物理必修ⅰ滬科版第五章研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系單元測(cè)試

1、第6章力與運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試(時(shí)間60分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分)1下列說法正確的是 ()A高速行駛的公共汽車緊急剎車時(shí)，乘客都要向前傾倒，說明乘客都具有慣性B短跑運(yùn)動(dòng)員最后沖刺時(shí)，速度很大，很難停下來，說明速度越大，慣性越大C拋出去的標(biāo)槍和手榴彈都是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的D把手中的球由靜止釋放后，球能豎直下落，是由于球具有慣性的緣故解析：慣性是物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性，故A、C項(xiàng)正確而質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，故B項(xiàng)錯(cuò)由靜止釋放的小球的慣性是要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，而下落是由于重力迫使它改變了靜止?fàn)顟B(tài)，故D項(xiàng)錯(cuò)答案：AC2汽車?yán)宪囋谒?/p>

2、道路上沿直線加速行駛，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知 ()A汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪嚴(yán)嚨牧汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇馕觯浩嚺c拖車間的相互作用力總是大小相等、方向相反，故A錯(cuò)B對(duì)因拖車加速前進(jìn)，故拉力大于阻力，C對(duì)D錯(cuò)答案：BC3如圖所示，將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開始時(shí)a、b均靜止。彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力fa 0，b所受摩擦力fb = 0?，F(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間（ ）abAfa大小不變 Bfa方向改變Cfb仍然為零 Dfb方向向右解析：

3、對(duì)b進(jìn)行受力分析，剪斷前b受重力、支持力、向左彈簧的拉力和繩的拉力由于它所受摩擦力，所以彈簧的拉力和繩的拉力是一對(duì)平衡力，當(dāng)將右側(cè)細(xì)繩剪斷瞬間，繩的拉力消失，但彈簧的拉力不變，所以b受摩擦力方向向右，C錯(cuò)誤，D正確；由于細(xì)繩剪斷瞬間，彈簧的彈力不變，所以大小不變，A正確，B錯(cuò)誤。答案：AD4一物體從靜止開始由傾角很小的光滑斜面頂端滑下，保持斜面底邊長(zhǎng)度不變，逐漸增加斜面長(zhǎng)度以增加斜面傾角在傾角增加的過程中(每次下滑過程中傾角不變)，物體的加速度a和物體由頂端下滑到底端的時(shí)間t的變化情況是()Aa增大，t增大Ba增大，t變小Ca增大，t先增大后變小Da增大，t先變小后增大解析：由mgsinma可

4、得agsin.物體的加速度a隨的增大而增大，設(shè)斜面底邊長(zhǎng)為s0.由at2可得，t .可見隨的增大，物體由頂端滑到底端的時(shí)間t先變小后增大當(dāng)45°時(shí)，時(shí)間t最短，故只有D正確答案：D5物體在與其初速度始終共線的合力F的作用下運(yùn) 動(dòng)取v0方向?yàn)檎?，合力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示則在0t1這段時(shí)間內(nèi) ()A物體的加速度先減小后增大，速度先減小后增大B物體的加速度先增大后減小，速度先增大后減小 圖2C物體的加速度先減小后增大，速度一直增大D物體的加速度先減小后增大，速度先增大后減小解析：由Fma可知，物體的加速度先變小后增大，又因取v0的方向?yàn)檎较?，由圖可知合力F始終為正值，故物體加速

5、度的方向與初速度的方向始終同向，物體的速度一直增大，所以只有C正確答案：C6水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查如圖3所示為一水平傳送帶裝置示意圖，緊繃的傳送帶AB始終保持v1 m/s的恒定速率運(yùn)行旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，AB間的距離為2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v1 m/s的恒定速度平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)去B處取行李，則 ()圖3A乘客與行李同時(shí)到達(dá)BB乘客提前0.5 s到達(dá)BC行李提前0.5 s到達(dá)BD若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2 s才能到達(dá)B解析：行李放在傳送帶上，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)

6、摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度為ag1 m/s2，歷時(shí)t11 s達(dá)到共同速度，位移s1t10.5 m，此后勻速運(yùn)動(dòng)t21.5 s到達(dá)B，共用2.5 s乘客到達(dá)B，歷時(shí)t2 s，故B正確若傳送帶速度足夠大，行李一直加速運(yùn)動(dòng)，最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間tmin 2 s，D項(xiàng)正確答案：BD7如圖4所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接兩個(gè)大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則 ()圖4A彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是10 NB彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是50 NC在突然撤去F2的瞬間，彈簧測(cè)

7、力計(jì)的示數(shù)不變D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度不變解析：設(shè)彈簧的彈力為F，加速度為a.對(duì)系統(tǒng)：F1F2(m1m2)a，對(duì)m1：F1Fm1a，聯(lián)立兩式解得：a2 m/s2，F(xiàn)26 N，故A、B兩項(xiàng)都錯(cuò)誤；在突然撤去F2的瞬間，由于彈簧測(cè)力計(jì)兩端都有物體，而物體的位移不能發(fā)生突變，所以彈簧的長(zhǎng)度在撤去F2的瞬間沒變化，彈簧上的彈力不變，故C項(xiàng)正確；若突然撤去F1，物體m1的合外力方向向左，而沒撤去F1時(shí)合外力方向向右，所以m1的加速度發(fā)生變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C8如圖5所示，帶有長(zhǎng)方體盒子的斜劈A放 在固定的斜面體C的斜面上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰 與盒子前、后壁P、Q點(diǎn)相接觸若使斜劈A在

8、斜面體C上 靜止不動(dòng)，則P、Q對(duì)球B無壓力以下說法正確的是 () 圖5A若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點(diǎn)對(duì)球B有壓力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對(duì)B均無壓力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對(duì)B均無壓力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力解析： 若C的斜面光滑，由牛頓第二定律可知，A、B一起下滑或以一 初速度沿斜面向上滑行的加速度a1gsin，方向沿斜面向下隔離球B受力分析如圖所示，水平方向應(yīng)用牛頓第二定律可得：FQma1cos，故Q點(diǎn)對(duì)B有壓力，A、B均錯(cuò)誤若斜劈A沿斜面勻速下滑，球B的加速度為0，球水平方向合力為

9、零，P、Q均對(duì)B無壓力，C正確；若斜劈A沿斜面加速下滑，則有FQmacos0，即Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力，D正確答案：CD9如圖6所示，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M串在桿上，靠摩擦力保持相對(duì)桿靜止，M又通過輕細(xì)線懸吊著一個(gè)小鐵球m，此時(shí)小車正以大小為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，而M、m均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為.小車的加速度逐漸增大，M始終和小車保持相對(duì)靜止，當(dāng)加速度增加到2a時(shí)()圖6A橫桿對(duì)M的摩擦力增加到原來的2倍B橫桿對(duì)M的彈力不變C細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍D細(xì)線的拉力增加到原來的2倍解析：取M、m為一整體，由牛頓第二定律可知，橫桿對(duì)M的摩擦力Ff(Mm)a，橫

10、桿對(duì)M的支持力FN(Mm)g，當(dāng)加速度增加到2a時(shí)，F(xiàn)f增加到原來的2倍，而FN不變，故A、B均正確；對(duì)m受力分析，設(shè)細(xì)繩的拉力為FT，則有：FTcosmg，F(xiàn)Tsinma，tan，F(xiàn)T，可見當(dāng)a變?yōu)?a時(shí)，tan值加倍，但并不增加到原來的2倍，F(xiàn)T也不增加到原來的2倍，故C、D均錯(cuò)誤答案：AB10如圖7所示，斜劈形物體的質(zhì)量為M，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而斜劈始終保持靜止，物塊m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過程中 () A地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向沒有改變C地面對(duì)斜劈M的支持力大于(Mm)gD物塊m向上、

11、向下滑動(dòng)時(shí)加速度大小相同解析：物塊m向上滑動(dòng)時(shí)的加速度a上gsingcos，下滑時(shí)的加速度a下gsingcos，故D錯(cuò)誤；由于物體上滑和下滑時(shí)的加速度均沿斜面向下，故整體有豎直向下的分加速度，整體處于失重狀態(tài)，地面對(duì)斜劈M的支持力小于(Mm)g，C錯(cuò)誤；水平方向整體只有向左的加速度，故整體在水平方向上有向左的合力，也即地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向始終水平向左，所以A錯(cuò)誤，B正確答案：B二、計(jì)算題(本題共4小題，共50分)11(10分)一個(gè)靜止在傾角為30°的長(zhǎng)斜面上的物體，被向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑若給此物體一個(gè)v08 m/s沿斜面向上的初速度，取g10 m/s2，則物體經(jīng)過t1

12、s時(shí)間所通過的距離是多少？解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由于勻速下滑mgsinmgcos設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為amgsinmgcosma解得：a10 m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t0物體的速度減為零 v0at0t00.8 s1 s物體速度減為零后將靜止在斜面上，所以通過的距離為s3.2 m答案：3.2 m12(12分)如圖8所示，在傾角為的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù) 為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變?nèi)魮醢錋以加速度a(agsin)沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng)，問： 圖8(1)小球向下運(yùn)動(dòng)多少距離時(shí)速度最大？(2)從開始運(yùn)動(dòng)到

13、小球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？解析：(1)球和擋板分離后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)物體所受合力為零即kxmmgsin，解得xm.(2)設(shè)球與擋板分離時(shí)位移為s，經(jīng)歷的時(shí)間為t，從開始運(yùn)動(dòng)到分離的過程中，m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的擋板支持力F1和彈簧彈力F.據(jù)牛頓第二定律有mgsinFF1ma，F(xiàn)kx.隨著x的增大，F(xiàn)增大，F(xiàn)1減小，保持a不變，當(dāng)m與擋板分離時(shí)，x增大到等于s，F(xiàn)1減小到零，則有：mgsinksma，又sat2聯(lián)立解得mgsink·at2ma，t .答案：(1)(2) 13(12分)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)

14、中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖9甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin37°0.60，cos37°0.80.圖9(1)求木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)若將實(shí)驗(yàn)中的長(zhǎng)木板與水平方向成37°角放置，將木塊置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a2.0 m/s2的加速度從靜止開始向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖丙所示求拉力應(yīng)為多大？解析：(1)由題圖乙知，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力Ff為3.12

15、N，而FfFNmg所以0.4.(2)木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有FmgsinFfma 而FfFNmgcos 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)解得F8.7 N.答案：(1)0.4(2)8.7 N14(16分)如圖10所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過程中，物塊和木板的vt圖象分別如圖中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根據(jù)vt圖象，求： (1)物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1，木板開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2，達(dá)相同速度后一起勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a3；(2)物塊質(zhì)量m與長(zhǎng)木板質(zhì)量M之比；(3)物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑行的距離s.解析：(1)由vt圖象可求出物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板開始做