第四章測(cè)評(píng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)課后習(xí)題

1、第四章測(cè)評(píng)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每個(gè)小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的)1.2019年5月20日是世界計(jì)量日,該世界計(jì)量日的主題是“國(guó)際單位制根本性的飛躍”。下列選項(xiàng)中都屬于國(guó)際單位制中的基本單位的是() A.質(zhì)量長(zhǎng)度時(shí)間B.牛千克秒C.厘米克秒D.千克秒米2.如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長(zhǎng)的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2),兩個(gè)小球隨小車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),若不考慮其他阻力,則兩個(gè)小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.無(wú)法確定3.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧上端固定在升降機(jī)的天花板上,下端掛一

2、小球,在升降機(jī)勻速豎直下降過(guò)程中,小球相對(duì)于升降機(jī)靜止,若升降機(jī)突然停止運(yùn)動(dòng),設(shè)空氣阻力可忽略不計(jì),彈簧始終在彈性限度內(nèi),且小球不會(huì)與升降機(jī)的內(nèi)壁接觸,則小球在繼續(xù)下降的過(guò)程中()A.小球的加速度逐漸減小,小球處于失重狀態(tài)B.小球的加速度逐漸增大,小球處于超重狀態(tài)C.小球的速度逐漸減小,小球處于失重狀態(tài)D.小球的速度逐漸增大,小球處于超重狀態(tài)4.(2019北京東城區(qū)高一上期末)一個(gè)恒力作用在質(zhì)量為m1的物體上,產(chǎn)生的加速度大小為a1;作用在質(zhì)量為m2的物體上,產(chǎn)生的加速度大小為a2,若這個(gè)恒力作用在質(zhì)量為m1-m2的物體上,則產(chǎn)生的加速度大小等于(m1>m2)()A.a1a2B.a1a2

3、C.a1a2a2-a1D.a1a2a1-a25.(2018全國(guó))如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是()6.如圖所示,冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí),可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變,我們可以說(shuō)冰壺具有較強(qiáng)的保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的“本領(lǐng)”,這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性。冰壺的慣性大小取決于()A.冰壺的速度B.冰壺的質(zhì)量C.冰壺的加速度D.冰壺受到的合外力7.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體,在5個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持靜止。若同時(shí)

4、撤去其中大小分別為15 N和10 N的兩個(gè)力,其余的力保持不變,此時(shí)該物體的加速度大小可能是()A.2 m/s2B.3 m/s2C.13 m/s2D.15 m/s28.如圖所示,相同材質(zhì)物塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,置于粗糙的水平面上。當(dāng)水平力F作用于A上,兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為F1;當(dāng)水平力F作用于B上,兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為F2,在兩次作用過(guò)程中()A.兩物體的加速度的大小之比為m1m2B.F1+F2<FC.F1+F2=FD.F1F2=m1m2二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多

5、項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)9.將物體豎直向上拋出,假設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力不變,其速度時(shí)間圖像如圖所示,g取10 m/s2,則()A.上升、下降過(guò)程中加速度大小之比為119B.上升、下降過(guò)程中加速度大小之比為101C.物體所受的重力和空氣阻力之比為91D.物體所受的重力和空氣阻力之比為10110.如圖所示,電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),其下端掛了一個(gè)重物,電梯豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10 N,在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)? N,關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是(g取10 m/s2)()A.電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng),加速度大

6、小為2 m/s2B.電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2C.電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2D.電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s211.如圖所示,一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在這段時(shí)間內(nèi)小車可能是()A.向右做加速運(yùn)動(dòng)B.向右做減速運(yùn)動(dòng)C.向左做加速運(yùn)動(dòng)D.向左做減速運(yùn)動(dòng)12.(2019山西大學(xué)附中高一上期末)如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于光滑水平地面上,A、B接觸面光滑,傾角為,現(xiàn)分別以水平推力F1、F2作用于A物

7、塊上,保持A、B相對(duì)靜止共同運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是()A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B.兩種情況下獲取的最大加速度相同C.兩種情況下所加的最大推力相同D.采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力三、非選擇題(本題共6個(gè)小題,共60分)13.(8分)某同學(xué)欲運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下。甲(1)調(diào)整長(zhǎng)木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時(shí)滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);(2)保持長(zhǎng)木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后釋放滑塊,滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并打出點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz)

8、。乙丙請(qǐng)回答下列問(wèn)題:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下D點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vD= m/s;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a= m/s2;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 滑塊質(zhì)量M=(用字母a、m0和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭表示)。 (3)保持木板傾角不變,掛上質(zhì)量為m(均小于m0)的鉤碼,滑塊沿木板向下勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)出滑塊的加速度;多次改變鉤碼的質(zhì)量,分別求出相應(yīng)的加速度。(4)若繩的拉力與所掛鉤碼的重力大小相等,作出a-mg圖像如圖丙所示,則由圖丙可求得滑塊的質(zhì)量M=kg。(g取10 m/s2,結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 14.(8分)(2019全國(guó))如圖(a),某

9、同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50 Hz的交流電源、紙帶等?；卮鹣铝袉?wèn)題:圖(a)(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)。 (2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整木板與水平面的夾角使=30°。接通電源,開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)。重力加速度取9.80 m/s2?？梢杂?jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(結(jié)果保留2位小數(shù))。 圖(

10、b)15.(6分)如圖所示為某人在冰面上用繩子拉著冰車玩耍的情景。已知冰車與冰車上小朋友的總質(zhì)量為30 kg,細(xì)繩受到的拉力為100 N,拉力與水平方向的夾角為37°,冰車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:(1)冰車對(duì)地面的壓力大小。(2)冰車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。16.(8分)某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升機(jī)上由靜止跳下,跳離直升機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘減速下落,他打開(kāi)降落傘后的速度時(shí)間圖像如圖(a)所示。降落傘用8根對(duì)稱的懸繩懸掛運(yùn)動(dòng)員,每根懸繩與中軸線的夾角為37°,如圖(b)所示。已

11、知運(yùn)動(dòng)員和降落傘的質(zhì)量均為50 kg,不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受的阻力,打開(kāi)降落傘后,降落傘所受的阻力Ff與下落速度v成正比,即Ff=kv。重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:(1)打開(kāi)降落傘前運(yùn)動(dòng)員下落的高度;(2)阻力系數(shù)k和打開(kāi)降落傘瞬間的加速度;(3)降落傘的懸繩能夠承受的拉力至少為多少。17.(14分)如圖所示,傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面內(nèi),平板放在光滑水平面上,兩者長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=8 m、L2=6 m。傳送帶始終以速度v=8 m/s向右勻速傳動(dòng)。現(xiàn)有一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板。

12、已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.5,滑塊與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.4,滑塊質(zhì)量m=1 kg,平板質(zhì)量M=2 kg,g取10 m/s2。(1)求滑塊滑離傳送帶所用時(shí)間;(2)判斷滑塊能否離開(kāi)平板。如果能離開(kāi),請(qǐng)計(jì)算離開(kāi)平板時(shí)的速度大小;若不能離開(kāi),求滑塊距離平板右端的距離。18.(16分)一質(zhì)量為m=0.4 kg的電動(dòng)遙控玩具車在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),如圖所示為其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的一部分,已知0.4 s以前車做勻變速運(yùn)動(dòng),之后做變加速運(yùn)動(dòng)直到速度最大,2 s時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),玩具車開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)最終停止,小汽車全過(guò)程中所受阻力可視為恒定。(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)求勻加速階

13、段小汽車的驅(qū)動(dòng)力大小;(3)估算全過(guò)程小汽車行駛的距離。參考答案第四章測(cè)評(píng)1.D本題要求選國(guó)際單位制中的基本單位,其中A選項(xiàng)中都為物理量,不是單位,A錯(cuò)誤;B項(xiàng)中的牛是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位,B錯(cuò)誤;C項(xiàng)中的克和厘米都不是國(guó)際單位制,C錯(cuò)誤;只有D項(xiàng)中的千克、秒和米都是國(guó)際單位制中的基本單位。2.B小車表面光滑,因此小球在水平方向上沒(méi)有受到外力的作用。原來(lái)兩個(gè)小球與小車具有相同的速度,當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于慣性,兩個(gè)小球的速度不變,所以不會(huì)相碰。3.B升降機(jī)突然停止,小球由于慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),但是受到彈簧的拉力越來(lái)越大,拉力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反,故小球做減速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,則小球處于超

14、重狀態(tài);小球加速度增大,B項(xiàng)正確;A項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.C恒力分別單獨(dú)作用于兩個(gè)物體上時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得F=m1a1F=m2a2當(dāng)F作用在質(zhì)量為(m1-m2)的物體上時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得a=Fm1-m2聯(lián)立以上三式可得a=a1a2a2-a1故選C。5.A選物塊P為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律F+FN-mg=ma,系統(tǒng)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),則F0=ma,F由開(kāi)始隨x增加,FN變小,F變大,選項(xiàng)A正確。6.B慣性是物體本身具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性,其大小由物體本身的質(zhì)量決定,故選B。7.B物體所受合力范圍為5 NF合25 N,因m=2 kg,故2.5 m/s2a12.5 m/s2

15、,故B正確。8.C選取整體法可知兩次整體的加速度均為F-(m1+m2)gm1+m2,A錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知F1=m2m1+m2F,F2=m1m1+m2F可知,F1+F2=F,B錯(cuò)誤,C正確;F1F2=m2m1,D錯(cuò)誤。9.AD上升、下降過(guò)程中加速度大小分別為a上=11 m/s2,a下=9 m/s2,由牛頓第二定律得mg+F阻=ma上,mg-F阻=ma下,聯(lián)立解得mgF阻=101,A、D正確。10.BC由電梯豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10 N,可知重物的重力為10 N,質(zhì)量為1 kg;當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)? N時(shí),則重物受到的合力為2 N,方向豎直向下,由牛頓第二定律得物體產(chǎn)生向

16、下的加速度,大小為2 m/s2,因沒(méi)有明確電梯的運(yùn)動(dòng)方向,故電梯可能向下加速,也可能向上減速,故選B、C。11.AD小球水平方向受到向右的彈簧彈力F,由牛頓第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球與小車相對(duì)靜止,故小車可能向右做加速運(yùn)動(dòng)或向左做減速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A、D正確。12.BC甲方式中,F1最大時(shí),A剛要離開(kāi)地面,A受力如圖1所示,則FN1cos =mg對(duì)B:F'N1sin =ma1由牛頓第三定律可知F'N1=FN1乙方式中,F2最大時(shí),B剛要離開(kāi)地面,B受力如圖2所示,則FN2cos =mgFN2sin =ma2由可知FN2=FN1=FN1'由式可得a2=a1,

17、對(duì)整體易知兩種情況下所加的最大推力相同。故B、C項(xiàng)正確,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.解析 從圖乙中可知xAB=5.20 cm,xBC=5.84 cm,xCD=6.45 cm,xDE=7.07 cm,xEF=7.70 cm。(2)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=2×0.02 s=0.04 s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間時(shí)刻速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得,vD=xCE2T=6.45+7.072×0.04×10-2 m/s=1.69 m/s。根據(jù)逐差法可得a=xEF+xDE-xCD-xBC4T2=0.077 0+0.070 7-0.064 5-0.058 44×(0

18、.04)2 m/s2=3.88 m/s2?；瑝K做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡,由平衡條件得m0g=Mgsin -Ff,撤去m0時(shí)滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的合外力F合=Mgsin -Ff,由牛頓第二定律得F合=Ma,解得M=m0ga。(4)滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡,由平衡條件得Mgsin -Ff=m0g,掛上質(zhì)量為m的鉤碼時(shí)滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),受到的合外力為F合'=Mgsin -Ff-mg,由牛頓第二定律得F合'=Ma,解得a=m0Mg-mMg,由圖丙所示圖像可知k=1M=3.5-2.50.20 kg-1=5 kg-1,解得M=0.200 kg。答案 (2)1.693.88

19、gam0(4)0.20014.解析 (1)對(duì)鐵塊受力分析得mgsin -mgcos =ma所以=gsin-agcos。(2)根據(jù)逐差法求加速度a=76.39-31.83-(31.83-5)×10-29T2 m/s2=17.73×10-29×0.12 m/s2=1.97 m/s2,=gsin-agcos=9.80×0.5-1.979.80×0.866=0.35。答案 (1)gsin-agcos(2)0.3515.解析 (1)研究冰車及小朋友整體FN=mg-Fsin 37°,得FN=240 N;冰車對(duì)地面的壓力FN'=FN=240

20、 N。(2)冰車勻速滑動(dòng),則Ff=FN',Ff=Fcos 37°得=FfFN'=80240=13。答案 (1)240 N(2)1316.解析 (1)打開(kāi)降落傘前運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移公式可得運(yùn)動(dòng)員下落的高度為h=v022g,由題圖a可知:v0=20 m/s解得:h=20 m。(2)由題圖(a)可知,當(dāng)速度為v=5 m/s時(shí),運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng),受力達(dá)到平衡狀態(tài),由平衡條件可得:kv=2mg,即k=2mgv,解得:k=200 N·s/m。在打開(kāi)降落傘瞬間,由牛頓第二定律可得:kv0-2mg=2ma,解得:a=30 m/s2,方向豎直向上。(3)根據(jù)題意可知,打開(kāi)降落傘瞬間懸繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力最大,設(shè)此時(shí)降落傘上每根懸繩的拉力為FT,以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,則有:8FTcos 37°-mg=ma,代入數(shù)據(jù)可解得:FT=312.5 N,故懸繩能夠承受的拉力至少為312.5 N。答案 (1)20 m(2)200 N·s/m30 m/s2方向豎直向上(3)312.5 N17.解析 (1)對(duì)滑塊分析受力。由牛頓第二定律可得:1mg=ma1解得a1=5 m/s2,設(shè)滑塊達(dá)到傳送帶速度v所用時(shí)間為t1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v=a1t1,解得t1=1.6 s,滑塊的位移x1=12a1t12=6.4 m,1.6 s 后滑塊與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)