階段質(zhì)量檢測(cè)（五） 牛頓運(yùn)動(dòng)定律

階段質(zhì)量檢測(cè)（五）牛頓運(yùn)動(dòng)定律(本試卷滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．下列關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是()A．物體的質(zhì)量越小，慣性越小B．物體靜止時(shí)有慣性，運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有慣性C．物體不受外力作用時(shí)有慣性，受外力時(shí)沒(méi)有慣性D．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有慣性，做變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有慣性解析：選A慣性是物體固有的屬性，一切物體都有慣性，跟物體是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度等都沒(méi)有關(guān)系，只與質(zhì)量的大小有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小慣性越小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2．圖甲是我國(guó)自主研發(fā)的世界第一臺(tái)高溫超導(dǎo)高速磁懸浮列車，這臺(tái)車的設(shè)計(jì)速度高達(dá)每小時(shí)620公里，被稱贊為“世界上跑得最快的列車”。圖乙是某磁懸浮列車的原理圖。軌道P的磁場(chǎng)與車體Q的磁場(chǎng)之間產(chǎn)生排斥力使車體懸浮。已知P對(duì)Q的排斥力為F1，Q對(duì)P的排斥力為F2，則()A．F1大于F2B．F1小于F2C．F1和F2是一對(duì)平衡力D．F1和F2是一對(duì)作用力與反作用力解析：選DF1和F2是車體與軌道之間的相互作用力，大小相等、方向相反，作用在不同的物體上。故選D。3.如圖所示，一物塊放在傾角為θ的斜面上，現(xiàn)給物塊一個(gè)沿斜面向上的初速度，同時(shí)對(duì)物塊施加一個(gè)沿斜面向上的恒力F(未知)，物塊將以大小為a的加速度沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)；若給物塊一個(gè)沿斜面向下的初速度，同時(shí)對(duì)物塊仍施加一個(gè)沿斜面向上的恒力F(同上)，則物塊將以大小為3a的加速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A.eq\f(a,gcosθ) B.eq\f(2a,gcosθ)C.eq\f(a,gsinθ) D.eq\f(2a,gsinθ)解析：選A物塊向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，加速度大小為3a，說(shuō)明物塊向下減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：F＋μmgcosθ－mgsinθ＝3ma，聯(lián)立解得：μ＝eq\f(a,gcosθ)，故選A。4.如圖，一不可伸長(zhǎng)輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長(zhǎng)L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn)，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距eq\f(3,5)L時(shí)，它們加速度的大小均為()A.eq\f(5F,8m)B.eq\f(2F,5m)C.eq\f(3F,8m)D.eq\f(3F,10m)解析：選A當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距eq\f(3,5)L時(shí)，如圖所示，由幾何關(guān)系可知sinθ＝eq\f(3,5)，設(shè)繩子拉力為T，水平方向有2Tcosθ＝F，解得T＝eq\f(5,8)F。對(duì)任意小球由牛頓第二定律可得T＝ma，解得a＝eq\f(5F,8m)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5.蹦極是一項(xiàng)戶外休閑活動(dòng)。如圖，蹦極者站在約40m高的塔頂，把一端固定在塔頂?shù)拈L(zhǎng)橡皮繩另一端綁住身體，然后兩臂伸開，從塔頂自由落下。當(dāng)人體下落一段距離后，橡皮繩被拉緊，當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)橡皮繩再次彈起，人被拉起，隨后又落下，這樣反復(fù)多次，這就是蹦極的全過(guò)程。若空氣阻力不計(jì)，橡皮繩彈力與伸長(zhǎng)量成正比，橡皮繩彈力與人體重力相等位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，從第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，則關(guān)于人體運(yùn)動(dòng)的位移s、速度v、加速度a、合外力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像正確的是()解析：選C以向上為正方向，從最低點(diǎn)開始向上運(yùn)動(dòng)，合力F向上，加速度減小，速度增加，到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，加速度為0，速度達(dá)到最大值，繼續(xù)上升，加速度增大，方向向下，速度減小，到達(dá)原長(zhǎng)位置后繼續(xù)上升到達(dá)最高點(diǎn)再返回到原長(zhǎng)位置，此階段加速度為g，速度均勻減小再均勻增大，之后加速度減小，方向向下，到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，加速度為0，速度達(dá)到最大值，繼續(xù)下降，加速度增大，方向向上，速度減小直至到達(dá)最低點(diǎn)，故選C。6.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過(guò)圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出()A．手機(jī)在t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B．手機(jī)在t2時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向C．手機(jī)在t1～t2時(shí)間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大D．手機(jī)在t1～t2時(shí)間內(nèi)，受到的支持力一直在減小解析：選D由圖像可知，t1時(shí)刻之后手機(jī)的加速度依然是正值，手機(jī)還將繼續(xù)加速上升，可知手機(jī)不是在t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；由圖像可知，t2時(shí)刻之后手機(jī)的加速度反向，但此時(shí)手機(jī)向上的速度最大，手機(jī)將減速上升一段時(shí)間，可知手機(jī)在t2時(shí)刻沒(méi)有改變運(yùn)動(dòng)方向，故B錯(cuò)誤；手機(jī)在t1～t2時(shí)間內(nèi)，向上的加速度大小a逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可得FN－mg＝ma，可知在t1～t2時(shí)間內(nèi)，手機(jī)受到的支持力逐漸減小，故C錯(cuò)誤，D正確。7.如圖所示，在水平桌面上的物體m1與連在動(dòng)滑輪上的物體m2質(zhì)量均為1.5kg，物體m1與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)同時(shí)釋放兩物體，不考慮動(dòng)滑輪質(zhì)量和其他摩擦，g取10m/s2，下落過(guò)程中的描述正確的是()A．物體m1、m2的速度大小相等B．物體m1、m2的加速度大小相等C．連接物體m2的輕繩上的力為7.5ND．連接物體m1的輕繩上的力為6.6N解析：選D由題圖可知，物體m1和m2通過(guò)動(dòng)滑輪連接，所以m1的速度是m2速度的兩倍，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，物體m1和m2通過(guò)動(dòng)滑輪連接，所以m1的加速度是m2加速度的兩倍，故B錯(cuò)誤；設(shè)連接m1輕繩上的拉力為T，對(duì)m1有：T－μm1g＝m1a1，對(duì)m2有：m2g－2T＝m2a2，且有a1＝2a2，聯(lián)立可得輕繩上的力為T＝6.6N，故C錯(cuò)誤，D正確。8．機(jī)器人服務(wù)人類的場(chǎng)景正步入現(xiàn)實(shí)生活中，例如餐廳中使用機(jī)器人來(lái)送餐，就越來(lái)越常見(jiàn)。如圖甲所示為某餐廳的送餐機(jī)器人，將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖，機(jī)器人的上表面保持水平。則下列說(shuō)法中正確的是()A．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的摩擦力作用B．菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)菜品的支持力是一對(duì)平衡力C．菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品的慣性逐漸增大D．菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人對(duì)菜品的作用力大于菜品的重力解析：選D菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受摩擦力作用，A錯(cuò)誤；菜品隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)菜品的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，B錯(cuò)誤；菜品隨著機(jī)器人一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，菜品的慣性不變，慣性大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量不變，物體的慣性不變，C錯(cuò)誤；菜品隨著機(jī)器人一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人對(duì)菜品的支持力FN＝mg，由牛頓第二定律得Ff＝ma，機(jī)器人對(duì)菜品的作用力為支持力和靜摩擦力的合力F＝eq\r(FN2＋Ff2)＝eq\r(mg2＋ma2)＞mg，D正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)9.如圖所示，小祥同學(xué)用水平推力推著桌子沿水平地面向右加速運(yùn)動(dòng)，在桌子向右加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．地面對(duì)桌子的支持力與桌子所受的重力大小相等B．地面對(duì)桌子的支持力小于桌子對(duì)地面的壓力C．小祥對(duì)桌子的推力大于桌子對(duì)小祥的作用力D．若撤去推力，則桌子向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的摩擦力不變解析：選AD由于桌子受到豎直向下的重力，地面對(duì)桌子有豎直向上的支持力，小祥對(duì)桌子有水平向右的推力，桌子受到水平向左的摩擦力，桌子在豎直方向上，根據(jù)二力平衡可知，地面對(duì)桌子的支持力與桌子所受的重力大小相等，選項(xiàng)A正確；地面對(duì)桌子的支持力和桌子對(duì)地面的壓力是作用力與反作用力，所以大小相等、方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小祥對(duì)桌子的推力和桌子對(duì)小祥的作用力是作用力與反作用力，大小相等、方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；桌子向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，由于動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力均不變，因此桌子所受的摩擦力不變，選項(xiàng)D正確。10.如圖所示，將兩輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)a、b連接在一起，當(dāng)用2N的力F拉a彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為2NB．b受到的合力為2NC．a(chǎn)拉b的力與b拉墻的力是一對(duì)相互作用力D．F和b拉a的拉力是一對(duì)平衡力解析：選AD輕質(zhì)彈簧的彈力處處相等，等于外界施加在其一端的作用力，則a、b彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為2N，A正確；b處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，b受到的合力為0，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律a拉b的力與b拉a的力是一對(duì)相互作用力，C錯(cuò)誤；a處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，F(xiàn)和b拉a的拉力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，D正確。11.如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m，B和C分別固定在彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計(jì)。B和C在吊籃的水平底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間()A．吊籃A的加速度大小為gB．物體B的加速度大小為0C．物體C的加速度大小為2gD．A對(duì)C的支持力大小等于5mg解析：選BC裝置靜止時(shí)，彈簧的彈力F＝3mg，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力不變，將C和A看成一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律得：aAC＝eq\f(F＋m＋2mg,m＋2m)＝2g，即A、C的加速度均為2g，方向向下，故A錯(cuò)誤，C正確；剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力不變，物體B受到的合力仍然為零，則B的加速度為0，故B正確；設(shè)A對(duì)C的支持力為N，則對(duì)C由牛頓第二定律得：F＋2mg－N＝2maAC，解得A對(duì)C的支持力大小N＝mg，故D錯(cuò)誤。12.如圖所示，傾斜的傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一物塊從傳送帶上端A滑上傳送帶，滑上時(shí)速率為v1，傳送帶的速度為v2，且v2＞v1，不計(jì)空氣阻力，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，關(guān)于物塊離開傳送帶的位置和速率v，下列判斷可能正確的是()A．從下端B離開，v＞v1B．從下端B離開，v＜v1C．從上端A離開，v＝v1D．從上端A離開，v＜v1解析：選ABC物塊從A端滑上傳送帶，在傳送帶上必先相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，由于不確定物塊與傳送帶間的摩擦力和物塊的重力沿傳送帶向下分力的大小關(guān)系和傳送帶的長(zhǎng)度，若能從A端離開，物塊先向下做勻減速到速度為零，再向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，必有v＝v1，故C正確，D錯(cuò)誤；若從B端離開，當(dāng)摩擦力大于重力沿傳送帶向下分力時(shí)，物塊一直向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，則v＜v1；當(dāng)摩擦力小于重力沿傳送帶向下分力時(shí)，物塊一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則v＞v1；當(dāng)摩擦力和重力沿傳送帶向下分力相等時(shí)，物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則v＝v1，故A、B正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13.(6分)為測(cè)量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為α的斜面(已知sinα＝0.34，cosα＝0.94)，小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過(guò)程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(每個(gè)時(shí)間間隔ΔT＝0.20s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為________m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2)解析：根據(jù)逐差法有a＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s5＋s4))－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s2＋s1)),6ΔT2)代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43m/s2。對(duì)小銅塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinα－μmgcosα＝ma代入數(shù)據(jù)解得μ≈0.32。答案：0.430.3214．(8分)某同學(xué)進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)器材按圖甲所示安裝好，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)除了圖甲中已有的器材本實(shí)驗(yàn)還需__________。A．天平 B．秒表C．長(zhǎng)直尺 D．彈簧秤(2)下列選項(xiàng)中，______是實(shí)驗(yàn)中必要的措施及要求。A．細(xì)繩必須與桌面平行B．接通電源和釋放小車同時(shí)進(jìn)行C．小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D．進(jìn)行平衡摩擦力的操作時(shí)，要掛鉤碼(3)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條比較理想的紙帶如圖乙所示，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則該小車的平均加速度為__________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(4)該同學(xué)按步驟操作后，保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)改變鉤碼的質(zhì)量來(lái)改變小車受到的合外力，得到了多組數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a－F圖像，如圖丙所示。該同學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)另一組同學(xué)通過(guò)測(cè)量作出a－F圖像如圖丁所示，試分析該圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是________________________________________________________________________。解析：(1)該實(shí)驗(yàn)因?yàn)樾枰獪y(cè)量質(zhì)量和長(zhǎng)度，故還需要天平和長(zhǎng)直尺，故選A、C。(2)為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故細(xì)繩必須與長(zhǎng)木板平行，A錯(cuò)誤；為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，B錯(cuò)誤；為了使繩子的拉力等于鉤碼的重力，則小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，C正確；進(jìn)行平衡摩擦力的操作時(shí)，不需要掛鉤碼，D錯(cuò)誤。(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δs＝aT2代入數(shù)據(jù)，可得a＝eq\f(Δs,T2)＝eq\f(CE－AC,T2)＝eq\f(30.42－11.20－11.20×10－2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(1,f)×5))2)m/s2≈2.0m/s2。(4)根據(jù)牛頓第二定律，即F＝ma則可得a＝eq\f(1,m)F則有在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與小車受到的合外力成正比。(5)由圖像可知，當(dāng)F為零時(shí)，加速度不為零，故可得平衡摩擦力過(guò)程中傾角過(guò)大。答案：(1)AC(2)C(3)2.0(4)在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與小車受到的合外力成正比(5)平衡摩擦力過(guò)程中傾角過(guò)大15．(12分)第24屆冬奧會(huì)在我國(guó)成功舉辦。鋼架雪車比賽的一段賽道如圖1所示，長(zhǎng)12m的水平直道AB與長(zhǎng)20m的傾斜直道BC在B點(diǎn)平滑連接，斜道與水平面的夾角為15°。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，推著雪車勻加速到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為8m/s，緊接著快速俯臥到車上沿BC勻加速下滑(圖2所示)，到C點(diǎn)共用時(shí)5.0s。若雪車(包括運(yùn)動(dòng)員)可視為質(zhì)點(diǎn)，始終在冰面上運(yùn)動(dòng)，其總質(zhì)量為110kg，sin15°＝0.26，g取10m/s2，求雪車(包括運(yùn)動(dòng)員)：(1)在直道AB上的加速度大?。?2)過(guò)C點(diǎn)的速度大??；(3)在斜道BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小。解析：(1)在直道AB上根據(jù)速度與位移的關(guān)系有：v12＝2a1s1，解得a1＝eq\f(8,3)m/s2。(2)在直道AB上有：v1＝a1t1，解得t1＝3s在傾斜直道BC上有：s2＝v1t2＋eq\f(1,2)a2t22，t2＝t－t1，解得a2＝2m/s2由vC＝v1＋a2t2，解得vC＝12m/s。(3)在斜道BC上由牛頓第二定律有F＝mgsin15°－f＝ma2，解得f＝66N。答案：(1)eq\f(8,3)m/s2(2)12m/s(3)66N16．(16分)如圖甲所示，光滑斜面傾角為θ，用一水平外力F推著物體，逐漸增大F，物體沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖乙中所提供的信息。求：(1)物體的質(zhì)量m；(2)若斜面足夠長(zhǎng)，且撤去推力時(shí)物體的速度是沿斜面向上12m/s，求撤去推力后第3s內(nèi)物體的位移；(3)若要使物體在斜面上保持靜止，所施加的最小推力是多大？方向如何？解析：(1)當(dāng)外力為零時(shí)，加速度大小為6m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ＝ma解得：sinθ＝0.6當(dāng)外力為20N時(shí)，加速度大小為2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律Fcosθ－mgsinθ＝ma′代入數(shù)據(jù)解得：m＝2kg。(2)根據(jù)勻變速方程可得：s＝vt3－eq\f(1,2)at32－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(vt2－\f(1,2)at22))＝－3m，位移大小3m，方向沿斜面向下。(3)要使物體能靜止在斜面上，根據(jù)平衡條件知，當(dāng)推力垂直支持力時(shí)，即沿斜面向上時(shí)推力最小Fmin＝mgsinθ＝12N。答案：(1)2kg(2)位移大小3m，方向沿斜面向下(3)12N沿斜面向上17．(18分)如圖所示，傳送帶與地面夾角θ＝37°，AB長(zhǎng)度為16m，傳送帶以10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，由于傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力Ff，物體受力情況如圖1所示由牛頓第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1解得a1＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s2物體加速至與傳送帶速度相等需要的時(shí)間為t1＝eq\f(v,a1)＝eq\f(10,10)s＝1s時(shí)間t1內(nèi)的位移為s1＝eq\f(1,2)a1t12＝5m由于μ＝0.5＜tan37°＝0.75共速后物體將繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力Ff′，此時(shí)物體受力情況如圖2所示由牛頓第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2解得a2＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s2設(shè)后階段物體滑至底端所用的時(shí)間為t2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有L－s1＝vt2＋eq\f(1,2)a2t22解得t2＝1s或t2＝－11s(舍去)所以物體由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t＝t1＋t2＝2s。答案：2s全程·評(píng)估模塊綜合檢測(cè)(本試卷滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.漂泊信天翁翼展達(dá)3.5m，生活在南大洋，一生有十分之九的時(shí)間生活在海上，它常利用西風(fēng)從西向東做長(zhǎng)距離的飛行，10個(gè)月飛行1.5萬(wàn)公里。據(jù)以上信息判斷，下列說(shuō)法正確的是()A．信息中的“10個(gè)月”指的時(shí)刻B．信息中的“1.5萬(wàn)公里”指的是位移C．研究信天翁在做長(zhǎng)距離飛行時(shí)的路線，可以將信天翁視為質(zhì)點(diǎn)D．動(dòng)物學(xué)家在研究信天翁的飛翔姿態(tài)時(shí)，可以將信天翁視為質(zhì)點(diǎn)解析：選C“10個(gè)月”指的是時(shí)間間隔，故A錯(cuò)誤；“1.5萬(wàn)公里”指的是路程，故B錯(cuò)誤；研究信天翁在做長(zhǎng)距離飛行時(shí)的路線，可以忽略信天翁的大小，能將信天翁視為質(zhì)點(diǎn)，故C正確；動(dòng)物學(xué)家在研究信天翁的飛翔姿態(tài)時(shí)，不能忽略信天翁的大小，不可以將信天翁視為質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。2.如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．魚兒吞食花瓣時(shí)魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時(shí)浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時(shí)受到水的作用力D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)解析：選C魚兒吞食花瓣時(shí)處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；魚兒擺尾出水時(shí)浮力很小，魚兒能夠出水的主要原因是魚兒擺尾擊水時(shí)水對(duì)魚向上的作用力大于重力，B錯(cuò)誤，C正確；研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作不可以把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)，否則就無(wú)動(dòng)作可言，D錯(cuò)誤。3．70kg的小剛和60kg的小明一起乘坐公交車去公園游玩，關(guān)于一些現(xiàn)象，下面說(shuō)法正確的是()A．以公交車為參考系時(shí)，小明認(rèn)為自己在動(dòng)B．公交車行駛過(guò)程中，小剛看到邊上的汽車在往后退，此時(shí)公交車和汽車的運(yùn)動(dòng)方向一定不同C．公交車加速時(shí)，小明和小剛都向后仰，但是他們兩個(gè)的慣性不一樣大D．公交車拐彎時(shí)，他們都會(huì)往外甩；公交車勻速前進(jìn)時(shí)，感覺(jué)平穩(wěn)，說(shuō)明拐彎時(shí)具有慣性，勻速時(shí)不具有慣性解析：選C以公交車為參考系時(shí)，小明和公交車之間沒(méi)有相對(duì)位置的變化，所以他是靜止的，故A錯(cuò)誤；公交車行駛過(guò)程中，小剛看到邊上的汽車在往后退，說(shuō)明速度方向相同時(shí)公交車的速度比汽車的快，或者路邊的汽車是靜止的，故B錯(cuò)誤；小明和小剛的體重不同，所以他們兩個(gè)的慣性不一樣大，故C正確；慣性是物體的固有屬性，物體有質(zhì)量，就有慣性，公交車勻速前進(jìn)時(shí)，慣性使兩人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與公共汽車保持一致，所以感覺(jué)平穩(wěn)，并不是沒(méi)有慣性，故D錯(cuò)誤。4．如圖所示，水平桌面上有質(zhì)量為M的木塊和質(zhì)量為m的輕紙盒，M＞m?，F(xiàn)在某同學(xué)用嘴吹這兩個(gè)物體，木塊保持了靜止?fàn)顟B(tài)，而紙盒被吹動(dòng)了，如果兩次吹的力等大，則下列說(shuō)法正確的是()A．因?yàn)槟緣K的慣性大，使木塊保持了原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)B．氣流對(duì)木塊的作用力小于木塊受到的摩擦力，所以木塊保持了靜止?fàn)顟B(tài)C．氣流對(duì)紙盒的作用力大于紙盒對(duì)氣流的作用力，所以紙盒動(dòng)了D．吹氣過(guò)程中木塊受到的摩擦力大于紙盒受到的摩擦力解析：選D木塊靜止不動(dòng)，是因?yàn)闅饬鲗?duì)木塊的作用力小于木塊與桌面間的最大靜摩擦力，與慣性大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；木塊靜止不動(dòng)，則氣流對(duì)木塊的作用力等于木塊受到的摩擦力，故B錯(cuò)誤；氣流對(duì)紙盒的作用力與紙盒對(duì)氣流的作用力為相互作用力，大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤；對(duì)木塊研究，木塊靜止，可知F＝f靜，對(duì)紙盒研究，紙盒運(yùn)動(dòng)，可知F＞f靜m＞f滑，則吹氣過(guò)程中木塊受到的摩擦力大于紙盒受到的摩擦力，故D正確。5.如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的加速度與時(shí)間的關(guān)系圖像，其中t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度為零。下列說(shuō)法正確的是()A．在2～4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．在0～6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)在t＝2s時(shí)刻速度最大C．在0～6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)在t＝4s時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D．在t＝2s和t＝6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度相同解析：選D在2～4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度不斷變化，質(zhì)點(diǎn)做的不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0～4s，質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)，4～6s質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)在t＝4s時(shí)刻速度最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因a－t圖像的“面積”表示速度的變化，因初速度為零，則a－t圖像的“面積”表示某時(shí)刻的速度值，則在6s末速度為正，在0～6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)速度方向一直沒(méi)有改變，質(zhì)點(diǎn)在t＝6s時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因a－t圖像的“面積”表示速度的變化，從2s到6s，質(zhì)點(diǎn)速度變化量為零，所以在t＝2s和t＝6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度相同，選項(xiàng)D正確。6.一很深的圓筒形容器，開口端是漏斗，筒和漏斗總質(zhì)量為M，漏斗中盛有質(zhì)量為m的細(xì)砂，漏斗口關(guān)閉；整個(gè)裝置在彈簧秤上，如圖。當(dāng)打開漏斗口后，細(xì)砂將落向容器底部并最終全部堆積在底部。從細(xì)砂開始下落到全部堆積在容器底部的過(guò)程中彈簧秤的示數(shù)()A．始終為(M＋m)gB．不會(huì)大于(M＋m)gC．不會(huì)小于(M＋m)gD．有時(shí)小于(M＋m)g，有時(shí)大于(M＋m)g，有時(shí)等于(M＋m)g解析：選D根據(jù)題意可知，在細(xì)砂落下過(guò)程中，開始時(shí)細(xì)砂具有向下的加速度，細(xì)砂處于失重狀態(tài)，此時(shí)壓力小于重力；而細(xì)砂最后在接觸容器底部的過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)處于超重狀態(tài)，而中間過(guò)程以及細(xì)砂全部堆積時(shí)，不超重也不失重；所以整個(gè)過(guò)程中，彈簧秤的示數(shù)有時(shí)小于(M＋m)g，有時(shí)大于(M＋m)g，有時(shí)等于(M＋m)g，故選D。7.如圖，是位于運(yùn)載火箭頂部的逃逸塔，塔身外側(cè)對(duì)稱分布四個(gè)噴口朝向斜下方的逃逸主發(fā)動(dòng)機(jī)。每個(gè)主發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小為F，其方向與逃逸塔身夾角為θ。四個(gè)主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，逃逸塔獲得的推力大小為()A．4F B．4FsinθC．4Fcosθ D．Fsinθ解析：選C發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力分解如圖所示，四個(gè)主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，由牛頓第三定律及力的合成知識(shí)可知逃逸塔獲得的推力大小為F推＝4Fcosθ，選項(xiàng)C正確。8.如圖所示，在豎直平面的固定光滑軌道的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小環(huán)套在圓軌道上，用細(xì)線通過(guò)小孔系在環(huán)上，緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使環(huán)沿軌道上移，在移動(dòng)過(guò)程中拉力F和軌道對(duì)小環(huán)的作用力FN的大小變化情況是()A．F不變，F(xiàn)N增大 B．F不變，F(xiàn)N不變C．F減小，F(xiàn)N不變 D．F增大，F(xiàn)N增大解析：選C小環(huán)沿軌道緩慢上移可看作受力平衡，對(duì)小環(huán)進(jìn)行受力分析，受力情況如圖所示。由圖可知△OAB∽△GF′A，則有eq\f(G,R)＝eq\f(F,AB)＝eq\f(FN,R)，當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí)，半徑不變，AB長(zhǎng)度減小，故F減小，F(xiàn)N不變，故選C。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)9．一個(gè)物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，物體的加速度(方向不變)大小從某一值逐漸減小到零，則在此過(guò)程中，關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法可能正確的是()A．物體速度不斷增大，加速度減小到零時(shí)，物體速度最大B．物體速度不斷減小，加速度減小到零時(shí)，物體速度為零C．物體速度減小到零后，反向加速再勻速運(yùn)動(dòng)D．物體速度不斷增大，然后逐漸減小解析：選ABC物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，若速度方向與加速度方向相同，加速度逐漸減小，速度不斷增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大，而后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；若速度方向與加速度方向相反，加速度逐漸減小，速度不斷減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，物體速度可能恰好為零，也可能當(dāng)速度減為零時(shí)，加速度不為零，然后物體反向做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度等于零后，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，B、C正確；物體的速度不斷增大，說(shuō)明加速度方向和速度方向一樣，在加速度減小到零的過(guò)程中，不可能出現(xiàn)速度減小的情況，D錯(cuò)誤。10.如圖所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過(guò)程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過(guò)程，則運(yùn)動(dòng)員()A．在第一過(guò)程中始終處于失重狀態(tài)B．在第二過(guò)程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過(guò)程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在第二過(guò)程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)解析：選CD運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)，重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)；當(dāng)彈力增大到等于重力時(shí)速度最大；繼續(xù)下降，彈力大于重力，向下做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，即在第一過(guò)程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤，C正確；在第二過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員先向上加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，后向上減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤，D正確。11．如圖，質(zhì)量為2m的光滑圓球B緊靠豎直墻壁置于光滑水平地面上，質(zhì)量為m的均勻圓球A用一定長(zhǎng)度的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于豎直墻壁上的P點(diǎn)，O1、O2為兩球的球心，平衡時(shí)PO2與豎直方向的夾角θ＝53°，且兩球心的連線與PO2恰好垂直，已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列說(shuō)法正確的是()A．細(xì)繩對(duì)A球的拉力大小為eq\f(3,4)mgB．A球?qū)球的壓力大小為eq\f(4,5)mgC．B球?qū)γ娴膲毫Υ笮閑q\f(12,25)mgD．B球?qū)Φ孛娴膲毫Υ笮閑q\f(91,25)mg解析：選BC對(duì)兩球進(jìn)行受力分析，如圖。細(xì)繩對(duì)A球的拉力F2＝mgcos53°＝eq\f(3,5)mg，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；A球處于平衡狀態(tài)，則B球?qū)球的支持力F1＝mgsin53°＝eq\f(4,5)mg，根據(jù)牛頓第三定律，即A球?qū)球的壓力大小為eq\f(4,5)mg，故B項(xiàng)正確；墻面對(duì)B球的彈力F4＝F1′cos53°＝F1cos53°＝eq\f(4,5)mg×0.6＝eq\f(12,25)mg，即B球?qū)γ娴膲毫Υ笮閑q\f(12,25)mg，故C項(xiàng)正確；地面對(duì)B球的支持力F3＝2mg＋F1′sinθ＝2mg＋eq\f(4,5)mg×0.8＝eq\f(66,25)mg，即B球?qū)Φ孛娴膲毫Υ笮閑q\f(66,25)mg，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．如圖甲為某高速公路出口的ETC通道示意圖。一汽車駛?cè)胪ǖ?，到達(dá)O點(diǎn)的速度v0＝22m/s，此時(shí)開始減速，到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度減至v1＝6m/s，并以6m/s的速度勻速通過(guò)MN，汽車從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)共用時(shí)10s，v－t圖像如圖乙所示，則下列計(jì)算正確的是()A．汽車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝4m/s2B．汽車在O、M間中點(diǎn)的速度為14m/sC．O、M間的距離為56mD．汽車在ON段的平均速度大小為9.2m/s解析：選ACD根據(jù)v－t圖線可知，汽車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(22－6,4)m/s2＝4m/s2，故A項(xiàng)正確；根據(jù)v－t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移知，OM的距離s＝eq\f(1,2)×(6＋22)×4m＝56m，故C項(xiàng)正確；設(shè)汽車在OM中點(diǎn)的速度為v′，根據(jù)速度位移公式有v′2－v02＝－2aeq\f(s,2)，解得v′＝eq\r(260)m/s，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)v－t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移知，ON段的位移s′＝56m＋6×6m＝92m，則汽車在ON段的平均速度大小eq\x\to(v)＝eq\f(s′,t)＝eq\f(92,10)m/s＝9.2m/s，故D項(xiàng)正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(6分)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證平行四邊形定則：橡皮條一端固定在鐵架臺(tái)橫梁上，木板上釘上白紙固定到鐵架臺(tái)的底座上，并讓木板豎直。(1)如圖甲，橡皮條下端系上繩套，然后用彈簧測(cè)力計(jì)拉到O點(diǎn)，并在白紙上用筆標(biāo)出O點(diǎn)的位置，并在白紙上作出橡皮條的延長(zhǎng)線OO′，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖乙，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F0＝______N。(2)如圖丙，在橡皮條的下端系上2個(gè)繩套，其中一條細(xì)繩固定在木板上的A點(diǎn)，另一條細(xì)繩用彈簧測(cè)力計(jì)拉住，讓橡皮條的下端在兩條繩子拉力作用下與事先標(biāo)記出的O點(diǎn)重合。調(diào)整OB繩的拉力大小和方向，并讓OA繩與橡皮條垂直，記錄下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1，并要測(cè)量出________的值。(3)若F0以及F1滿足eq\f(F0,F1)＝____________，則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。解析：(1)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F0＝11.40N。(2)記錄下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1，并要測(cè)量出∠O′OB的值。(3)在AO與OO′垂直的情況下，根據(jù)平行四邊形定則F0＝F1cos∠O′OB，因此eq\f(F0,F1)＝cos∠O′OB。答案：(1)11.40(2)∠O′OB(3)cos∠O′OB14．(8分)(1)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，長(zhǎng)木板水平放置，細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計(jì)數(shù)點(diǎn)O為位移測(cè)量起點(diǎn)和計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為________cm。由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，求得加速度為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。(2)利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需調(diào)整的是________(多選)。A．換成質(zhì)量更小的車B．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度C．把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼D．改變連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板的夾角解析：(1)依題意，打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為6.20cm，考慮到偶然誤差，6.15cm～6.25cm也可；由題圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，有a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1.05－0.30,0.4)m/s2≈1.9m/s2，考慮到偶然誤差，1.7m/s2～2.1m/s2也可。(2)根據(jù)題意，需要滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，所以不需要換質(zhì)量更小的車，A錯(cuò)誤；需要利用小車重力斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要將長(zhǎng)木板安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍?，B正確；以系統(tǒng)為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)有1.9m/s2≈eq\f(mg－f,M＋m)，考慮到實(shí)際情況，即f?mg，有1.9m/s2≈eq\f(mg,M＋m)，則可知M≈4m?？芍壳皩?shí)驗(yàn)條件不滿足M?m，所以需將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼，以滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所懸掛物體的質(zhì)量，C正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，連