2018年教科版物理必修1 章末综合测评4
2018学年高中物理沪科版习题 必修一 章末综合测评4 含答案
章末综合测评(四)(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.在每小题给出的四个选项中,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.下列说法正确的是()【导学号:69370221】A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果不相同C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小D.合力与分力是一对平衡力【解析】合力是分力的共同作用效果,一个物体并非既受合力,同时又受分力作用,A、D错.合力的作用效果与分力的共同作用效果相同,B错.合力可能比分力大,比分力小,还可能等于分力,C对.【答案】 C2.(2015·杭州高一检测)“荡秋千”是小朋友们非常喜欢玩的游戏.如图1中两个体重相同的小孩坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的.下面的说法正确的是()图1A.甲中绳子易断B.乙中绳子易断C.甲、乙中的绳子一样易断D.无法确定【解析】小孩的重力可分解为沿绳方向的两个分力,在合力确定的情况下,两分力间的夹角越大,两分力越大,即乙中绳子容易断,B正确.【答案】 B3.如图2所示,人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是()【导学号:69370222】图2A.人受到重力和支持力的作用B.人受到摩擦力的方向水平向左C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用D.人受到与速度方向相同的合外力【解析】人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动,人做匀速直线运动,受到的合力为零,人受到向下的重力和向上的支持力.如果人受到水平方向的摩擦力,则人在水平方向受到的合力不为零,因此人不会受到摩擦力,A正确.【答案】 A4.下列几组共点力分别作用于同一物体上,其中,不可能使物体做匀速直线运动的是()A.1 N、2 N、3 N B.1 N、3 N、5 NC.2 N、3 N、4 N D.3 N、3 N、3 N【解析】由三个力合力的范围可知,只有B项中三个力的合力不可能为零,而其他选项三个力的合力均可能等于零,故只有B项中的三个力不能使物体做匀速直线运动.【答案】 B5.(2015·太原高一检测)体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上.已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为()【导学号:69370223】图3A.12mg B.mgDd C.mgD 2D 2-d2 D.2mg D 2-d 2D【解析】 以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,设球架对篮球的支持力N 与竖直方向的夹角为α.由几何知识得:cos α=⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22-⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22D 2=D 2-d 2D根据平衡条件得:2N cos α=mg 解得:N =mgD 2D 2-d2 则得篮球对球架的压力大小为: N ′=N =mgD2D 2-d 2.故选C.【答案】 C6.如图4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( )【导学号:69370224】图4A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】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.甲乙【答案】AC7.如图5所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑.此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面()图5A.无摩擦力B.有水平向左的摩擦力C.支持力为(M+m)gD.支持力小于(M+m)g【解析】用整体法易知:地面对斜面有向左的摩擦力,大小等于F在水平方向的分力;F在竖直方向有向上的分力,故支持力小于(M+m)g,B、D正确.【答案】BD8.如图6所示,A、B质量分别为m A和m B,叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑,则()【导学号:69370225】图6A.A、B间无摩擦力作用B.B受到的滑动摩擦力大小为(m A+m B)g sin θC.B受到的静摩擦力大小为m A g sin θD.取下A物体后,B物体仍能匀速下滑【解析】将A、B看成整体,则(m A+m B)g sin θ=f,N=(m A+m B)·g cos θ,又f=μN,得μ=tan θ.对A隔离,A受静摩擦力,f A=m A g sin θ.A对B的静摩擦力也等于m A g sin θ,方向沿斜面向下.取下A物体后,B物体受到支持力N B=m B g cos θ,摩擦力f B=μN B=m B g cos θtan θ=m B g sin θ,故B仍能匀速下滑.【答案】BCD二、非选择题(共4小题,共52分.按题目要求作答.)9.(12分)(1)通过两个定滑轮,用两根细线去拉伸一根一端固定在墙上的橡皮筋OP.过定滑轮A的线挂三个钩码,过定滑轮B的线挂四个钩码,两根细线都系在橡皮筋的P端,在两个拉力的共同作用下,使橡皮筋从P点水平地拉伸到P′点,此时两根细线间夹角为90°.如图7所示.如果改用一根细线,绕过一个定滑轮,要取得同样的效果,定滑轮必须安装在,挂个钩码.【导学号:69370226】图7图8(2)某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图8所示.①试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.②有关此实验,下列叙述正确的是.A.两弹簧测力计的拉力不可能同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可【解析】(1)当用两根细线拉时,橡皮筋被拉到P′点.根据力的合成法则,这两根线的合力大小为F=5G,方向沿OP向右.所以当用一根细线拉,要取得同样的作用效果即也把橡皮筋拉到P′点,定滑轮必须安装在OP的延长线上且在O点的右侧,挂上5个钩码,使拉力大小为5G,方向沿OP向右.(2)①用平行四边形定则作图,即以F1、F2为两邻边作平行四边形,对角线就表示合力F(标上箭头表明方向).②两分力可以同时大于合力,故A错误;结点受三个力作用处于平衡状态,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向,是一对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故B错;只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同,故C对;若两个分力的大小都改变而方向都不变,则合力必改变,结点的位置必改变,故D错.【答案】(1)OP的延长线上且在O点的右侧5(2)①如图所示(下图)②C10.(10分)(2013·长沙高一检测)风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,如图9所示.这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.图9【解析】根据题意由平衡条件F风=ff=μmg所以μ=F风mg=0.5【答案】0.511.(14分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙,我国古代的赵州桥都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受.图10现有六块大小,形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券,如图3-4-22所示.如果每个楔块质量m=3 kg,则:如果在中间两个楔块上加一个向下的50 N的压力F,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大?(g取9.8 N/kg)【导学号:69370227】【解析】以中间两楔块为研究对象,其受力如图所示,F1和F2间的夹角为120°,由对称性可知F1=F2由互成120°角二力合成的特点知F1=F2=2mg+F=108.8 N.【答案】 108.8 N12.(16分)所受重力G 1=10 N 的砝码悬挂在绳P A 和PB 的结点上.P A 偏离竖直方向30°角,PB 在水平方向,且连在所受重力为G 2=20 N 的木块上,木块静止于倾角为30°的斜面上,如图11所示,试求:木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力.【导学号:69370228】图11【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 =1033 N ;再以木块为研究对象进行受力分析,如右图所示,运用正交分解法,力的平衡方程为x 方向:F cos 30°+G 2sin 30°=f , y 方向:F sin 30°+N =G 2cos 30°, 解得f =15 N ,N =2533 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15 N 、2533 N. 【答案】 15 N 2533N。
2018高一物理第一学期物理必修1期末考试试卷及答案
高一物理必修模块1第I 卷(共80分)一.选择题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项......是符合题意的。
每小题3分,共36分)1、下列单位中,属于国际单位制中基本单位的是()A .牛顿(N )B .千克(kg )C .米/秒(m/s )D .米/秒2(m/s 2)2、关于惯性的说法,正确的是()A .只有物体的运动状态发生改变时,物体才有惯性。
B .只有运动的物体才有惯性。
C .物体的惯性与物体的运动状态无关。
D .质量相同的两个物体,由于受力情况不同,所以惯性不一定相同。
3、下列关于力的说法中正确的是()A .处于完全失重的物体所受的合力为零B .两个物体只有相互接触,物体之间才可能有弹力作用C .摩擦力总是阻碍着物体的运动D .物体的运动速度为零时,所受的合外力一定为零4、作用在同一个物体上的两个共点力,两个力的大小均为F ,它们之间的夹角是120°。
则这两个力的合力大小是()A .2FB .3FC .21F D .F 5、某同学用力推一辆停在水平地面上的汽车,没有推动,若两位同学一起用力向同一方向推这辆汽车,车仍然静止。
这个现象表明()A .推力越大,静摩擦力越大,汽车受到的合力越大B .推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡C .推力大小变化时,静摩擦力大小不变D .推力始终都小于静摩擦力6、甲、乙两个物体在同一条直线上运动, 它们速度图像如图1所示, 则下列判断中错误的是()A .甲、乙两物体都做匀加速直线运动B .甲物体的加速度比乙物体的加速度大C .t 1时刻二者相遇D .在t 1以后的任意时刻,甲物体的速度大于同时刻乙物体的速度7、物体由静止开始运动,它所受到的合外力F 方向不变,大小随时间的变化规律如图2所示,则在t 0这段时间里()A .物体做匀加速运动B .物体的加速度变小C .物体的加速度不变D .无法判断8、物体在同一位置做平抛运动,下列说法正确的是()A .抛出点高度增大,物体落地时间不变B .物体落地时间与水平初速度的大小有关C .落地前物体每秒的速度增量总是大小相等,方向相同1图10图2aF 空间站 飞船图6D .物体落地水平位移的大小与抛出点的高度无关9、在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间() A .物体同时具有加速度和速度 B .物体立即获得加速度,速度仍为零 C .物体立即获得速度,加速度仍为零 D .物体的速度和加速度均为零10、小玲同学在乘坐电梯时感觉到电梯在加速上升过程中超重,在减速上升过程中失重,则她对她在这两个过程中受力情况的判断,以下说法中正确的是() A .在超重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力 B .在超重状态下她受到的各个力的合力方向向下C .在失重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力D .在失重状态下她受到的各个力的合力为零 11、将一个质量为1kg 的物体,在水平力F 的作用下,由静止开始沿光滑水平面运动,力F 的大小随时间变化的图像如图3所示,则物体在2秒时的速度大小为() A .2m/s B .3m/sC .4m/sD .以上答案都不对12、图4所示A 、B 、C 为三个相同物块,由两根轻质弹簧K 和一条轻线L 相连,悬挂在天花板上处于静止状态。
高中物理教科版必修第一册全册综合测评卷(含解析)
高中物理教科版必修第一册全册综合测评卷(含解析)全册综合测评卷(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,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。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.以下说法中,你认为正确的是()A.把物体抽象为质点后,物体自身的质量和大小均可以忽略不计B.当物体做直线运动时位移大小等于路程C.平均速度v=,当Δt充分小时,该式可以表示t时刻的瞬时速度D.质点运动的速度变化很大,则加速度一定很大2.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量最小值是()A. B.C. D.3.如图所示,水平路面上有一辆正在行驶的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用大小为F的恒力向前推车厢,在车减速行驶时间t的过程中,车的加速度大小为a,人相对车厢静止,取车前进方向为正方向,下列说法正确的是()A.该过程人的速度改变量为Δv=atB.车对人的作用力大小为maC.车对人的作用力大小为mD.车对人的摩擦力一定不为零4.一个质量为3 kg的物块(视为质点)静止在水平面上,在t=0时刻,物块在水平外力F的作用下开始运动,它的位置坐标x和速度二次方v2的关系图像如图所示,则()A.质点沿x轴正方向做匀加速运动B.物块运动的加速度是m/s2C.物块运动加速度是m/s2D.物块所受到的水平外力F的大小可能是1 N5.如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使绳都能伸直,g取10 m/s2,则F可能是()A.10 NB.15 NC.5 ND.25 N6.如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v1=2 m/s顺时针匀速转动。
2017-2018学年高中物理(人教版选修1-1)学业分层测评:章末综合测评4+Word版含答案.pdf
章末综合测评(四)(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.第一次通过实验捕捉到电磁波,证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是()【导学号:46852292】A.法拉第B.安培C.奥斯特D.赫兹【解析】由物理学史知道,赫兹通过自己制造的仪器接收到电磁波验证了麦克斯韦的电磁场理论,故选项D正确.【答案】 D2.如图所示的四种磁场变化情况,能产生如图1中电场的是()【解析】由麦克斯韦电磁场理论知:均匀变化的磁场才能产生稳定的电场,故选项B正确.【答案】 B3.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是()A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去【解析】要将电磁波有效地发射出去,必须有足够高的频率,而需要传递的声音信号通常频率较低,无法直接发射,必须借助于载波来携带,因此必须通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递,从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去.【答案】 D4.如图2所示为一小型继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P 为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头开关,A、B、C、D为四个接线柱.继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是()图2A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联【解析】由题图可知A、B是电磁继电器线圈的两端,所以A、B应接信号电压,线圈随信号电压的变化可以使电磁继电器通断,从而使S接通或断开,起到了控制作用,所以C、D只能与被控电路串联,故选项A项正确,选项B、C、D均不正确.【答案】 A5.如图3所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两极板间的()【导学号:46852293】图3A.距离B.正对面积C.介质D.电压【解析】这个声电传感器又可归到电容器传感器中,对着话筒说话时,振动膜前后振动,则金属层和金属板间距离改变,即电容器两极板间距改变,故导致电容变化的原因是电容器两极板间的距离变化.【答案】 A6.下列仪器或装置使用到传感器的是()A.自动报警器B.弹簧测力计C.电视遥控器D.红外线探测仪【答案】ACD7.对红外线的作用及来源正确的叙述有()【导学号:46852294】A.一切物体都在不停地辐射红外线B.红外线有很强的荧光效应C.红外线最显著的作用是热作用D.红外线容易穿过云雾、烟尘【解析】一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,A正确;荧光效应是紫外线特性,红外线没有,红外线的显著的作用是热作用.B错误,C正确;红外线波长较长,衍射能力比较强,D正确.【答案】ACD8.电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱.如图4所示,由电磁波谱可知()图4A.微波是不可见光B.红外线可以灭菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.X射线能穿透物质,可以用来检查生物骨骼结构【解析】由题图和各种波的特点知选项A、D正确.【答案】AD二、非选择题(本题共4小题,共52分.按题目要求作答)9.(10分)(1)太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X射线、γ射线、无线电波.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内.在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为______、可见光和__________________.(2)有一种生命探测仪可以探测生命的存在.在抗震救灾中,为了尽快营救废墟中的伤员,救援人员就广泛应用了这种仪器,该仪器主要是接收人体发出电磁波中的________(填“可见光”“红外线”或“紫外线”).(3)下面是关于电磁波的描述,你认为正确的在括号里面画“√”,错误的在括号里画“×”.A.微波炉是利用电磁波加热食物的()B.电磁波是纵波()C.手机是利用电磁波传递信息的()【答案】(1)紫外线红外线(2)红外线(3)√×√10.(10分)光敏电阻传感器是利用光敏电阻的阻值随光照强度而变化这一特点制成的,有光照时,光敏电阻的阻值____________(填“变大”或“变小”),。
高中物理必修1:第4章 章末综合检测
高中物理必修一 第4章章末综合检测(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错或不答的得0分)1.下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是( )A .材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大B .在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C .把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D .抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的解析:选D.质量是物体惯性的唯一量度,由于两物体材料不同,摩擦力可能不同,因此不能判断其质量关系,A 错误;惯性大小仅由物体的质量决定,跟其运动状态无关,力也不能改变物体的惯性,B 、C 错误;D 正确.图4-52.(2011·高考上海卷)如图4-5,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为F N ,球b 所受细线的拉力为F .剪断连接球b 的细线后,在球b 上升过程中地面受到的压力( )A .小于F NB .等于F NC .等于F N +FD .大于F N +F解析:选D.剪断连接球b 的细线后,b 球会向上加速,造成两球之间的静电力F 电增大,剪断前由整体法F N =Mg +m a g +m b g ,F 电=m b g +F .剪断后对箱和a 球有F N ′=Mg +m a g +F 电′=F N -m b g +F 电′,由于F 电′>F 电,所以F N ′>F N +F ,故选D.3.图4-6(2011·高考新课标全国卷)如图4-6,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2.下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( )图4-7解析:选A.在m 2与m 1相对滑动前,F =kt =(m 1+m 2)a ,a 与t 成正比关系,a 1-t 关系图线的斜率为k m 1+m 2,当m 1与m 2相对滑动后m 1受的是F 21=m 2gμ=m 1a 1,a 1=m 2gμm 1为一恒量,对m 2有F -m 2gμ=m 2a 2,得a 2=kt m 2-gμ,斜率为k m 2,可知A 正确,B 、C 、D 错误.图4-84.如图4-8所示,木块A的质量为1 kg,木块B的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A、B间的最大静摩擦力为1 N,B与地面间的动摩擦因数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g=10 m/s2)()A.1 N B.3 NC.4 N D.6 N解析:选D.要保持A、B相对静止,它们运动的最大加速度a m=F mm A=11m/s2=1 m/s2,选A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得F-μ(m A+m B)g=(m A+m B)a m,解得F=(m A+m B)(a m+μg)=3×2 N=6 N.D正确.图4-95.如图4-9所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿光滑水平面,再沿斜面,最后竖直向上运动.在三个阶段的运动中,线上拉力的大小()A.由大变小B.由小变大C.始终不变D.由大变小再变大解析:选C.m1、m2沿水平面移动时:a1=Fm1+m2,线上张力F1=m1a1=m1Fm1+m2m1、m2沿斜面移动时:a2=Fm1+m2-g sinθ线上张力F2=m1a2+m1g sinθ=m1Fm1+m2m1、m2竖直向上移动时:a3=Fm1+m2-g线上张力:F3=m1a3+m1g=m1F m1+m2由此可见F1=F2=F3,C对.二、双项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全选对的得6分,只选1个且正确的得3分,有错选或不答的得0分)图4-106.我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在押加比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是()A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜答案:BD图4-117.如图4-11,车沿水平地面做直线运动.车内悬挂在车顶的系小球的悬线与竖直方向夹角为θ,放在车厢地板上的物体A ,质量为m ,与车厢相对静止.则A 受到摩擦力的大小和小车运动方向可能是( )A .mg sin θ,向右B .mg tan θ,向右C .mg cos θ,向右D .mg tan θ,向左 解析:选BD.由于小球、小车与A 相对静止,三者具有相同的速度和加速度,对小球受力分析如图,由牛顿第二定律得:m ′g tan θ=m ′a ,故a =g tan θ,小车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动.对A :F f =ma =mg tan θ,故B 、D 对,A 、C 错.图4-128.如图4-12所示,小球P 、Q 的质量相等,其间用轻弹簧相连,光滑斜面的倾角为θ,系统静止时,弹簧与轻绳均与斜面平行,则在轻绳被突然剪断的瞬间,下列说法正确的是( )A .两球的加速度大小均为g sin θB .Q 球的加速度为零C .P 球的加速度大小为2g sin θD .P 球的加速度方向沿斜面向上,Q 球的加速度方向沿斜面向下解析:选BC.在轻绳被突然剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,Q 球所受的合力不变,加速度为零,选项B 正确;但绳子的拉力(2mg sin θ)立刻变为零,P 球所受的合力(弹簧的拉力和重力沿斜面向下的分力)的大小为2mg sin θ,故P 球的加速度大小为2g sin θ,选项C 正确.9.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系如图4-13甲所示,物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示.取重力加速度g =10 m/s 2.由此两图象可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )图4-13A .m =0.5 kgB .m =1 kgC .μ=0.2D .μ=0.4解析:选AD.由F -t 图和v -t 图可得,物块在2 s 到4 s 内所受外力F =3 N ,物块做匀加速运动,a =Δv Δt =42m/s 2=2 m/s 2,F -F f =ma ,即3-10μm =2m .① 物块在4 s 到6 s 所受外力F =2 N ,物块做匀速直线运动,则F =F f ,F =μmg ,即10μm =2②由①②解得m =0.5 kg ,μ=0.4,故AD 选项正确.图4-1410.如图4-14所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块.木箱静止时弹簧处于压缩状态,且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( )A .加速下降B .加速上升C .减速上升D .减速下降解析:选BD.木箱静止时,物块受三个力:重力G 、弹簧的弹力F 、箱顶的压力F N .由物体的平衡条件,有F -(G +F N )=0;当物块对箱顶刚好无压力时,G 与F 均不变,F N =0,故物块所受合力为 F -G ,方向竖直向上,表明物块(也既木箱)有向上的加速度.选项B 、D 正确.三、实验题(本题共2小题,共12分.按题目要求作答)11.(4分)如图4-15甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ,距离如图,单位是cm ,小车的加速度是________m/s 2,在验证质量一定时加速度a 和合外力F 的关系时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a -F 图象,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图4-15 解析:a 的计算利用逐差法.a =(x DE -x AB )+(x EF -x BC )+(x FG -x CD )9T 2=(x DE +x EF +x FG )-(x AB +x BC +x CD )9T 2=(x AG -x AD )-x AD 9T 2=40.65-2×13.159×0.12×10-2 m/s 2=1.60 m/s 2. 答案:1.60 平衡摩擦力过度12.(8分)如图4-16为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机DIS 直接显示物体加速度)研究加速度与力的关系”的实验装置.图4-16(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________.用DIS 测小车的加速度.(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a -F 关系图线(如图4-17所示)图4-17①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. ②此图线的AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________.(填选项前字母)A .小车与轨道之间存在摩擦B .导轨保持了水平状态C .所挂钩码的总质量太大D .所用小车的质量太大解析:(1)先保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合外力,用DIS 测加速度.(2)①OA 段为直线,说明在质量不变的条件下,加速度与外力成正比.②设小车质量为M ,所挂钩码的质量为m .由实验原理得mg =F =Ma ,即a =mg M =F M,而实际上a ′=mg M +m可见a ′<a ,AB 段明显偏离直线是由于没有满足M ≫m 造成的,故A 、B 、D 错,C 正确.答案:(1)小车总质量 小车所受合外力 (2)①在质量不变时,加速度与外力成正比 ②C四、计算题(本题共4小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)图4-1813.(8分)如图4-18所示的箱子中,用AO 、BO 两根绳子吊着一个质量为20 kg 的重物,若AO 与竖直方向夹角为37°,BO 垂直AO .(1)当箱子静止时,求AO 、BO 绳上的拉力?(2)当箱子以加速度为5 m/s 2竖直向上运动时,求AO 、BO 绳上的拉力?(g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 解析:(1)当箱子静止时:⎩⎪⎨⎪⎧F B cos37°=F A sin37°F A cos37°+F B sin37°=mg 解得F A =160 N ,F B =120 N.(2)当箱子向上加速时:⎩⎪⎨⎪⎧F ′B cos37°=F ′A sin37°F ′A cos37°+F ′B sin37°-mg =ma解得:F ′A =240 N ,F ′B =180 N.答案:见解析图4-1914.(8分)用力F 提拉用细绳连在一起的A 、B 两物体,以5 m/s 2的加速度匀加速竖直上升,如图4-19所示,已知A 、B 的质量分别为1 kg 和2 kg ,绳子所能承受的最大拉力是35 N ,(g =10 m/s 2)求:(1)力F 的大小是多少?(2)为使绳不被拉断,加速上升的最大加速度为多少?解析:(1)整体法求F由牛顿第二定律得:F -(m A +m B )g =(m A +m B )aF =(m A +m B )(g +a )=(1+2)×(10+5) N =45 N.(2)绳恰好不被拉断时,绳对B 的拉力为F ′=35 N ,此时加速度最大 对B 由牛顿第二定律得:F ′-m B g =ma ma m =F ′-m B g m B =35-2×102m/s 2=7.5 m/s 2. 答案:(1)45 N (2)7.5 m/s 2图4-2015.(10分)如图4-20所示,一质量为5 kg 的滑块在F =15 N 的水平拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动.若滑块与水平地面间的动摩擦因数是0.2,g 取10 m/s 2,问:(1)滑块运动的加速度大小;(2)如果力F 作用8 s 后撤去,则撤去F 后滑块还能滑行的距离是多少?解析:(1)根据牛顿第二定律,F -F f =ma 1得a 1=F -F f m =F -μmg m=15-0.2×5×105m/s 2=1 m/s 2. (2)撤去F 后,滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动.撤去F 后,a 2=F f m =μmg m=μg =0.2×10 m/s 2=2 m/s 2 撤去F 时刻,v =a 1t =1×8 m/s =8 m/s由v 2-v 20=2ax ,可得x 2=v 22a 2=822×2m =16 m. 答案:(1)1 m/s 2 (2)16 m16.图4-21(12分)某飞机场利用如图4-21所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A 、B 的长度L =10 m ,传送带以v =5 m/s 的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A 轻轻放一质量m =5 kg 的货物,货物与传送带间的动摩擦因数μ=32.求货物从A 端运送到B 端所需的时间.(g 取10 m/s 2) 解析:以货物为研究对象,由牛顿第二定律得μmg cos30°-mg sin 30°=ma解得a =2.5 m/s 2货物匀加速运动时间t 1=v a=2 s 货物匀加速运动位移x 1=12at 21=5 m 然后货物做匀速运动,运动位移x 2=L -x 1=5 m匀速运动时间t 2=x 2v =1 s从A 到B 所需的时间t =t 1+t 2=3 s. 答案:3 s。
物理必修一第一章章末综合检测及答案
(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.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.在下列比赛项目中,运动员可以视为质点的是()A.花样游泳B.马拉松比赛C.艺术体操D.蹦床解析:选B.物体可以看做质点的条件是物体的形状和大小对问题的影响属于次要因素或没有影响.花样游泳、艺术体操、蹦床中裁判员都要研究运动员的技术动作,故不能看做质点.马拉松比赛中运动员相对于漫长的路程,大小可以忽略不计,可以视为质点.2.(2012·蚌埠二中高一期中)以下说法中正确的是()A.做直线运动的物体,路程与位移的大小一定相等B.2012年厦门国际马拉松比赛中肯尼亚黑马卡麦斯·皮特以2小时07分37秒获得冠军,这里2小时07分37秒表示时刻C.瞬时速度的大小通常称为速率D.速度不变的运动就是匀速直线运动解析:选CD.只有做单向直线运动的物体t s内通过的路程与位移的大小相等,A错误;2小时07分37秒对应的是全过程的路程,故应指时间间隔,B错误;瞬时速度的大小通常称为速率,C正确;速度不变的运动就是匀速直线运动,D正确.3.下列说法正确的是()A.甲、乙二人均以相同的速度向东行走,若以甲为参考系,乙可能是运动的B.甲、乙二人均以相同的速度向东行走,若以乙为参考系,则甲是静止不动的C.两辆汽车在公路上沿同一直线行驶,它们之间的距离保持不变,若观察结果是两辆车都静止,则选用的参考系必定是其中的一辆车D.两人在公路上行走,速度大小不同,方向相同,则选择其中的一人为参考系,两人都静止解析:选B.两汽车速度相同,互为参考系时都是静止,但若以另外和它们速度相同的对象为参考系也可得出两车静止的结论,C错.D中两人速度大小不同,互为参考系时不能得出静止的结论.4.下列所描述的运动中,可能的是()A.速度变化很大,加速度很小B.速度变化方向为正,加速度方向为负C.速度变化越来越快,加速度越来越小D.速度越来越大,加速度越来越小解析:选AD.因为Δv=a·Δt,尽管a很小,只要Δt足够大,Δv可以很大,选项A是正确的.当a与v同方向时,质点做加速运动,尽管a逐渐减小,但a与v是同方向的,所以v还是增大,一直到a减小到零时为止,故D项正确.加速度方向和速度变化方向一定相同,所以B项错误.加速度a=ΔvΔt是描述速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度一定大,所以C项是错误的.故选AD.5.用同一张底片对着单向运动小球的路径每隔110s拍一次照,得到的照片如图1-3所示,则小球在1~6 cm过程中的平均速度以及在3.5 cm处的瞬时速度分别是()图1-3A.0.25 m/s,0.17 m/s B.0.17 m/s,0.25 m/sC.0.17 m/s,0.17 m/s D.0.17 m/s,无法确定解析:选D.1~6 cm 过程位移为5 cm ,所用时间为310 s ,所以平均速度由v =x t可知大小为0.17 m/s,3.5 cm 处瞬时速度无法确定,D 对.6.如图1-4所示为甲、乙两物体运动的x -t 图象,则下列说法正确的是( )图1-4A .甲物体做变速直线运动,乙物体做匀速直线运动B .两物体的初速度都为零C .在t 1时间内两物体平均速度相等D .相遇时,甲的速度大于乙的速度解析:选ACD.甲图线的斜率不断变化,乙图线的斜率不变,故A 对;t =0时两图线的斜率不为零,故B 错;t 1时间内位移相等,故C 对;t 1时刻甲的斜率大,故D 对.7.一足球以8 m/s 的速度水平飞来,运动员把它以12 m/s 的速度反向踢出,已知踢球时间为0.2 s ,则在这段时间内,足球的平均加速度大小为( )A .20 m/s 2B .40 m/s 2C .60 m/s 2D .100 m/s 2解析:选D.取初速度方向为正,则v 1=8 m/s ,v 2=-12 m/sa =v 2-v 1t =-12-80.2m/s 2=-100 m/s 2,加速度大小为100 m/s 2,D 对. 8.(2012·临川一中高一检测)如图1-5为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3 s 内的加速度a 随时间t 变化关系的图象中正确的是( )图1-5图1-6 解析:选A.0~1 s :a =Δv Δt =41 m/s 2=4 m/s 2;1 s ~3 s :a =Δv Δt =0-42m/s 2=-2 m/s 2,故A 正确.9.某物体沿一直线运动,其v -t 图象如图1-7所示,下列描述中正确的是( )图1-7A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反C.第2 s末物体的速度和加速度都为零D.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同解析:选BD.由图可知第1 s和第2 s速度均大于零,方向相同,但第1 s内速度增大,第2 s内速度减小,所以加速度方向相反,第2 s末速度变为零,但加速度不为零,第3 s 物体反向运动,加速度与速度方向相同,综上所述B、D正确.10.一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点()A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止解析:选B.质点的加速度方向与速度方向一致,说明质点的速度在增加,加速度增大,方向与速度方向相同,速度继续增大.加速度减小,但方向与速度方向相同,速度继续增大.速度是增加还是减小取决于加速度的方向与初速度的方向是相同还是相反.由于速度方向与位移方向一致,位移一直增大,加速度等于零后,速度不再增大,而位移继续增大,只有B 选项正确.故选B.二、实验题(本题共2小题,共12分.按题目要求作答)11.(4分)如图1-8所示是电火花计时器的示意图.电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔________s打一次点.其工作时的基本步骤如下:图1-8A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________.(按顺序填写步骤编号)解析:电火花计时器的工作电压是220 V交流电,频率为50 Hz时,打点间隔为0.02 s,工作时,应先接通电源后释放纸带,并且打完纸带后应立即关闭电源,所以正确的顺序是CBDA.答案:交流0.02 CBDA12.(8分)在做“练习使用打点计时器”的实验时.图1-9是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为________s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0 cm、x2=7.5 cm、x3=13.5 cm,则物体通过1计数点的速度v1=________m/s,通过2计数点的速度v2=________m/s,运动的加速度为________m/s2.图1-9 解析:T =0.02 st =5T =5×0.02 s =0.10 sv 1=x 22t =7.5×10-22×0.10m/s =0.375 m/s v 2=x 3-x 12t =(13.5-3.0)×10-22×0.10m/s =0.525 m/s a =v 2-v 1t =(0.525-0.375)0.10m/s 2=1.50 m/s 2. 答案:0.10 0.375 0.525 1.50三、计算题(本题共4小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)一子弹击中木板时的速度是800 m/s ,历时0.2 s 穿出木板,穿出时子弹的速度为300 m/s ,则子弹穿过木板时的加速度为多少?解析:选子弹初速度方向为正则v 1=800 m/s ,v 2=300 m/sa =v 2-v 1t =300-8000.2m/s 2=-2500 m/s 2 “-”表示子弹加速度与初速度方向相反.答案:2500 m/s 214.(8分)一个做变速直线运动的物体,通过一段位移,在前15段位移上的平均速度为1 m/s ,在接下来的15段位移上的平均速度为2 m/s.在最后35段位移上的平均速度为3 m/s ,求该物体在整段位移上的平均速度为多少?解析:设总的位移为x ,运动时间为t =x 5v 1+x 5v 2+3x 5v 3=x 5+x 10+3x 15=12x , 所以平均速度为v =x t =x 12x =2 m/s. 答案:2 m/s15.(10分)升降机提升重物时重物运动的v -t 图象如图1-10所示,利用该图象分析并求解以下问题:图1-10(1)物体在0~8 s 的时间内是怎样运动的?(2)0~2 s 与5~8 s 内的加速度大小之比是多少?解析:(1)升降机0~2 s 加速向上,2~5 s 匀速向上,5~8 s 减速向上,最后速度为零.(2)在0~2 s 内加速度为a 1=Δv 1Δt 1=5-02m/s 2=2.5 m/s 2 在5~8 s 内的加速度为a 2=Δv 2Δt 2=0-58-5 m/s 2=-53 m/s 2所以两段时间内加速度的大小之比为:a 1∶a 2=3∶2.答案:见解析16.(12分)如图1-11所示为一物体沿直线运动的x -t 图象,根据图象,求:图1-11(1)第2 s 内的位移,第4 s 内的位移,前5 s 的总路程和位移.(2)各段的速度.(3)画出对应的v -t 图象.解析:(1)由图象知,第2 s 内位移为30 m -20 m =10 m.第4 s 内位移为15 m -30 m =-15 m ,前5 s 内总路程为20 m +30 m =50 m ,总位移为0-10 m =-10 m.(2)0~2 s 内速度v 1=30-102m/s =10 m/s 2 s ~3 s 内速度v 2=0.3 s ~5 s 内速度v 3=0-302m/s =-15 m/s. (3)v -t 图如图所示答案:(1)10 m -15 m 50 m -10 m(2)10 m/s 0 -15 m/s (3)见解析。
2017-2018学年高中物理(教科版必修一)学业分层测试:章末综合测评4 Word版含答案
章末综合测评(四) (时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括9小题,每小题6分,共54分,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9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.下列说法正确的是( )【导学号:96332148】A .沿斜面匀速下滑的物体处于失重状态B .绳子一端固定一小球,使小球绕另一端摆动,当它摆至最大高度时,速度为零,处于平衡状态C .物体沿圆形轨道做速度大小不变的运动时,处于平衡状态D .在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,处于平衡状态【解析】 平衡状态包括两种情况:①保持静止;②做匀速直线运动.A 、D 项中运动均能保持匀速直线运动,均处于平衡状态;C 项中物体速度大小不变,但方向时刻变化,不是平衡状态;B 项中由于摆球摆至最大高度时所受合力不为零,摆球不是处于平衡状态.【答案】 D2.如图1所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )【导学号:96332149】图1A.32mg 和12mg B.12mg 和32mg C.12mg 和12μ mg D.32mg 和32μ mg 【解析】 对三棱柱进行受力分析,受重力mg 、支持力N 和静摩擦力f 作用而处于静止,即平衡状态,由平衡条件可知,N =mg cos 30°=32mg ,f =mg sin 30°=12mg ,故A 正确.【答案】 A3.一质量为M 的探空气球在匀速下落,如图2所示,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减小的质量为( )图2A .2⎝⎛⎭⎪⎫M -F gB .M -2F gC .2M -F gD .0【解析】 设减小的质量为m . 气球匀速下降时F +f 阻=mg ① 气球匀速上升时F -f 阻-(M -m )g =0② 联立①②解得:m =2⎝⎛⎭⎪⎫M -F g ,A 正确. 【答案】 A4.小船用绳索拉向岸边,如图3所示,设船在水中运动时水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是 ( )图3A .绳子的拉力T 不断减小B .绳子的拉力T 不变C .船的浮力减小D .船的浮力增大【解析】 小船受四个力的作用而匀速前进. 水平方向:F ′=T cos θ, 竖直方向:T sin θ+F =mg当θ角增大时,由于阻力F ′不变,则拉力T 增大,浮力F 减小. 【答案】 C5.两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6 N 的长方体木块C ,如图4所示,此时A 、B 对C 的压力均为10 N ,若C 与A 、B 之间的动摩擦因数均为μ=0.4,要将C 沿竖直方向从两板间拉出,并且使C 做匀速直线运动,则需对C 施加外力F 的大小为( )图4A .14 NB .10 NC .8 ND .6 N【解析】 要考虑将C 向上和向下两种情况匀速拉出.向上匀速拉出时F =G +f =G +2μN =14 N ,A 正确.向下匀速拉出时F =2μN -G =2 N ,故B 、C 、D 均错误.【答案】 A6.如图5所示,水平细杆上套一环A ,环A 与球B 间用一轻质绳相连,质量分别为m A 、m B ,由于B 球受到风力作用,环A 与B 球一起向右匀速运动.已知轻质绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是( )图5A .风力增大时,轻质绳对B 球的拉力保持不变 B .B 球受到的风力F 为m B g tan θC .杆对环A 的支持力随着风力的增加而增加D .环A 与水平细杆间的动摩擦因数为m Bm A +m B【解析】 以B 球为研究对象,受力分析如图,三力平衡,解三角形得到拉力T =m B gcos θ,风力F =m B g tan θ,当F 增大时,θ角增大,T 增大,选项A 错误,B 正确;对A 、B 整体由平衡条件得,水平方向有F =μ(m A +m B )g ,解得μ=m B tan θm A +m B,竖直方向杆对环A 的支持力N A =(m A +m B )g ,选项C 、D 错误.【答案】 B7.如图6所示,物块M静止于倾斜放置的木板上,使倾斜角θ缓慢增大,在M沿木块滑动之前,受力情况是( )图6A.物块对木板的压力逐渐减小B.物块所受摩擦力逐渐减小C.物块所受支持力与摩擦力的合力不变D.物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大【解析】物块可视为始终处于平衡状态,合力为零,C对,D错.根据平衡条件求得f=mg sin θ,N=mg cos θ,故物块对木板的压力N逐渐减小,物块所受摩擦力f逐渐增大,A对,B错.【答案】AC8.如图7所示,人重600 N,木板重400 N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2.现在人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )图7A.人拉绳的力是200 NB.人拉绳的力是100 NC.人的脚给木板的摩擦力向右D.人的脚给木板的摩擦力向左【解析】把人与木板看成一个整体,绳拉人与绳拉木板的力都为T,根据平衡条件有:2T=μN=μ(G1+G2),所以T=100 N,即人拉绳的力也是100 N,故A错误,B正确;以人为研究对象,人处于平衡状态,其中绳对人的拉力向右,因而木板对人的静摩擦力向左,根据力是物体间的相互作用,则人对木板的静摩擦力方向向右,故C正确,D错误.【答案】BC9.如图8所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则( )图8A .A 对地面的压力等于(M +m )gB .A 对地面的摩擦力方向向左C .B 对A 的压力大小为R +rRmg D .细线对小球的拉力大小为r Rmg【解析】 物体A 与球B 整体只受重力和地面的支持力作用而平衡,由平衡条件得N =(M +m )g ,由牛顿第三定律得A 对地面的压力等于(M +m )g ,选项A 正确、B 错误;球B 受力如图所示,由平衡条件得N ′=mgcos θ=R +rRmg , T =mg tan θ=R +r 2-R2Rmg =2Rr +r2Rmg ,选项C 正确,D 错误.【答案】 AC二、计算题(本大题共3个小题,共46分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)10. (14分)如图9所示,人重300 N ,物体重200 N ,地面粗糙,无水平方向滑动,当人用100 N 的力向下拉绳子时,求地面对人的弹力多大?地面对物体的弹力和摩擦力各多大?【导学号:96332150】图9【解析】 对人受力分析如图甲所示:人受到重力mg 、地面支持力N 和绳子的拉力T 三个力的作用,人用100 N 的力向下拉绳子,T =100 N .根据平衡条件有:甲 乙N +T =mg解得:N =mg -T =300 N -100 N =200 N对物体受力分析,物体受重力Mg 、支持力N ′、摩擦力f 和绳的拉力T 四个力的作用,根据平衡条件,在水平方向有:T cos 60°=f 在竖直方向有:N ′+T sin 60°=Mg 解得:f =50 NN ′= Mg -T si n 60°=200 N -100×32N =113.4 N. 【答案】 200 N 113.4 N 50 N11. (14分)如图10所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线和水平线的夹角为α=60°,两小球的质量比m 2m 1为多少?【导学号:96332151】【解析】 小球m 2受重力和细线的拉力处于平衡状态,则由二力平衡条件得T =m 2g .以小球m 1为研究对象,受力分析如图所示,以N 的方向为y 轴,以垂直于N 的方向为x 轴建立坐标系.N 与T 的夹角为60°,m 1g 与y 轴成30°角.在x 轴方向上,由物体的平衡条件有m 1g sin 30°-T sin 60°=0,解得m 2m 1=33.【答案】3312.(18分)如图11所示,物体的质量为2 kg ,两根轻细绳AB 和AC 一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力F 的大小范围.图11【解析】作出A受力图如图所示,由平衡条件有:F cos θ-F2-F1cos θ=0F sin θ+F1sin θ-mg=0要使两绳都能绷直,则有F1≥0,F2≥0由以上各式可解得F的取值范围为:3 3mg≤F≤233mg.【答案】33mg≤F≤233mg。
教科物理必修1:第一章章末综合检测
(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,每小题至少有一个选项正确,选不全得3分) 1.图1-4(原创题)2012年2月27日上午10时,我国海军第十一批护航编队从青岛胶州湾某军港解缆起航,奔赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务,经过5000多海里的航行,于3月15日晨抵达目的地.关于此次航行,下列说法不.正确的是( ) A .当研究护航舰艇的运行轨迹时,可将其看做质点B .“5000多海里”指的是护航舰艇的航行位移C .“5000多海里”指的是护航舰艇的航行路程D .题中数据“2月27日上午10时”和“3月15日晨”指的是时刻解析:选B.将护航舰艇看做质点可较方便地研究其运行轨迹,故A 对;由题意可知,“5000多海里”指的是护航舰艇的航行路程,而不是位移,故B 错,C 对;题中数据“2月27日上午10时”和“3月15日晨”指的是护航编队出发和抵达的时刻,故D 对.2.唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,描述了庐山瀑布的美景,如果三尺为1 m ,则水落到地面的速度约为(设初速度为零,忽略空气阻力,g 取10 m/s 2)( )A .100 m/sB .140 m/sC .200 m/sD .2000 m/s解析:选B.h =12gt 2,v =gt 得v =g 2h g =2gh =2×10×1000m/s ≈140 m/s. 3.一个以初速度v 0沿直线运动的物体,t 秒末速度为v t ,如图1-5所示,则关于t 0秒内物体运动的平均速度v 和加速度a 的说法中正确的是( )图1-5A.v =v 0+v t 2B.v <v 0+v t 2C .a 保持不变D .a 随时间逐渐减小解析:选D.在速度图像中,图线下方包围的面积值表示位移的大小,图线的切线斜率表示物体的加速度.从图像中可知,实际图线下方包围的面积大于梯形下方包围的面积,所以有t 0秒内物体运动的平均速度v >v 0+v t 2.因曲线的切线斜率逐渐减小,所以加速度a 随时间逐渐减小.4.我国的汽车工业正在飞速发展,一辆轿车,从动力到小小的天线都与物理学有关,某国产新型轿车行驶在平直公路上,当车速为36 km/h 时,制动后滑行距离为10.0 m .若轿车在同一平直路面上行驶,当车速为144 km/h 时,司机突然发现前方200 m 处有障碍物,若司机的反应时间为0.3 s(从发现障碍物到采取制动措施所需的时间),紧急制动后安全停下,则司机从发现障碍物到停下经过的距离是( )A .52 mB .160 mC .172 mD .182 m解析:选C.当车速是36 km/h(即10 m/s)时,制动后滑行距离为 10 m ,可根据位移—速度关系公式求出车制动时的加速度a =v 22x =1022×10m/s 2=5 m/s 2.当车速为144 km/h(即40 m/s)时,从发现障碍物到安全停下的总位移x =v t +v 22a =40×0.3 m +4022×5m =172 m. 5.图1-6如图1-6为某质点的v -t 图像,有位同学根据图像得出了下述结论,其中错误的是( )A .在t 2时刻,质点离出发点最远B .在t 4时刻,质点回到出发点C .在0~t 2与t 2~t 4这两段时间内,质点的运动方向相反D .在t 1~t 2与t 2~t 3这两段时间内,质点运动的加速度大小和方向都相同解析:选B.由v -t 图像知,物体在0~t 2时间内沿正方向运动,在t 2~t 4时间内沿负方向运动,所以在t 2时刻,物体离出发点最远,由图像知在0~t 2时间内速度图线和时间轴所围面积大于在t 2~t 4时间内速度图线和时间轴所围面积,说明物体沿正方向的位移大于沿负方向的位移,则物体在t 4时刻还没有返回出发点.在t 1~t 2时间内,物体沿正方向做匀减速直线运动,在t 2~t 3时间内物体沿负方向做匀加速直线运动,两段时间的速度图像为同一直线,倾斜程度一定,加速度大小相等,A 、C 、D 选项都正确,B 选项错.6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第1 s 内与第2 s 内的位移之比为x 1∶x 2,在走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比为v 1∶v 2,以下说法正确的是 ( )A .x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶2B .x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶ 2C .x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶2D .x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶ 2解析:选B.由x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)知,x 1∶x 2=1∶3,由x =12at 2知t 1∶t 2=1∶2,又v =at 可得v 1∶v 2=1∶2,故B 正确.7.有一长为L 的列车,正以恒定的加速度过铁路桥,桥长也为L ,现已知列车车头过桥头的速度为v 1,车头过桥尾时的速度为v 2,那么,车尾过桥尾时的速度为( )A .2v 1-v 2B .2v 2-v 1C.2v 21-v 22D.2v 22-v 21解析:选D.从列车车头过桥头开始,车头过桥尾时,列车位移大小为L ,车尾过桥尾时,列车位移为2 L ,若列车车尾过桥尾时速度为v 3,由v 22-v 21=2aLv 23-v 21=4aL 知v 23-v 21=2(v 22-v 21)可得v 3=2v 22-v 21,选项D 正确.8.(创新题)2012年7月27日,第30届伦敦奥运会开幕,某运动员身高1.8 m ,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m 高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g 取10 m/s 2)( )A .2 m/sB .4 m/sC .6 m/sD .8 m/s解析:选 B.本题也是联系实际的竖直上抛问题,要考虑到人的重心高度.因为是估算,所以可大体认为人的重心在身体的中点.身体横着越过1.8 m 的横杆,此时重心高度为1.8 m ,起跳时重心高度为0.9 m ,所以竖直上抛的最大高度为h =1.8 m -0.9 m =0.9 m .所以跳起时竖直分速度v =2gh =3 2 m/s.最接近的是4 m/s ,所以应选B.9.(2011·高考天津卷)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =5t +t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )A .第1 s 内的位移是5 mB .前2 s 内的平均速度是6 m/sC .任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD .任意1 s 内的速度增量都是2 m/s解析:选D.由匀变速直线运动的位移公式x =v 0t +12at 2,对比题给关系式可得v 0=5 m/s ,a =2 m/s 2.则第1 s 内的位移是6 m ,A 错;前2 s 内的平均速度是v =x 2t =5×2+222m/s =7 m/s ,B 错;Δx =aT 2=2 m ,C 错;任意1 s 内速度增量Δv =at =2 m/s ,D 对. 10.图1-7甲、乙两车从同一地点同时出发,两车运动的v -t 图像如图1-7所示,下列说法中正确的是( )A .甲、乙两车在第2 s 末速度相等B .甲、乙两车在第4 s 末相遇C .在甲、乙两车相遇前,第2 s 末两车相距最远D .甲车沿着正方向运动,乙车沿着负方向运动解析:选ABC.v -t 图像的交点表示某时刻两物体的速度相等,A 正确.图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,据此可以求出甲、乙两车在4秒内的位移相同,即两车在4 s 末相遇,B 正确.开始运动后,乙车在前减速,甲车在后加速,2 s 之前甲车速度小于乙车,两车距离逐渐变大,2 s 后甲车速度大于乙车.两车距离逐渐变小,故2 s 末两车距离最大,C 正确.甲、乙两车都向正方向运动,D 错误.二、实验题(本题共2小题,共13分.按题目要求解答)11.(6分)如图1-8所示为某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10 s ,其中x 1=7.05 cm 、x 2=7.68 cm 、x 3=8.33 cm 、x 4=8.95 cm 、x 5=9.61 cm 、x 6=10.26 cm ,则A 点处瞬时速度的大小是________ m/s ,小车运动的加速度计算表达式为a =________,加速度的大小是________ m/s 2(计算结果保留两位有效数字).图1-8解析:A 点为x 3~x 4过程中的时间中点,据做匀变速直线运动的物体,中间时刻的速度为整个过程的平均速度可得v A =x 3+x 42T =(8.33+8.95)×10-22×0.10m/s ≈0.86 m/s ,由于x 4-x 1=3a 1T 2,x 5-x 2=3a 2T 2,x 6-x 3=3a 3T 2,所以a =a 1+a 2+a 33=(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2a =0.64 m/s 2. 答案:0.86 (x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2 0.64 12.(7分)某同学用如图1-9甲所示的装置研究重物的自由落体运动.在符合操作规程的前提下,得到图乙所示的一段纸带.若他测得AB 之间的距离为x 1,BC 之间的距离为x 2,已知打点周期为T .则利用上述条件得到重物下落的加速度计算式为a =________;打B 点时重物的瞬时速度计算式为v B =________.利用该装置测出的加速度总比当地重力加速度值略小,其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.图1-9解析:重物下落过程中,重物做匀加速直线运动.则有:Δx =aT 2,所以a =Δx T 2=x 2-x 1T 2. 由于做匀变速直线运动的重物在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而B 为A 、C 的中间时刻,所以AC 段的平均速度即为B 点的瞬时速度.则有v B =v AC =x 1+x 22T. 测出的加速度比当地重力加速度值略小的原因是:存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力作用.答案:x 2-x 1T 2 x 1+x 22T存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力三、计算题(本题共4小题,共37分.解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.某汽车刹车时能产生的最大加速度为8 m/s 2.若前方车辆突然停止,司机发现前方有危险时0.7 s 后才能作出反应进行制动,这个时间称为反应时间.若汽车以20 m/s 的速度行驶,汽车之间的距离至少应为多少? 解析:汽车在0.7 s 前做匀速直线运动x 1=v t =20×0.7 m =14 m ,汽车在0.7 s 后做匀减速运动,到停下来的位移x 2=v 22a =2022×8m =25 m 所以汽车间的距离至少应为x =x 1+x 2=39 m.答案:39 m14.(8分)在足够高处,先后让两个铁球自由下落,两个球用14.7 m 的轻绳连接.第1个球下落1 s 后,第2个球开始下落.不计空气阻力,试求第2个球开始下落后多少时间,连接两个球的轻绳恰好被拉直?解析:设第2个球开始下落时间t 后,连接两个球的轻绳恰好被拉直,则此时第2个球下落高度为h 2,第1个球下落时间为(t +1) s ,第1个球下落高度为h 1.根据题目有:h 2=12gt 2① h 1=12g (t +1)2② h 1-h 2=14.7 m ③由①②③可求得:t =1 s ,第2个球开始下落后1 s ,连接两个球的轻绳恰好被拉直. 答案:1 s15.(10分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v =8 m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s ,警车发动起来,以加速度a =2 m/s 2做匀加速运动,试问:(1)警车要经多长时间才能追上违章的货车?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?解析:(1)设警车经过t 时间追上货车,此时货车已行驶的位移x 1=v (t +2.5)①警车的位移x 2=12at 2② 追上的条件是x 1=x 2③解①②③式得t =10 s t =-2 s(舍去).(2)当两者速度相等时,两车距离最大由v =at ′得t ′=v a =4 s 两车间最大距离为Δx =v (t ′+2.5)-12at ′2=36 m. 答案:(1)10 s (2)36 m16.(11分)(2011·高考新课标全国卷)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比. 解析:设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为s 1,加速度为a ;在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2.由运动学公式得v =at 0①x 1=12at 20② x 2=v t 0+12(2a )t 20③ 设汽车乙在时刻t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s ′1、x ′2.同样有v ′=(2a )t 0④x ′1=12(2a )t 20⑤ x ′2=v ′t 0+12at 20⑥ 设甲、乙两车行驶的总路程分别为s 、s ′,则有x =x 1+x 2⑦x ′=x ′1+x ′2⑧联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为x x ′=57. 答案:5∶7。
物理必修1 第一章章末测试 试题及答案
第一章章末测试一、选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分)1.一物体具有水平向右的初速度,初始加速度与初速度同向且不断减小,当加速度减小到零以后再反向逐渐增大较长一段时间,以下对物体可能的运动情况叙述正确的是( )A.加速度减小的过程速度减小,加速度增加的过程速度增加B.加速度减小的过程速度增加,加速度增加的过程速度减小C.加速度减小到零以前物体向右运动,加速度开始反向增加物体就向左运动D.速度减小到零以前物体向右运动,速度减小到零以后物体就向左运动2.A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动.开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时( )A.两质点速度相等B.A与B在这段时间内的平均速度相等C.A的瞬时速度是B的2倍D.A与B的位移相等3.利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,由此可以知道( )A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8 m/sC.小车的最大位移是0.8 mD.小车做曲线运动4.物体A、B在同一直线上做匀变速直线运动,它们的v-t图象如图所示,则( )A.物体A、B运动方向一定相反B.物体A、B在0~4 s内的位移相同C.物体A、B在t=4 s时的速度相同D.物体A的加速度比物体B的加速度大5.小球从空中自由下落,与水平地面每一次相碰后反弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图3所示.若g =10 m/s2,则(A.小球第一次反弹后离开地面的速度的大小为5 m/sB .碰撞前后速度改变量的大小为2 m/sC .小球是从5 m 高处自由下落的D .小球反弹起的最大高度为0.45 m6.如图所示为物体做直线运动的v -t 图象.若将该物体的运动过程用x -t 图象表示出来(其中x 为物体相对出发点的位移),则下列四幅图象描述正确的是( )7.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A 、B 的v -t 图象如图所示.在0~t 0时间内,下列说法中正确的是( )A .A 、B 两个物体的加速度大小都在不断减小B .A 物体的加速度不断增大,B 物体的加速度不断减小C .A 、B 两物体的位移都不断增大D .A 、B 两个物体的平均速度大小都大于v 1+v 228.如图所示,a 、b 分别是甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动的速度图象,由图象可以判断( )A .2 s 后甲、乙两车的加速度大小相等B .在0~8 s 内两车最远相距148 mC .两车只有t 0时刻速率相等D .两车在t =8 s 时相遇9.如图所示的x —t 图象和v —t 图象中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )A.曲线1表示物体做曲线运动B.x—t图象中,t1时刻v1>v2C.v—t图象中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度大小相等D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动二、填空题(共16分)10.(6分)光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图(a)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a,b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤.实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d,其示数如图所示.图8(1)滑块的宽度d=________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1=________ m/s.滑块通过光电门2时的速度v2=________ m/s.11.(8分)做直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率为50 Hz,从纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将每段纸带粘贴在直线坐标系中,则小车做________运动,加速度a=________ m/s2(结果保留两位有效数字).图10三、计算题(共48分)12.(12分)建筑工人安装脚手架进行高空作业时,一名建筑工人不慎将抓在手中的一根长5 m的铁杆在竖直状态下由静止脱手,不计空气阻力.试问:(1)假设杆的下端离地面40 m,那么铁杆碰到地面时的速度大约是多少?(2)若铁杆在下落过程中经过某楼层面的时间为0.2 s,试求铁杆下落时其下端距离该楼层面的高度是多少?(g取10 m/s2,不计楼层面的厚度)13.(10分) 如图所示,A 、B 两物体相距x =7 m 时,A 在水平拉力和摩擦力的作用下,正以v A =4 m /s 的速度向右匀速运动,而物体B 此时正以v B =10 m /s 的初速度向右匀减速运动,加速度a =-2 m /s 2,求A 追上B 所经历的时间.图1114.(12分)甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v 1=16 m /s 的初速度,a 1=-2 m /s 2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v 2=4 m /s 的初速度,a 2=1 m /s 2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间.15.(14分)2009年杭州“七十迈”事件,将交通安全问题,以前所未有的方向,推到公众舆论的“风口浪尖”,这也透视出汽车时代的人们对交通安全问题的担忧.下面的图表,是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离数据.请根据上边的表格计算(本题中的路面情况均相同):(1)如果驾驶员的反应时间相同,请在表格中填上对应的数值.(2)超速是一种很危险的驾驶行为,一位司机发现前面80 m 处有一障碍物,此时他的车速为100 km /h ,请问他能否避免车祸的发生?(3)酒后驾车是一种危害性很大的违法行为,由于酒精的作用,人的反应时间延长,发生交通事故的概率大大增加.一名喝了酒的驾驶员,发现前面50 m 处有一队学生正在横过马路,此时他的车速为72 km /h ,而他的反应时间却比正常时慢了0.1 s ,请问他能否避免惨剧的发生?答案:1. BD2 BCD 解析 由题意可知二者位移相同,所用的时间也相同,则平均速度相同,再由v =v A2=v B ,所以A 的瞬时速度是B 的2倍,选B 、C 、D .3 AB 解析 由v -t 图象可以看出,小车的速度先增加,后减小,最大速度约为0.8 m /s ,故A 、B 正确.小车的位移为v -t 图象与t 轴所围的“面积”,x =84×0.1×1 m =8.4 m ,C 项错误,图线弯曲表明小车速度大小变化不均匀,但方向没有改变,不表示小车做曲线运动,故D 项错误.4 C 解析 由图可知,两个图象都在时间轴上方,运动方向相同,A 选项错误;图线与时间轴围成的面积与这段时间内物体的位移大小相等,在0~4 s 内,B 图线与时间轴围成的面积显然比A 图线与时间轴围成的面积大,即B 物体在0~4 s 内运动的位移比A 物体大,B 选项错误;在t =4 s 这个时刻,两个图线交于一点,表示两个物体的速度相等,C 选项正确;B 图线比A 图线斜率大,即B 物体的加速度大于A 物体的加速度,D 选项错误.5 D 解析 由v -t 图象可知,小球第一次反弹后离开地面时的速度大小为3 m /s ,A 项错误;碰撞前后速度改变量Δv=v′-v =-3 m /s -5 m /s =-8 m /s ,B 项错误;由小球落地时的速度v =5 m /s ,得小球下落高度h =v22g =1.25 m ,C 项错误;由小球反弹速度v′=-3 m /s ,得反弹的最大高度h′=v′22g=0.45 m ,D 项正确.6 C 解析 由题图可知,物体在0~t 1和t 2~t 3时间内做匀速运动,两时间段内速度大小相等,但方向相反,在t 1~t 2时间内物体静止不动.相应地位移-时间图象上,0~t 1时间内位移均匀增大,是过原点的直线,t 1~t 2时间内位移不变,是平行于t 轴的直线,t 2~t 3时间内物体从静止位置向相反方向运动,是一条斜率为负的直线,且t 3-t 2>t 1,最后的位移为负值,结合图象知选项C 正确.7 AC 解析 由图象可看出,A 、B 两物体的v -t 图线的斜率都在减小,即加速度减小,A 对,B 错;图线所包围的面积都在t 轴上方,则位移均在增加,C 正确;在0~t 0时间内,A 物体的位移大于初、末速度相同的匀加速运动的位移,v A >v 1+v 22,B 物体的位移小于相同速度变化的匀减速运动的位移,v B <v 1+v 22,D 错.故选A 、C .8 B 解析 2 s 后,|a 甲|=202 m /s 2,|a 乙|=203 m /s 2,故|a 甲|>|a 乙|,A 错;t =2 s 时和t =t 0时,甲、乙速率均相等,故C 错;t =8 s 时,甲回到出发点,乙没有回到出发点,故D 错;由题图可知两车在0~8 s 内相距最远时应在t 0时刻,由a 、b 两线可求出t 0=4.4 s ,则两车相距最远的距离x 应为a 、b 两线和纵轴围成的面积,解得x =148 m ,故B 对.9 B 解析 在x -t 图象中,图线不是物体的运动轨迹,t 1时刻图线1的斜率大于图线2的斜率,因此速度v 1大于v 2.B 对,A 错.在v -t 图象中,图线与时间轴所围面积表示位移大小,C 选项中,在0至t 3时间内图线3与时间轴所围面积小,物体3的位移小,平均速度小,C 错误.x -t 图象中,t 2时刻,速度由正方向变为负方向,物体反向运动,v -t 图象中,t 4时刻,速度由增大变为减小,方向并没有改变,物体仍然沿正方向运动,D 错误.10. (1)1.015 (2)1.0 2.511. 匀加速直线 0.75解析 由题意可得,每段纸带的长度就是相等时间间隔T 内小车的位移,由图示数据可得相邻相等时间间隔内小车的位移差等于Δx =7.5×10-3m ,为一个常数,可知小车做匀加速直线运动,而时间间隔T =0.02×5 s =0.1 s ,根据Δx =aT 2,可得小车的加速度为:a =0.75 m /s 2.12 (1)28.28 m /s (2)28.8 m 解析 (1)由公式v 2=2gh 得,铁杆碰到地面时的速度为: v =2gh =2×10×40 m/s =28.28 m/s (2)设下落时铁杆下端距离该楼层面的高度为h 1, 则有h 1=12gt 21h 1+5=12gt 22t 2-t 1=0.2 s 解得:h 1=28.8 m13. 8 s 解析 物体B 减速至静止所用的时间为t 0则0-v B =at 0,t 0=102 s =5 st 0时间内,物体B 向前运动的位移 x B =12v B t 0=12×10×5 m =25 m .又因A 物体5 s 内前进x A =v A t 0=20 m , 显然x B +7 m >x A .所以A 追上B 前,物体B 已经静止,设A 追上B 经历的时间为t′,则t′=x B +7v A =25+74 s =8 s .14. 24 m 8 s 解析 当两车速度相等时,相距最远,再次相遇时,两车的位移相等.设经过时间t 1两车相距最远.由题意得v 1+a 1t 1=v 2+a 2t 1 则t 1=v 1-v 2a 2-a 1=16-41+2s =4 s此时Δx =x 1-x 2=(v 1t 1+12a 1t 21)-(v 2t 1+12a 2t 21)=[16×4+12×(-2)×42] m -(4×4+12×1×42) m =24 m设经过时间t 2,两车再次相遇,则 v 1t 2+12a 1t 22=v 2t 2+12a 2t 22解得t 2=0(舍)或t 2=8 s . 所以8 s 后两车再次相遇.15. (1)20 40 60 (2)无法避免 (3)不能避免 解析 (1)反应时间为t =s 1v 1=10×3.640 s =0.9 s则s 3=v 3t =803.6×0.9 m =20 m设汽车刹车时加速度为a ,则根据运动学知识有: a =v 212x 1= 40 23.6 2×2×10 m /s 2=50081 m /s 2则x 3=v 232a = 80 2×812× 3.6 2×500 m =40 m 则L 3=s 3+x 3=60 m(2)由运动学知识有:反应距离s 4=v 4t ,代入数据得s4=25 m,刹车距离x4=v24 2a代入数据,得x4=62.5 m则L4=s4+x4=87.5 m>80 m故车祸无法避免.(3)司机的反应距离为s5=v5(t+Δt) 代入数据,得s5=20 m司机的刹车距离为x5=v252a ,代入数值,得x5=32.4 m L5=s5+x5=52.4 m>50 m故不可能避免惨剧的发生.。
2018年秋高中物理人教版必修一:章末质量评估(四)
2018年秋⾼中物理⼈教版必修⼀:章末质量评估(四)一、多选题1. 科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用.下列说法符合历史事实的是A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质)2. 将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力不变,其速度—时间图象如图所示,则(A.上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9B.上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1C.物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1D.物体所受的重力和空气阻力之比为10∶13. 如图甲所示,竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上,电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线;图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的Ft图线,由图线分析电梯的运动情况,下列结论中正确的是( )二、单选题A .由图线K 可知,此时电梯一定处于匀加速上升状态B .由图线L 可知,此时电梯的加速度大小一定等于gC .由图线M 可知,此时电梯一定处于静止状态D .由图线N 可知,此时电梯加速度的方向一定先向上后向下4.如图所示,质量分别为两个物体通过轻弹簧连接,在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(在地面,在空中),力与水平方向成角.则所受支持力和摩擦力正确的是A .B .C .D .5. 如图所示,两个倾角相同的滑竿上分别套有A 、B 两个质量均为m 圆环,两个圆环上分别用细线悬吊两个质量均为M 的物体C 、D ,当它们都沿滑竿向下滑动并保持相对静止时,A 的悬线与杆垂直,B 的悬线竖直向下.下列结论正确的是()A .A 环受滑竿的作用力大小为(m +M)gcosθB .B 环受到的摩擦力F f =mgsinθC .C 球的加速度a =gsinθD .D 受悬线的拉力F T =Mg6. 关于牛顿运动定律,以下说法中正确的是( )A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性就越大B.人从水平地面上猛得竖直向上跳起,地面对人的支持力将会大于人对地面的压力C.N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位D.物体的加速度方向有时与合外力方向相同,有时与合外力方向相反7. 一雪橇放在冰面上,现让一只狗拉着雪橇在冰面上匀速前进,则( )A.狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对作用力与反作用力B.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对平衡力C.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力D.雪橇对冰面的压力与雪橇受到的重力是一对平衡力8. 如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧测力计上,弹簧测力计下端固定在小车上.开始时小车处于静止状态.当小车沿水平方向运动时,小球恰能稳定在图中虚线位置,下列说法中正确的是( )A.小球处于超重状态,小车对地面压力大于系统总重力B.小球处于失重状态,小车对地面压力小于系统总重力C.弹簧测力计读数大于小球重力,但小球既不超重也不失重D.弹簧测力计读数大于小球重力,小车一定向右匀加速运动9. 竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定,物体上升到最高点时间为t1,从最高点落回抛出点用时t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度大小为a2,则下列说法正确的是( )A.a1<a2,t1<t2B.a1>a2,t1>t2C.a1<a2,t1>t2D.a1>a2,t1<t210.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力A.等干零B.大小为mg,方向沿斜面向下C.大小为mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上11. 如图所示,小球A和B的质量均为m,长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P点以及与竖直墙上的Q点之间,它们均被拉直,且P、B间细线恰好处于竖直方向,两小球均处于静止状态,则Q、A间水平细线对球的拉力大小为( )A.mg B.mgC.mg D.mg12. 如图所示,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为μ,物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下,A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动.已知斜面的倾角为θ,物体B的质量为m,则它们的加速度a及推力F的大小为( )A.a=g sin θ,F=(M+m)g(μ+sin θ)B.a=g cos θ,F=(M+m)g cos θC.a=g tan θ,F=(M+m)g(μ+tan θ)D.a=g cot θ,F=μ(M+m)g13. 细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示(已知c os 53°=0.6,sin 53°=0.8),以下说法正确的是( )三、实验题A .小球静止时弹簧的弹力大小为mgB .小球静止时细绳的拉力大小为mgC .细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD .细线烧断瞬间小球的加速度立即为g14. 如图所示,用两根绳子OA 和OB 系住一物体.绳OA 固定于A 点,手拉绳OB 使OB 由水平位置逐渐转向OB ′方向,同时保持OA 与天花板夹角θ(θ<45°)不变.在这一过程中绳OB 所受拉力大小将()A .始终减小C .先减小后增大15. 某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(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(数字化信息系统)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.图(a) 图(b)(1)图线________是在轨道水平的情况下得到的(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)(2)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.(3)某同学用小车做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),如图所示,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50 Hz.D .先增大后减小B .始终增大该小车做匀变速直线运动的加速度a =________m/s 2,与纸带上D 点相对应的瞬时速度v =______m/s(答案均要求保留3位有效数字).四、解答题16. 如图所示,小木块静止在倾角为30°的斜面上.在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从A点开始做匀加速运动,前进0.45m抵达B点时,立即撤去外力.此后小木块又前进0.15m到C 点,速度减小为零,已知木块与斜面间的动学擦因数木块的质量m=1kg.取g=10m/s2,计算(1)木块向上经过B点时速度的大小(2)木块在AB段所受外力F的大小17. 某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落,他打开降落伞后的速度-时间图象如图(a)所示.降落伞用8根对称的悬绳悬挂运动员,每根悬绳与中轴线的夹角为37°,如图(b)所示.已知运动员和降落伞的质量均为50 kg,不计运动员所受的阻力,打开降落伞后,降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比,即f=kv.重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0..求:8(1)打开降落伞前运动员下落的高度;(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度;(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少.18. 一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处,然后让座舱自由落下.落到离地面30 m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下.若座舱中某人用手托着m=5 kg的铅球,取g=10 m/s2,试求:(1)从开始下落到最后着地经历的总时间;(2)当座舱落到离地面35 m的位置时手对球的支持力;(3)当座舱落到离地面15 m的位置时球对手的压力.。
2017-2018学年高二物理选修1-1习题: 第4章 章末综合
章末综合测评(四) (分值:100分 时间:60分钟)一、选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.)1.如图1所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )图1A .磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B .磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管,磁通量变化相同,故电流表指针偏转相同C .磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大,所以电流表指针偏转最大D .将磁铁从螺线管中拉出时,磁通量减小,所以电流表指针偏转一定减小【解析】 电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势大小决定的,而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率,所以答案是A.【答案】 A2.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( ) A .穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大B .穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势就越大C .穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大,所产生的感应电动势就越大D .穿过线圈的磁通量Φ等于0,所产生的感应电动势就一定为0【解析】 由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 可知,感应电动势的大小与ΔΦΔt 成正比,与磁通量Φ,磁通量变化ΔΦ大小无关,故C 正确.【答案】 C3.理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1,在原线圈上加上U =200 V 的交流电压,在副线圈上接交流电压表,其示数为( )A .0B .50 VC .200 VD .800 V【解析】 理想变压器中U 1U 2=n 1n 2,则U 2=n 2n 1U 1=14×200 V=50 V ,故B 对.【答案】 B4.关于变压器的工作原理,以下说法正确的是( ) A .通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B .穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C .穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势 D .原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈【解析】 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S 不变,故磁通量变化,A 错误;因铁芯是闭合的,没有漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B 错误;由于通过副线圈的磁通量发生变化,根据法拉第电磁感应定律,在副线圈上产生感应电动势,故C 正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈中的电能,原、副线圈通过磁场联系在一起,故D 错误.【答案】 C5.如图2所示,半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形,当磁感应强度以ΔBΔt的变化率均匀变化时,线圈中产生感应电动势大小为( ) 【导学号:18152098】图2A .πr2ΔB ΔtB .L2ΔB ΔtC .n πr2ΔB ΔtD .nL2ΔB Δt【解析】 根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势的大小E =nΔΦΔt=nL 2ΔB Δt. 【答案】 D6.用实验验证电磁波存在的科学家是( ) A .法拉第 B .奥斯特 C .赫兹D .麦克斯韦【解析】 麦克斯韦预言电磁波的存在,赫兹用实验验证电磁波的存在,故C 正确.【答案】 C7.据报道“……因使用手机引起的火灾,在全国范围内已有多起.郑州某加油站司机在加油时使用手机,引起爆炸,造成多人死伤的特大事故.深圳、福州等地的加油站因手机引发的火灾险情也有多起.……(诺基亚、摩托罗拉、爱立信手机产品说明书上面都注明不要在加油站使用手机.)”就这一事实下列说法正确的是( )A .电磁波可发生化学反应B .电磁辐射产生火花C .电磁波具有能量D .汽油遇到电磁波能被点燃【解析】 在加油站使用手机时可能会因电磁辐射产生火花,引起火灾或爆炸,B 正确. 【答案】 B8.根据麦克斯韦电磁理论,则下列说法正确的是( ) A .稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场B .非均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,非均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C .非均匀变化的电场不产生磁场,非均匀变化的磁场不产生电场D .均匀变化的电场产生恒定的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场【解析】 均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场),不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场),振荡交变的电场产生同频率的振荡交变磁场,故D 对.【答案】 D二、非选择题(本题共4个小题,共52分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位.)9.(12分)如图3为穿过某线圈的磁通量随时间变化的Φt 图象,已知线圈匝数为10匝,则0~2 s 线圈中产生的感应电动势大小为________ V,2~6 s 线圈中产生的感应电动势大小为________V,6~8 s 线圈中产生的感应电动势大小为________ V. 【导学号:18152099】图3【解析】 0~2 s ,ΔΦ1=2 Wb ,E 1=nΔΦ1Δt 1=10×22V =10 V ; 2~6 s ,ΔΦ2=0,E 2=0;6~8 s ,ΔΦ3=-2 Wb -2 Wb =-4 Wb ,E 3=n|ΔΦ3|Δt 3=10×42V =20 V. 【答案】 10 0 2010.(10分)从发电厂输出的电功率为220 kW ,输电线的总电阻为0.25 Ω.若输送电压为1.1 kV ,输电线上损失的电功率为________W ;保持输送功率不变,要使输电线上损失的电功率不超过100 W ,输送电压至少为________V.【解析】 由P 损=I 2R P =IU ,得P 损=(PU)2R =1×104W , 由P 损′=(P U ′)2R ,得U ′=P RP 损′=1.1×104V. 【答案】 1×1041.1×10411.(14分)收音机中的变压器,原线圈有1 210匝,接在220 V 的交流电源上,要得到6 V 、2.2 A 的输出电压和电流.求:(1)副线圈的匝数; (2)变压器的输入功率. 【解析】 (1)由U 1U 2=n 1n 2,得n 2=n 1U 2U 1=1 210×6220匝=33 匝. (2)由P =IU 得P 出=2.2×6 W=13.2 W 根据P 入=P 出, 即P 入=13.2 W.【答案】 (1)33匝 (2)13.2 W12.(16分)如图4所示,水平U 形光滑框架,宽度L =1 m ,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量m =0.2 kg ,电阻R =0.5 Ω,匀强磁场的磁感应强度B =0.2 T ,方向垂直框架向上.现用F =1 N 的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2 m/s 时,求:图4(1)ab 棒产生的感应电动势的大小; (2)ab 棒所受安培力的大小和方向; (3)ab 棒的加速度的大小和方向.【导学号:18152100】【解析】 (1)ab 棒产生的感应电动势的大小E =BLv =0.2×1×2 V=0.4 V.(2)感应电流I =E R =0.40.5A =0.8 A ab 棒所受安培力F 安=BIL =0.2×0.8×1 N=0.16 N应用左手定则可判定安培力方向水平向左. (3)ab 棒加速度的大小a =F -F 安m =1-0.160.2m/s 2=4.2 m/s 2,方向水平向右.【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 N 方向水平向左 (3)4.2 m/s 2方向水平向右。
2017-2018学年高中物理(教科版必修一)学业分层测试:章末综合测评2 Word版含答案
章末综合测评(二)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共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.)1.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的是( )【导学号:96332137】A.把它从赤道拿到两极B.在同一地点,把它放入水中C.在同一地点,把它放入密闭的容器中D.在同一地点,让它由静止到运动【解析】物体从赤道拿到两极,重力加速度变大,则重力变大,故A正确;在同一地点,g不变,m不变,由G=mg知物体的重力不变,所以放到水里或放入密闭的容器中,重力加速度不变,则物体的重力不变,故BC错误;改变运动状态,重力加速度不变,则重力不变,故D错误.【答案】 A2.一均质木棒,一端靠在光滑圆球上,另一端搁于粗糙的水平地面上,木棒处于静止状态,则这时木棒受到的力有( )图1A.重力、地面和球的弹力B.重力、地面的摩擦力C.重力、地面和球的弹力、地面的摩擦力D.重力、地面的摩擦力和球的弹力【解析】以木棒为研究对象,木棒共受四个力作用:重力,地面和球对木棒的支持力,木棒相对于地面有向左滑动的趋势,受到地面向右的静摩擦力.故选C.【答案】 C3.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图2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( )【导学号:96332138】图2A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力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】小球受重力和细线的拉力,假设斜面对小球有弹力,则小球不能在原位置保持相对静止状态,故斜面对小球无支持力,小球对斜面无压力,小球受的细线的拉力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故A正确,B、C、D错误.【答案】 A4.如图3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( )图3A.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【解析】对小球进行受力分析如图所示,AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等大反向,令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:tan α=GF拉=43,α=53°,故D项正确.【答案】 D5.如图4,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )图4A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小【解析】由于木板始终处于静止状态,因此木板所受合力为零,故选项C、D错误;对木板进行受力分析如图所示,由平衡条件得:2F2cos θ=G,当轻绳被剪短后,θ增大,cos θ减小,则F2增大,故选项A正确、B错误.【答案】 A6.四个完全相同的弹簧秤,外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连,挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F,以下四种情况中关于弹簧秤读数的说法正确的是( )图5A.如果图甲中的物体静止在水平地面上,那么弹簧秤的读数可能小于FB.如果图乙中的物体静止在斜面上,那么弹簧秤的读数一定等于FC.如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上,那么弹簧秤的读数一定等于FD.如果已知图丁中水平地面光滑,则由于物体的质量未知无法判定弹簧秤的读数与F 的大小关系【解析】图甲中的物体静止在水平地面上,根据平衡原理,那么弹簧秤的读数等于F,故A错误;不论物体静止在斜面上,还是静止在粗糙水平地面上,由平衡条件,可知,弹簧秤的读数一定等于F,故BC正确;已知图丁中水平地面光滑,虽然物体的质量未知,但弹簧秤的读数与F的大小仍相等,故D错误.【答案】BC7.如图6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,则木块B的受力个数可能是( )图6A.3 B.4C.5 D.6【解析】B至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力.斜面对物体B可能有静摩擦力,也有可能没有静摩擦力;故木块B受力的个数可能是4个,也可能是5个.故选BC.【答案】BC8.(多选)如图7所示,体重为60 kg的武术运动员,两脚蹬在两堵墙上且保持静止状态,若运动员的脚与墙面间的动摩擦因数为0.5,两堵墙之间的距离和运动员的腿长相等.关于运动员与墙之间的压力大小,正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 N/kg)( )【导学号:96332139】图7A.一定等于600 NB.可能等于700 NC.可能等于650 ND.可能小于600 N【解析】因为运动员的重力为600 N,所以墙给每只脚的静摩擦力为f=300 N,设每只脚对墙的压力为N,因最大静摩擦力f max=μN,且f max>f,则有N>600 N,显然N>600 N 时,每只脚受到的静摩擦力仍为300 N.正确答案为B、C.【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.(10分)图8甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置.方木块放在水平长木板上,方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上.长木板下面有轮子可以滚动,用一个平稳的水平力向左推动木板,木板向左缓慢移动,待弹簧测力计的指针稳定后,读出测力计的读数f.在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F的大小.将测得的各组f 和F 的数据用圆点标于坐标图上,如图乙所示.请你根据各点表示的数据描出f F 图线,求出方木块与长木板间的动摩擦因数μ=________.图8【解析】 作出f F 图线如图所示:由f =μF 可知,图像的斜率k =μ; 由图像可知,μ=1050=0.2.【答案】 0.2(0.18~0.22均对)10.(12分)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则.图9①如图9(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶________时电子秤的示数F ;②如图9(b),将三根细线L 1、L 2、L 3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上.水平拉开细线L 1,在白纸上记下结点O 的位置、_______________________________________________和电子秤的示数F 1;③如图9(c),将另一颗墙钉B 钉在与O 同一水平位置上,并将L 1拴在其上.手握电子秤沿着②中L 2的方向拉开细线L 2,使________________和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F 2;④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F 、F 1、F 2的图示,根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F ′的图示,若__________________________________,则平行四边形定则得到验证.【解析】 ①要测量装满水的水壶的重力,则记下水壶静止时电子秤的示数F ;②要画出平行四边形,则需要记录分力的大小和方向,所以在白纸上记下结点O 的位置的同时也要记录三根细线的方向以及电子秤的示数F 1;③已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小,则结点O 点位置不能变化,力的方向也都不能变化,所以应使结点O 的位置和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F 2;④根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F ′的图示,若F 和F ′在误差范围内重合,则平行四边形定则得到验证.【答案】 ①静止 ②三根细线的方向 ③结点O 的位置 ④F 和F ′在误差范围内重合11.(15分)如图10所示,质量均为1 kg 的小球a 、b 在轻弹簧A 、B 及拉力F 的作用下处于平衡状态,其中A 、B 两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm ,B 弹簧上端与天花板固定连接,轴线与竖直方向的夹角为60°,A 弹簧竖直,g 取10 m/s 2.求:两弹簧的伸长量和拉力F 的大小.【导学号:96332140】图10【解析】 由b 球处于静止得:F A =m b g =10 N由F =kx 得:x A =F Ak=2 cma 、b 作为一个整体,受力分析如图,由平衡条件得: F =2mg ·tan 60°=20 3 N F B =2mgcos 60°=40 Nx B =F Bk=8 cm.【答案】 A 伸长2 cm B 伸长为8 cm F 大小为20 3 N12.(15分)如图11所示,放在长木板上的木块质量为m ,当木板与水平方向夹角为α时,木块静止在长木板上.【导学号:96332141】图11(1)此时木块所受的弹力和摩擦力各多大?(2)当把长木板的倾角增大到θ(θ>α)时,木块刚好沿长木板匀速下滑,木块和长木板之间的动摩擦因数为多少?【解析】 (1)木块受力情况如图所示,根据重力的作用效果把重力分解为F 1、F 2.由静止时二力平衡可得N =F 2=mg cos α f =F 1=mg sin α.(2)当倾角增大到θ时,木块刚好匀速下滑,木块受力情况仍如图所示.由二力平衡可知f ′=F 1′=mg sin θ N ′=F 2′=mg cos θ由f ′=μN ′得μ=mg sin θmg cos θ=tan θ.【答案】 (1)mg cos α mg sin α (2)tan θ。
2018学年高中物理必修一章末综合测评4 含答案
章末综合测评(第四章)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,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.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2014·北京高考)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图1所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()图1A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态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【解析】根据题意,铺垫材料粗糙程度降低时,小球上升的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目不能直接得出,所以,选项A正确.【答案】 A2.下面说法正确的是()A.物体所受合外力越大,加速度越大B.物体所受合外力越大,速度越大C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用【解析】根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度,而加速度大小和速度大小无关,A对,B错;物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致,当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加,C错误;加速度是矢量,其方向与合外力方向一致,加速度大小不变,若方向发生变化,合外力方向必然变化,D错误.【答案】 A3.(2016·威海高一检测)如图2所示是某商场安装的智能化电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程.那么下列说法中正确的是() 【导学号:16190214】图2A.顾客始终受到静摩擦力的作用B.顾客受到的支持力总是大于重力C.扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方,再竖直向上D.扶梯对顾客作用力的方向先指向左下方,再竖直向上【解析】以人为研究对象,处于加速运动时,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下,故A错误;顾客处于加速直线运动时,受到的支持力才大于重力,故B错误;顾客处于加速运动时,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下,则扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方,当处于匀速直线运动时,其作用力竖直向上,故C正确,D错误.【答案】 C4.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图3甲.在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙.则()甲乙丙图3A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3C.a1<a2=a3D.a1<a2<a3【解析】对物体进行受力分析:加速度方向:mg sin θ-μmg cos θ=ma,所以a=g sin θ-μg cos θ=g(sin θ-μcos θ)可以看出a与质量无关,a1=a2,选项C、D错误;对于竖直向下的力F,(mg+F)sin θ-μ(mg+F)cos θ=ma3,a3=(g+F m)(sinθ-μcos θ)得a1=a2 <a3,选项B正确.【答案】 B5.(2016·上海理工大附中高一期末)如图4所示x、y、z为三个物块,K为轻质弹簧,L为轻线,系统处于平衡状态.现若将L突然剪断,用a x、a y分别表示刚剪断时x、y的加速度,则有()图4A.a x=0、a y=0 B.a x=0、a y≠0C.a x≠0、a y≠0 D.a x≠0、a y=0【解析】将L突然剪断后瞬间,线的拉力立即就没有了,所以y原来受到的线的拉力没有了,而上面受到的弹簧的拉力不变,所以y就有了合力,产生了加速度,所以a y≠0,对于物体x,由于上下的弹簧的拉力都没发生变化,x的受力不变,加速度为0,故B选项正确.故选B.【答案】 B6.(2016·广东省实验中学高一检测)假设一个小球在沼泽地中下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,沼泽地对球和球对沼泽地的作用力大小分别为F1、F2下列说法中正确的是()A.在加速向下运动时,F1>F2B.在匀速向下运动时,F1=F2C.在减速向下运动时,F1<F2D.在整个运动过程中,F1=F2【解析】小球对沼泽地地面的压力与沼泽地地面对小球的支持力为作用力与反作用力,故二力一定相等,故A、C错误;B、D正确.【答案】 BD7.在升降机中,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是( )A .升降机以0.8g 的加速度加速上升B .升降机以0.2g 的加速度加速下降C .升降机以0.2g 的加速度减速上升D .升降机以0.8g 的加速度减速下降【解析】 A 、D 项的a =0.8g ,方向竖直向上,由牛顿第二定律F -mg =ma 得F =1.8mg ,其中F 为人的视重,即人此时处于超重状态,A 、D 错误.B 、C 项的a =0.2g ,方向竖直向下,根据牛顿第二定律mg -F ′=ma ,得F ′=0.8mg ,人的视重比实际重力小mg -F ′mg ×100%=20%,B 、C 正确.【答案】 BC8.如图5所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( ) 【导学号:16190215】图5A.L v +v 2μgB.L vC.2Lμg D.2L v【解析】 因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则L =12μgt 2,可得t =2Lμg ,C 正确;若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v 相等,则L =0+v 2t ,可得t =2L v ,D 正确;若先匀加速到传送带速度v ,再匀速到右端,则v 22μg +v (t -v μg )=L ,可得t =L v +v 2μg ,A 正确;木块不可能一直匀速至右端,B 错误.【答案】 ACD二、非选择题(共4小题,共52分.按题目要求作答)9.(12分)(2016·衢州高一检测)在“探究物体运动加速度与外力关系”实验中图6(1)根据测得的数据作出a-F图线,若作出的a-F图线如图6甲所示,这是由________造成的,若作出的a-F图线如图乙所示,这是因________造成的.A.在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了B.由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量C.由于砂及砂桶质量较大,不能很好满足远远小于小车的质量造成的D.实验前没有平衡摩擦力(2)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图丙所示,请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出二处错误或不妥之处即可).______________________________________________________________________________________________.【解析】(1)①a-F图象不过原点,图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高,即平衡摩擦力过度导致,故选A.②图线上部弯曲,即当拉力较大时加速度与小桶及砝码重力不成正比,这是由于没有满足小车质量M远大于小桶及钩码质量m造成的,故选C.故选A,C(2)①打点计时器使用的是交流电,电源应该是4~6 V交流电;②小车应该停靠在打点计时器附近,以提高纸带的使用效率;③没有抬起木板右端用来平衡摩擦力.【答案】(1)A,C(2)电源应该是4~6 V交流电;小车应该停靠在打点计时器附近10.(12分)如图7所示,装置中OA、OB是两根轻绳,AB是轻杆,它们构成一个正三角形,在A、B两处分别固定质量均为m的小球,此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂.现对小球B施加一个水平力F,使装置静止在如图所示的位置,此时OA竖直.求:图7(1)轻绳OA的拉力大小;(2)拉力F的大小.【解析】(1)图中AB是轻杆.无作用力,轻绳OA的拉力大小为F A,则F A=mg.(2)B球受重力、OB绳拉力和水平力F三力作用而处于平衡状态tan 30°=mgF F=3mg.【答案】(1)mg(2)3mg11.(14分)物体以14.4 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ=37°的斜坡,到最高点后再滑下,如图8所示.已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15,求:图8(1)物体沿斜面上滑的最大位移;(2)物体沿斜面下滑的时间.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)【解析】(1)上滑时加速度大小设为a1,由牛顿第二定律得:mg sin 37°+μmg cos 37°=ma1解得a1=7.2 m/s2上滑最大位移为x=v202a1代入数据得x=14.4 m.(2)下滑时加速度大小设为a2,由牛顿第二定律得:mg sin 37°-μmg cos 37°=ma2解得a2=4.8 m/s2由x=12a2t2得下滑时间t=2xa2= 6 s.【答案】(1)14.4 m(2) 6 s12.(14分)如图9所示,质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,求:【导学号:16190216】图9(1)物体A和斜面间的滑动摩擦因数;(2)物体B的质量.【解析】(1)当物体A沿斜面匀速下滑时,受力图如图甲:根据共点力平衡条件,有:F f=mg sin θF N=mg cos θ其中:F f=μF N联立解得:μ=tan 37°=0.75.(2)当物体A沿斜面匀速上滑时,受力图如图乙:A物体所受摩擦力大小不变,方向沿斜面向下沿斜面方向的合力为0,故:T A=F f′+mg sin θ对物体B:T B=m B g由牛顿第三定律可知:T A=T B由以上各式可求出:m B=1.2m.【答案】(1)0.75(2)1.2m。
2018版物理教科版新课堂同步选修1-1文档:第4章 章末
章末综合测评(四)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.用实验验证电磁波存在的科学家是()A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C正确.【答案】 C2.关于长波的下列说法中正确的是()A.长波是电磁波谱中波长最短的电磁波B.长波能够很好地绕过几乎所有的障碍物,最适合的传播方式是地波传播C.电离层对长波的反射作用和吸收作用都很强D.长波的波长长、频率低;电磁辐射强度越小,对人的危害就越小【解析】长波的波长最长,因此选项A不正确.波长越长,越容易绕过各种障碍物,电离层的反射作用越明显,电离层的吸收作用越强,因此B、C是正确的.电磁波的辐射强度越大,波长越短,频率越高,与辐射源的距离越近,接触时间越长,对人体的危害就越大,因此D项是正确的.故正确答案是B、C、D.【答案】BCD3.下列说法正确的是()A.发射出去的无线电波,可以传播到无限远处B.雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备C.波长越短的无线电波,越接近直线传播D.移动电话是利用无线电波进行通讯的【解析】无线电波在传播过程中,遇到障碍物就被吸收一部分,能量不断减少.雷达和移动电话的传输都利用了无线电波,波长越短,传播方式越接近直线传播.故B、C、D均正确.【答案】BCD4.下列通信工具不是利用电磁波传递信号的是()A.卫星电视B.有线电话C.雷达通信D.无线电广播【解析】有线电话是通过线路的电信号传播的,它不是利用电磁波来传递信号的.【答案】 B5.在飞机飞行过程中,禁止飞机上的乘客和司乘人员使用手机,这是因为() A.对周围乘客造成电子辐射,损害乘客健康B.影响飞机的动力设备C.干扰飞机的电子通信系统D.造成对飞机电子线路的破坏【解析】使用手机时的电磁辐射干扰飞机的电子通信系统.【答案】 C6.家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件.PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图1所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、控温两重功能.对此,以下说法中正确的是()【导学号:18792053】图1A.通电后其功率先增大,后减少B.通电后其功率先减少,后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1~T2的某一值不变【解析】通电后电阻率先减小后增大,其电阻也会是先减小后增大,由公式P=U2R判断可知A项正确;在T1~T2段,若温度升高电阻就增大,则功率就会减小,导致温度降低,若温度继续降低,电阻就减小,导致功率增大,因此会稳定在T1~T2段某一温度上,D正确.【答案】AD7.以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是()A.机械波与电磁波本质上是一致的B.机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速,不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关C.机械波和电磁波的传播都离不开介质D.它们都可发生干涉、衍射现象【解析】机械波与电磁波产生的根源不同,是由不同的运动形成的,产生的本质也不同,A、C错误.B、D正确.【答案】BD8.当电磁波的频率增加时,它在真空中的速度将()A.减小B.增大C.不变D.减小、增大或不变均有可能【解析】电磁波在真空中的速度等于c,速度不变.【答案】 C9.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.在电场的周围总能产生磁场,在磁场的周围总能产生电场C.电磁波是一种物质,只能在真空中传播D.电磁波传播的速度总是3.0×108 m/s【解析】变化的电场和变化的磁场交替产生,并由发生区域向远处传播就是电磁波.电磁波本身就是一种物质,能在真空中和任何介质中传播,且在真空中传播的速度最大,最大速度等于光速.【答案】 A10.某学生在用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制.经检查,恒温箱控制器没有故障.参照图2.下列对故障判断正确的是( )恒温箱温度自动控制系统示意图图2A .只可能是热敏电阻出现故障B .只可能是温度设定装置出现故障C .热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D .可能是加热器出现故障【解析】 从题图中所给的电路结构可以推断,如果加热器出现故障,则无法工作,温度不会持续升高,所以选项D 错误.如果热敏电阻出现故障,对温度变化没有反应,可能导致温度持续升高;如果温度设定装置出现故障,对热敏电阻所测量的温度变化不能作出正确判断,控制器就不会控制加热器停止加热,也会导致温度持续升高,所以选项C 正确,选项A 、B 错误.【答案】 C二、非选择题(本题共6个小题,共60分,计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位)11.(6分)雷达发射脉冲波遇到飞机后发生反射,某雷达发射脉冲到接收反射脉冲波的时间差是1/30 s ,此时飞机到雷达的距离为________米.(已知电磁波的传播速度为3.0×108 m/s)【导学号:18792054】【解析】 设距离为s ,则2s =ct ,所以s =ct 2=3.0×108×1302 m =5×106 m.【答案】 5×10612.(6分)要完成以下工作,你认为要用什么传感器?(1)电子秤称量物体的重力,要用到________传感器.(2)楼道自动开关的功能是:晚上,有人经过楼道,开关自动接通;白天,不管是否有人经过楼道,开关都是断开的,除了声音传感器以外还需要________传感器.【解析】(1)中是力转化为电信号,所以所用的传感器是压力传感器;(2)要用声音传感器和光敏电阻传感器.【答案】压力光13.(10分)已知某广播电台的频率是10 000 kHz,求此电台发出的电磁波的波长是多少?是属于中波还是短波?(国际规定:中波波长为200 m~3 000 m,短波波长为10 m~200 m)【解析】由c=λf得λ=cf=3.0×1081.0×107m=30 m,因10 m<λ<200 m, 所以属于短波.【答案】见解析14.(12分)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图3甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光.每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示,若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.1 m,则传送带运动的速度是多少?该传送带每小时输送多少个工件?【导学号:18792055】图3【解析】由图乙可知,传送带每0.5 s内传送1个工件,每1 s内传送两个工件.传送带的速度v=st=0.1 m0.5 s=0.2 m/s.每小时输送工件数为2×3 600个=7 200个.【答案】0.2 m/s7 20015.(12分)(1)如图4(a)所示,将万用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两表笔分别与光敏电阻R g的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若用不透光的黑纸将R g包裹起来,表针将向哪个方向转动?若用手电筒照射R g,表针将向哪个方向转动?图4(2)如图4(b)所示,将万用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两表笔分别与负温度系数的热敏电阻R t的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若往R t上擦些酒精,表针将向哪个方向转动;若用热风机吹向R t,表针将向哪个方向转动.【解析】(1)光敏电阻是对光敏感的电阻,当有光照射的时候,其电阻减小.在欧姆表的表盘上,偏转角度越大说明电阻值越小.当外界没有光照的情况下,电阻很大,偏转角度很小.所以包裹起来时表针向左转动,用电筒照射时,表针向右转动.(2)负温度系数的热敏电阻的含义是当温度升高时,电阻值减小.酒精蒸发使温度降低,电阻值增大,所以把酒精擦在热敏电阻上时,表针向左转动,用热风机吹向热敏电阻时,表针向右转动.【答案】(1)左右(2)左右16.(14分)利用以下器材:滑动变阻器、交流电源、继电器、灯泡、开关、导线等.设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置.(1)请写出所缺器材;(2)画出电路原理图,并简要说明其工作原理.【解析】(1)要安装这样的路灯自动控制装置,缺少以下器材和元件:光敏电阻,电池.(2)装置电路图如图所示,其工作原理简述如下:合上开关S,在白天时有光照射光敏电阻,其阻值变小,电流变大,调节滑动变阻器的滑片,使电流达到继电器的工作电流,继电器吸动铁片开关,路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动,也可用固定电阻代替).到夜晚,光线变暗,光敏电阻阻值变大,电流变小,继电器的电磁铁吸铁片的力减弱,在弹簧的弹力作用下,接交流电源的开关重新闭合灯泡又开始发光.【答案】见解析。
2018版高中物理必修1试题:综合检测 含解析 精品
综合检测(时间:90分钟满分:100分)【二维选题表】一、选择题(第1~6题为单项选择题,第7~12题为多项选择题,每小题4分,共48分)1.下列说法正确的是( D )A.做直线运动的物体,其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相同B.撤掉水平推力后,物体很快停下来,说明力是维持物体运动的原因C.国际单位制中,kg,m,N是三个基本单位D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度将变大解析:单向直线运动的位移大小才等于路程,A错误;力是改变物体运动状态的原因不是维持物体运动的原因,撤掉水平推力后,物体很快停下来,是因为受到了摩擦力的作用,B错误;国际单位制中,kg,m,s 是三个基本单位,C错误;只要加速度方向和速度方向相同,物体就做加速运动,不管加速度增大还是减小,D正确.2. 如图,重力为G的木块在拉力F的作用下沿水平面做直线运动,则木块受到的摩擦力一定为( C )A.Fcos θB.μFsin θC.μ(G-Fsin θ)D.μG解析:木块在拉力F的作用下沿水平面做直线运动,竖直方向没有位移,由竖直方向力平衡得地面的支持力N=G-Fsin θ,由牛顿第三定律可知木块对地面的压力N′=G-Fsin θ,木块受到的摩擦力一定为f=μ(G-Fsin θ).故选项C正确.3.电梯早已进入人们的日常生活.设某人乘坐电梯的 v-t 图象如图,取向上为正方向,下列说法中正确的是( B )A.0~t1时间内人处于失重状态B.t2~t4时间内人处于失重状态C.t2~t3时间内与t3~t4时间内电梯的加速度方向相反D.0~t1时间内和t3~t4时间内电梯的加速度方向相同解析:速度图象的斜率等于加速度,则0~t1时间,加速度为正,方向向上,人处于超重状态,故A错误;t2~t4时间,加速度为负,方向向下,人处于失重状态,故B正确;t2~t3时间内与t3~t4时间内电梯的加速度都为负,方向相同,故C错误;0~t1时间内加速度为正,t3~t4时间内电梯的加速度为负,加速度方向相反,故D错误.4. 如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为( C )A.MgB.Mg+mgC.Mg+mg-maD.Mg+mg+ma解析:对m应用牛顿第二定律得mg-f=ma解得f=mg-ma对M有Mg+f-T=0解得T=Mg+mg-ma.5. 如图所示,将物体从固定的光滑斜面上静止释放,物体沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是( D )A.物体所受的合力为零B.斜面对物体的支持力对物体做正功C.物体的动能不变D.物体的机械能守恒解析:物体沿光滑斜面加速下滑,则物体所受的合力不为零,选项A错误;斜面对物体的支持力的方向与斜面垂直,与物体的运动方向垂直,则支持力对物体不做功,选项B错误;因合外力对物体做正功,故物体的动能增加,选项C错误;因只有重力做功,则机械能守恒,选项 D 正确.6.一子弹以速度v飞行恰能射穿一块钢板,如果子弹的速度是原来的3倍,则可射穿与上述相同的钢板的数目是( C )A.3块B.6块C.9块D.12块解析:根据题意,恰好射穿一块钢板损失的动能为ΔE k=mv2,当速度变为原来的3倍时,子弹具有的动能为ΔE k′=m(3v)2=9×mv2=9ΔE k,故能射穿9块钢板,C正确.7. 如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( BCD )A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos θD.物体A对水平地面的压力的大小为mg-Fsin θ解析:物体一定受重力,拉力F产生两个作用效果,水平向右拉木块,竖直向上拉木块,由于木块匀速直线运动,受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡,即一定有摩擦力,选项A错误,B正确,水平方向有f=Fcos θ,故选项C正确;竖直方向有N=mg-Fsin θ,故D 正确.8. 质量为m的物体,放在质量为M的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,m和M均处于静止状态,如图所示.当在物体m上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大到F m的过程中,m和M仍保持相对静止,在此过程中,下列判断哪些是正确的( AD )A.斜面体对m的支持力逐渐增大B.物体m受到的摩擦力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到F m解析:以m为研究对象,开始一段时间内受力如图(甲)所示,N1= mgcos α+Fsin α,随着F增大N1增大,选项A正确;f=mgsin α- Fcos α,随着F增大,f减小,当f减小到零后反向,则f=Fcos α- mgsin α,随着F增大,f也增大,选项B错误;以整体为研究对象受力如图(乙)所示,N=(M+m)g不变,f M=F,选项C错误,D正确.9.质量为m的物体,在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( BD )A.物体重力势能减少mghB.物体的机械能减少mghC.物体的动能增加mghD.重力做功mgh解析:物体下落的高度为h,故重力做功mgh,所以重力势能减少mgh,A 错误,D正确;下落过程中受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律可得mg-f=mg,解得f=mg,所以阻力做功W f=mgh,机械能减少mgh,B 正确;根据动能定理可得mgh-mgh=ΔE k,即ΔE k=mgh,C错误.10. a,b,c为三个物块,M,N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态.突然剪断R,则剪断R的瞬间,物体a的加速度( CD )A.大小不可能为零B.大小可能为,方向竖直向上C.大小可能为2g,方向竖直向下D.大小可能为,方向竖直向下解析:由于N弹簧上面与轻绳相连,故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸.当N弹簧处于原长时,轻绳的拉力为零,则剪断R的瞬间,a受力仍然平衡,加速度为零,故选项A错误;绳子的作用力沿绳子收缩的方向,不可能对a产生向下的力,所以,剪断绳子后,a的加速度方向不可能向上,故选项B错误;当N处于伸长状态,M也处于伸长状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向下的拉力为mg,绳子的拉力等于2mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a所受的合外力向下,大小为2mg,则a的加速度为2g,方向竖直向下,故选项C正确;当N处于伸长状态,M 处于压缩状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向上的弹力为mg,绳子的拉力等于mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a所受的合外力向下,大小为mg,则a的加速度为g,方向竖直向下,故D正确.11. 静止在粗糙水平面上的物块A在方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动,t=4 s时停下,其速度—时间图象如图所示,已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是( CD )A.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力的功率保持不变,该功率为整个过程的最大值B.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力不做功C.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功D.全过程合外力做的总功等于零解析:由图象可知,物块在0~1 s内做匀加速直线运动,拉力大于摩擦力,在1 s末时刻,P=Fv0>fv0,1~3 s内做匀速运动,拉力等于摩擦力, P′=F′v0=fv0,P>P′,故A错误;从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力等于摩擦力,拉力方向上有位移,所以拉力做功,故B错误;对物块运动的全过程运用动能定理可知,合外力做的总功等于零,即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功,故C,D正确.12. 一人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中( BC )A.物体所受的合力做功为mgh+mv2B.物体所受的合力做功为mv2C.人对物体做的功大于mghD.人对物体做的功等于物体增加的重力势能和增加的动能之和解析:由动能定理可知,合外力做功一定等于动能的改变量,即等于mv2,故A错误,B正确;由功能原理可知,人对物体做的功为W=mgh+mv2+W f>mgh,W f是物体克服摩擦力做的功,C正确;人对物体做的功等于物体增加的重力势能和增加的动能以及克服摩擦力做功之和,D 错误.二、非选择题(共52分)13.(8分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图(甲)所示.(1)某同学在实验中.打出的一条纸带如图(乙)所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1= 7.18 cm,s2=7.68 cm,s3=8.30 cm,s4=8.92 cm,那么打b点的瞬时速度大小是 m/s;纸带加速度的大小是 m/s2(计算结果保留两位有效数字).(2)某同学将长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力.但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力.他绘出的a-F关系图是.解析:(1)相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,则计数点间的时间间隔t=0.02×5 s=0.1 s;打b点时的瞬时速度v b==≈0.74 m/s;纸带的加速度a===m/s2=0.62 m/s2.(2)平衡摩擦力时把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,在不挂砝码盘时,小车受到的合力不为零,小车已经有加速度,a-F图象不过原点,在a轴上有截距,绘出的a-F图象是C.答案:(1)0.74(3分) 0.62(3分) (2)C(2分)14.(8分)验证机械能守恒定律实验中:(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为.A.打点计时器(包括纸带)B.重物C.天平D.毫米刻度尺E.秒表(2)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点,如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为纸带上打下的第一个点,A,B,C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器打点频率为50 Hz,当地的重力加速度为g=9.8 m/s2.那么,从O点到所取B点,重物重力势能减少量ΔE p= J;动能增加量ΔE k= J; (结果保留三位有效数字)(3)根据计算的数据可得出结论: . 解析:(1)打点计时器(含纸带)、重物是必需的,为了测量计数点的距离,需要毫米刻度尺;因为我们是比较mgh,mv2的大小关系,故m可约去,不需要用天平;打点计时器本身可以计算时间,所以不需要秒表,故选ABD.(2)减少的重力势能ΔE p=mgh=1.00×9.8×19.20×10-2 J=1.88 Jv B== m/s=1.92 m/s所以增加的动能ΔE k=m=×1×1.92 J=1.84 J.(3)在误差允许的范围内,机械能守恒答案:(1)ABD(2分) (2)1.88(2分) 1.84(2分)(3)在误差允许的范围内,机械能守恒(2分)15. (6分)如图是一种测定风力的仪器的原理图,一金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,现发现水平风力大小为F时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,求:(1)金属球对金属丝的拉力的大小;(2)金属球的质量为多少?解析: (1)对金属球受力分析如图,由力的平衡条件得金属丝对金属球的拉力T= (2分) 由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力为T′=T=. (1分) (2)由力的平衡条件得mg= (2分) 所以,金属球的质量为m=. (1分) 答案:(1)(2)16.(8分)在夜间,有一货车因故障停驶,司机在车后60 m处放置三角警示架,以提醒后面驾车司机.后方一小轿车以30 m/s的速度驶来,距警示架50 m时发现该标志,驾驶员采取措施,他的反应时间为0.6 s,刹车后小轿车做匀减速运动,小轿车停止时距货车尾部2 m.求:(1)驾驶员反应时间内通过的位移大小;(2)小轿车制动后加速度的大小;(3)驾驶员从发现警示架到停止所用的时间.解析:(1)小轿车在反应时间内做匀速直线运动,则位移s1=v0t0=30×0.6 m=18 m. (2分)(2)由题意知,制动的距离s2=50 m+60 m-2 m-s1=90 m, (2分)则制动的加速度大小a== m/s2=5 m/s2. (2分) (3)匀减速直线运动的时间t1== s=6 s (1分)驾驶员从发现警示架到停止所用的时间t=t0+t1=(0.6+6) s=6.6 s. (1分)答案:(1)18 m (2)5 m/s2(3)6.6 s17.(10分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s速度运动,运动方向如图所示.一个质量为m的物体(物体可以视为质点),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A 点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10 m/s2,则:(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间;(2)物体在传送带上向左运动的最远距离(传送带足够长);(3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为多少.解析:(1)物体在斜面上的加速度大小a1==gsin 30°=5 m/s2. (1分)根据=a1t2 (1分)解得t==s=1.6 s. (1分)滑到底端的速度v=a1t=5×1.6 m=8 m/s. (1分)(2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小a2=μg=5 m/s2, (1分)则物体在传送带上向左运动的最远距离s==m=6.4 m. (1分)(3)因为物体速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6 m/s,则上滑的距离s′==m=3.6 m, (2分)上升的高度h′=×3.6 m=1.8 m. (2分)答案:(1)1.6 s (2)6.4 m (3)1.8 m18.(12分) 如图所示,一轻弹簧的下端固定在倾角θ=37°的斜面上,上端连一不计质量的挡板.一质量m=2 kg的物体从斜面上的A点以初速度v0=3 m/s下滑.A点距弹簧上端B的距离l AB=4 m,当物体到达B 后将弹簧压缩到C点,最大压缩量l BC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点l AD=3 m.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)弹簧的最大弹性势能E pm.解析:(1)最后的D点与开始的位置A点相比,动能减少ΔE k=m=9 J (1分)重力势能减少ΔE p=mgl AD sin 37°=36 J (1分)机械能减少ΔE=ΔE k+ΔE p=45 J (1分)机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功,即W f=ΔE=45 J (1分)又W f=μmgcos θ·l (1分)其中l=2(l AB+l BC)-l AD=5.4 m (1分)解得μ≈0.52. (1分) (2)弹簧压缩到C点时,对应的弹性势能最大,A到C的过程,动能减少ΔE k′=m=9 J (1分) 重力势能减少ΔE p′=mgl AC·sin 37°=50.4 J (1分) 机械能的减少用于克服摩擦力做功W f′=μmgcos 37°·l AC=34.9 J (1分) 由能的转化和守恒定律得E pm=ΔE k′+ΔE p′-W f′=24.5 J. (2分) 答案:(1)0.52 (2)24.5 J。
高中物理必修1章末综合测评4
章末综合测评(四)(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.下面说法正确的是()A.物体所受合外力越大,加速度越大B.物体所受合外力越大,速度越大C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用A[根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度,而加速度大小和速度大小无关,A正确,B错误;物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致,当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加,C错误;加速度是矢量,其方向与合外力方向一致,加速度大小不变,若方向发生变化,合外力方向必然变化,D错误.] 2.运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程,若运动员的重力为G,对地面的压力为F,下列叙述正确的是()A.下蹲过程的加速阶段,F<GB.下蹲过程的减速阶段,F<GC.蹬伸过程的加速阶段,F<GD.蹬伸过程的减速阶段,F=GA[下蹲加速阶段,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得,mg-N=ma,则N=mg-ma<mg,所以压力F<G,故A正确;下蹲过程减速阶段,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得,N-mg=ma,则N=mg+ma>mg,所以压力F>G,故B错误;蹬伸加速阶段,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得,N -mg=ma,则N=mg+ma>mg,所以压力F>G,故C错误;蹬伸减速阶段,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得,mg-N=ma,则N=mg-ma<mg,所以压力F<G,故D错误.]3.如图所示,质量分别为m、2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在匀速上升的电梯内,当电梯钢索断裂的瞬间,物体B的受力个数()A.2个B.3个C.4个D.1个B[因电梯匀速上升,则A受力平衡,则弹簧处于压缩状态,故弹簧对B 有向下的弹力;当钢索断开时,弹簧的形变量不变,故B受向下的重力及弹力的作用,加速度大于电梯的加速度,B与电梯之间一定有弹力作用,故B应受到3个力作用,故选B.]4.如图所示,一辆汽车在平直公路上向左行驶,一个质量为m、半径为R 的球,用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上.汽车以加速度a加速前进.绳子对球的拉力设为T,车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时()A.T不变,N增大B.T增大,N增大C.T减小,N减小D.T减小,N变大A[设轻绳与竖直方向间夹角为θ,由牛顿第一定律可得,T cos θ=mg,N -T sin θ=ma,由以上两个关系式可知,当a增大时,T不变,N增大,故选项A正确.]5.如图所示,质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上,其上放置质量m1的物块A,A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接.释放C,A和B一起以加速度a从静止开始运动,已知A、B间动摩擦因数为μ,则细线中的拉力大小一定为()A.Mg B.Mg+MaC.(m1+m2)a D.m1a+μ1m1gC[设细线中的拉力大小为T,由牛顿第二定律可得:Mg-T=Ma,T=(m1+m2)a,故细线中的拉力T=Mg-Ma=(m1+m2)a,C正确,A、B均错误;若A和B之间的摩擦力刚好达到最大静摩力,则有T-μm1g=m1a,此时有T=m1a +μm1g,但仅为一种可能情况,但拉力一定为T=(m1+m2)a.]6.如图所示,用与水平成θ角的推力F作用在物块上,随着θ逐渐减小直到水平的过程中,物块始终沿水平面做匀速直线运动.关于物块受到的外力,下列判断正确的是()A.推力F先增大后减小B.推力F一直减小C.物块受到的摩擦力先减小后增大D.物块受到的摩擦力一直不变B[对物体受力分析,建立如图所示的坐标系.由平衡条件得F cos θ-F f=0F N-(mg+F sin θ)=0又F f=μF N联立可得F=μmg cos θ-μsin θ可见,当θ减小时,F一直减小,故选项B正确.]7.北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭.它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏,g取9.8 m/s2,则()A.当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8 NB.当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零C.当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8 ND.当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,手要用26.6 N的力才能托住饮料瓶BD[当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,处于完全失重状态,故饮料瓶对手的压力为零,选项B正确,A错误.座舱自由落体过程,有:v2=2g(H-h ),座舱匀减速运动到地面过程,根据速度位移公式,有v 2=2ah ,由以上两式解得:a =16.8 m/s 2,当座舱落到离地面高度为15 m 的位置时,饮料瓶处于超重状态,有:F -mg =ma ,解得F =26.6 N ,即当座舱落到离地面高度为15 m 时,手要用26.6 N 的力才能托住饮料瓶,选项C 错误,D 正确.]8.如图所示,在水平天花板的A 点处固定一根轻杆a ,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O .另一根细线上端固定在该天花板的B 点处,细线跨过滑轮O ,下端系一个重为G 的物体,BO 段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是( )A .细线BO 对天花板的拉力大小是GB .a 杆对滑轮的作用力大小是G 2C .a 杆和细线对滑轮的合力大小是GD .a 杆对滑轮的作用力大小是GAD [对重物受力分析,受到重力和拉力T ,根据平衡条件,有T =G ,同一根绳子拉力处处相等,故绳子对天花板的拉力也等于G ,故A 正确;对滑轮受力分析,受到绳子的压力(等于两边绳子拉力的合力)以及杆的弹力(向右上方的支持力),如图,根据平衡条件,结合几何关系,有:F =T =G ,故B 错误,D 正确;由于滑轮处于平衡状态,故a 杆和细绳对滑轮的合力大小是零,故C 错误.]9.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移AB[设两段绳子间的夹角为2α,由平衡条件可知,2F cos α=mg,所以F=mg2cos α,设绳子总长为L,两杆间距离为s,由几何关系L1sin α+L2sin α=s,得sin α=sL1+L2=sL,绳子右端上移,L、s都不变,α不变,绳子张力F也不变,A正确;杆N向右移动一些,s变大,α变大,cos α变小,F变大,B正确;绳子两端高度差变化,不影响s和L,所以F不变,C错误;衣服质量增加,绳子上的拉力增加,由于α不会变化,悬挂点不会右移,D错误.]10.如图所示,在光滑水平面上有一静止小车M,小车上静止地放置着木块m,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有()A.a1=2 m/s2,a2=2 m/s2B.a1=2 m/s2,a2=3 m/s2C.a1=3 m/s2,a2=4 m/s2D.a1=3 m/s2,a2=2 m/s2AC[对上面的木块m受力分析,在水平方向只可能有摩擦力,且F f≤mg×0.3,因此木块m的最大加速度为g×0.3=3 m/s2,若小车与木块一起运动,二者加速度相等,选项A中的加速度都小于3 m/s2,所以是可能的,A正确;若木块与小车发生相对滑动,则木块的加速度一定是3 m/s2,故选项B错误;发生相对滑动时,由于拉力作用在小车上,故小车的加速度要大于木块的加速度,所以选项C正确,D错误.]二、非选择题(本题共6小题,共60分)11.(6分)在用DIS实验研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组用如图甲所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.甲乙丙(1)(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是_____________________________________________________.(3)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳子的拉力大小,如图乙所示.是否仍要满足小车质量M远大于重物的质量m________(选填“需要”或“不需要”).[解析] (1)根据所给数据,画出小车加速度a 和拉力F 的关系图线如图所示:(2)由图象可知,当小车拉力为零时,已经产生了加速度,故在操作过程中轨道倾角过大,平衡摩擦力过度.(3)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳子的拉力大小,传感器的示数即为绳子拉力,则不需要满足小车质量M 远大于重物的质量m .[答案] (1)见解析图(2)平衡摩擦力过度(3)不需要12.(8分)根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目.(1)有关实验以及数据处理,下列说法正确的是_______.A .应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差B .可以用天平测出小桶和沙的总质量m 及小车和砝码的总质量M ;根据公式a =mg M ,求出小车的加速度C .处理实验数据时采用描点法画图象,是为了减小误差D .处理实验数据时采用a -1M 图象,是为了便于根据图线直观地作出判断(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a -F 关系可用图甲中的哪个表示?________(图中a 是小车的加速度,F 是细线作用于小车的拉力).甲乙丙(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好,准备接通电源后开始做实验.他的装置图中,明显的错误是___________________________________________ (写出两条).(4)图丙是实验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB =4.22 cm ,x BC =4.65 cm ,x CD =5.08 cm ,x DE =5.49 cm ,x EF =5.91 cm ,x FG =6.34 cm ,已知打点计时器的工作频率为50 Hz ,则小车的加速度a =________m/s 2.(结果保留2位有效数字)[解析] (1)为保证绳拉小车的力等于沙和小桶的总重力大小,应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差,选项A 正确;小车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出,选项B 错误;采用描点法画图象来处理实验数据,不仅可以减小误差,还可以形象直观地反映出物理量之间的关系,选项C 正确;为了将图象画成我们熟悉的直线,更直观反映两个变量的关系,由于a 与M 成反比,故应作a -1M 图象,选项D 正确.(2)在平衡摩擦力时,把长木板的一侧垫得过高,使得倾角偏大,小车重力沿木板向下的分力大于小车受到的摩擦力,小车受到的合力大于沙桶的拉力,在沙桶对小车施加拉力前,小车已经有加速度,在探究物体的加速度与力的关系时,作出的a -F 图线在a 轴上有截距,选项C 正确.(3)由实验原理图可知,打点计时器用的必须是交流电源,图中用的是直流电源,小车释放的位置应该靠近计时器,以便测量更多的数据来减小误差;同时木板水平,没有平衡摩擦力.(4)由题意知,计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据逐差法可得a=(x DE+x EF+x FG)-(x AB+x BC+x CD)9T2=(6.34+5.91+5.49-5.08-4.65-4.22)×10-29×0.12m/s2=0.42 m/s2.[答案](1)ACD(2)C(3)打点计时器使用直流电源;小车与打点计时器间的距离太长;木板水平,没有平衡摩擦力(4)0.4213.(10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)落地的速度大小?(空气阻力不计,g取10 m/s2.)[解析](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)竖直上抛运动(2)7 s(3)60 m/s14.(10分)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的飞机上由静止跳下,距离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落运动.他打开降落伞后的速度图象如图所示.已知运动员和降落伞的总质量m=60 kg,g取10 m/s2.(1)不计运动员所受的阻力,求打开降落伞前运动员下落的高度?(2)打开伞后伞所受阻力F f与速度v成正比,即F f=k v,求打开伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向?[解析](1)由图可知,打开降落伞时运动员的速度为v0=30 m/s由h=v202g可得运动员自由下落的高度h=45 m.(2)刚打开降落伞时mg-30k=ma最终匀速下落时mg=6k由以上两式可解得a=-40 m/s2“-”表示加速度的方向竖直向上.[答案](1)45 m(2)40 m/s2方向竖直向上15.(12分)如图所示,A、B为水平传送带的两端,质量为m=4 kg的物体,静止放在传送带的A端,并在与水平方向成37°角的力F=20 N的力作用下,沿传送带向B端运动,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,则(1)当传送带静止时,物体从A到B的运动时间8 s,求A、B两端间的距离;(2)当传送带以7.5 m/s的速度顺时针转动时,求物体从A到B运动的时间.[解析](1)分析物体受力,由牛顿第二定律可得:F cos 37°-F f=ma1F sin 37°+F N=mg又F f=μF N由以上三式可解得物体的加速度a1=0.5 m/s2所以A 、B 间的距离x =12a 1t 2=16 m. (2)当物体的速度v <7.5 m/s 时F cos 37°+F f =ma 2F sin 37°+F N =mg又F f =μF N由以上三式可解得:a 2=7.5 m/s 2.由v =a 2t 2可知,物体经过t 2=1 s 速度达到7.5 m/s ,此过程运动的位移x 1=12a 2t 22=3.75 m. 之后的加速度仍为a 1,由x 2=x -x 1=v t 3+12a 1t 23可得:t 3=(274-15) s =1.55 s物体从A 运动到B 的总时间t 点=t 2+t 3=2.55 s.[答案] (1)16 m (2)2.55 s16.(14分)如图所示,长L =1.4 m ,质量M =10 kg 的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动,木箱上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数μ=0.2.当木箱的速度v 0=3.8 m/s 时,立即对木箱施加一个F =50 N 水平向左的恒力,并同时将一个质量m =3 kg 的小物块轻放在距木箱右端0.25 m 处的P 点(小物块可视为质点,放在P 点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小物块脱离木箱落到地面.g 取10 m/s 2,求:(1)从小物块放在P 点开始,木箱向右运动的最大距离;(2)小物块离开木箱时木箱的速度大小.[解析] (1)小物块放到木箱上后相对地面静止对木箱有F +μ(M +m )g =Ma 1a1=F+μ(M+m)gM=7.6 m/s2木箱向右运动的最大距离x1=-v20-2a1=0.95 m.(2)木箱向左运动时对木箱有F-μ(M+m)g=Ma2a2=F-μ(M+m)gM=2.4 m/s2木箱左移x2=(0.25+0.95) m=1.2 m时v21=2a2x2小物块离开木箱时木箱的速度大小v1=2a2x2=2.4 m/s.[答案](1)0.95 m(2)2.4 m/s。
教科版高中物理必修一第四章章末检测
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第四章物体的平衡本章知能检测建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共60分)1.(单选)如图4-3-1所示,放在水平桌面上的木块受到,,两水平推力作用而静止,若撤去,则物体在水平方向上受到的合力为()图4-3-1A.0 NB.3 N,向左C.2 N,向右D.8 N,向左2. (单选)如图4-3-2所示,质量为的两个球、固定在横杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,则杆的作用力为()A. B.C. D.3. (单选)三段不可伸长的细绳、、,能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图4-3-3所示,其中是水平的,端、端都固定,若逐渐增加端所挂物体的质量,则最先断的绳()A.必定是B.必定是C.必定是D.可能是,也可能是4. (单选)如图4-3-4所示,物体静止于光滑的水平面上,力作用于物体的重心点,现要使合力沿着方向,那么,必须同时再加一个力,这个力的最小值是()A. B.C. D.5. (单选)如图4-3-5所示,在倾角为的固定光滑斜面上,质量为的物体受外力和的作用,的方向水平向右,的方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是(),D.,6. (多选)如图4-3-6所示,某人在岸边用绳牵引船匀速靠岸的过程中,若水对船的阻力不变,则()图4-3-2图4-3-4A.绳子拉力不断增大B.绳子拉力始终不变C.船受到的浮力不断减小D.船受到的合力不断减小7. (单选)如图4-3-7所示,是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点,另一端悬挂一重力为的重物,且端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力拉绳,开始时∠>90°,现使∠缓慢变小,直到杆接近竖直杆.此过程中,杆所受的力()A.大小不变B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小8. (单选)如图4-3-8所示,倾角为的斜面体置于水平面上,物体置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体相连接,连接物体的一段细绳与斜面平行,物体、和斜面都处于静止状态,则()图4-3-7A.物体受到斜面体的摩擦力一定不为0B.斜面体受到水平面的摩擦力一定为0C.水平面对斜面体的支持力与物体和斜面体的总重力大小相等D.若将细绳剪断,物体依然静止在斜面上,则水平面给斜面体的摩擦力为09.(单选)两个相同的小球和,质量均为,用长度相同的两根细线把、两球悬挂在水平天花板上的同一点,并用长度相同的细线连接、两小球;然后,用一水平方向的力作用在小球上,此时三根细线均处于直线状态,且细线恰好处于竖直方向,如图4-3-9所示.如果不考虑小球的大小,两小球均处于静止状态,则力的大小为()A.0B.C. D.10. (单选)如图4-3-10所示,重的物体A放在倾角为37的粗糙斜面上,有一根原长为10cm、劲度系数为800 N/m的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端连接物体A后,弹簧长度为14 cm,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 N,当弹簧的长度仍为14 cm时,测力计的读数不可能为( )A.10 NB.20 NC.40 ND.0 N二、填空题(本题包括2小题,每空2分,共8分,请将正确的答案填到横线上)11.如图4-3-11所示,用细绳悬挂在天花板下重60 N 的小球,在水平弹簧的拉力作用下偏离了竖直方向=30°角,则弹簧对小球的拉力为;若此弹簧的劲度系数为100 N/m,则弹簧的形变量为m.12.如图4-3-12所示,重力为的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数0.4,若用斜向上N的推力托住物体,使物体处于平衡状态,这时物体受到的摩擦力是;要使物体匀速下滑,推力的大小应变为.(sin37°0.6,cos 37°0.8)三、计算题(本题包括4小题,解答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,共32分)13.(8分)如图4-3-13所示,已知物体重60 N,、均处于静止状态,与相连的绳水平,绳与水平方向成37°角,绳上的拉力为15 N,各绳均为轻绳,sin 37°,cos 37°.求:(1)物体受到的摩擦力为多大?(2)物体重力为多大?图4-3-5图4-3-6图4-3-11图4-3-12 图4-3-9图4-3-1314.(8分)如图4-3-14所示,原长分别为和,劲度系数分别为和的轻弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长度多大?(2)若用一个质量为的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,这时平板对物体的支持力多大?图4-3-14 15.(8分)如图4-3-15所示,质量为的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为.斜面上有一质量为的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力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.求:(1)斜面对小物块的支持力和摩擦力;(2)地面对楔形物块的支持力和摩擦力.图4-3-1516.(8分)一物体置于粗糙的斜面上,给物体施加一个平行于斜面向上的力,当此力为100 N时物体恰能沿斜面向上匀速运动;当此力为20 N且沿斜面向下时,物体恰能沿斜面向下匀速运动,求施加此力前,物体在斜面上受到的摩擦力为多大?本章知能检测 参考答案一、选择题1. A 解析:木块原来处于静止状态,则所受摩擦力为静摩擦力,取向右为正方向,由平衡条件得,得静摩擦力 N ,向左,撤去后,使木块产生向左的运动趋势,由于 N ,故木块仍静止,故此时物体在水平方向上受到的合力为0 N (此时静摩擦力 N ,向右与平衡).2.A 解析:由已知条件知,、间的杆一定水平,对其中一个小球受力分析,由共 点力的平衡知识可得,杆的作用力为tan 30°,故选项A 正确.3.A 解析:取结点为研究对象,受力情况如图4-3-16所示,由共点力平衡条件知 轴方向: 轴方向: 又由于由以上三式得:,,,比较可知三力中为最大,故增大重物质量时最先拉断的是绳,A 选项正确.4.A 解析:两分力与合力构成矢量三角形,过矢量端作的垂线即为的最小值5.B 解析:物体静止在斜面上应有,受力如图4-3-17所示,方向: ,故A 错,B 对.方向:cossincos ,因,则,C 、D 都错.6.AC 解析:对船受力分析如图4-3-18所示,重力,浮力,绳拉力,水的阻力因为匀速,有cos ,,又不断增大,所以不断增大,不断减小,A 对,C 对.7.A 解析:对点进行受力分析,如图4-3-19所示,点受到三个力的作用,由于缓慢移动,所以,三个力一直处于平衡状态,则有两个力的合力与第三个力等大反向,它们组成,,则有,由于、、都不变,因此杆受到的力也不变.8.D 解析:若细绳对物体的拉力恰好与物体的重力沿斜面向下的分力相等,则物体与斜面体之间的摩擦力为0,选项A 错误;利用整体法判断,斜面体一定受到水平面向左的摩擦力,选项B 错误;同理,在竖直方向利用整体法判断,水平面对斜面体的支持力小于物体和斜面体的总重力,选项C 错误;利用整体法判断,剪断细绳后物体和斜面体系统在水平方向不受外力作用,选项D 正确. 9.C 解析:细线恰好处于竖直方向,说明球受力平衡,、球之间的绳拉力一定 为零.再分析球的受力情况,即可解出该题答案.如图4-3-20所示,绳拉力、、重力,由几何关系和正交分解得 ,即,故C 正确.10.C解析:A 在斜面上处于静止状态时合外力为零,A 在斜面上受五个力的作用,图4-3-16图4-3-17 图4-3-18 图4-3-19分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F ,当摩擦力的方向沿斜面向上时, F ≤22 N ,当摩擦力沿斜面向下时,F 最小值为零,即拉力的取值范围为0≤F ≤22 N,故选C.二、填空题11.20 0.35 解析:对球受力分析如图4-3-21所示,球受重力、细线的拉力、弹簧的弹力这三个力的作用处于平衡状态,这三个力的合力为零,其中、的合力与重力构成平衡力,根据直角三角形的边角关系得根据胡克定律, m ≈0.35 m.12.10 N 43.5 N 解析:对物体受力分析如图4-3-22所示,因为 sin 37°50.6 N0 N <所以物体静止但有下滑的趋势,静摩擦力方向向上,故有sin 37°, N.匀速下滑时,在垂直于墙壁方向有:cos 37°,沿墙壁方向有: sin 37°,解得43.5 N. 三、计算题13.(1)12 N (2)9 N 规范解:(1)以结点为研究对象,其受力情况如图4-3-23 所示.N ,因为结点处于静止状态,则在水平方向上,对绳的拉力 在竖直方向上,对绳的拉力物体处于静止状态,故所受摩擦力为静摩擦力,大小为 .(2)物体处于静止状态,则重力大小 .14.(1)(2)规范解:(1)弹簧受到的拉力等于物体和的重力之和,弹簧受到的拉力等于物体的重力 由平衡条件得 对物体、有:() 对物体有:所以两弹簧总长度为(2)因弹簧处于拉伸或原长时,弹簧都会受到向下的拉力而伸长,两弹簧的总长度会大于原长之和.所以弹簧必须处于压缩状态,弹簧则处于拉伸状态,且两弹簧形变量大小相等,这样才符合题意. 弹簧处于伸长状态,弹簧处于压缩状态,且形变量相等,设为. 分别对物体、受力分析如图4-3-24所示. 由平衡条件得 对物体有:; 对物体有:. 解得.15.(1)cos ,垂直斜面向上 ,沿斜面向下 (2)()sin ,竖直向上 cos ,水平向右规范解:(1)对小物块受力分析如图4-3-25所示,则平行于斜面方向上有:垂直于斜面方向上有: cos ,图4-3-21图4-3-22图4-3-23 图4-3-24所以斜面对小物块的支持力大小为cos ,方向垂直斜面向上; 斜面对小物块的摩擦力大小为sin ,方向沿斜面向下.(2)因两个物体均处于平衡状态,故可以将两者看成一个整体来研究,受力分析如图4-3-26所示. 在竖直方向上有 sin(),在水平方向上有: cos所以,地面对楔形物块的支持力大小为 ()sin ,方向竖直向上;地面对楔形物块的摩擦力大小为cos ,方向水平向右.16.40 N 解析:物体沿斜面向上运动时,对物体受力分析如图4-3-27所示. 由共点力的平衡条件得 轴:sin , 轴:cos. 又因为,物体沿斜面向下运动时,对物体受力分析如图4-3-28所示. 由共点力的平衡条件得 轴sin , 轴:cos. 又因为,, 联立以上各式,得 .代入数据得.当不施加此力时,物体受重力沿斜面向下的分力物体静止在斜面上,受到的静摩擦力为40 N.图4-3-26图4-3-27 图4-3-28。
教科版高中物理必修一第四章阶段质量检测
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作(时间: 60 分钟满分:100分)一、选择题(本题共9 小题,每题 6 分,共54 分,每题起码有一个选项正确,选对但不全的得 3 分,选错或不答的得0 分 )1.一铁块m 被竖直悬挂的磁性黑板牢牢吸住不动,如图 1 所示,以下说法错误的是 ()A.铁块遇到四个力作用,此中只有两个力的施力物体是黑板B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作使劲——相互吸引的磁力和相互排斥的弹力C.铁块遇到的磁力和弹力是相互均衡的力D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动分析:对铁块受力剖析可知,铁块受重力mg、吸引力 F 、支持力 N 和摩擦力力均衡可知 F =N ,故 B、C 对, A 、 D 错。
答案: AD2.如图 2 所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,以下结论正确的选项是(图 1 f。
由共点)图 2 A.物体遇到与运动方向同样的摩擦力作用B.传递的速度越大,物体遇到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与传递的速度没关D.若匀速向下传递货物,物体所受的摩擦力沿皮带向下分析:如下图,物体被皮带运输机匀速地送往高处,处于均衡状态。
物体受重力、皮带的支持力和摩擦力。
此中摩擦力与重力沿斜面方向的分力大小相等,这与它匀速运动的速度的大小没关。
摩擦力方向沿斜面向上,这与物体运动方向没关,但此时与运动方向同样。
答案: AC3.在粗拙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗拙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块, m1>m2,如图 3 所示。
已知三角形木块和两个小木块都是静止的,则粗拙水平面对三角形木块()图 3A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不可以确立,由于、m 、θ、θ的数值并未给出m1212D.以上结论都不对分析:设三角形木块质量为m,把小木块m1、 m2和三角形木块当成一个整体,对其受力剖析可知,仅受重力(m1+ m2+ m)g 和地面支持力N,且 N= (m1+ m2+ m)g,粗拙水平面对三角形木块无摩擦力作用,故 D 对。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
章末综合测评(四)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题6分,共54分,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9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.下列说法正确的是( )
【导学号:96332148】
A .沿斜面匀速下滑的物体处于失重状态
B .绳子一端固定一小球,使小球绕另一端摆动,当它摆至最大高度时,速度为零,处于平衡状态
C .物体沿圆形轨道做速度大小不变的运动时,处于平衡状态
D .在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,处于平衡状态
【解析】 平衡状态包括两种情况:①保持静止;②做匀速直线运动.A 、D 项中运动均能保持匀速直线运动,均处于平衡状态;C 项中物体速度大小不变,但方向时刻变化,不是平衡状态;B 项中由于摆球摆至最大高度时所受合力不为零,摆球不是处于平衡状态.
【答案】 D
2.如图1所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
【导学号:96332149】
图1
A.32mg 和1
2mg B.12mg 和32mg C.12mg 和1
2μ mg
D.32mg 和3
2μ mg
【解析】 对三棱柱进行受力分析,受重力mg 、支持力N 和静摩擦力f 作
用而处于静止,即平衡状态,由平衡条件可知,N =mg cos 30°=3
2mg ,f =mg sin 30°=12mg ,故A 正确.
【答案】 A
3.一质量为M 的探空气球在匀速下落,如图2所示,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减小的质量为( )
图2
A .2⎝ ⎛
⎭⎪⎫M -F g
B .M -2F g
C .2M -F
g D .0
【解析】 设减小的质量为m . 气球匀速下降时F +f 阻=mg ①
气球匀速上升时F -f 阻-(M -m )g =0② 联立①②解得:m =2⎝ ⎛
⎭⎪⎫M -F g ,A 正确.
【答案】 A
4.小船用绳索拉向岸边,如图3所示,设船在水中运动时水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是 ( )
图3
A .绳子的拉力T 不断减小
B.绳子的拉力T不变
C.船的浮力减小
D.船的浮力增大
【解析】小船受四个力的作用而匀速前进.
水平方向:F′=T cos θ,
竖直方向:T sin θ+F=mg
当θ角增大时,由于阻力F′不变,则拉力T增大,浮力F减小.
【答案】 C
5.两块轻质竖直平行板A、B之间夹着一块重力为6 N的长方体木块C,如图4所示,此时A、B对C的压力均为10 N,若C与A、B之间的动摩擦因数均为μ=0.4,要将C沿竖直方向从两板间拉出,并且使C做匀速直线运动,则需对C施加外力F的大小为()
图4
A.14 N B.10 N
C.8 N D.6 N
【解析】要考虑将C向上和向下两种情况匀速拉出.向上匀速拉出时F =G+f=G+2μN=14 N,A正确.向下匀速拉出时F=2μN-G=2 N,故B、C、D均错误.
【答案】 A
6.如图5所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知轻质绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是()
图5
A.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变
B.B球受到的风力F为m B g tan θ
C.杆对环A的支持力随着风力的增加而增加
D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为
m B m A+m B
【解析】以B球为研究对象,受力分析如图,三力平衡,解三角形得到
拉力T=m B g
cos θ,风力F=m B g tan θ,当F增大时,θ角增大,T增大,选项A错误,B正确;对A、B整体由平衡条件得,水平方向有F=μ(m A+m B)g,解得μ
=m B tan θ
m A+m B
,竖直方向杆对环A的支持力N A=(m A+m B)g,选项C、D错误.
【答案】 B
7.如图6所示,物块M静止于倾斜放置的木板上,使倾斜角θ缓慢增大,在M沿木块滑动之前,受力情况是()
图6
A.物块对木板的压力逐渐减小
B.物块所受摩擦力逐渐减小
C.物块所受支持力与摩擦力的合力不变
D.物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大
【解析】物块可视为始终处于平衡状态,合力为零,C对,D错.根据平衡条件求得f=mg sin θ,N=mg cos θ,故物块对木板的压力N逐渐减小,物块所受摩擦力f逐渐增大,A对,B错.
【答案】AC
8.如图7所示,人重600 N,木板重400 N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2.现在人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则()
图7
A.人拉绳的力是200 N
B.人拉绳的力是100 N
C.人的脚给木板的摩擦力向右
D.人的脚给木板的摩擦力向左
【解析】把人与木板看成一个整体,绳拉人与绳拉木板的力都为T,根据平衡条件有:2T=μN=μ(G1+G2),所以T=100 N,即人拉绳的力也是100 N,故A错误,B正确;以人为研究对象,人处于平衡状态,其中绳对人的拉力向右,因而木板对人的静摩擦力向左,根据力是物体间的相互作用,则人对木板的静摩擦力方向向右,故C正确,D错误.
【答案】BC
9.如图8所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则()
图8
A.A对地面的压力等于(M+m)g
B.A对地面的摩擦力方向向左
C.B对A的压力大小为R+r
R mg
D.细线对小球的拉力大小为r
R mg
【解析】物体A与球B整体只受重力和地面的支持力作用而平衡,由平衡条件得N=(M+m)g,由牛顿第三定律得A对地面的压力等于(M+m)g,选项A正确、B错误;球B受力如图所示,由平衡条件得
N′=
mg
cos θ=
R+r
R mg,
T=mg tan θ=(R+r)2-R2
R mg=
2Rr+r2
R mg,选项C正确,D错误.
【答案】AC
二、计算题(本大题共3个小题,共46分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
10. (14分)如图9所示,人重300 N,物体重200 N,地面粗糙,无水平方向滑动,当人用100 N的力向下拉绳子时,求地面对人的弹力多大?地面对物体的弹力和摩擦力各多大?
【导学号:96332150】
图9
【解析】对人受力分析如图甲所示:人受到重力mg、地面支持力N和绳子的拉力T三个力的作用,人用100 N的力向下拉绳子,T=100 N.根据平衡条件有:
甲乙
N+T=mg
解得:N=mg-T=300 N-100 N=200 N
对物体受力分析,物体受重力Mg、支持力N′、摩擦力f和绳的拉力T四个力的作用,根据平衡条件,
在水平方向有:T cos 60°=f
在竖直方向有:N′+T sin 60°=Mg
解得:f=50 N
N′=Mg-T sin 60°=200 N-100×
3
2N=113.4 N.
【答案】200 N113.4 N50 N
11. (14分)如图10所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线
和水平线的夹角为α=60°,两小球的质量比m2
m1为多少?
【导学号:96332151】
【解析】小球m2受重力和细线的拉力处于平衡状态,则由二力平衡条件得
T=m2g.
以小球m1为研究对象,受力分析如图所示,以N的方向为y轴,以垂直于N的方向为x轴建立坐标系.N与T的夹角为60°,m1g与y轴成30°角.在x轴方向上,由物体的平衡条件有
m1g sin 30°-T sin 60°=0,解得m2
m1=
3
3.
【答案】
3 3
12.(18分)如图11所示,物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力F的大小范围.
图11
【解析】作出A受力图如图所示,由平衡条件有:
F cos θ-F2-F1cos θ=0
F sin θ+F1sin θ-mg=0
要使两绳都能绷直,则有
F1≥0,F2≥0
由以上各式可解得F的取值范围为:
3
3mg≤F≤23
3mg.
【答案】
3
3mg≤F≤
23
3mg。