高中物理人教版第四章牛頓運動定律單元測試 章末質(zhì)量評估(四)

章末質(zhì)量評估(四)(時間：90分鐘分值：100分)一、單項選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個選項是正確的，選對得3分，錯選、不選或多選均不得分．)1．科學(xué)家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用．下列說法不符合歷史事實的是()A．亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B．伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去C．笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)解析：亞里士多德的觀點是力是維持物體運動的原因，即物體有力就運動，沒有力就靜止，故A錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去，選項B正確；笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，選項C正確；牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，選項D正確；故選項A不符合歷史事實．答案：A2．下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是()A．運動速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運動速度大的物體具有較大的慣性B．物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C．物體的重力越大，慣性越大D．物體所含的物質(zhì)越多，慣性越大解析：慣性是物體的固有屬性，慣性的大小與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(guān)，它僅取決于物體的質(zhì)量大小，因此A、B、C錯誤，D正確．答案：D3．一雪橇放在冰面上，現(xiàn)讓一只狗拉著雪橇在冰面上勻速前進，則()A．狗對雪橇的拉力與冰面對雪橇的摩擦力是一對作用力與反作用力B．雪橇對冰面的壓力與冰面對雪橇的支持力是一對平衡力C．雪橇對冰面的壓力與冰面對雪橇的支持力是一對作用力與反作用力D．雪橇對冰面的壓力與雪橇受到的重力是一對平衡力解析：雪橇勻速前進，則雪橇受力平衡，狗對雪橇的拉力與冰面對雪橇的摩擦力是一對平衡力，冰面對雪橇的支持力與雪橇受到的重力是一對平衡力，選項A、D錯誤；雪橇對冰面的壓力與冰面對雪橇的支持力是一對作用力與反作用力，選項B錯誤，選項C正確．答案：C4.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，重力加速度的大小為gA．曉敏同學(xué)所受的重力變小了B．曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下解析：體重計示數(shù)小于體重說明曉敏對體重計的壓力小于重力，并不是體重變小，故A錯誤；曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用與反作用力，故兩者大小相等，B錯誤；電梯做向上的減速運動也會是失重狀態(tài)，示數(shù)小于其重力，故C錯誤；以人為研究對象，mg－FN＝ma，求得a＝eq\f(mg－FN,m)＝eq\f(50×g－40×g,50)＝eq\f(g,5)，故D正確．答案：D5．豎直上拋物體受到的空氣阻力f大小恒定，物體上升到最高點時間為t1，從最高點落回拋出點用時t2，上升時加速度大小為a1，下降時加速度大小為a2，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)1<a2，t1<t2 B．a(chǎn)1>a2，t1>t2C．a(chǎn)1<a2，t1>t2 D．a(chǎn)1>a2，t1<t2解析：上升時，mg＋f＝ma1，下降時，mg－f＝ma2，得a1>a2.上升和下降的位移相等，h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)，因為a1>a2，所以t1<正確．答案：D6.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L，現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L，斜面傾角為30°，如圖所示，A．等于零B．大小為eq\f(1,2)mg，方向沿斜面向下C．大小為eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面向上D．大小為mg，方向沿斜面向上解析：設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，豎直懸掛時有kL＝mg.設(shè)物體放在斜面上時所受摩擦力為f，根據(jù)物體的平衡條件有kL＋f＝2mgsin30°＝mg；由上述兩式聯(lián)立可得f＝0，A正確．答案：A7.如圖所示，小球A和B的質(zhì)量均為m，長度相同的四根細線分別連接在兩球間、球與水平天花板上P點以及與豎直墻上的Q點之間，它們均被拉直，且P、B間細線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)，則Q、A間水平細線對球的拉力大小為()\f(\r(2),2)mg B．mg\r(3)mg \f(\r(3),3)mg解析：由題，P、B間細線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)，則知A、B間細線的拉力為零．對A球受力分析，由平衡條件，得TQA＝mgtan60°＝eq\r(3)mg，選項A、B、D錯誤，C正確．故選C.答案：C8.如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)為μ，物體B與斜面間無摩擦．在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運動，兩者無相對滑動．已知斜面的傾角為θ，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為()A．a(chǎn)＝gsinθ，F(xiàn)＝(M＋m)g(μ＋sinθ)B．a(chǎn)＝gcosθ，F(xiàn)＝(M＋m)gcosθC．a(chǎn)＝gtanθ，F(xiàn)＝(M＋m)g(μ＋tanθ)D．a(chǎn)＝gcotθ，F(xiàn)＝μ(M＋m)g解析：B物體受到重力、支持力作用，其合力向左，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ；研究A、B整體同理有F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)，C正確．答案：C9．細繩拴一個質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連，平衡時細繩與豎直方向的夾角為53°，如圖所示(已知cos53°＝，sin53°＝，以下說法正確的是()A．小球靜止時彈簧的彈力大小為eq\f(3,4)mgB．小球靜止時細繩的拉力大小為eq\f(4,5)mgC．細線燒斷瞬間小球的加速度立即為gD．細線燒斷瞬間小球的加速度立即為eq\f(5,3)g解析：小球靜止時，分析受力情況，如圖，由平衡條件得：彈簧的彈力大小為：F＝mgtan53°＝eq\f(4,3)mg，細繩的拉力大小為：T＝eq\f(mg,cos53°)＝eq\f(5,3)mg，故A錯誤，B錯誤．細繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變，則小球所受的合力與燒斷前細繩拉力的大小相等、方向相反，則此瞬間小球的加速度大小為：a＝eq\f(T,m)，a＝eq\f(5,3)g.故C錯誤，D正確．故選D.答案：D10．放在水平面上的物塊，受水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示，6s前后的路面不同，重力加速度g＝10m/s2，A．物塊的質(zhì)量為2kg，B．物塊的質(zhì)量為2kg，C．物塊的質(zhì)量為1kg，D．物塊的質(zhì)量為1kg，動摩擦因數(shù)前后不一樣，6s前為，6s解析：根據(jù)0～3s內(nèi)的vt、F-t圖象可知，物塊在該時間內(nèi)做勻速直線運動，水平推力等于摩擦力，即滑動摩擦力μmg＝4N；根據(jù)3～6s內(nèi)的vt圖象可得加速度的大小為2m/s2，由牛頓第二定律得：μmg－2＝m×2，解得：μ＝，m＝1kg；由6s后的vt圖象可得物塊的加速度大小為1m/s2，由牛頓第二定律得：6－μ′mg＝m×1，解得：μ′＝，故答案：D二、多項選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個選項是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯、多選或不選得0分．)、b、c為三個物塊，M、N為兩根輕彈簧，R為跨過定滑輪的輕繩，它們的連接如圖所示，并處于平衡狀態(tài)．則()A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C．有可能N處于自然狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于自然狀態(tài)解析：對于物體a而言受力平衡而其一直受到豎直向下的重力，故A和D選項正確．還有可能M處于壓縮狀態(tài)，N處于自然狀態(tài)，而N不可能處于壓縮狀態(tài)．A、D正確．答案：AD12．如圖甲所示，豎直電梯中質(zhì)量為m的物體置于壓力傳感器P上，電腦可描繪出物體對P的壓力F隨時間的變化圖線；圖乙中K、L、M、N四條圖線是電梯在四種運動狀態(tài)下由電腦獲得的Ft圖線，由圖線分析電梯的運動情況，下列結(jié)論中正確的是()A．由圖線K可知，此時電梯一定處于勻加速上升狀態(tài)B．由圖線L可知，此時電梯的加速度大小一定等于gC．由圖線M可知，此時電梯一定處于靜止狀態(tài)D．由圖線N可知，此時電梯加速度的方向一定先向上后向下解析：物體對P的壓力等于支持力的大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的大小和方向，從而確定電梯的運動情況．由圖線K可知，物體對P的壓力大于物體的重力，且逐漸增大，則支持力大于重力，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，電梯加速度方向豎直向上，且在變化，故A錯誤；由圖線L可知，支持力的大小等于2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝ma，解得a＝g，方向豎直向上，故B正確；由圖線M可知，支持力等于重力，知電梯可能處于靜止，可能處于勻速直線運動狀態(tài)，故C錯誤；由圖線N可知，支持力的大小先大于mg再小于mg，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度的方向先向上，再向下，故D正確．答案：BD13．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力FN和摩擦力f正確的是()A．FN＝m1g＋m2g－FB．FN＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析：該題考查連接體的平衡問題，利用隔離法求相互作用力，利用整體法求外力．選整體為研究對象，在水平方向有f＝Fcosθ，在豎直方向有FN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，F(xiàn)N＝m1g＋m2g－Fsinθ，故答案：AC14．如圖所示，一物體隨傳送帶一起向下運動，已知物體相對于傳送帶保持靜止，下列說法正確的是()A．物體可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向與運動方向相同B．物體可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向與運動方向相反C．物體可能不受摩擦力的作用D．物體肯定受摩擦力的作用解析：設(shè)皮帶與水平面夾角為α，則物體不受皮帶的摩擦力時，物體的加速度大小為gsinα.若皮帶做向下加速度大于gsinα的運動，僅僅由物體的重力沿皮帶方向的分力提供合力還不夠，因此物體受到皮帶向下的摩擦力．所以摩擦力的方向與運動方向相同，故A正確．若皮帶做向下加速度小于gsinα的運動，若由物體的重力沿皮帶方向的分力提供合力還較多，因此物體受到皮帶向上的摩擦力．所以摩擦力的方向與運動方向相反，故B正確．若皮帶做向下加速運動，其加速度恰好等于重力沿皮帶方向的分力產(chǎn)生的加速度，即為gsinα，所以物體不受皮帶的摩擦力，故C正確．根據(jù)皮帶的運動狀態(tài)不同，物體受到皮帶的摩擦力可能與皮帶運動方向相同，也可能相反，也可能不受摩擦力，故D錯誤，故選ABC.答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(8分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時：(1)在實驗中，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將重物用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，后接通電源D．“重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程也不會產(chǎn)生影響(2)在這一實驗中，有兩位同學(xué)通過測量，分別作出aF圖象，如圖中的A、B、C線所示；試分析：A線不通過坐標原點的原因是：________________；B線不通過坐標原點的原因是：___________________；C線發(fā)生彎曲的原因是：________________．解析：(1)平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故A錯誤，每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；實驗時應(yīng)先接通電源然后再放開小車，故C錯誤；當重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時我們才可以認為小車的合力等于重物的重力，故D錯誤；故選B.(2)從圖A中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≠0時，a＝0，也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不夠引起的．當F＝0時，a≠0.也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，這是平衡摩擦力時木板傾角θ太大，即平衡摩擦力過度引起的．設(shè)小車加速度為a，對小車：F＝Ma；對重物：F－mg＝ma，聯(lián)立解得a＝eq\f(mg,m＋M)，所以重物的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M時，當m逐漸變大時，a逐漸變小，故圖象出現(xiàn)彎曲．所以原因是：重物的質(zhì)量不是遠小于車的質(zhì)量．答案：(1)B(2)未平衡摩擦或未平衡掉摩擦平衡摩擦過度沒有滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量這一條件16.(8分)如圖所示，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從A點由靜止開始做勻加速運動，前進了0.45m抵達B點時，立即撤去外力．此后小木塊又前進0.15m到達C點，速度為零．已知木塊與斜面動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),6)，木塊質(zhì)量m＝1kg.(1)木塊向上經(jīng)過B點時速度為多大？(2)木塊在AB段所受的外力多大？(g＝10m/s2解析：(1)撤去外力后，小木塊做勻減速運動從B運動到C，加速度大小為a＝gsinθ＋μgcosθ＝7.5m/s所以有veq\o\al(2,C)－veq\o\al(2,B)＝2as代入可解得vB＝eq\r(2as)＝eq\r(2××m/s＝1.5m/s.(2)設(shè)外加恒力為F，則剛開始從A運動到B的加速度為a1＝eq\f(F,m)－(gsinθ＋μgcosθ)剛開始是做勻加速直線運動，故有：veq\o\al(2,B)＝2a1s1代入數(shù)據(jù)可求得：F＝10N.答案：(1)1.5m/s(2)1017．(14分)如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物塊，在水平向右、大小為5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由靜止開始運動．在運動過程中，物塊受到水平向左的空氣阻力，其大小隨著物塊速度的增大而增大．且當物塊速度為零時，空氣阻力也為零．物塊加速度a與時間t的關(guān)系圖線如圖乙所示．取重力加速度g＝10m/s2圖甲圖乙(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)t＝5s時物塊速度的大?。?3)t＝6s時空氣阻力的大?。馕觯?1)當t＝0時，由題意可知，物塊所受空氣阻力為零，此時物塊的受力情況如圖所示．由牛頓第二定律有：F－f＝ma0①FN－mg＝0②又因為f＝μFN③由①②③可求得：μ＝.(2)由題意可知，在a-t圖象中，圖線與t軸所圍的面積為速度的增加量，所以t＝5s時物塊的速度大小為：v＝eq\f(1,2)×2×