第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系（單元測(cè)試）

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系單元測(cè)試卷班級(jí)姓名學(xué)號(hào)分?jǐn)?shù)（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)填寫在試卷上。2．回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時(shí)，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第912題有多項(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。）1．如圖所示，正在行駛的火車車廂內(nèi)，有一人相對(duì)車廂由靜止釋放一小球，則小球（）A．不可能落在A處B．不可能落在B處C．不可能落在C處D．落在何處取決于車廂的運(yùn)動(dòng)情況【答案】D【詳解】慣性是物體的一種特性，是指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的車廂上，由于具有慣性，小球要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以小球落下的位置在B點(diǎn)；若汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則落在A點(diǎn)，若汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，則落在C點(diǎn)，所以落在ABC點(diǎn)都有可能。故選D。2．下列說法中正確的是（）A．在完全失重的情況下，物體的慣性將消失B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C．單位、、是一組屬于國(guó)際單位制的基本單位D．馬拉車加速前進(jìn)時(shí)，是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力【答案】C【詳解】A．慣性是物體的固有屬性，物體在任何情況下都有慣性，故A錯(cuò)誤；B．牛頓第一定律無法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而牛頓第二定律可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，故B錯(cuò)誤；C．長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間是國(guó)際單位制中三個(gè)基本物理量，它們的單位、、是國(guó)際單位制中的力學(xué)基本單位，故C正確；D．車?yán)R和馬拉車的力是一對(duì)相互作用力，大小相等，方向相反，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。3．關(guān)于速度、加速度、合外力的關(guān)系，下列說法中不正確的是（）A．不為零的合外力作用于靜止物體的瞬間，物體立刻獲得加速度B．加速度方向與合外力方向總是一致的，但與速度方向可能相同，也可能不同C．在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，速度、加速度與合外力方向三者總是一致的D．合外力變小，物體的速度一定變小【答案】D【詳解】牛頓第二定律告訴我們：物體的加速度與物體所受的合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度方向與合力方向相同。A．根據(jù)牛頓第二定律瞬時(shí)性可知，不為零的合外力作用于靜止物體的瞬間，物體立刻獲得加速度，故A正確；BC．根據(jù)牛頓第二定律同向性可知，加速度方向與合外力方向總是一致的，但與速度方向可能相同，也可能不同；在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，速度方向與加速度方向相同，所以速度、加速度與合外力方向三者總是一致的，故BC正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可知，合外力變小，加速度變小，物體的速度不一定變小，如：物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。本題選擇不正確的，故選D4．如圖所示是某同學(xué)站在力傳感器上做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線。由圖線可知該同學(xué)（）A．做了兩次下蹲起立的動(dòng)作B．做了兩次下蹲起立的動(dòng)作，且下蹲后約4s起立C．下蹲過程處于失重狀態(tài)，起立過程處于超重狀態(tài)D．下蹲過程先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)【答案】D【詳解】CD．下蹲過程同學(xué)先向下加速后向下減速，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，起立過程同學(xué)先向上加速后向上減速，先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤，D正確；AB．由圖線可知該同學(xué)做了一次下蹲起立的動(dòng)作，且下蹲后約2s起立，故AB錯(cuò)誤。故選D。5．如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩人乘坐兩部構(gòu)造不同、傾角相同的電梯去商場(chǎng)，他們均相對(duì)于電梯靜止，則下列說法正確的是（）A．若兩電梯勻速上升，則甲、乙兩人均沒有受到摩擦力B．若兩電梯勻加速上升，則兩人均受到沿速度方向的摩擦力C．無論兩電梯加速或勻速上升，甲受到電梯的摩擦力均比乙受到電梯的摩擦力大D．無論兩電梯加速或勻速上升，甲受到電梯的支持力均比乙受到電梯的支持力大【答案】D【詳解】AB．若兩電梯均為勻速上升，則甲只受重力和支持力，乙則受重力、支持力和摩擦力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；C．若兩電梯勻速上升，則甲所受摩擦力為0，乙所受摩擦力平行斜面向上，甲受到電梯的摩擦力比乙受到電梯的摩擦力小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．無論兩電梯加速或勻速上升，甲所受支持力等于重力，乙所受支持力等于重力的分力，所以甲受到電梯的支持力均比乙受到電梯的支持力大，選項(xiàng)D正確。故選D。6．如圖所示，一小球質(zhì)量為m，被2根相同輕彈簧a、b拉住，兩彈簧都在豎直方向，小球平衡時(shí)，a、b的彈力大小相等。重力加速度為g，當(dāng)剪斷a的瞬間，小球的加速度大小及方向?yàn)椋?/p>

）

A．，豎直向下 B．，豎直向上C．g，豎直向下 D．g，豎直向上【答案】A【詳解】由題意，彈簧的彈力大小為且方向均豎直向上。根據(jù)平衡條件有剪斷后，彈簧對(duì)小球的彈力突變?yōu)?，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得方向豎直向下。故選A。7．一輛貨車載著質(zhì)量均為m的完全相同的圓柱形空油桶，在車廂底層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一只油桶c自由地?cái)[放在油桶a、b上面，如圖所示，忽略油桶間的摩擦作用，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．當(dāng)貨車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，油桶a所受的合力為B．當(dāng)貨車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，油桶c對(duì)a的壓力大小為C．當(dāng)貨車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，油桶c對(duì)a的壓力大小為D．當(dāng)貨車向右的加速度增大到時(shí)，油桶c會(huì)脫離b【答案】D【詳解】A．當(dāng)貨車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，油桶a受力平衡，所受的合力為零，故A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)貨車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，油桶a受力平衡，根據(jù)對(duì)稱性可知a、b對(duì)c的支持力大小相等，則解得根據(jù)牛頓第三定律可知油桶c對(duì)a的壓力大小為，油桶c對(duì)b的壓力大小為，故BC錯(cuò)誤；D．假設(shè)當(dāng)貨車向右的加速度增大至?xí)r，b、c間的作用力為零，即油桶c將脫離b，根據(jù)牛頓第二定律以及力的合成可得解得故當(dāng)貨車向右的加速度增大到時(shí)，油桶c會(huì)脫離b，故D正確。故選D。8．如圖所示，長(zhǎng)木板放置在水平面上，一小物塊置于長(zhǎng)木板的中央，長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力，則木板的加速度a的大小是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】若木板與物塊之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)木板有解得對(duì)物塊，根據(jù)牛頓第二定律有得所以二者之間將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，木板的加速度a的大小為。故選A。9．如圖所示，PQ為圓的豎直直徑，AQ、BQ、CQ為三個(gè)光滑斜面軌道，分別與圓相交于A、B、C三點(diǎn)。現(xiàn)讓三個(gè)小球（可以看作質(zhì)點(diǎn)）分別沿著AQ、BQ、CQ軌道自端點(diǎn)由靜止下滑到Q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2和t3，運(yùn)動(dòng)的平均速度分別為v1、v2和v3。則有（）A． B．C． D．【答案】BC【詳解】AB．設(shè)任一斜面與水平方向的夾角為，圓的直徑為d。根據(jù)牛頓第二定律得斜面的長(zhǎng)度為則由解得可見，小球下滑時(shí)間與斜面的傾角無關(guān)，則有故A錯(cuò)誤；B正確；CD．根據(jù)又則故C正確；D錯(cuò)誤。故選BC。10．如圖所示兩個(gè)裝置，圖甲中質(zhì)量為的物體放在光滑平臺(tái)上，通過輕繩跨過光滑的固定滑輪與質(zhì)量為的物體相連，釋放物體，二者共同運(yùn)動(dòng)；圖乙中用大小為的力替代物體對(duì)物體進(jìn)行牽引并運(yùn)動(dòng)，其他條件不變，物體運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)與滑輪相碰，已知重力加速度為，以下說法正確的是（）A．圖甲物體的加速度大小相同 B．圖甲中物體的加速度大小為C．兩圖中輕繩上的拉力 D．兩圖中輕繩上的拉力【答案】AD【詳解】A．圖甲中物體A、B的加速度大小相同，但方向不同，故A正確；B．設(shè)圖甲中物體A、B的加速度大小為a，對(duì)A、B整體根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；CD．圖甲中，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律可得而所以故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11．如圖甲所示，質(zhì)量為2kg的物塊在水平恒力F的作用下由靜止開始在粗糙地面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.6s撤去F，物塊運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間（）圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（

）A．恒力F的大小為24NB．物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8C．物塊在0.7s時(shí)的加速度大小為D．1.0s時(shí)物塊的速度大小為0.8m/s【答案】AB【詳解】BC．由圖乙可知，撤去恒力后，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故B正確，C錯(cuò)誤；A．由圖乙可知，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得恒力F的大小為故A正確；D．撤去恒力后，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下來所用時(shí)間為可知物塊在時(shí)已經(jīng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則時(shí)物塊的速度大小為0，故D錯(cuò)誤。故選AB。12．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個(gè)質(zhì)量分別為2m、m的物體A、B，（A物體與彈簧拴接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體B上，使物體A、B開始向上一起做加速度大小為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到A、B分離，重力加速度為g，則關(guān)于此過程說法正確的是（）

A．施加拉力的瞬間，A、B間的彈力大小為B．施加拉力的瞬間，A、B間的彈力大小為C．從施加力F到A、B分離的時(shí)間為D．從施加力F到A、B分離的時(shí)間為【答案】AC【詳解】AB．設(shè)彈簧開始時(shí)的壓縮量為，則拉力F開始施加的瞬間，對(duì)A物體根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．在A、B分離瞬間，A、B間的彈力為0，彈簧彈力不為零，對(duì)A受力分析得得到這一瞬間彈簧的壓縮量為則A上升的高度由解得從施加力到A、B分離的時(shí)間為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。第II卷（非選擇題共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（滿分12分）13．“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。按圖設(shè)置好實(shí)驗(yàn)裝置后，把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛槽碼。(1)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：A．直流電源、導(dǎo)線

B．交流電源、導(dǎo)線

C．天平（含配套砝碼）D．刻度尺

E.秒表其中必要的器材是；圖中木板右端被墊高，這樣做的目的是。(2)某同學(xué)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為。從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。則在打下點(diǎn)跡4時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），該小車的加速度；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)根據(jù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出物體的加速度a和拉力F圖線即：圖線（右上圖），發(fā)現(xiàn)其不通過原點(diǎn)，請(qǐng)分析其主要原因是；(4)在對(duì)上一問中的裝置進(jìn)行了調(diào)整后，圖線能夠通過原點(diǎn)。為得到更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，該同學(xué)不斷改變槽碼質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)隨著F增大，圖像由直線逐漸變?yōu)橐粭l彎曲的圖線，如圖所示。圖線在末端彎曲的原因是。【答案】(1)BCD平衡摩擦力(2)0.3910.160(3)平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力(4)所掛槽碼的總質(zhì)量太大【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，驗(yàn)證牛頓第二定律需要用天平測(cè)量小車的質(zhì)量，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)工具，不需要秒表；需要使用刻度尺測(cè)量紙帶打點(diǎn)之間的距離。故選BCD。[2]圖中木板右端被墊高，這樣做的目的是為了消除摩擦力對(duì)小車的影響，即平衡摩擦力。（2）[1]依題意，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻速度等于平均速度，所以[2]根據(jù)逐差法可得加速度（3）在開始階段，拉力不為零時(shí)，加速度為0，說明合外力為0，即平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力。（4）對(duì)槽碼，根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)小車由牛頓第二定律得解得開始時(shí)，槽碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，繩上拉力近似等于槽碼的重力，aF圖像為直線。當(dāng)槽碼質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，繩上拉力小于槽碼的重力，加速度將減小，所以圖線在末端彎曲的原因是所掛槽碼的總質(zhì)量太大。三、計(jì)算題（滿分40分）14．A、B兩物體中間連接一勁度系數(shù)的輕彈簧，靜止置于光滑水平面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為，兩物體質(zhì)量分別為，，現(xiàn)用水平向右的力拉物體A。則穩(wěn)定后。（1）A物體的加速度為多少？（2）彈簧的長(zhǎng)度為多少？

【答案】（1）2m/s2；（2）11cm【詳解】（1）兩物體靜止在光滑水平面上時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，則彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0=10cm，當(dāng)用F=6N水平向右的力拉物體A，穩(wěn)定時(shí)，物體A和B一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)物體A和B整體，由牛頓第二定律知物體A和B整體向右運(yùn)動(dòng)的加速度大小即物體A的加速度大小為2m/s2。（2）對(duì)物體B，由牛頓第二定律可得解得此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度15．如圖甲，天臺(tái)安科村滑草場(chǎng)驚險(xiǎn)刺激，深受人們喜愛。簡(jiǎn)化圖像如圖乙所示，假設(shè)某人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后，沿水平的滑道再滑一段距離到C點(diǎn)停下來。如果人和滑板的總質(zhì)量，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，斜坡的傾角（，），斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力忽略不計(jì)。求：（1）人從斜坡上滑下的加速度為多大？（2）若AB距離為10m，求人和滑板滑到斜面底端的速度大?。浚?）若由于場(chǎng)地的限制，水平滑道的最大距離BC為，則人在斜坡上滑下的距離AB應(yīng)不超過多少？【答案】（1）；（2）；（3）50m【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律得，人從斜坡上滑下的加速度為（2）根據(jù)速度與位移的關(guān)系有解得（3）在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為根據(jù)速度位移公式得，B點(diǎn)的速度為根據(jù)速度位移公式得16．如圖所示，質(zhì)量分別為、的物塊A、B置于足夠大的水平地面上，在大小的水平推力作用下，兩物塊一起由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為、，取重力加速度大小。（1）求兩物