高中物理人教版第四章牛頓運(yùn)動定律 第四章過關(guān)檢測

第四章過關(guān)檢測(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第6~8小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.關(guān)于物體的慣性,以下說法中正確的是()A.物體的運(yùn)動速度越大,物體越難停下來,說明運(yùn)動速度大的物體慣性大B.汽車突然減速時(shí),車上的人向前傾,拐彎時(shí)人會往外甩,而汽車勻速前進(jìn)時(shí),車上的人感覺平穩(wěn),說明突然減速和轉(zhuǎn)彎時(shí)有慣性,勻速運(yùn)動時(shí)沒有慣性C.在同樣大小的力作用下,運(yùn)動狀態(tài)越難改變的物體,其慣性一定越大D.在長直水平軌道上勻速運(yùn)動的火車車廂內(nèi)有一人向上跳起后,發(fā)現(xiàn)落回原處,這是因?yàn)槿颂鸷?車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動,人落下后必定向后偏些,但因時(shí)間太短,偏后距離太小,不明顯而已解析:物體的慣性大小由質(zhì)量唯一確定,與物體的速度無關(guān),選項(xiàng)A錯誤;一切物體均有慣性,不論物體處于加速、減速還是勻速狀態(tài),選項(xiàng)B錯誤;同樣大小的力作用于物體,狀態(tài)越難改變,說明物體保持原來狀態(tài)的本領(lǐng)越大,慣性也越大,所以選項(xiàng)C正確;人向上跳起后,人在水平方向不受外力作用,由于慣性,人在水平方向的速度不變,與車速相同,因此仍落在車上原處,選項(xiàng)D錯誤。答案:C2.關(guān)于反作用力在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用,下列說法中錯誤的是()A.在平靜的水面上,靜止著一只小船,船上有一人,人從靜止開始從小船的一端走向另一端時(shí),船向相反方向運(yùn)動B.汽車行駛時(shí),通過排氣筒向后排出燃?xì)?從而獲得向前的反作用力即動力C.農(nóng)田灌溉用自動噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時(shí),彎管會自動轉(zhuǎn)向D.軟體動物烏賊在水中經(jīng)過體側(cè)的孔將水吸入鰓腔,然后用力把水?dāng)D出體外,烏賊就會向相反方向游去解析:人從一小船的一端走向另一端時(shí),要受到船給人的摩擦力,方向與人行走的方向相同。根據(jù)牛頓第三定律可知,人對小船也有一個(gè)摩擦力,其方向與人行走的方向相反,因此船將在這個(gè)摩擦力的作用下改變運(yùn)動狀態(tài),而向人行走的相反方向運(yùn)動,所以A項(xiàng)正確;汽車行駛時(shí),通過排氣筒向后排出燃?xì)?雖然燃?xì)鈱ε艢馔灿蟹醋饔昧?但畢竟很小,并不是汽車動力的來源,因此B項(xiàng)錯誤;農(nóng)業(yè)灌溉用的自動噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時(shí),彎管在水的反作用力的推動下會自動旋轉(zhuǎn),大大增加了噴水的面積,C項(xiàng)正確;烏賊通過身體側(cè)面的孔和前面的特別漏斗把水吸入鰓腔,然后用力把水從小孔壓出體外,根據(jù)牛頓第三定律可知,烏賊就獲得了方向相反的反作用力,從而向排水的相反方向游去,D項(xiàng)正確。答案:B3.如圖所示,質(zhì)量為m0的楔形物塊靜止在水平地面上,其斜面的傾角為θ。斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑。在小物塊運(yùn)動的過程中,楔形物塊始終保持靜止。地面對楔形物塊的支持力為()A.(m0+m)g B.(m0+m)g-FC.(m0+m)g+Fsinθ D.(m0+m)g-Fsinθ解析:勻速上滑的小物塊和靜止的楔形物塊都處于平衡狀態(tài),可將二者看作一個(gè)處于平衡狀態(tài)的整體。由豎直方向上受力平衡可得(m0+m)g=FN+Fsinθ,則地面對楔形物塊的支持力FN=(m0+m)g-Fsinθ,選項(xiàng)D正確。答案:D4.如圖所示,質(zhì)量分別為m0和m的物塊由相同的材料制成,且m0>m,將它們用通過輕而光滑的定滑輪的細(xì)線連接。如果按圖甲裝置在水平桌面上,兩物塊剛好做勻速運(yùn)動。如果互換兩物塊按圖乙裝置在同一水平桌面上,它們的共同加速度大小為() D.上述均不對解析:對題圖甲,由牛頓第二定律可得mg-μm0g=0,則μ=對題圖乙,由牛頓第二定律可得m0g-μmg=(m0+m)a,解得a=g,選項(xiàng)C正確。答案:C5.如圖所示,橫截面為直角三角形的斜劈A放在粗糙的水平地面上,在劈與豎直墻壁之間放置一光滑球B,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在球B上施一通過球心的力F,系統(tǒng)仍保持靜止,下列說法正確的是()所受合外力增大對豎直墻壁的壓力增大C.地面對A的摩擦力減小對地面的摩擦力將小于B對墻壁的壓力解析:對B球進(jìn)行受力分析,其受重力、力F、斜劈A的支持力和墻壁對B的彈力,這四個(gè)力平衡,斜劈A的支持力和墻壁對B的彈力比施加力F前大,所以B項(xiàng)正確;由于B球是靜止的,所以B球所受合力為零,A項(xiàng)錯誤;運(yùn)用整體法分析,地面對A的摩擦力和墻壁對B的彈力平衡,所以地面對A的摩擦力增大,C、D錯誤。答案:B6.為了節(jié)省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯。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,如圖所示。那么下列說法中正確的是()A.顧客加速時(shí)受到三個(gè)力的作用B.顧客始終處于超重狀態(tài)C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下D.顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方,再豎直向下解析:加速時(shí)顧客受到三個(gè)力作用:重力、支持力、摩擦力,勻速時(shí)受兩個(gè)力:重力、支持力,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤;如圖所示,加速時(shí),摩擦力方向向右,與支持力及重力的合力,即扶梯對顧客的作用力向右上方,根據(jù)牛頓第三定律,顧客對扶梯的作用力方向向左下方;勻速時(shí),顧客不受摩擦力作用,支持力等于重力,即顧客對扶梯的壓力方向豎直向下,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤。答案:AC7.城市路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常采用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛,如圖所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿BO可繞通過B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,鋼索AO和桿BO的重力均忽略不計(jì)。已知BO始終水平,AO與BO的夾角為θ,所懸掛物體的質(zhì)量為m,則以下說法中正確的是()A.鋼索AO對O點(diǎn)的拉力為B.桿BO對O點(diǎn)的支持力為mgtanθ點(diǎn)距B點(diǎn)的距離越近,桿BO對O點(diǎn)的支持力越大D.無論增大還是減小A、B兩點(diǎn)間的距離,AO對O點(diǎn)的拉力與桿BO對O點(diǎn)的支持力的合力始終保持不變解析:以O(shè)點(diǎn)為研究對象,進(jìn)行受力分析,設(shè)鋼索AO對O點(diǎn)的拉力為F,則sinθ=,故F=,選項(xiàng)A正確;設(shè)桿BO對O點(diǎn)的支持力為F',則tanθ=,故F'=,選項(xiàng)B錯誤;A點(diǎn)對B點(diǎn)的距離越近,角θ越小,根據(jù)F'=知F'越大,選項(xiàng)C正確;AO對O點(diǎn)的拉力與桿BO對O點(diǎn)的支持力的合力與重力mg大小相等、方向相反,選項(xiàng)D正確。答案:ACD8.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示;物塊的運(yùn)動速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,6s后的速度—時(shí)間圖象沒有畫出,g取10m/s2。下列說法正確的是()A.滑動時(shí)物塊受到的摩擦力大小是3NB.物塊的質(zhì)量為kgC.物塊在6~9s內(nèi)的加速度大小是2m/s2D.物塊與地面間的動摩擦因數(shù)是解析:0~3s勻加速運(yùn)動,加速度a=2m/s2,3~6s內(nèi)勻速運(yùn)動,故滑動摩擦力Ff=6N。又0~3s外力F=9N,F-Ff=ma,故m=kg。Ff=μmg,μ=。6~9s內(nèi)F'-Ff=ma',a'=-2m/s2,故本題答案是C、D。答案:CD二、填空題(每小題10分,共20分。把答案填在相應(yīng)的橫線上)9.如圖所示,長為5m的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距4m的兩桿的頂端A、B,繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤,其下連著一個(gè)重為12N的物體,平衡時(shí),繩中的張力F=。

解析:由于物體是被光滑輕質(zhì)掛鉤掛在繩子上,且同一根繩中張力處處相等,又因?yàn)槔K的長度和A、B之間的水平距離不變,故兩段繩子與水平方向的夾角相等,且cosθ=。對掛鉤與繩子的接觸點(diǎn)做受力分析如圖所示,可見2Fsinθ=mg故F=N=10N。答案:10N10.如果要較準(zhǔn)確地“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,則需利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄滑輪小車的運(yùn)動情況。某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(圖中每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)未畫出),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是50Hz的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)O對齊。(1)由以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打A、B、C、D、E各點(diǎn)時(shí)物體的速度,其中打E點(diǎn)的速度vE=m/s。(保留三位有效數(shù)字)

(2)如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為m/s、m/s、m/s、m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點(diǎn)速度,在所給的坐標(biāo)紙中作出v-t圖象。要求標(biāo)明坐標(biāo)及其單位,坐標(biāo)的標(biāo)度值(即以多少小格為一個(gè)單位)大小要取得合適,使作圖和讀數(shù)方便,并盡量充分利用坐標(biāo)紙。從圖象中求得物體的加速度a=m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)

解析:(1)在打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為vE=×10-2m/s≈m/s。(2)作出v-t圖象如圖所示。由圖象可知,小車的加速度a=m/s2≈m/s2。答案:(1)(2)見解析圖三、計(jì)算題(每小題16分,共32分)11.如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動。過a點(diǎn)時(shí)給物體一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí),選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度,所得v-t圖象如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求:(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)10s末物體離a點(diǎn)的距離。解析:(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為a1,則由v-t圖象得a1=2m/s2①根據(jù)牛頓第二定律,有F+μmg=ma1②設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度為a2,則由v-t圖象得a2=1m/s2③根據(jù)牛頓第二定律,有F-μmg=ma2④聯(lián)立①②③④式得F=3N,μ=。(2)設(shè)10s末物體離a點(diǎn)的距離為d,由v-t圖象與橫軸所圍的面積的物理意義得d=-2m,負(fù)號表示物體在a點(diǎn)左側(cè)。答案:(1)3N(2)2m12.如圖所示,一物塊P質(zhì)量m=2kg,由平面上A點(diǎn)開始以速度v0=4m/s向A點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動,物塊與平面之間的動摩擦因數(shù)μ1=,運(yùn)動x1=3m后滑上傳送帶BC。已知傳送帶足夠長且物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ2=,傳送帶以恒定速率v2=1m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。(g取10m/s2)求:(1)物塊向右運(yùn)動距A點(diǎn)的最大距離;(2)物塊最后停下來時(shí)距A點(diǎn)的距離。解析:(1)取水平向右為正方向,由題意得由A到B:-μ1mg=ma1解得a1=-μ1g=-2m/s2