稳地飞在蓝天上.下面各图是某同学关于风筝此时在空中的受力分析的四种可能性,其中正确的是( )解析:风力F 应与风筝面垂直向上,可排除B 、D ;C 选项中三力不能平衡,可排除C. 答案:A9. 如图所示,不计细绳和滑轮的质量以及绳与滑轮间的摩擦,质量为M 的物体A 放在光滑水平桌面上,物体B 的质量为m ,由静止开始释放物体A ,物体B 拉着物体A 加速运动,在A 与滑轮碰前的运动过程中,关于细绳拉力的叙述正确的是( )A .细绳拉力大小等于mgB .如果增大物体A 的质量,细绳拉力增大C .细绳拉力大小与物体A 的质量大小无关D .细绳拉力大小与物体B 的质量大小无关解析:对B 物体有,mg -T =ma ①对A 物体有,T =Ma ②由①、②得拉力T =Mmg M +m =mg 1+m M③ 故A 错,当增大M 时,由③可知,绳拉力增大,故B 对、C 错;当改变物体B 的质量m 时,由③得,拉力T 也会改变,故D 错.答案:B10.下列各图中,图(1)是甲物体的位移-时间图象;图(2)是乙物体的速度-时间图象;图(3)是丙物体的加速度-时间图象;图(4)是丁物体所受合力随时间变化的图象.四幅图的图线都是直线,由图可以判定( )A .甲物体受到不为零、且恒定的合力作用B .乙物体受到的合力不为零、且恒定C .丙物体的速度一定越来越大D .丁物体的加速度越来越大解析:图(1)中斜率恒定,表明甲物体做匀速运动,合力为0,故A错;图(2)中斜率恒定,表明乙物体加速度恒定,合力恒定,故B对;图(3)中加速度a大小方向都恒定,但与速度v 的方向关系未知,不能确定丙物体加速或减速,故C错;图(4)中合力F随时间增大,根据牛顿第二定律可知,丁物体的加速度会越来越大,故D对.答案:BD二、实验题(本大题共2小题,共16分)11.(8分)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法有________(填字母代号).A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些解析:本题考查的是探究平行四边形定则的实验.(1)力的合成依据就是等效,所以橡皮筋两次必须拉至同一位置,B、D项正确;(2)为了减小误差,各力必须在同一平面内,B项正确,作出的平行四边形不能太扁,C项错误,另外确定力的方向时要尽量准确,D项的做法可以减小误差,A项内容不必要.答案:(1)BD (2)BD12.(8分)在“探究加速度与力的关系”实验中,(1)打出的一条纸带如图所示,相邻计数点间的距离s1=1.17 cm、s2=1.87 cm、s3=2.48 cm、s4=3.14 cm、s5=3.80 cm、s6=4.44 cm.则可计算出小车的加速度a=________ m/s2(结果保留三位有效数字).(2)某同学在保持小车质量不变的前提下,根据测量的数据得出小车的a-F关系图象如图所示,造成这一结果的原因可能是________________________________________________________________________.解析:(1)a =s 4+s 5+s 6-s 1-s 2-s 39T 2 =(3.14+3.80+4.44-1.17-1.87-2.48)×10-29×0.12m/s 2 =0.65 m/s 2.(2)图线与F 轴有交点,说明拉力增大到一定值时,小车才能做加速运动.实验前没平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.答案:(1)0.65 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(10分)高速公路给人们带来方便,但是因为在高速公路上汽车行驶的速度大,雾天往往出现多辆汽车追尾连续相撞的事故.如果某天有薄雾,某小汽车在高速公路上行驶途中某时刻的速度计如图所示.(1)现在指示的车速是多少?这是平均速度还是瞬时速度?(2)如果司机的反应时间是0.5秒,那么前方50米处有辆汽车突然停止,要避免事故发生,小汽车刹车的加速度至少应为多大?解析:(2)在反应时间内,汽车做匀速运动,位移s 1=vt 1=20×0.5 m=10 m ①汽车做匀减速直线运动,最大位移s 2=50 m -s 1=40 m ②由v 2-v 20=2as 2得a =v 2-v 202s 2=02-2022×40 m/s 2=-5 m/s 2③ 答案:(1)72 km/h 或20 m/s 瞬时速度 (2)5 m/s 214.(10分) 如图所示,质量为m 的物体,用水平细绳AB 拉住,静止在倾角为θ的固定光滑斜面上,求物体对斜面压力的大小.解析:以物体m 为研究对象建立如图所示坐标系,由平衡条件得N cos θ-mg =0解得N =mg cos θ据牛顿第三定律,物体对斜面压力的大小为N ′=N =mg cos θ. 答案:mgcos θ15.(12分)为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房处的竖直杆直接滑下,设消防员先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m =65 kg 的消防员,在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中,重心共下降了h =11.4 m ,该消防员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到f m =975 N ,消防员着地的速度不能超过v =6 m/s.(g =10 m/s 2)求:(1)消防员下滑过程中速度的最大值;(2)消防员下滑过程的最短时间.解析:消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,有最大加速度.设消防员下滑过程中速度的最大值为v m ,则v 2m =2gh 1对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a ,则v 2m -v 2=2ah 2由牛顿第二定律得:f m -mg =ma 得a =5 m/s 2由题意:h =h 1+h 2 联立解得:v m =10 m/s(2)对消防员自由下落:v m =gt 1 得t 1=1.0 s对消防员匀减速直线运动:v =v m -at 2 得t 2=0.8 s故消防员下滑过程的最短时间:t =t 1+t 2=1.8 s.答案:(1)10 m/s (2)1.8 s16.(12分)一人驾车驶上一个斜坡,突然发现一个小孩因追逐皮球而从车前横穿马路,立即急刹车,车轮被抱死后在地上划出了18 m 长的痕迹,幸好没撞着孩子.这时站在路边的一位警察走过来,递给驾车者一张超速行驶的罚单.此处最高限速为50 km/h ,驾车者估测坡面的倾角为20°,从资料上查出车胎与地面间的动摩擦因数为0.6,请你帮助驾车者判断警察对他开超速罚单是否合理(取sin 20°=0.34,cos 20°=0.94,g =10 m/s 2).解析:对汽车受力分析如图所示,取初速度方向为正方向.根据牛顿第二定律可列式如下:-mg sin 20°-f =ma ① N =mg cos θ②f =μN ③又0-v 20=2as ④联立以上各式可得a=-9.04 m/s2、v0=18 m/s=64.8 km/h>50 km/h,所以驾车者超速,警察对他开超速罚单是合理的.答案:合理。
鲁科版((2019)高中物理必修1《第1章 运动的描述》测试卷(3)(含答案解析)
鲁科版(2019)必修1《第1章运动的描述》测试卷(3)一、单选题(本大题共9小题,共45.0分)1.台球以10m/s的速度垂直撞击框边后以8m/s的速度反向弹回,若地球与框边的接触时间为0.1s,(取初速度方向为正方向)下列说法正确的是()A. 此过程速度改变量为2m/sB. 此过程速度改变量为18m/sC. 台球在水平方向的平均加速度大小为20m/s2,方向沿球弹回的方向D. 台球在水平方向的平均加速度大小为180m/s2,方向沿球弹回的方向2.关于位移与路程,下列说法中正确的是()A. 在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的B. 在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的C. 在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程D. 在曲线运动中,物体的位移大小可能大于其路程3.直升飞机在降落过程中,飞行员看到地面在上升.他选择的参照物是()A. 地球B. 太阳C. 天空D. 飞机4.一人骑车由南向北行驶,这时有辆汽车也由南向北从他身旁疾驶而去.若以这辆汽车为参考系,此人()A. 向北运动B. 向南运动C. 静止D. 运动方向无法判定5.如图所示为某质点运动的位移(x)−时间(t)图象.则下列说法正确的是()A. 图象就是质点的运动轨迹B. 质点一定做曲线运动C. 在t0时刻,质点回到出发点D. 质点运动的速度先增大后减小6.在攀枝花市第三十三届中学生田径运动会上,我校运动员顽强拼搏,挑战极限,取得了优异的成绩.下面关于运动员们“快”字理解不正确的是()A. 小李同学在800米决赛中取得了第一名,同学们纷纷说他跑的“快”,是指小李同学的平均速率大B. 小王同学在100米决赛中起跑很“快”,是指小王同学起跑时加速度大C. 小刘同学在100米决赛中取得了第一名,好“快”呀,是指小刘同学的平均速度大D. 在100米决赛中,小刘同学取得了第一名,小王同学取得了第二名.同学们说小刘同学比小王同学跑的“快”,是指任意时刻速度大7.物体从A点由静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。
2019-2020学年高中物理(新教材)鲁科版必修1章末测评(三)
章末综合测评(三)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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.下列有关力的一些说法正确的是()A.物体被竖直向上抛出后,因为受到一个竖直向上的升力作用才上升B.放在斜面上的物体会沿斜面下滑,是因为受了一个下滑力的作用C.放在水中的木块浮于水面,是因为受了一个浮力的作用D.运动员跳远腾空后,是因为受了一个强大的冲力作用,所以能前进几米C[竖直向上抛出去的物体的上升过程,升力是谁施予的?沿斜面下滑的物体,下滑力是谁施予的?运动员腾空后冲力是谁施予的?因为都找不到施力物体,所以A、B、D均错误,浮力的施力物体是水,所以C正确.]2.如图所示各种情况下,光滑的小球均处于静止状态,a、b两者之间一定有弹力的是()A B C DB[假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力,则小球不可能处于静止状态,故小球只是接触,而无形变,故没有弹力作用;B中由于绳子的拉力不竖直,故两球间存在弹力,则B正确,A、C、D错误.]3.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ1(m+M)gC.μ2mg D.μ1Mg+μ2mgC[长木板ab未动,即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力,由于P在长木板ab上滑动,即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg.由平衡条件可知,地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg,即只有C正确.]4.如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B,B对物体A的摩擦力分别为()A.6 N 3 N B.1 N 1 NC.0 1 N D.0 2 NC[以A、B整体为研究对象进行受力分析,可知地面对B的摩擦力为零;再以A为研究对象进行受力分析,可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反,大小为1 N,所以选项C正确.]5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,两木块与地面间的动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A.l+μk m1g B.l+μk(m1+m2)gC.l+μk m2g D.l+μk⎝⎛⎭⎪⎫m1m2m1+m2gA[对木块1,它受到弹簧的弹力F=kΔl与它受到的摩擦力f=μm1g平衡,即kΔl=μm1g,所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是l+μk m1g,选项A正确.]6.如图所示,在水平力F作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个C[木块B静止,受到重力、斜面的支持力、A给的压力作用,木块A必受到B施加的向右的摩擦力作用,则A对B施加向左的摩擦力作用,斜面对B施加的摩擦力可有可无,故C正确.]7.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法错误的是()甲乙丙丁A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变ABD[静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力,受到的重力是地球对球的向下的力,选项A错误;静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力,选项B错误;踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用,选项C正确;网中的足球受到弹力是由于网发生了形变,选项D错误.]8.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,这里物品相对与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.]9.如图所示,A、B、C叠放在一起,F作用在B上,三物体仍保持静止,则下列说法正确的是()A.C受到地面对其向左的摩擦力B.A受到水平向右的摩擦力C.B对C的摩擦力方向水平向右D.C共受到五个力作用ACD[以A、B、C为整体进行研究,整体在水平方向上受力平衡,因此C 受到地面的摩擦力大小等于拉力F,方向向左,A正确;以A为研究对象,A不受摩擦力,B错误;以A、B为整体,B受到C对其向左的摩擦力,所以B对C 的摩擦力方向水平向右,C正确;以C为研究对象,受力分析可知,C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力,共五个力,D正确.] 10.如图所示,木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起沿斜面匀速下滑,则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有()A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0BD[因木块m和M整体沿斜面匀速下滑,所以M与斜面之间一定存在摩擦力,故M、斜面间的动摩擦因数μ2一定不等于零;因木块m和M的接触面水平,由m的运动状态可知,它一定不受M的摩擦力,所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零,也可以不为零,B、D项正确.]二、非选择题(本题共6小题,共60分,按题目要求作答)11.(6分)如图所示,甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案,根据你的经验和相关知识回答下列问题.甲乙(1)用水平力拉木块A或B,为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力,下列说法中正确的是________.A.甲图中只要A相对B滑动即可,乙图中A必须做匀速运动B.乙图中只要A相对B滑动即可,甲图中B必须做匀速运动C.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则两种情况下两弹簧测力计的读数相同D.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则甲图中弹簧测力计的读数较大(2)设木块A和B的质量分别为m A=2 kg,m B=4 kg,木块A和B间的动摩擦因数μ1=0.2,木块B与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100 N/m,g取10 m/s2.则在甲图中,B匀速运动时,外力F B的大小为________N,弹簧测力计中弹簧的伸长量为________cm.[详细分析](1)实验时如果木块不保持匀速直线运动,则摩擦力不等于拉力,只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成一对平衡力.题图甲中拉动B时,木块B受到向左的摩擦力,由于木块A相对地面静止,只要A相对B滑动即可;题图乙中,A必须做匀速运动,摩擦力才等于拉力,A正确,B错误.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,滑动摩擦力等于弹簧弹力,由于A对B压力相等,因此滑动摩擦力相等,故弹簧测力计示数相等,C正确,D错误.(2)A、B间滑动摩擦力f1=μ1m A g=4 N,B与地面间滑动摩擦力f2=μ2(m A+m B)g=18 N.题图甲中,B受f1、f2两个摩擦力作用,且方向均向左,故F B=f1+f2=22 N,弹簧测力计弹力F1=f1=4 N,由F1=kx1得x1=4 cm.[答案](1)AC(2)22 412.(10分)某同学和你一起探究弹簧弹力和伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2……;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是________和________.测量记录表:37录表中:(3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.请你给出第四个差值:d4=________=________cm.(4)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=________,代入数据解得ΔL=________cm.(5)计算弹簧的劲度系数k=______________N/m.(g取9.8 m/s2)[详细分析](1)读数时应估读一位,所以表格中L5、L6数值在记录时有误.(2)根据图示进行测量结果读数时,要确保有效位数正确,估读在误差允许的范围内.(3)第四个差值d4=L7-L3=7.20 cm.(4)平均伸长量ΔL =d 1+d 2+d 3+d 44×4=1.75 cm. (5)k =F ΔL =0.05×9.80.017 5N/m =28 N/m. [答案] (1)L 5 L 6(2)6.85(6.84~6.86) 14.05(14.04~14.06)(3)L 7-L 3 7.20(7.18~7.22)(4)d 1+d 2+d 3+d 44×41.75 (5)2813.(10分)如图所示,质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上,现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接,当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变.已知弹簧B和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变,求a 、b 两点间的距离.[详细分析] 当弹簧C 处于水平位置且右端位于a 点时,弹簧C 刚好没有发生形变根据胡克定律,弹簧B 压缩的长度x B =mg k 1当将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变 根据胡克定律,弹簧C 伸长的长度x C =mg k 2 根据几何知识得,a 、b 两点间的距离l =x B +x C =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2. [答案] mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2 14.(10分)如图所示,一质量为2 kg 的物块被夹在两木板之间,物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同.若把该物块从上面匀速抽出,需50 N 的力.若把它从下面匀速抽出,需多大的力?(设两木板对物块的压力不变,g 取10m/s2)[详细分析]因为两木板对物块的压力N不变,由公式f=μN可得,将物块匀速抽出时,物块所受的滑动摩擦力不变.设物块与一块木板之间的摩擦力为f,当把该物块从上面匀速抽出时,对物块进行受力分析,如图甲所示,物块受竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力2f和竖直向甲上的拉力F,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F=2f+mg①当把该物块从下面匀速抽出时,对物块进行受力分析,如图乙所示,物块受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力2f和竖直向下的拉力F′,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F′+mg=2f②乙将mg=20 N,F=50 N代入①②,解得F′=10 N.[答案]10 N15.(12分)用一根长20 cm,劲度系数k=200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7 cm时,木块在桌面上做匀速运动.(g取10 N/kg)求:(1)木块受到的最大静摩擦力为多大?静摩擦力的变化范围是多少?(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时,滑动摩擦力如何变化?[详细分析](1)木块在未滑动前,根据木块平衡条件可知,木块受到的桌面的弹力N与木块重力G大小相等、方向相反,静摩擦力f与弹簧的拉力F大小相等、方向相反,其受力情况如图所示.木块在刚滑动之前,受到的静摩擦力达到最大值.f max=k(x1-x0)=200×(0.224-0.20) N=4.8 N木块在未开始运动之前,受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反.木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大,其变化范围是0~f max,即0~4.8 N.(2)木块匀速滑动时,f滑=μN=μG又f滑=F弹=k(x2-x0),解得μ=0.34.(3)因为滑动摩擦力f滑=μN,f滑是由μ与N决定的,μ和N不变,所示f滑不变,与弹簧长度无关.[答案](1)4.8 N0~4.8 N(2)0.34(3)不变16.(12分)如图所示,重为20 N的物块放在水平桌面上,用F=8 N的水平拉力拉物块,可使其做匀速直线运动.求:(1)物块所受的滑动摩擦力为多大?(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大?(3)当水平拉力增大到16 N时,物块受到的滑动摩擦力为多大?(4)物块运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大?[详细分析](1)物块匀速运动时,在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用,如图所示.水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力f,物块匀速运动时,这两个力大小相等、方向相反,即f=F.所以物块所受的滑动摩擦力f=8 N.(2)竖直方向由二力平衡得:桌面对物块的支持力N=G=20 N 由滑动摩擦力公式f=μN得μ=fN =8 N20 N=0.4.(3)当水平拉力增大到16 N时,这时拉力和滑动摩擦力不再相等,应当用滑动摩擦力公式求解.由于f=μN,且μ和N都没有变,所以这时的滑动摩擦力f=μN=0.4×20 N =8 N.(4)当撤去拉力后,在停止运动前,物块始终受到滑动摩擦力的作用.由f=μN,且μ和N均未变,可知f=8 N.[答案](1)8 N(2)0.4(3)8 N(4)8 N。
19-20鲁科版高中物理选修1-1章末综合测评3 打开电磁学的大门
章末综合测评(三) 打开电磁学的大门(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代.其中电动机依据的物理原理是( )A .磁场对电流的作用B .磁铁间的相互作用C .惯性定律D .万有引力定律A [电动机依据的物理原理是磁场对电流的作用.]2.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L 、质量为m 、通有电流I 的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向为( )A .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向下 B .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向上 C .B =mg sin αIL ,方向竖直向下D .B =mg sin αIL ,方向水平向右 A [根据电流方向和所给磁场方向的关系可以确定通电导线所受安培力F 分别如图所示,又因为导线还受重力和支持力,根据力的平衡条件知只有①、③两种情况是可能的,其中①中F =mg sin α,B =mg sin αIL ,③中B =mg IL tan α,故A正确.]3.来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将()A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地点,稍向东偏转C.相对于预定地点,稍向西偏转D.相对于预定地点,稍向北偏转B[地球表面地磁场方向由南向北,质子是氢原子核,带正电.根据左手定则可判定,质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东.] 4.关于回旋加速器,下列说法正确的是()A.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的B.回旋加速器使粒子获得的最大动能与加速电压成正比C.回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的D.带电粒子在回旋加速器中不断被加速,因而它做圆周运动一周所用的时间越来越短C[回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转的,粒子在磁场中运动的时间与运动速度的大小无关,由R=m v mBq得v m=BqRm,所以E km=12m v2m=B2q2R22m,即粒子获得的最大动能与加速电压无关,故只有C正确.]5.如图所示,水平桌面上放一根条形磁铁,磁铁上方正中央吊着跟磁铁垂直的导线,当导线中通入指向纸内的电流时()A.悬线上的拉力将变大B.悬线上的拉力将不变C.磁铁对水平桌面的压力将变大D.磁铁对水平桌面的压力将不变C[如图所示,画出一条通过导线所在处的磁感线,磁场方向水平向左,由左手定则知,导线受安培力方向竖直向上,所以悬线的拉力将变小,A、B均错;根据牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁的作用力方向竖直向下,所以磁铁对桌面压力增大,C对,D错.] 6.一根容易形变的弹性导线,两端固定,导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()A B C DD[A图中导线不受力,故它不会弯曲,A错.B图中导线受到垂直纸面向里的安培力,它不会向右弯曲,B错.C中导线受到水平向右的安培力,导线不会向左弯曲,C错.D中导线受到水平向右的安培力,故它向右弯曲,D对.] 7.关于洛伦兹力的特点,下列说法正确的是()A.洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向B.洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力,静止的电荷不会受到洛伦兹力C.当电荷运动方向和磁场方向相同或相反的时候,电荷不受洛伦兹力D.只要电荷放在磁场中,就一定受到洛伦兹力ABC[静止的电荷在磁场中不受洛伦兹力,当电荷运动方向与磁场方向平行时,也不受洛伦兹力,故只有D错误.]8.一长方形金属块放在匀强磁场中,将金属块通以电流,磁场方向和电流方向如图所示,则在金属块两表面M、N上()A.M集聚了电子B.M集聚了正电荷C.N集聚了电子D.N集聚了正电荷AD[在金属中自由电子的定向移动形成电流,所以图中的电流可以看成是相反方向运动的电子流,由左手定则可知电子受洛伦兹力向上,所以M面上聚集了电子.]9.如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A.小球的动能相同B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同D.小球的向心加速度相同AD[带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直,对小球不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故两次经过O点时速度大小不变,动能相同,A正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反,由左手定则可知两次过O点洛伦兹力方向相反,绳的拉力大小也就不同,故B、C错误;由a=v2R可知向心加速度相同,D正确.]10.如图所示,水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场.MN板带正电,PQ板带负电,磁场方向垂直纸面向里.一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下,从I点由静止开始沿曲线IJK运动,到达K点时速度为零,J是曲线上离MN板最远的点,则下列说法正确的是()A.在I点和K点的加速度大小相等,方向相同B.在I点和K点的加速度大小相等,方向不同C.在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力D.在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力AC[电荷所受的洛伦兹力F=qvB,当电荷的速度为零时,洛伦兹力为零,故电荷在I点和K点只受到电场力的作用,故在这两点的加速度大小相等,方向相同,A正确,B错误;由于J点是曲线上离MN板最远的点,说明电荷在J点具有与MN平行的速度,带电粒子在J点受到电场力和洛伦兹力,轨迹能够向上偏折,则说明洛伦兹力大于电场力,故C正确,D错误.]二、非选择题(本题共4小题,共40分,按题目要求作答)11.(8分)通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流时,通电直导线A受到水平向________的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受到的安培力方向水平向________.[解析]由图可知,直导线A位于导线环B产生的垂直向里的磁场中,根据左手定则,可判断导线A受到的安培力方向向右.当A、B中的电流方向改变时,A导线处于导线B产生的垂直向外的磁场中,同时导线A的电流方向改变,依据左手定则可以判定,A 受安培力仍水平向右.【答案】 右 右12.(8分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B =0.5 T ,方向垂直纸面向外,在纸面内放置长L =0.5 m 的直导线ab ,当通以I =2 A 的电流(b →a )时,导线受到的安培力大小为__________,方向为__________.[解析] 由安培力F =BIL 得:F =0.5×2×0.5 N =0.5 N ;再由左手定则可确定方向是垂直导线ab 、磁场方向向右.【答案】 0.5 N 垂直导线和磁场方向向右13.(12分)电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10 km /s 的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s),若轨道宽2 m ,长为100 m ,通过的电流为10 A ,试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大?(轨道摩擦不计)[解析] 由于弹体做匀加速直线运动,由运动学公式v 2=2as得a =v 22s =(104)22×100m /s 2=5×105 m/s 2 由牛顿第二定律得F 安=ma得F 安=2.2×10-3×5×105 N =1.1×103 N由安培力公式F 安=BIl得B =F 安Il =1.1×10310×2T =55 T. [答案] 55 T14.(12分)如图所示,MN 表示真空室中垂直于纸面放置的感光板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B .一个电荷量为q 的带电粒子从感光板上的狭缝O 处以垂直于感光板的初速度v 射入磁场区域,最后到达感光板上的P 点.经测量P 、O 间的距离为l ,不计带电粒子受到的重力.求:(1)带电粒子所受洛伦兹力的大小;(2)带电粒子的质量.[解析] (1)由洛伦兹力公式得F =q v B .(2)由洛伦兹力提供向心力得q v B =m v 2r ,由题意得r =l 2,联立以上两式解得带电粒子的质量m =qBl 2v .[答案] (1)q v B (2)qBl 2v。
2020版新教材高中物理第3章章末过关检测(三)鲁科版必修第一册
章末过关检测(三)(时间:60分钟分值:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.下列有关力的说法中正确的是( )A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用.例如,磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在解析:选C.任何力都有它的施力物体和受力物体,只有施力物体而没有受力物体,或只有受力物体没有施力物体的力是不存在的,A、B错误;磁铁吸引铁钉,说明不接触的物体之间也可以产生力的作用,力不能离开物体单独存在,任何力都有它的施力物体和受力物体,C 正确,D错误.2.(2019·吉林期末联考)关于物体所受的重力,下列说法正确的是( )A.由于地球吸引产生B.重心一定在物体上C.方向一定指向地心D.大小与所处地理位置无关解析:选A.重力是由于地球的吸引而产生的,故A正确.重心的位置与物体的形状和物体质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,比如质量均匀的环,故B错误.重力的方向是竖直向下的,不总是指向地心,只有两极和赤道处重力指向地心,故C错误.重力的大小与所处地理位置有关,同一物体在同一地点重力是恒定不变的,所以在地球上不同的地方,所受的重力不一定相同,故D错误.3.(2019·北京人大附中期中)关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( ) A.任何物体的重心都在它的几何中心上B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零C.摩擦力的大小与弹力大小成正比D.相互接触的物体间不一定有弹力解析:选D.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何中心上,故A错误;弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与外力的大小没有关系,故B错误;动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系,故C错误;弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所以相互接触的物体之间不一定有弹力,故D正确.4.已知一些材料间动摩擦因数如下:质量为簧秤的示数为3 N ,则两接触面的材料可能是(取g =10 m/s 2)( )A .钢—钢B .木—木C .木—金属D .木—冰 解析:选B.由题意可知,滑动摩擦力大小为F f =3 N ,正压力大小为F N =mg =10 N ,则动摩擦因数μ=F f F N =310=0.3,选项B 正确. 5.(2019·湖北沙市中学期末)用手竖直地握着你的水杯,始终保持静止,则( )A .手握水杯的力越大,手与杯子间的摩擦力就越大B .往杯中加水后,手与杯子间的摩擦力将增大C .手握杯子的力大小等于手与杯子间的摩擦力D .若手握杯子的力大小为F N ,手与杯子间的动摩擦因数为μ,则手与杯子间的摩擦力大小为μF N解析:选B.手与水杯间的摩擦力是静摩擦力,其大小与手的握力无关,A 错误;往水杯里加水后,水杯和水的总重变大,而摩擦力要与此重力平衡,手与水杯间的摩擦力将增大,B 正确;手握水杯的力跟手与水杯间的摩擦力没有直接关系,C 错误;手与水杯间的摩擦力是静摩擦力,其大小与手的握力无关,D 错误.6.(2019·山东济南一中期中)我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图,A 、B 两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A 的质量比B 的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A 、B 相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )A .A 受到2个力的作用B .B 受到3个力的作用C .A 受到桌面对它向右的摩擦力D .B 受到A 对它向右的弹力解析:选A.车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,此时A 、B 均在向右做匀速运动,故A 、B 均只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故水平方向均不受摩擦力,同时A 、B 间也没有弹力作用,故A正确,B、C、D错误.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 7.下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( )解析:选AB.A图中两球间若有弹力则小球Q将向右运动,所以P、Q间无弹力;B图中两球间若有弹力则两球将向两边运动,所以P、Q间无弹力;C图中两球间若无弹力则小球P将向下运动,所以P、Q间有弹力;D图中两球间若无弹力则小球P将向右下运动,所以P、Q间有弹力.8.(2019·绵阳期末测试)如图所示为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连.现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动.则( )A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力B.水平桌面必须光滑C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动D.木板运动过程中,弹簧秤示数保持不变解析:选AD.木块与木板之间有相对滑动,可知它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A 正确;水平桌面光滑与否对木块与木板之间的摩擦力无影响,则选项B错误;本实验中,木板不论做什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧秤的弹力等于木块的滑动摩擦力,保持不变,选项C错误,D正确.9.如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块A、B叠放在一起置于水平地面上.两物块的重力均为20 N.现用弹簧秤竖直向上拉物块A,当弹簧秤示数为10 N时,下列说法中正确的是( )A.物块A对物块B的压力大小为10 NB.物块B对地面的压力大小等于20 NC.地面与物块B之间不存在静摩擦力D.物块A与物块B之间存在静摩擦力解析:选AC.以A为研究对象,竖直方向根据共点力的平衡条件可得,B对A的支持力N A =20 N-10 N=10 N,根据牛顿第三定律可得物块A对物块B的压力大小为10 N,A正确;以整体为研究对象,竖直方向根据共点力的平衡条件可得地面对B的支持力为N B=40 N-10 N =30 N,根据牛顿第三定律可得物块B对地面的压力大小等于30 N,B错误;整体水平方向不受外力作用,所以水平方向不存在摩擦力,C正确;以A为研究对象,水平方向不受外力作用,所以水平方向不存在摩擦力,D错误.10.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( )A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动解析:选AD.对M分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对木板的摩擦力F f=μ1mg,故A正确,B错误.无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然仅受到两个摩擦力而处于平衡,不可能运动,木块与木板发生相对滑动的条件是F>μ1mg,故C错误,D正确.三、非选择题(本题共3小题,共40分.按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(选填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:________.(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(选填“L0”或“L x”).(4)由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m ;通过图和表可知砝码盘的质量为________ g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s 2).解析:(1)弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向.(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L 0;比较表中不同数值,可知L 3记录不规范.由于表中测量值已经估读到0.1 mm ,所以刻度尺的最小刻度是1 mm.(3)因为m 0g =k (L x -L 0),mg +m 0g =k (L n -L 0),整理得mg =k (L n -L x ),所以横轴应为弹簧长度与L x 的差值. (4)由mg =k (L n -L x )可以看出图像的斜率表示k g ,故k =Δmg Δx =4.9 N/m ,m 0=k (L x -L 0)g=1.0×10-2kg =10 g .答案:(1)竖直 (2)静止 L 3 1 mm (3)L x(4)4.9 10 12.(14分)如图所示,物体A 、B 的质量为m A =m B =6 kg ,A 和B 、B 和水平面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平拉力F =30 N ,重力加速度g 取9.8 m/s 2.那么,B 对A 的摩擦力和水平桌面对B 的摩擦力各为多大?解析:假设A 相对于B 、B 相对于水平面均不发生滑动,则绳对A 、B 的拉力均为 T =F 2=302N =15 N , A 、B 间的最大静摩擦力f A 静max =μN A =μm Ag =0.3×6×9.8 N =17.64 N >T ,B 与水平面间的最大静摩擦力f B 静max =μN B =μ(m A +m B )g =0.3×(6+6)×9.8 N =35.28 N >F ,可见A 、B 均相对地面静止.以A 为研究对象,对A 应用二力平衡条件,可得B 对A 的摩擦力f BA =T =15 N ,A 、B 相对静止,以A 、B 整体为研究对象,应用二力平衡条件,可得水平面对B 的摩擦力f平面B=F=30 N.答案:15 N 30 N13.(14分)如图所示,重物A质量为m A=5 kg,重物B质量为m B=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力为f=10 N.为使系统处于静止状态,试求拉力F的大小范围.(g取10 N/kg)解析:在水平方向上,重物A除了受到向左的拉力F、绳子施与的向右的弹力T外,还受到桌面施与的摩擦力的作用.当拉力F取最小值F min时,重物A即将向右滑动,所受摩擦力为最大静摩擦力f,且方向向左.由F min+f=T和T=m B g,可得:F min=m B g-f=2×10 N-10 N=10 N.当拉力F取最大值F max时,重物A即将向左滑动,所受摩擦力为最大静摩擦力f,且方向向右.由F max=T+f和T=m B g,可得:F max=m B g+f=2×10 N+10 N=30 N.因而,拉力F的大小范围是10 N≤F≤30 N.答案:10 N≤F≤30 N。
高中物理鲁科版必修1:模块综合测评-学习文档
模块综合测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于质点和参考系,下列说法中正确的是()A.质点就是体积很小的点B.研究人造地球卫星绕地球一周的时间时,卫星可以被视为质点C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动D.我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系描述地球的运动【解析】物体可否视为质点,与研究的问题有关,若物体形状、大小对所研究问题的影响可忽略,则可视为质点,与其自身大小无关,A错,B正确;C 中是以河岸为参考系,D中是以地球为参考系分别研究物体的运动情况,C、D 均错误.【答案】 B2.关于惯性,下列说法正确的是()A.在货车上加装限速器,其目的是使速度减小,惯性也减小B.宇航员在航天器中因失重而处于飘浮状态,所以没有惯性C.公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是因为失去了惯性D.战斗机战斗前抛弃副油箱,是为了减小战斗机的惯性,提高作战性能【解析】物体的质量大小是惯性大小的唯一衡量标准,A、B、C选项中的物体质量都没有改变,所以惯性既没有消失也没有变化,A、B、C错误;战斗机抛弃了副油箱,质量减小,所以战斗机的惯性减小,D正确.【答案】 D3.如图1所示,一物体P从曲面上的A点自由滑下,在水平静止的粗糙传送带上滑动后恰好停在传送带的右端B.若传送带沿逆时针方向转动起来,再把P 放到A点,让其自由滑下,则()图1A.P仍能到达B端且速度为零B.P到达不了B端C.P会滑过B端后向右抛出D.以上三种情况均有可能【解析】无论传送带是静止还是沿逆时针方向运行,P受到的支持力大小均等于P的重力mg,动摩擦因数μ不变,P受到的摩擦力方向均水平向左,大小均为f=μmg,即P在传送带上的受力情况是相同的,运动情况也是相同的,选项A正确,选项B、C、D错误.【答案】 A4.如图2所示,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦,用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.楔形物块对地面的压力为()图2A.(M+m)g B.(M+m)g-FC.(M+m)g+F sin θD.(M+m)g-F sin θ【解析】沿斜面匀速上滑的小物体和斜面都处于平衡状态,可将二者看成-个处于平衡状态的整体,由竖直方向受力平衡可得(M+m)g=N+F sin θ,解得N=(M+m)g-F sin θ.由牛顿第三定律知,楔形物块对地面的压力等于地面对楔形物块的支持力,D正确.【答案】 D5.如图3,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()图3A .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】 C6.一物体以2 m/s 的初速度做匀变速直线运动,已知物体的加速度大小为2 m/s 2,则1 s 后物体的位移大小可能为( )A .1 mB .2 mC .3 mD .4 m【解析】 若加速度与速度同向,则位移x =⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1+12×2×12m =3 m ,若加速度与速度反向,则位移x =⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1-12×2×12 m =1 m ,故选项A 、C 正确. 【答案】 AC7.如图4所示,在粗糙的水平面上,物体向着弹簧运动,且使弹簧发生压缩,则物体A 的受力情况是( )图4A .重力、支持力、动力、摩擦力和弹簧的弹力B .重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力C .弹簧的弹力是动力,而摩擦力是阻力D .弹簧的弹力和摩擦力均与物体运动方向相反【解析】 对A 受力分析如图所示,A 受重力、地面的支持力、弹簧的弹力和地面的摩擦力,后两力为阻力,与运动方向相反.故B 、D 项正确.【答案】 BD8.某物体运动的v -t 图象如图5所示,下列说法正确的是( )图5A.物体在第1 s末运动方向发生变化B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的C.物体在4 s末返回出发点D.物体在5 s末离出发点最远,且最大位移为0.5 m【解析】v-t图象中纵坐标的正负表示速度的方向,物体在第2 s末运动方向发生变化,A错误;v-t图象的斜率表示加速度.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的,B正确;v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,物体在4 s末返回出发点,C正确.物体在2 s末、6 s末离出发点最远,且最大位移为1.0 m,D错误.【答案】BC二、非选择题(本题共4小题,共52分.按题目要求作答)9.(8分)某课外兴趣小组在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,得到如图6所示的纸带.实验中所用交流电的频率为50 Hz,纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度分别为v B=________m/s,v C=__________m/s,v D=________m/s,v E=________m/s由此推得F点的速度v F=________m/s.小车从B运动到C的加速度a1=________m/s2,从C运动到D的加速度a2=________m/s2,从D运动到E 的加速度a3=________m/s2.图6【解析】由题意可知,每相邻两个计数点的时间间隔T=0.02×5 s=0.1 sB点的速度为A、C两点间的平均速度,v B=s AC2T=6.45-1.402×0.1cm/s=0.252 5 m/sC点的速度为B、D两点间的平均速度,v C =s BD 2T =10.10-3.552×0.1cm/s =0.327 5 m/s 同理可得,v D =0.402 5 m/s ,v E =0.477 5 m/sv C -v B =v D -v C =v E -v D =0.075 m/s从B 、C 、D 、E 四点的位置关系和速度的关系可知,相邻相等时间内的速度之差相等,因此有v F -v E =v E -v D =0.075 m/s解得F 点的速度v F =0.552 5 m/s由加速度的定义a =v t -v 0t 可知,小车从B 点运动到C 点的加速度a 1=v C -v B T=0.0750.1 m/s 2=0.75 m/s 2同理可得,小车从C 点运动到D 点的加速度a 2=0.75 m/s 2小车从D 点运动到E 点的加速度a 3=0.75 m/s 2所以小车做加速度大小不变的直线运动.【答案】 0.252 5 0.327 5 0.402 5 0.477 5 0.552 5 0.75 0.75 0.7510.(10分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”,他们在实验室组装了一套如图7所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出).图7(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?____________(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M ,挡光板的宽度l ,光电门1和2的中心距离为x .某次实验过程:力传感器的读数为F ,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g ,则该实验要验证的关系式是________________,【解析】 (1)由于力传感器显示拉力的大小,而拉力的大小就是小车所受的合力,故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.(2)由于挡光板的宽度l 很小,故小车在光电门1处的速度v 1=l t 1,在光电门2处的速度为v 2=l t 2,由v 22-v 21=2ax ,得a =v 22-v 212x =12x ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22-l 2t 21.故验证的关系式为F =Ma =M 2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22-l 2t 21=Ml 22x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22-1t 21. 【答案】 (1)等于 不需要 (2)F =Ml 22x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22-1t 21 11.(14分)两质量分别为M 和m 的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图8所示放置,OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°和60°,M 重20 N ,m 静止在水平面上.求:图8(1)OA 绳和OB 绳的拉力大小;(2)m 受到的摩擦力.【解析】 (1)结点O 的受力如图所示.根据平衡条件得,竖直方向上F T A cos 60°+F T B cos 30°-Mg =0水平方向上F T A sin 60°-F T B sin 30°=0解得F T A =10 N ,F T B =10 3 N =17.3 N.(2)由于m 也处于平衡状态,故在水平方向上F T B -F T A -F f =0所以摩擦力大小F f =F T B -F T A =7.3 N ,方向水平向左.【答案】 (1)10 N 17.3 N (2)7.3 N 方向水平向左12.(20分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图9甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:甲乙图9(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【解析】根据匀速直线运动和匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律解题.(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度v t=0,位移s=25 m,由运动学公式得v20=2as①t=v a②联立①②式,代入数据得a=8 m/s2③t=2.5 s.④(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t′+s⑤Δt=t′-t0⑥联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3 s⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F=ma⑧由平行四边形定则得F20=F2+(mg)2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得F0 mg=41 5.【答案】(1)8 m/s2 2.5 s(2)0.3 s(3)41 5。
鲁科版高中物理必修一单元质量评估(三)
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)温馨提示:此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
单元质量评估(三)第4章(90分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.每小题至少一个答案正确,选不全得2分)1.关于力的下列说法中,正确的是( )A.力是物体对物体的作用B.只有互相接触的物体间才有力的作用C.力既有大小,又有方向,可用一根带箭头的线段来表示D.重力、弹力、浮力是根据力的性质命名的2.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则( )A.G>G′B.G<G′C.G=G′D.无法确定3.如图所示,轻弹簧的两端各受10 N 拉力F作用,弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内),那么下列说法中正确的是( )A.弹簧上的弹力为10 NB.该弹簧的劲度系数k为400 N/mC.该弹簧的劲度系数k为200 N/mD.根据公式k=F/x,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大4.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D.物体的重心一定在物体上5.(2012·汕头高一检测)照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车,在骑车人用力蹬车前进的过程中,车轮上黑白两色的鞋子与地面接触,下面判断正确的是( )A.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C.前、后轮上的鞋子不受摩擦力作用D.后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后6.下列各图中,P物体对Q物体的压力的示意图有明显错误的是( )7.(2012·苏州高一检测)如图所示,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动.它受到的力是( )A.重力、弹力、静摩擦力B.重力、弹力C.重力、弹力、滑动摩擦力D.重力、滑动摩擦力8.(2012·佛山高一检测)机场常用传送带为顾客运送行李或货物,在传送带运送货物过程中主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,如图所示,a为水平传送带,b为倾斜传送带,当行李随传送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是( )A.a情形中的物体所受的合力为零B.a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用C.b情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用D.b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力9.(2012·沧州高一检测)如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是( )A.T始终增大,f始终减小B.T保持不变,f始终增大C.T保持不变,f先减小后增大D.T先不变后增大,f先增大后减小10.(2012·宁波高一检测)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为( )A.μ1(m+M)gB.μ2mgC.μ1mgD.μ1mg+μ2Mg二、实验题(本大题共2小题,共16分)11.(11 分)某同学用如图所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:砝码质量0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00m/102 g标尺刻度15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50x/10-2 m(1)根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在__________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为__________ N/m. 12.(5分)某同学在做“研究弹簧的伸长量与弹力的关系”实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为__________cm;该弹簧的劲度系数为__________N/m.三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(2012·郑州高一检测)(8分)如图所示,静止在水平面上的物体,所受重力为200 N,物体和水平面之间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.求下列情况中物体受到的摩擦力:(1)当给物体施加一个水平向左、大小为F1=10 N的拉力时;(2)当给物体施加一个水平向左、大小为F2=30 N的拉力时.14.(2012·宁波高一检测)(10分)质量为2 kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长 2 cm,己知弹簧的劲度系数k=200 N/m(g=10 N/kg)求:(1)物体所受的最大静摩擦力;(2)物体和地板间的动摩擦因数.15.(12分)用劲度系数k=490 N/m的弹簧沿水平方向拉一木板,在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧的长度为12 cm,若在木板上放一质量为5 kg的物体,仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板,弹簧的长度变为 14 cm,试求木板与水平桌面间的动摩擦因数μ.16.(2012·连云港高一检测)(14分)如图所示,一个M=2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg 的小桶相连,已知:M受到的最大静摩擦力f max=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小.(1)只挂m0处于静止状态时.(2)只挂m0但在M上再放一个M′=3 kg的物体时.(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的砂子时.(4)只在桶内加入m2=0.5 kg的砂子时.答案解析1.【解析】选A、C.由力的概念可知,力是物体对物体的作用,A正确;力是矢量,既有大小又有方向,力可以用一根带箭头的有向线段来表示,C正确;力不一定非要接触才能产生,B错误;重力、弹力是根据力的性质命名的力,浮力是根据力的效果命名的力,D错误.2.【解析】选C.人伸出腿后,身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚,即重心仍在台面上方,故两次示数应相同,C正确.3.【解析】选A、C.轻弹簧上的弹力处处相等,为10 N,A正确;根据胡克定律F=kx得F10k N/m200 N/m===,C正确,B错误;劲度系数k与弹簧本身的性x0.05质有关,与F、x无关,D错误.4.【解析】选A.静摩擦力f的范围是0<f≤f max,A对.由胡克定律F=kx知,弹簧的弹力大小由劲度系数k和弹簧的形变量x共同决定,B错.动摩擦因数与物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与物体间的压力大小和摩擦力大小无关,C错.物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点,不一定在物体上,如圆环的重心为其圆心,就不在圆环上,D错.5.【解析】选B.地面对前轮的摩擦力阻碍前轮转动,所以前轮受到的摩擦力方向向后,后轮给地面一个向后的摩擦力,所以地面给后轮一个向前的摩擦力,B 正确.6.【解析】选B、C、D.P物体对Q物体的压力,施力物体是P,受力物体是Q,作用点应在Q物体上,方向应垂直于P、Q的接触面指向受力物体Q,A正确;B、D中受力物体画错了;C中方向画错了.故选B、C、D.7.【解析】选B.由于物体相对静止在水平传送带上,两者间没有相对滑动,没有滑动摩擦力,故C、D错误;又物体随传送带同向匀速运动,则物体和传送带间也没有相对运动的趋势,也不存在静摩擦力,故物体只受到重力和弹力作用,B正确.8.【解析】选A、C.a情形中的物体受重力和传送带的支持力,这两个力的合力为零,A对,B错;b情形中的物体受三个力的作用,即重力、传送带的支持力和传送带对物体的摩擦力,C对;b情形中的物体所受支持力垂直斜面向上,重力竖直向下,二者不在一条直线上,不是一对平衡力,D错误.9.【解析】选B.由于物体没有被拉动,弹簧的形变量没变,根据胡克定律可知,弹簧对P的弹力T保持不变;弹簧的长度小于原长,弹簧对P的弹力向右,地面对P的摩擦力向左,当施加一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P时,由力的平衡可知f=T+F,F增大,f也随之增大,故选B.10.【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)明确m与M之间的摩擦力,求摩擦力的大小.(2)明确地面与M之间的摩擦力,根据二力平衡求地面对长木板的摩擦力.【解析】选B.以m为研究对象,m相对M向右运动,受到M对它的向左的滑动摩擦力f1的作用,f1=μ2mg,由力的相互性可知,m对M的摩擦力f2向右,且大小满足f2=f1=μ2mg,再以M为研究对象,水平方向上受到两个力的作用,m对M的摩擦力f2和地面对M的摩擦力f3,由二力平衡得:f3=f2=μ2mg,故选B.11.【解析】(1)根据表格中所测数据,在坐标系中描点如图所示.(2)从x 与砝码质量m 的关系曲线可以看出,在0~4.9 N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系曲线是一条直线,这说明在这一范围内满足胡克定律,由曲线斜率的倒数可求得弹簧的劲度系数为2F 4.9k N /m 25.0 N /m x (34.615)10-∆===∆-⨯. 答案:(1)见解析图 (2)0~4.9 25.0【总结提升】实验作图要注意的三个原则图象具有直观、简捷的优点,因此在实验中经常作图,用图象法处理实验数据得出结论.在实验作图中要注意以下三个原则:(1)根据所给的坐标纸,建立坐标系并合理选取两轴的标度,使得所画图象尽量分布在较大的空间上,以便减小误差,这是作图的基本要求.(2)根据实验测得的数据,在建立的坐标系中准确描点,然后作出平滑的曲线(或直线).注意所画的图线不一定过所有的点,原则是尽量使各点靠近所作的图线,并尽量均匀分布在图线的两侧.(3)由于实验不可避免地存在误差,所以在将实验数据描点时,如果发现某点严重偏离其他点决定的平滑曲线(或直线),则说明该点对应的数据是错误的,应当舍弃该数据,这样才能使实验误差更小,结论更合理.12.【解析】当外力F=0时,弹簧的长度即为原长,L 0=10 cm ,图线的斜率就是弹簧的劲度系数,即210.00k 10 N /m 50 N /m 3010-=⨯=-. 答案:10 5013.【解析】若物体滑动,则物体和地面间的滑动摩擦力为f=μN=μmg=0.1×200 N=20 N (2分)(1)F 1=10 N<20 N ,物体保持静止,物体受到静摩擦力的作用,其大小f 静=10 N.(3分)(2)F 2=30 N>20 N ,物体滑动,物体受到滑动摩擦力作用,其大小f=20 N.(3分)答案:(1)10 N (2)20 N14.【解析】(1)物体刚要滑动时的拉力大小等于最大静摩擦力大小,即f max =F 1=kx 1=200×0.03 N=6 N. (3分)(2)物体匀速滑动时的拉力大小等于滑动摩擦力大小,即f=F 2=kx 2=200×0.02 N=4 N (3分)根据f=μN ,N=mg 得f 40.2mg 210μ===⨯. (4分) 答案:(1)6 N (2)0.215.【解析】由于物体做匀速直线运动,由二力平衡知,弹力和摩擦力大小相等,即F=f.设弹簧的原长为x 0,在第一种情况下,有k(x 1-x 0)=μmg (5分)代入数据有》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《490×(0.12-x0)=μ×m×9.8在第二种情况下,正压力N2=(m+m0)g即k(x2-x0)=μ(m+m0)g (5分)代入数据有490×(0.14-x0)=μ(m+5)×9.8两式相减得μ=0.2. (2分)答案:0.216.【解析】(1)因为m0g=1 N<f max,M处于静止状态,受静摩擦力作用,由二力平衡得f1=m0g=1 N. (3分) (2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,仍受静摩擦力f2=f1=m0g=1 N.(3分) (3)因为(m0+m1) g=4.3 N<f max,故M处于静止状态,所受静摩擦力:f3=(m0+m1)g=4.3 N. (4分) (4)因为(m0+m2)g=6 N>f max,故物体运动,受到滑动摩擦力作用,f4=μN=μMg=4 N. (4分)答案:(1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N马鸣风萧萧。
2019-2020鲁科版物理必修1 章末综合测评3
章末综合测评(三)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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.下列有关力的一些说法正确的是()A.物体被竖直向上抛出后,因为受到一个竖直向上的升力作用才上升B.放在斜面上的物体会沿斜面下滑,是因为受了一个下滑力的作用C.放在水中的木块浮于水面,是因为受了一个浮力的作用D.运动员跳远腾空后,是因为受了一个强大的冲力作用所以能前进几米C[竖直向上抛出去的物体的上升过程,升力是谁施予的?沿斜面下滑的物体,下滑力是谁施予的?运动员腾空后冲力是谁施予的?因为都找不到施力物体,所以A、B、D均错误,浮力的施力物体是水,所以C正确.] 2.如图所示各种情况下,光滑的小球均处于静止状态,a、b两者之间一定有弹力的是()A B C DB[假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力,则小球不可能处于静止状态,故小球只是接触,而无形变,故没有弹力作用;B中由于绳子的拉力不竖直,故两球间存在弹力,则B正确,A、C、D错误.] 3.如图所示,两个相同的木块,在外力的拉动下,分别以5 m/s、8 m/s的速度向右滑动.以下说法正确的是()A.F甲>F乙,因为甲与地面的接触面积大B.F甲<F乙,因为乙与地面的接触面积小C.F甲<F乙,因为乙的速度大D.以上说法都不对D[两物体和地面间的摩擦力均为滑动摩擦力,其大小f=μN=μmg,与接触面积及运动速度均无关系,即两物体受到的摩擦力大小相等,故选D.]4.如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B,B对物体A的摩擦力分别为()A.6 N 3 N B.1 N 1 NC.0 1 N D.0 2 NC[以A、B整体为研究对象进行受力分析,可知地面对B的摩擦力为零;再以A为研究对象进行受力分析,可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反,大小为1 N,所以选项C正确.]5.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,受到的摩擦力大小的关系是()A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大C[物体滑动时,受到的是滑动摩擦力,其大小f=μN与压力成正比,由图可知,乙对地面的压力最大,故所受滑动摩擦力最大,故应选C项.]6.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,两木块与地面间的动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A.l+μk m1g B.l+μk(m1+m2)gC.l+μk m2g D.l+μk⎝⎛⎭⎪⎫m1m2m1+m2gA[对木块1,它受到弹簧的弹力F=kΔl与它受到的摩擦力f=μm1g平衡,即kΔl=μm1g,所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是l+μk m1g,选项A正确.]7.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法错误的是()甲乙丙丁A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变ABD[静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力,受到的重力是地球对球的向下的力,选项A错误;静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力,选项B错误;踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用,选项C正确;网中的足球受到弹力是由于网发生了形变,选项D错误.]8.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,这里物品相对与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.]9.如图所示,A、B、C叠放在一起,F作用在B上,三物体仍保持静止,则下列说法正确的是()A.C受到地面对其向左的摩擦力B.A受到水平向右的摩擦力C.B对C的摩擦力方向水平向右D.C共受到五个力作用ACD[以A、B、C为整体进行研究,整体在水平方向上受力平衡,因此C 受到地面的摩擦力大小等于拉力F,方向向左,A正确;以A为研究对象,A 不受摩擦力,B错误;以A、B为整体,B受到C对其向左的摩擦力,所以B 对C的摩擦力方向水平向右,C正确;以C为研究对象,受力分析可知,C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力,共五个力,D正确.]10.如图所示,木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起沿斜面匀速下滑,则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有()A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0BD[因木块m和M整体沿斜面匀速下滑,所以M与斜面之间一定存在摩擦力,故M、斜面间的动摩擦因数μ2一定不等于零;因木块m和M的接触面水平,由m的运动状态可知,它一定不受M的摩擦力,所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零,也可以不为零,B、D项正确.]二、非选择题(本题共6小题,共60分,按题目要求作答)11.(6分)如图所示,甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案,根据你的经验和相关知识回答下列问题.甲乙(1)用水平力拉木块A或B,为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力,下列说法中正确的是________.A.甲图中只要A相对B滑动即可,乙图中A必须做匀速运动B.乙图中只要A相对B滑动即可,甲图中B必须做匀速运动C.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则两种情况下两弹簧测力计的读数相同D.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则甲图中弹簧测力计的读数较大(2)设木块A和B的质量分别为m A=2 kg,m B=4 kg,木块A和B间的动摩擦因数μ1=0.2,木块B与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100 N/m,g取10 m/s2.则在甲图中,B匀速运动时,外力F B的大小为________N,弹簧测力计中弹簧的伸长量为________cm.[解析](1)实验时如果木块不保持匀速直线运动,则摩擦力不等于拉力,只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成一对平衡力.题图甲中拉动B时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,只要A相对B滑动即可;题图乙中,A必须做匀速运动,摩擦力才等于拉力,A正确,B错误.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,滑动摩擦力等于弹簧弹力,由于A对B 压力相等,因此滑动摩擦力相等,故弹簧测力计示数相等,C正确,D错误.(2)A、B间滑动摩擦力f1=μ1m A g=4 N,B与地面间滑动摩擦力f2=μ2(m A +m B)g=18 N.题图甲中,B受f1、f2两个摩擦力作用,且方向均向左,故F B =f1+f2=22 N,弹簧测力计弹力F1=f1=4 N,由F1=kx1得x1=4 cm.[答案](1)AC(2)22 412.(10分)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(2)以n为横坐标,1k为纵坐标,在给出的坐标纸上画出1k-n图象.(3)图中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.[解析] (1)根据胡克定律有mg =k (x -x 0),解得k =mg x -x 0=0.100×9.80(5.26-4.06)×10-2N/m ≈81.7 N/m ,1k ≈0.012 2 m/N. (2)1k -n 图象如图所示.(3)根据图象可知,k 与n 的关系表达式为k =1.75×103n,k 与l 0的关系表达式为k =3.47l 0.[答案] (1)81.7 0.012 2(2)1k -n 图象如图所示(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫在1.67×103n ~1.83×103n 之间均同样正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫在3.31l 0~3.62l 0之间均同样正确 13.(10分)如图所示,质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上,现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接,当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变.已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变,求a 、b 两点间的距离.[解析] 当弹簧C 处于水平位置且右端位于a 点时,弹簧C 刚好没有发生形变根据胡克定律,弹簧B 压缩的长度x B =mg k 1当将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变 根据胡克定律,弹簧C 伸长的长度x C =mg k 2根据几何知识得,a 、b 两点间的距离l =x B +x C =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2. [答案] mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2 14.(10分)如图所示,一质量为2 kg 的物块被夹在两木板之间,物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同.若把该物块从上面匀速抽出,需50 N 的力.若把它从下面匀速抽出,需多大的力?(设两木板对物块的压力不变,g 取10 m/s 2)[解析] 因为两木板对物块的压力N 不变,由公式f =μN 可得,将物块匀速抽出时,物块所受的滑动摩擦力不变.设物块与一块木板之间的摩擦力为f,当把该物块从上面匀速抽出时,对物块进行受力分析如图甲所示,物块受竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力2f和竖直向上的拉力F,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F=2f+mg①甲当把该物块从下面匀速抽出时,对物块进行受力分析如图乙所示,物块受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力2f和竖直向下的拉力F′,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F′+mg=2f②乙将mg=20 N,F=50 N代入①②,解得F′=10 N.[答案]10 N15.(12分)用一根长20 cm,劲度系数k=200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7 cm时,木块在桌面上做匀速运动.(g=10 N/kg)求:(1)木块受到的最大静摩擦力为多大?静摩擦力的变化范围是多少?(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时,滑动摩擦力如何变化?[解析](1)木块在未滑动前,根据木块平衡条件可知,木块受到的桌面的弹力N与木块重力G大小相等、方向相反,静摩擦力f与弹簧的拉力F大小相等、方向相反,其受力情况如图所示.木块在刚滑动之前,受到的静摩擦力达到最大值.f max=k(x1-x0)=200×(0.224-0.20) N=4.8 N木块在未开始运动之前,受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反.木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大,其变化范围是0~f max,即0~4.8 N.(2)木块匀速滑动时,f滑=μN=μG又f滑=F弹=k(x2-x0),解得μ=0.34.(3)因为滑动摩擦力f滑=μN,f滑是由μ与N决定的,μ和N不变,所示f滑不变,与弹簧长度无关.[答案](1)4.8 N0~4.8 N(2)0.34(3)不变16.(12分)如图所示,重为20 N的物块放在水平桌面上,用F=8 N的水平拉力拉物块,可使其做匀速直线运动.求:(1)物块所受的滑动摩擦力为多大?(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大?(3)当水平拉力增大到16 N时,物块受到的滑动摩擦力为多大?(4)物块运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大?[解析](1)物块匀速运动时,在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用,如图所示.水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力f,物块匀速运动时,这两个力大小相等、方向相反,即f=F.所以物块所受的滑动摩擦力f=8 N.(2)竖直方向由二力平衡得:桌面对物块的支持力N=G=20 N,由滑动摩擦力公式f=μN,得μ=fN=8 N20 N=0.4.(3)当水平拉力增大到16 N时,这时拉力和滑动摩擦力不再相等,应当用滑动摩擦力公式求解.由于f=μN,且μ和N都没有变,所以这时的滑动摩擦力f=μN=0.4×20 N =8 N.(4)当撤去拉力后,在停止运动前,物块始终受到滑动摩擦力的作用.由f =μN,且μ和N均未变,可知f=8 N.[答案](1)8 N(2)0.4(3)8 N(4)8 N。
(鲁科版)高中物理必修第一册第1章综合测试03含答案解析
第一章综合测试1.在2019年国际田联钻石联赛女子4100 m 接力决赛中,中国队以42秒71的成绩获得季军。
以下说法不正确的是( )A .研究第一棒运动员的起跑动作姿势时,可以将其视为质点B .研究第二棒运动员和第三棒运动员的交接棒是否规范,不能将其看作质点C .研究运动员跑弯道历时可以将其视为质点D .运动员冲刺时看到绳向他跑来,他是以自身为参考系的2.文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加下划线的部分表示位移的是( ) A .飞流直下三千尺,疑是银河落九天 B .一身转战三千里,一剑曾当百万师 C .坐地日行八万里,巡天遥看一千河 D .三十功名尘与土,八千里路云和月3.有一种精彩天象叫“金星凌日”。
观察到日面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间长达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图所示,下面说法正确的是( )A .地球在金星与太阳之间B .观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C .以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D .以太阳为参考系,可以认为金星是运动的4.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图像如图所示。
下列表述正确的是( )A .0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B .0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C .0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D .0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等5.F1赛车不仅加速快,而且有很强的制动特性,可以在1.9 s 内从200 km/h 减速到0,则其制动加速度大小约为( ) A .210 m/s B .220 m/s C .230 m/sD .240 m/s6.如图所示,将弹性小球以10 m/s 的速度从距地面2 m 处的A 点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m 高的B 点时,向上的速度为7 m/s ,从A 到B ,小球共用时0.3 s ,则此过程中( )A .小球发生的位移的大小为0.5 m ,方向竖直向上B .小球速度变化量的大小为3 m/s ,方向竖直向下C .小球平均速度的大小为8.5 m/s ,方向竖直向下D .小球平均加速度的大小约为256.7 m/s ,方向竖直向上7.一质点自原点开始在x 轴上运动,初速度00v >,加速度0a >,a 值不断减小直至为零的过程中,质点的( )A .速度不断减小,位移不断减小B .速度不断减小,位移继续增大C .速度不断增大,当0a =时,速度达到最大,位移不断增大D .速度不断减小,当0a =时,位移达到最大值8.小明同学在学习了DIS 实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示。
2019-2020鲁科版物理必修1 模块综合测评
模块综合测评(时间:90分钟 分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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.伽利略为了研究自由落体运动的规律,利用斜面做了上百次实验.如图所示,让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下,测出小球从不同起点滚动的位移s 以及所用的时间t .若比值s t 2为定值,小球的运动即为匀变速运动.下列叙述不符合实验事实的是( )A .当时采用斜面做实验,是为了便于测量小球运动的时间B .小球从同一倾角的斜面上不同位置滚下,比值s t 2有较大差异C .改变斜面倾角,发现对于每一个特定倾角的斜面,小球从不同位置滚下,比值s t 2保持不变D .将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时,比值s t 2也将保持不变,因此可认为自由落体运动为匀变速运动B [小球在斜面上运动时的加速度相对较小,运动时间长,更容易测量,选项A 正确;由v =at,2as =v 2,a =g sin θ,得s t 2=12g sin θ,故小球从同一倾角的斜面上不同位置滚下,比值是相同的,选项B 错误;同理可知,改变斜面倾角,对于每一个特定倾角的斜面,小球从不同位置滚下,比值s t 2=12g sin θ保持不变,选项C 、D 正确.故本题应选B.]2.如图所示,Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v -t 图线,根据图线可以判断( )A.甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动,加速度大小相同、方向相同B.两球在t=8 s时相距最远C.两球在t=2 s时速度相同D.两球在t=8 s相遇D[甲、乙两小球均做匀变速直线运动,加速度a=ΔvΔt,解得a甲=-10 m/s2,a乙=203m/s2,故A错误;由题图可知,乙小球先向负方向运动,后向正方向运动,甲小球先向正方向运动,后向负方向运动,当速度相同时间距最大,该时间点在4 s~5 s之间,故B错误;甲、乙两球在t=2 s时的速度分别为20 m/s、-20 m/s,所以它们的速率相等,方向相反,故C错误;甲小球在8 s内图线与t轴所围的总“面积”为零,即总位移为零,说明甲小球又回到出发点,乙小球前2 s内静止,后6 s内的总位移为零,说明乙小球也回到了出发点,又因为两小球从同一地点出发,所以两小球此时相遇,故D正确.]3.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度D[手托物体由静止开始竖直向上运动,一定先做加速运动,物体处于超重状态;而后可能匀速上升,也可能减速上升,选项A、B错误.在物体离开手的瞬间,二者分离,不计空气阻力,物体只受重力,物体的加速度一定等于重力加速度,选项C错误.要使手和物体分离,手向下的加速度一定大于物体向下的加速度,即手的加速度大于重力加速度,选项D正确.]4.如图所示,OA为遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连.当弹性轻绳处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用.现有一水平力F作用于A,使A向右缓慢地沿直线运动,则在运动过程中()A.地面对A的支持力保持不变B.地面对A的摩擦力保持不变C.地面对A的摩擦力变小D.地面对A的摩擦力变大C[弹性轻绳处于竖直方向时,设其伸长量为x1,劲度系数为k,则受力分析如图甲所示.甲乙根据平衡条件得T1+N1=G,T1=kx1.向右拉至某一位置时,受力如图乙所示,其中θ为此时弹性轻绳与水平面的夹角,根据正交分解和力的平衡条件可得:T2sin θ+N2=G,T2cos θ+f=F,T2=kx2.设弹性轻绳自然长度为l,则l+x1=(l+x2)sin θ,所以有N2=G-kx2sin θ<G-kx1=N1,即地面对A的支持力减小,A与地面间的摩擦力变小.所以C正确.]5.如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F∝S v2,其中v为风速、S为物块迎风面积.当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为()A.4m B.8mC.32m D.64mD[设质量为m的正方体物块的棱长为a,风速为v0时,有kS v20=μmg,且m=ρV=ρa3,S=a2,联立解得k v20=μρag,可见正方体物块的棱长与风速平方成正比,故风速加倍时恰好能推动的另一正方体物块的棱长变为原来的4倍,则体积是原来的64倍,故质量是原来的64倍,D项正确.]6.如图所示,斜面体M放在水平地面上,另有物块N放在斜面体上,轻质弹簧两端分别与物块N及固定在斜面体底端的挡板P连接,弹簧处于压缩状态,M、N静止.现用力F沿斜面向上拉物块N,但并未运动,下列说法正确的是()A.弹簧对挡板的作用力减小B.M、N之间的摩擦力可能大小不变C.M对地面的压力不变D.水平地面对M的摩擦力不变B[对N受力分析,其受重力、支持力、弹簧的弹力,可能受静摩擦力,且静摩擦力的方向可能沿着斜面向下,也可能沿着斜面向上,当用力F拉物块N时,因没有拉动,则弹簧的形变量不变,弹簧的弹力不变,选项A错误;若N受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上,当用力F拉N时,N受到的静摩擦力可能会变为沿着斜面向下,大小可能和原来相等,选项B正确;从整体角度分析可知,当用力F拉N时,整体对地面的压力减小,有向右的运动趋势,因此水平地面对M的摩擦力发生变化,选项C、D错误.]7.雨滴从高空由静止下落,其所受空气阻力与速度大小成正比,则在雨滴下落的整个过程中()A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大C.加速度和速度方向相反D.速度对时间的变化率越来越小,最终为0BD[雨滴所受空气阻力与速度大小成正比,故有f=k v(k为常量).雨滴受两个力作用:竖直向下的重力mg 、竖直向上的空气阻力f .对雨滴应用牛顿第二定律得mg -k v =ma ,起初雨滴向下加速,速度v 增大,加速度a 减小,当mg =k v 时,加速度a =0,速度最大,之后雨滴以最大速度做匀速直线运动.综上所述,选项A 、C 错误,选项B 正确.因加速度即速度对时间的变化率,故选项D 正确.]8.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h 处,空心管长为L ,小球的球心与管的轴线重合,并在竖直线上,小球直径小于管的内径,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A .两者均无初速度同时释放,小球在空中不能穿过管B .两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v 0、管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关C .两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v 0、管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关D .两者均无初速度释放,但小球提前了Δt 时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关ABD [两者同时无初速度释放,均做自由落体运动,小球不能穿过管,A 对;两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v 0,以管为参考系,则小球匀速穿过管,时间为t =L v 0,B 对,C 错;小球提前Δt 释放,相当于获得了初速度v 0=g Δt ,与当地重力加速度有关,D 对.]9.如图所示,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α⎝ ⎛⎭⎪⎫α>π2.现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A .MN 上的张力逐渐增大B .MN 上的张力先增大后减小C .OM 上的张力逐渐增大D .OM 上的张力先增大后减小AD [设重物的质量为m ,绳OM 中的张力为T OM ,绳MN 中的张力为T MN .开始时,T OM =mg ,T MN =0.由于缓慢拉起,则重物一直处于平衡状态,两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向.如图所示,已知角α不变,在绳MN 缓慢拉起的过程中,角β逐渐增大,则角(α-β)逐渐减小,但角θ不变,在三角形中,利用正弦定理得:T OM sin (α-β)=mg sin θ, (α-β)由钝角变为锐角,则T OM 先增大后减小,选项D 正确;同理知T MN sin β=mg sin θ,在β由0变为π2的过程中,T MN 一直增大,选项A 正确.]10.如图甲所示,一物体沿倾角为θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始运动,同时受到水平向右的风力作用,水平风力的大小与风速成正比.物体在斜面上运动的加速度a 与风速v 的关系如图乙所示,则(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)( )甲乙A.当风速为3 m/s时,物体沿斜面向下运动B.当风速为5 m/s时,物体与斜面间无摩擦力作用C.当风速为5 m/s时,物体开始沿斜面向上运动D.物体与斜面间的动摩擦因数为0.25AD[由题图乙可知物体的加速度随风速的增大而减小,当风速为零时,物体的加速度为a0=4 m/s2,对物体,沿斜面方向有mg sin θ-μmg cos θ=ma0,即a0=g sin θ-μg cos θ,解得μ=0.25,D正确;物体由静止开始沿斜面加速下滑,随着风速的增大,物体的加速度逐渐减小,但加速度的方向不变,物体仍然加速运动,直到风速为5 m/s时,物体的加速度减小为零,此后物体将做匀速运动,A正确,B、C错误.]二、非选择题(本题共6小题,共60分,按题目要求作答)11.(6分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示.图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=________N(当地重力加速度g=9.8 m/s2).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是________.作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.甲乙[解析]最小分度是1毫米的刻度尺,应估读到0.1毫米,故读数为25.85 cm;F2=2mg=2×0.050×9.8 N=0.98 N;本实验是“探究弹力和弹簧伸长量的关系”,故还需要测量弹簧原长.[答案]25.85(25.84~25.86均可)0.98弹簧原长12.(8分)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.(a)(b)(1)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.(2)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大,为消除此误差可采取的简便且有效的措施是________.A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动(即将小车与位移传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡) B.在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加钩码,使钩码的总质量始终远小于小车与位移传感器发射部分的总质量C.在钩码与细绳之间放置一力传感器,直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验(3)小车和位移传感器发射部分的总质量为________kg;小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________N.[解析](1)由图线②与横轴的交点坐标的物理意义可知,小车的加速度为0时,仍然挂了钩码,表明图线②对应于轨道水平的情形,故图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.(2)小车与位移传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡,可使a-F图线通过原点,但不能消除图线明显偏离直线这一误差,选项A 错误;即使钩码的总质量始终远小于小车与位移传感器发射部分的总质量,误差仍存在,不可消除,选项B错误;更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验,误差仍存在,不可消除,选项D错误;唯有在钩码与细绳之间放置一力传感器,这样可直接从力传感器上读出拉力F的数值,而不是用钩码的总重力替代拉力,从而消除拉力测量的系统误差,选项C 正确.(3)从图线②与横轴的交点坐标可知,小车的加速度为0时,拉力大小为1 N ,根据二力的平衡条件可知摩擦力大小为1 N .对小车在水平轨道上运动时应用牛顿第二定律得F -μmg =ma ,解得a =1m F -μg ,图线②直线段的斜率为1m ,1m =0-(-2)1-0kg -1=2 kg -1,解得m =0.5 kg ,故小车和位移传感器发射部分的总质量为0.5 kg.[答案] (1)① (2)C (3)0.5 113.(10分)甲、乙两辆电动遥控玩具赛车(可视为质点),在水平平行的两条相隔很近的直轨道上玩追逐游戏,某一时刻两车相距最近(可视为在同一位置),从该时刻开始,两车的v -t 图象如图所示,在图示的6 s 内,求:(1)两车再次相距最近所用的时间;(2)两车之间的最远距离.[解析] (1)在前2 s 内,甲车的位移为x 甲=12×2×4 m =4 m ,乙车的位移为x 乙=2×2 m =4 m ,即在前2 s 内两车位移相等,故两车再次相距最近所用的时间为2 s.(2)从第2 s 末开始,两车的加速度分别为a 甲=Δv 1Δt 1=0-44m/s 2=-1 m/s 2,a 乙=Δv 2Δt 2=0-22m/s 2=-1 m/s 2,故甲车相对乙车做速度为2 m/s 的匀速直线运动,两车之间的距离逐渐增大.所以第6 s 末,两车相距最远,最远距离为Δx =Δv t =2×(6-2) m =8 m.[答案] (1)2 s (2)8 m14.(10分)如图所示,在水平粗糙的横杆上,有一质量为m 的小圆环A ,用一细线悬吊一个质量为m 的球B .现用一水平拉力缓慢地拉起球B ,使细线与竖直方向成37°角,此时小圆环A 仍保持静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g ,求:(1)水平拉力F 的大小;(2)小圆环A 对横杆的压力及环受到的摩擦力.[解析] (1)取球B 为研究对象进行受力分析,如图所示,由平衡条件得T sin 37°=F ,T cos 37°=mg联立两式解得F =34mg . (2)取A 、B 组成的系统为研究对象,则横杆对小圆环的弹力N =2mg ,方向竖直向上,由牛顿第三定律知,小圆环对横杆的压力大小为2mg ,方向竖直向下.环受到的摩擦力大小为f =F =34mg ,方向水平向左. [答案] (1)34mg (2)2mg ,竖直向下 34mg ,水平向左 15.(12分)如图所示,有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m =1 kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视为质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F =8 N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h =2.4 m 的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间;(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?[解析] (1)物块先在恒力作用下沿传送带向上做初速度为0的匀加速运动,直到速度达到传送带的速度.由牛顿第二定律有ma 1=F +μmg cos 37°-mg sin 37°代入数据得a 1=6 m/s 2加速时间t 1=v a 1=23s 加速距离s 1=v 22a 1=43m 物块与传送带达到相同速度后,物块所受的摩擦力的方向改变,因为F =8 N ,而重力向下的分力与最大静摩擦力之和为μmg cos 37°+mg sin 37°=10 N ,故之后物块不能相对传送带向上加速,而将做匀速直线运动匀速运动时间t 2=h /sin 37°-s 1v =23s 物块从底端运动到平台所用的时间t =t 1+t 2=43s. (2)物块与传送带达到相同速度时撤去力F ,对物块受力分析,因为mg sin 37°>μmg cos 37°,故物块向上做匀减速运动,由牛顿第二定律得mg sin 37°-μmg cos 37°=ma 2解得a 2=2 m/s 2若从撤去力F 到物块减速到零这段时间,物块一直在传送带上滑行,则s 2=v 22a 2=4 m ,由s 1+s 2>h sin 37°,故物块从传送带上端离开时速度未减到零, 设物块还需t ′离开传送带,离开时的速度为v t ,则v 2-v 2t =2a 2s 3,s 3=h sin 37°-s 1 解得v t =433 m/s t ′=v -v t a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-233 s. [答案] (1)43 s (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2-233 s 433m/s 16.(14分)如图所示,一质量为m B =2 kg 的木板B 静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B 右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量为m A=2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端s0=8 m处由静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,物块A可看作质点,请问:(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间?木板B有多长?[解析](1)设物块A沿斜面下滑的加速度为a1,则m A g sin θ-μ1m A g cos θ=m A a1解得a1=4 m/s2物块A滑到木板B上时的速度为v1=2a1s0=2×4×8 m/s=8 m/s.(2)物块A在木板B上滑动时,它们在水平方向上的受力大小相等,质量也相等,故它们的加速度大小相等,数值为a2=μ2m A gm A=μ2g=2 m/s2设木板B的长度为L,二者相对静止时经历的时间为t2,最终的共同速度为v2,在达到共同速度时,木板B滑行的距离为s,利用位移关系得v1t2-12a2t22-12a2t22=L对物块A有v2=v1-a2t2v22-v21=-2a2(s+L)对木板B有v22=2a2s联立解得相对滑行时间和木板B的长度分别为:t2=2 s,L=8 m.[答案](1)8 m/s(2)2 s8 m。
章末检测(三)2019(秋)物理 必修 第一册 鲁科版(新教材)
章末检测(三)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
1~7题为单项选择题,8~10题为多项选择题)1.关于力的概念,下列说法错误的是()A.力是物体间的相互作用B.力的三要素是大小、方向、作用点C.力是标量,只有大小,没有方向D.可以用弹簧测力计来测量力的大小解析力是矢量,既有大小,又有方向,故C项错误。
答案 C2.关于重心及重力,下列说法中正确的是()A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变解析由于物体放在水中时,受到向上的浮力,弹簧测力计的拉力减小了,但物体的重力并不改变,选项A错误;当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,而使质量较大的物体的重力不一定较大,选项B正确;重力的方向是竖直向下的,而不是垂直向下的,选项C错误;物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,当物体的形状改变时,其重心可能发生改变,故选项D错误。
答案 B3.关于弹力的产生,下列说法正确的是()A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的解析木块和桌面相互作用,都会发生微小的形变。
桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力;木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力,A、B 错误;木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,C错误;电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D正确。
2021-2022新教材鲁科版物理必修第一册章末检测:第3章相互作用含解析
章末综合检测三相互作用(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列说法正确的是()A.在接近地面附近,自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小和方向都不变解析:选D在地球上接近地面的同一位置,同一物体的重力为一定值,故A错误;只要在地球上,物体所受重力就不为零,故B错误;重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关,故C错误,D正确。
2.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。
三种与足球有关的情境如图所示,下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球网中的足球受到的弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球网中的足球受到的弹力是由于球网发生了形变解析:选D静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故A 错误;静止在光滑的水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有产生弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B错误;足球撞到网上,球网被撑开,由于球网的形变,而使足球受到了弹力,故C错误,D正确。
3.我国极地考察破冰船——“雪龙号”如图所示,为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。
则船体对冰块的弹力示意图正确的是()解析:选C船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体,故C正确,A、B、D 错误。
4.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是()A.任何物体的重心都在它的几何中心上B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零C.摩擦力的大小与弹力大小成正比D.相互接触的物体间不一定有弹力解析:选D重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀、形状规则的物体,重心才在其几何中心上,故A错误;弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与外力的大小没有关系,故B错误;动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力与弹力不存在这个关系,故C错误;弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所以相互接触的物体之间不一定有弹力,故D正确。
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章末综合测评(三)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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.下列有关力的一些说法正确的是()A.物体被竖直向上抛出后,因为受到一个竖直向上的升力作用才上升B.放在斜面上的物体会沿斜面下滑,是因为受了一个下滑力的作用C.放在水中的木块浮于水面,是因为受了一个浮力的作用D.运动员跳远腾空后,是因为受了一个强大的冲力作用,所以能前进几米C[竖直向上抛出去的物体的上升过程,升力是谁施予的?沿斜面下滑的物体,下滑力是谁施予的?运动员腾空后冲力是谁施予的?因为都找不到施力物体,所以A、B、D均错误,浮力的施力物体是水,所以C正确.] 2.如图所示各种情况下,光滑的小球均处于静止状态,a、b两者之间一定有弹力的是()A B C DB[假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力,则小球不可能处于静止状态,故小球只是接触,而无形变,故没有弹力作用;B中由于绳子的拉力不竖直,故两球间存在弹力,则B正确,A、C、D错误.] 3.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ1(m+M)gC.μ2mg D.μ1Mg+μ2mgC[长木板ab未动,即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力,由于P在长木板ab上滑动,即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg.由平衡条件可知,地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg,即只有C正确.]4.如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B,B对物体A的摩擦力分别为()A.6 N 3 N B.1 N 1 NC.0 1 N D.0 2 NC[以A、B整体为研究对象进行受力分析,可知地面对B的摩擦力为零;再以A为研究对象进行受力分析,可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反,大小为1 N,所以选项C正确.]5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,两木块与地面间的动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A.l+μk m1g B.l+μk(m1+m2)gC.l+μk m2g D.l+μk⎝⎛⎭⎪⎫m1m2m1+m2gA[对木块1,它受到弹簧的弹力F=kΔl与它受到的摩擦力f=μm1g平衡,即kΔl=μm1g,所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是l+μk m1g,选项A正确.]6.如图所示,在水平力F作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个C[木块B静止,受到重力、斜面的支持力、A给的压力作用,木块A必受到B施加的向右的摩擦力作用,则A对B施加向左的摩擦力作用,斜面对B 施加的摩擦力可有可无,故C正确.]7.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法错误的是()甲乙丙丁A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变ABD[静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力,受到的重力是地球对球的向下的力,选项A错误;静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力,选项B错误;踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用,选项C正确;网中的足球受到弹力是由于网发生了形变,选项D错误.]8.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,这里物品相对与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.]9.如图所示,A、B、C叠放在一起,F作用在B上,三物体仍保持静止,则下列说法正确的是()A.C受到地面对其向左的摩擦力B.A受到水平向右的摩擦力C.B对C的摩擦力方向水平向右D.C共受到五个力作用ACD[以A、B、C为整体进行研究,整体在水平方向上受力平衡,因此C 受到地面的摩擦力大小等于拉力F,方向向左,A正确;以A为研究对象,A 不受摩擦力,B错误;以A、B为整体,B受到C对其向左的摩擦力,所以B 对C的摩擦力方向水平向右,C正确;以C为研究对象,受力分析可知,C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力,共五个力,D正确.]10.如图所示,木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起沿斜面匀速下滑,则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有()A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0BD[因木块m和M整体沿斜面匀速下滑,所以M与斜面之间一定存在摩擦力,故M、斜面间的动摩擦因数μ2一定不等于零;因木块m和M的接触面水平,由m的运动状态可知,它一定不受M的摩擦力,所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零,也可以不为零,B、D项正确.]二、非选择题(本题共6小题,共60分,按题目要求作答)11.(6分)如图所示,甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案,根据你的经验和相关知识回答下列问题.甲乙(1)用水平力拉木块A或B,为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力,下列说法中正确的是________.A.甲图中只要A相对B滑动即可,乙图中A必须做匀速运动B.乙图中只要A相对B滑动即可,甲图中B必须做匀速运动C.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则两种情况下两弹簧测力计的读数相同D.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则甲图中弹簧测力计的读数较大(2)设木块A和B的质量分别为m A=2 kg,m B=4 kg,木块A和B间的动摩擦因数μ1=0.2,木块B与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100 N/m,g取10 m/s2.则在甲图中,B匀速运动时,外力F B的大小为________N,弹簧测力计中弹簧的伸长量为________cm.[解析](1)实验时如果木块不保持匀速直线运动,则摩擦力不等于拉力,只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成一对平衡力.题图甲中拉动B时,木块B受到向左的摩擦力,由于木块A相对地面静止,只要A相对B滑动即可;题图乙中,A必须做匀速运动,摩擦力才等于拉力,A正确,B 错误.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,滑动摩擦力等于弹簧弹力,由于A对B压力相等,因此滑动摩擦力相等,故弹簧测力计示数相等,C正确,D错误.(2)A、B间滑动摩擦力f1=μ1m A g=4 N,B与地面间滑动摩擦力f2=μ2(m A +m B)g=18 N.题图甲中,B受f1、f2两个摩擦力作用,且方向均向左,故F B =f1+f2=22 N,弹簧测力计弹力F1=f1=4 N,由F1=kx1得x1=4 cm.[答案](1)AC(2)22 412.(10分)某同学和你一起探究弹簧弹力和伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2……;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是________和________.测量记录表:37记录表中:(3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.请你给出第四个差值:d4=________=________cm.(4)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=________,代入数据解得ΔL=________cm.(5)计算弹簧的劲度系数k=______________N/m.(g取9.8 m/s2)[解析](1)读数时应估读一位,所以表格中L5、L6数值在记录时有误.(2)根据图示进行测量结果读数时,要确保有效位数正确,估读在误差允许的范围内.(3)第四个差值d4=L7-L3=7.20 cm.(4)平均伸长量ΔL=d1+d2+d3+d44×4=1.75 cm.(5)k=FΔL=0.05×9.80.017 5N/m=28 N/m.[答案](1)L5L6(2)6.85(6.84~6.86)14.05(14.04~14.06)(3)L7-L37.20(7.18~7.22)(4)d1+d2+d3+d44×41.75(5)2813.(10分)如图所示,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变.已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变,求a 、b 两点间的距离.[解析] 当弹簧C 处于水平位置且右端位于a 点时,弹簧C 刚好没有发生形变根据胡克定律,弹簧B 压缩的长度x B =mg k 1当将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变 根据胡克定律,弹簧C 伸长的长度x C =mg k 2根据几何知识得,a 、b 两点间的距离l =x B +x C =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2. [答案] mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2 14.(10分)如图所示,一质量为2 kg 的物块被夹在两木板之间,物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同.若把该物块从上面匀速抽出,需50 N 的力.若把它从下面匀速抽出,需多大的力?(设两木板对物块的压力不变,g 取10 m/s 2)[解析] 因为两木板对物块的压力N 不变,由公式f =μN 可得,将物块匀速抽出时,物块所受的滑动摩擦力不变.设物块与一块木板之间的摩擦力为f ,当把该物块从上面匀速抽出时,对物块进行受力分析,如图甲所示,物块受竖直向下的重力G 、竖直向下的摩擦力2f 和竖直向甲上的拉力F ,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F =2f +mg ①当把该物块从下面匀速抽出时,对物块进行受力分析,如图乙所示,物块受竖直向下的重力G 、竖直向上的摩擦力2f 和竖直向下的拉力F ′,因为匀速抽出,所以物块受力平衡,故有F ′+mg =2f ②乙将mg=20 N,F=50 N代入①②,解得F′=10 N.[答案]10 N15.(12分)用一根长20 cm,劲度系数k=200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7 cm时,木块在桌面上做匀速运动.(g取10 N/kg)求:(1)木块受到的最大静摩擦力为多大?静摩擦力的变化范围是多少?(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时,滑动摩擦力如何变化?[解析](1)木块在未滑动前,根据木块平衡条件可知,木块受到的桌面的弹力N与木块重力G大小相等、方向相反,静摩擦力f与弹簧的拉力F大小相等、方向相反,其受力情况如图所示.木块在刚滑动之前,受到的静摩擦力达到最大值.f max=k(x1-x0)=200×(0.224-0.20) N=4.8 N木块在未开始运动之前,受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反.木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大,其变化范围是0~f max,即0~4.8 N.(2)木块匀速滑动时,f滑=μN=μG又f滑=F弹=k(x2-x0),解得μ=0.34.(3)因为滑动摩擦力f滑=μN,f滑是由μ与N决定的,μ和N不变,所示f滑不变,与弹簧长度无关.[答案](1)4.8 N0~4.8 N(2)0.34(3)不变16.(12分)如图所示,重为20 N的物块放在水平桌面上,用F=8 N的水平拉力拉物块,可使其做匀速直线运动.求:(1)物块所受的滑动摩擦力为多大?(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大?(3)当水平拉力增大到16 N时,物块受到的滑动摩擦力为多大?(4)物块运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大?[解析](1)物块匀速运动时,在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用,如图所示.水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力f,物块匀速运动时,这两个力大小相等、方向相反,即f=F.所以物块所受的滑动摩擦力f=8 N.(2)竖直方向由二力平衡得:桌面对物块的支持力N=G=20 N由滑动摩擦力公式f=μN得μ=fN=8 N20 N=0.4.(3)当水平拉力增大到16 N时,这时拉力和滑动摩擦力不再相等,应当用滑动摩擦力公式求解.由于f=μN,且μ和N都没有变,所以这时的滑动摩擦力f=μN=0.4×20 N =8 N.(4)当撤去拉力后,在停止运动前,物块始终受到滑动摩擦力的作用.由f =μN,且μ和N均未变,可知f=8 N.[答案](1)8 N(2)0.4(3)8 N(4)8 N。