人教版物理必修一试题第四章测试题

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第四章测试题

力与重力方向相反,设加速度为a 2,则g m F mg a <-=

2,故a 1>a 2另据a

h t at h 2,212==,可判定t 1

答案:C 7、用力F 拉一物体使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动,力F 的水

平分量为F 1,如图所示。若以与F 1大小、方向都相同的力F ’代替F 拉此物体,

使物体产生加速度a ’,关于a 和a ’的关系正确的是

A 、当水平面光滑时,a ’

B 、当水平面光滑时,a ’=a

C 、当水平面粗糙时,a ’

D 、当水平面粗糙时,a ’>a

解析:力F 产生两个作用效果:在水平方向上使物体加速运动和在竖直方向上减小物体对地面的压力。 当接触面光滑时,物体不受摩擦力,故a ’=a 。

当接触面粗糙时,物体受力为F 时,m

F mg F a )(21--=μ,其中F 2为F 的竖直分量。 当物体受力为F ’=F 时,m

mg F a μ-=1'。 比较两式,可得a ’

答案:BC

9、如图所示,自由下落的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量达到最大值的过程中,小球的速度及所受的合力的变化情况是

A 、合力变小,速度变小

B 、合力变小,速度变大

C 、合力先变小,后变大;速度先变大,后变小

D 、合力先变大,后变小;速度先变小,后变大

解析:小球刚与弹簧接触尚未形变时,有速度,合力就等于重力mg 。随着弹簧的压缩,弹力逐渐增大,合力(mg -kx )逐渐减小,但合力方向、加速度方向均向下,与速度方向相同,所以速度仍在增大。在弹力增大到等于重力时,合力(mg -kx )等于零,此时加速度为零,速度达最大。小球由于惯性继续向下运动,弹簧形变量x 逐渐增大,弹力大小超过重力,合力向上,且合力大小逐渐增大,加速度

逐渐增大,但方向竖直向上,与速度方向相反,故小球做变减速运动,速度逐渐减小,至某一时刻小球速度为零,但仍有向上的加速度,所以小球要改变方向返回。因此选项C 正确。

答案:C

10、如图所示,斜面体M 始终处于静止状态,当物体m 沿斜面下滑时,下

列说法中正确的是

A 、匀速下滑时,M 对地面的压力等于(M+m )g

B 、加速下滑时,M 对地面的压力小于(M+m )g

C 、减速下滑时,M 对地面的压力大于(M+m )g

D 、M 对地面的压力始终等于(M+m )g

解析:将m 和M 组成系统,当m 匀速下滑时,系统竖直方向没有加速度,所以处于平衡状态,对地面的压力等于系统的重力。

当m 加速下滑时,整个系统在竖直方向上有向下的加速度,处于失重状态。对地面的压力小于系统重力。当m 减速下滑时,系统在竖直方向上具有向上的加速度,处于超重状态,对地面的压力大于系统的重力。

答案:ABC

8、在一个固定的光滑斜面上,质量不同的物体分别从斜面上下滑,下列说法中正确的是

A 、质量越大,初速度越大,下滑加速度越大

B 、质量越小,初速度越大,下滑加速度越大

C 、质量越大,初速度越大,下滑加速度越大

D 、无论质量如何,初速度如何,下滑的加速度都相同

解析:设斜面倾角为θ,对质量为m 的物体,mgsin θ=ma ,a =gsin θ。由此可知,物体的加速度与物体的初速度和质量无关,故正确答案为D 。

答案:D

二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分)

11、如图所示,一物体从底边相等(均为l )的各种长度不等的光滑斜面顶端由静止滑下,则当斜面倾角θ=_____时,物体滑到斜面底部所用时间最短,最短时间t min =________。

解析:当斜面倾角为θ时,物体下滑加速度a =gsin θ,斜面长度θ

cos l s =,运动时间设为t ,则221at s =。θ

θθ2sin 4cos sin 22g l g l a s t ===,故当sin2θ=1,即θ=450,2min g l t =。

答案:450,2g

l 12、在水平地面上有质量为4kg 的物体,物体在水平拉力F 作用下由静止开

始运动,10s 后拉力减为F/3,该物体的速度图象如图所示,则水平拉力

F=_____N ,物体与地面的动摩擦因数μ=_____。

解析:由v -t 图象可知,在0~10s 内,21/1s m t v a =∆∆=

。根据牛顿第二定律:F-μmg=ma 1。在10~30s 内,22/5.0s m t v a -=∆∆=

。 根据牛顿第二定律,

23ma mg F =-μ,解得,F =9N ,μ=0.125。 答案:9,0.125

13、当斜面倾角为300时,一物体恰能沿斜面匀速下滑,当斜面倾角为600时,该物体的下滑加速度为________。

解析:设物体与斜面的动摩擦因数为μ,当倾角为300时,mgsin300=μmgcos300,当倾角为600时,mgsin600-μmgcos600=ma ,解得,a =g 3

3。 答案:g 3

3 三、论述计算题(共2小题,每小题16分,共32分)

14、如图所示,小木块A 位于长木板B 的最左端,B 放在光滑水平面上,用水平恒力F =10N 拉动A 向右运动,已知A 、B 间的动摩擦因数μ=0.10,B 的长度为

L =1.0m,m A =5.0kg,m B =10kg.求A 拉到长木板B 的最右端时,木块A 和木板B 对

水平面的位移各为多少?

解析:当小木块A 在水平恒力F 作用下相对长木板B 向右运动时,A 受到向左的摩擦力作用而相对地向右加速运动,这个摩擦力的反作用力作用在B 上,对于B 是动力。假设在题设过程中,木板相对于水平地面的位移是x ,则木板相对地的位移为x +L 。

以A 为研究对象,A 受重力m A g 、支持力N A 、向左的摩擦力f 及向右的外力F 四个力的作用,如图所示,由牛顿第二定律可得:F -μm A g =m A a A ,则a A =1m/s 2。根据运动公式,有22

1t a L x A =+。以B 为研究对象,B 受重力m B g 、支持力N B 、A 对B 的压力N A ’及水平向右的摩擦力f ’由牛顿第二定律得:μm A g=m B a B ,

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