高中物理教科版第四章物體的平衡章末綜合測評3

章末綜合測評(三)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1.(2023·北京高考)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展．利用如圖1所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動，并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是()圖1A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小【解析】根據(jù)題意，鋪墊材料粗糙程度降低時(shí)，小球上升的最高位置升高，當(dāng)斜面絕對光滑時(shí)，小球在斜面上沒有能量損失，因此可以上升到與O點(diǎn)等高的位置，而B、C、D三個(gè)選項(xiàng)，從題目不能直接得出，所以，選項(xiàng)A正確．【答案】A2．下面說法正確的是()A．物體所受合外力越大，加速度越大B．物體所受合外力越大，速度越大C．物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)合外力逐漸減小時(shí)，物體的速度逐漸減小D．物體的加速度大小不變一定受恒力作用【解析】根據(jù)牛頓第二定律，物體受的合外力決定了物體的加速度，而加速度大小和速度大小無關(guān)，A對，B錯(cuò)；物體做勻加速運(yùn)動說明加速度方向與速度方向一致，當(dāng)合外力減小但方向不變時(shí)，加速度減小但方向也不變，所以物體仍然做加速運(yùn)動，速度增加，C錯(cuò)誤；加速度是矢量，其方向與合外力方向一致，加速度大小不變，若方向發(fā)生變化，合外力方向必然變化，D錯(cuò)誤．【答案】A3．(2023·威海高一檢測)如圖2所示是某商場安裝的智能化電動扶梯，無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程．那么下列說法中正確的是()圖2A．顧客始終受到靜摩擦力的作用B．顧客受到的支持力總是大于重力C．扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方，再豎直向上D．扶梯對顧客作用力的方向先指向左下方，再豎直向上【解析】以人為研究對象，處于加速運(yùn)動時(shí)，人受到靜摩擦力、重力、支持力三個(gè)力的作用下，故A錯(cuò)誤；顧客處于加速直線運(yùn)動時(shí)，受到的支持力才大于重力，故B錯(cuò)誤；顧客處于加速運(yùn)動時(shí)，人受到靜摩擦力、重力、支持力三個(gè)力的作用下，則扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方，當(dāng)處于勻速直線運(yùn)動時(shí)，其作用力豎直向上，故C正確，D錯(cuò)誤．【答案】C4．放在固定粗糙斜面上的滑塊A以加速度a1沿斜面勻加速下滑，如圖3甲．在滑塊A上放一物體B，物體B始終與A保持相對靜止，以加速度a2沿斜面勻加速下滑，如圖乙．在滑塊A上施加一豎直向下的恒力F，滑塊A以加速度a3沿斜面勻加速下滑，如圖丙．則()甲乙丙圖3A．a(chǎn)1＝a2＝a3 B．a(chǎn)1＝a2<a3C．a(chǎn)1<a2＝a3 D．a(chǎn)1<a2<a3【解析】對物體進(jìn)行受力分析：加速度方向：mgsinθ－μmgcosθ＝ma，所以a＝gsinθ－μgcosθ＝g(sinθ－μcosθ)可以看出a與質(zhì)量無關(guān)，a1＝a2，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；對于豎直向下的力F，(mg＋F)sinθ－μ(mg＋F)cosθ＝ma3，a3＝(g＋eq\f(F,m))(sinθ－μcosθ)得a1＝a2<a3，選項(xiàng)B正確．【答案】B5．(2023·上海理工大附中高一期末)如圖4所示x、y、z為三個(gè)物塊，K為輕質(zhì)彈簧，L為輕線，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)若將L突然剪斷，用ax、ay分別表示剛剪斷時(shí)x、y的加速度，則有()【導(dǎo)學(xué)號：70290129】圖4A．a(chǎn)x＝0、ay＝0 B．a(chǎn)x＝0、ay≠0C．a(chǎn)x≠0、ay≠0 D．a(chǎn)x≠0、ay＝0【解析】將L突然剪斷后瞬間，線的拉力立即就沒有了，所以y原來受到的線的拉力沒有了，而上面受到的彈簧的拉力不變，所以y就有了合力，產(chǎn)生了加速度，所以ay≠0，對于物體x，由于上下的彈簧的拉力都沒發(fā)生變化，x的受力不變，加速度為0，故B選項(xiàng)正確．故選B.【答案】B6．(2023·廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一檢測)假設(shè)一個(gè)小球在沼澤地中下陷的過程是先加速再減速最后勻速運(yùn)動，沼澤地對球和球?qū)φ訚傻氐淖饔昧Υ笮》謩e為F1、F2，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：70290130】A．在加速向下運(yùn)動時(shí)，F(xiàn)1＞F2B．在勻速向下運(yùn)動時(shí)，F(xiàn)1＝F2C．在減速向下運(yùn)動時(shí)，F(xiàn)1＜F2D．在整個(gè)運(yùn)動過程中，F(xiàn)1＝F2【解析】小球?qū)φ訚傻氐孛娴膲毫εc沼澤地地面對小球的支持力為作用力與反作用力，故二力一定相等，故A、C錯(cuò)誤；B、D正確．【答案】BD7．(2023·長春高一檢測)某跳水運(yùn)動員在3m長的踏板上起跳，我們通過錄像觀察到踏板和運(yùn)動員要經(jīng)歷如圖5所示的狀態(tài)，其中A為無人時(shí)踏板靜止點(diǎn)，B為人站在踏板上靜止時(shí)的平衡點(diǎn)，C為人在起跳過程中人和踏板運(yùn)動的最低點(diǎn)，則下列說法正確的是()圖5A．人和踏板由C到B的過程中，人向上做勻加速運(yùn)動B．人和踏板由C到A的過程中，人處于超重狀態(tài)C．人和踏板由C到A的過程中，先超重后失重D．人在C點(diǎn)具有最大速度【解析】人由C到B的過程中，重力不變，彈力一直減小，合力減小，所以加速度減小，故A錯(cuò)誤；人和踏板由C到B的過程中，彈力大于重力，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，從B到A的過程中，重力大于彈力，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤、C正確；人在C點(diǎn)的速度為零，故D錯(cuò)誤．【答案】C8．如圖6所示，傳送帶的水平部分長為L，傳動速率為v，在其左端無初速度釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左端運(yùn)動到右端的時(shí)間可能是()圖6\f(L,v)＋eq\f(v,2μg) \f(L,v)\r(\f(2L,μg)) \f(2L,v)【解析】因木塊運(yùn)動到右端的過程不同，對應(yīng)的時(shí)間也不同，若一直勻加速至右端，則L＝eq\f(1,2)μgt2，可得t＝eq\r(\f(2L,μg))，C正確；若一直加速到右端時(shí)的速度恰好與傳送帶速度v相等，則L＝eq\f(0＋v,2)t，可得t＝eq\f(2L,v)，D正確；若先勻加速到傳送帶速度v，再勻速到右端，則eq\f(v2,2μg)＋v(t－eq\f(v,μg))＝L，可得t＝eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg)，A正確；木塊不可能一直勻速至右端，B錯(cuò)誤．【答案】ACD二、非選擇題(共4小題，共52分．按題目要求作答．)9．(12分)(2023·衢州高一檢測)在“探究物體運(yùn)動加速度與外力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中圖7(1)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出a-F圖線，若作出的a-F圖線如圖7甲所示，這是由________造成的，若作出的a-F圖線如圖乙所示，這是因________造成的．A．在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了B．由于砂及砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．由于砂及砂桶質(zhì)量較大，不能很好滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量造成的D．實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力(2)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖丙所示，請你指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處(只要指出二處錯(cuò)誤或不妥之處即可)．_________________________________________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)①a-F圖像不過原點(diǎn)，圖中當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高，即平衡摩擦力過度導(dǎo)致，故選A.②圖線上部彎曲，即當(dāng)拉力較大時(shí)加速度與小桶及砝碼重力不成正比，這是由于沒有滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于小桶及鉤碼質(zhì)量m造成的，故選C.故選A，C(2)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電，電源應(yīng)該是4～6V交流電；②小車應(yīng)該?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，以提高紙帶的使用效率；③沒有抬起木板右端用來平衡摩擦力．【答案】(1)A，C(2)電源應(yīng)該是4～6V交流電；小車應(yīng)該停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．10．(12分)如圖8所示，裝置中OA、OB是兩根輕繩，AB是輕桿，它們構(gòu)成一個(gè)正三角形，在A、B兩處分別固定質(zhì)量均為m的小球，此裝置懸掛在O點(diǎn)，開始時(shí)裝置自然下垂．現(xiàn)對小球B施加一個(gè)水平力F，使裝置靜止在如圖所示的位置，此時(shí)OA豎直．求：圖8(1)輕繩OA的拉力大??；(2)拉力F的大?。窘馕觥?1)圖中AB是輕桿．無作用力，輕繩OA的拉力大小為FA，則FA＝mg(2)B球受重力、OB繩拉力和水平力F三力作用而處于平衡狀態(tài)tan30°＝eq\f(mg,F)F＝eq\r(3)mg【答案】(1)mg(2)eq\r(3)mg11．(14分)物體以14.4m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為θ＝37°的斜坡，到最高點(diǎn)后再滑下，如圖9所示．已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，求：圖9(1)物體沿斜面上滑的最大位移；(2)物體沿斜面下滑的時(shí)間．(已知sin37°＝，cos37°＝【導(dǎo)學(xué)號：70290131】【解析】(1)上滑時(shí)加速度大小設(shè)為a1，由牛頓第二定律得：mgsin37°＋μmgcos37°＝ma1解得a1＝m/s2上滑最大位移為x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a1)代入數(shù)據(jù)得x＝m(2)下滑時(shí)加速度大小設(shè)為a2，由牛頓第二定律得：mgsin37°－μmgcos37°＝ma2解得a2＝m/s2由x＝eq\f(1,2)a2t2得下滑時(shí)間t＝eq\r(\f(2x,a2))＝eq\r(6)s.【答案】(1)m(2)eq\r(6)s12．(14分)如圖10所示，質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ＝37°的斜面上時(shí)，恰好能勻速下滑，現(xiàn)用細(xì)線系住物體A，并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪，另一端系住物體B，物體A恰好能沿斜面勻速上滑，求：【導(dǎo)學(xué)號：70290132】圖10(1)物體A和