人教版高中物理精講精練-必修1第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》培優(yōu)卷解析版

第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》單元基礎(chǔ)與培優(yōu)鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(培優(yōu)卷）一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．關(guān)于單位制，下列說法中正確的是（）A．在國際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、電流的單位都是基本單位B．千米不是力學(xué)基本單位C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8cm/s2D．牛頓第二定律F=ma中，所涉及的物理量單位都應(yīng)取國際單位【答案】D【詳解】A．在國際單位制中，質(zhì)量的單位、長(zhǎng)度的單位、時(shí)間的單位、電流的單位、熱力學(xué)溫標(biāo)單位、物質(zhì)的量的單位、光強(qiáng)度單位是基本單位，不包括力的單位，A錯(cuò)誤；B．千米不是國際單位制中的基本單位，但有可能是其他單位制中的力學(xué)基本單位，故B錯(cuò)誤；C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于980cm/s2，C錯(cuò)誤；D．牛頓第二定律中，各物理量的單位都采用國際單位時(shí)，故D正確。故選D。2．伽利略對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的研究中，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖中甲乙分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程，下面說法中正確的是（）A．伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C．伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D．伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)事實(shí)直接得出物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持【答案】A【詳解】AB．分析圖甲可知，伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明：如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比；由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)算，無法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力得作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時(shí)間長(zhǎng)的多，所以容易測(cè)量。伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上做了合理外推，得到了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．分析圖乙可知，伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法得到物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故CD錯(cuò)誤。故選A。3．一個(gè)傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。若斜面足夠長(zhǎng)，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物塊沿斜面上滑時(shí)的加速度大小為（）A．5m/s2 B．4m/s2C．8m/s2 D．10m/s2【答案】C【詳解】對(duì)物塊分析，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得故ABD錯(cuò)誤C正確。故選C。4．2020年全國蹦床網(wǎng)絡(luò)賽于5月28日在南京、長(zhǎng)沙等7個(gè)分賽場(chǎng)舉行，共有來自各省市蹦床隊(duì)的32名運(yùn)動(dòng)員參賽。如圖所示的蹦床比賽中，人從空中下落到彈簧床面后，直到向下減速為零，忽略空氣阻力，以下說法正確的是（）A．人接觸蹦床面到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，人的慣性先增大后減小B．人接觸蹦床時(shí)速度最大C．人起跳時(shí)彈簧對(duì)他的支持力大于他對(duì)彈簧的壓力D．人接觸彈簧向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，人是先失重后超重【答案】D【詳解】A．質(zhì)量是慣性的唯一量度，人接觸蹦床面到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中慣性不變，故A錯(cuò)誤；B．接觸蹦床后，根據(jù)牛頓第二定律可知，人會(huì)先向下加速，當(dāng)彈力等于重力時(shí)速度最大，故B錯(cuò)誤；C．人起跳時(shí)彈簧對(duì)他的支持力和他對(duì)彈簧的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，故支持力和壓力大小相等，故C錯(cuò)誤；D．接觸蹦床后，人會(huì)先向下加速，當(dāng)彈力等于重力后向下減速直到減速為零，因此人是先失重后超重，故D正確。故選D。5．如圖所示，光滑半圓柱體固定在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩小球A、B用跨過光滑滑輪的輕繩連接，輕小滑輪O在半圓柱體圓心的正上方，小球A置于半圓柱體上，小球B用輕彈簧水平牽引，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知B球質(zhì)量為1kg，OA與豎直方向成角，OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成角，，則下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．A球質(zhì)量為B．光滑半圓柱體對(duì)A球支持力的大小為10NC．剪斷OA繩子的瞬間A的加速度大小為D．剪斷OA繩子的瞬間B的加速度大小為【答案】B【詳解】A．對(duì)小球A和B受力分析如圖所示，由圖可知，小球B受重力、繩子拉力和彈簧的拉力作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得對(duì)球A分析可知，OA與豎直方向成30°角，OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等，則半徑與豎直方向夾角為30°，根據(jù)平行四邊形定則得又聯(lián)立，解得故A正確，與題意不符；B錯(cuò)誤，與題意相符；C．剪斷輕繩后，T2變成0，沿圓半徑方向合力為零，沿切線方向根據(jù)牛頓第二定律有故C正確，與題意不符；D．在剪斷瞬間，彈簧彈力F不變，B受到的合力根據(jù)牛頓第二定律可知故D正確，與題意不符。本題選錯(cuò)誤的故選B。6．在抗擊新冠疫情期間，為了保障百姓基本生活，許多快遞公司推出了“無接觸配送”，即用無人機(jī)配送快遞（如圖甲所示）。某次快遞員操作無人機(jī)豎直向上由地面向10樓陽臺(tái)配送快遞，無人機(jī)和快遞飛行過程的圖像如圖乙所示，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)和快遞做加速度逐漸增大的加速直線運(yùn)動(dòng)B．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)和快遞處于平衡狀態(tài)C．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)和快遞的平均速度最大D．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)和快遞處于超重狀態(tài)【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖像的斜率表示加速度可知，時(shí)間內(nèi)斜率在變小，即加速度在變小，無人機(jī)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)和快遞的速度不變，無人機(jī)和快遞處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．根據(jù)圖像與時(shí)間軸圍成的“面積”表示無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的位移大小，可知圖像與橫軸圍成的面積小于連接曲線上和兩點(diǎn)直線時(shí)與橫軸圍成的面積，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度表達(dá)式可得，時(shí)間內(nèi)無人機(jī)的平均速度時(shí)間內(nèi)無人機(jī)的平均速度故C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，合力向下，此時(shí)系統(tǒng)拉力小于重力，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。7．如圖所示，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P，使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng)；某時(shí)刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前（）

A．P和Q加速度的最大值均為 B．P和Q加速度的最大值均為C．P和Q的加速度大小都逐漸減小 D．P和Q的速度大小都逐漸減小【答案】D【詳解】ABC．設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m，撤去拉力前，兩滑塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力大小為撤去拉力前對(duì)Q受力分析可知，彈簧的彈力為從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前的過程中，以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?，兩滑塊與地面間仍然保持相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)滑塊P的加速度為解得此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，過后滑塊P做減速運(yùn)動(dòng)，故PQ間距離減小，彈簧的伸長(zhǎng)量變小，彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小，滑塊Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)解得故滑塊Q加速度大小最大值為，ABC錯(cuò)誤。D．撤去拉力到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前，PQ所受合外力都與速度方向相反，二者速度均減小，D正確。故選D。8．如圖甲所示，質(zhì)量分別為1kg、2kg、3kg的三個(gè)物塊A、B、C疊放在水平面上，現(xiàn)對(duì)物塊B施加一水平向右的拉力F，物塊A、B、C的加速度與水平拉力的關(guān)系如圖乙（以水平向右為正）。若物塊足夠長(zhǎng)，物塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，物塊B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，物塊C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，重力加速度下列說法正確的是（）A．μ1=0.1 B．μ1=0.2 C． D．【答案】C【詳解】由圖可知，當(dāng)時(shí)B開始有加速度，此時(shí)應(yīng)該是ABC整體一起相對(duì)地面開始滑動(dòng)，所以此時(shí)的F大小應(yīng)等于整體與地面的最大靜摩擦力，即有得當(dāng)F2=12N，a2=1m/s2時(shí)，此時(shí)應(yīng)該是AB一起與C發(fā)生相對(duì)的滑動(dòng)，即有得當(dāng)F3=21N，a3=4m/s2時(shí)，此時(shí)應(yīng)該是B與A，B與C都發(fā)生相對(duì)的滑動(dòng)，即有得故選C。二：多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．下列說法正確的是（）A．豎直電梯，向上加速運(yùn)動(dòng)的過程中，電梯對(duì)人的支持力大于人的重力B．豎直電梯，不管做什么運(yùn)動(dòng)，只要是向上運(yùn)動(dòng)，電梯對(duì)人的支持力總是大于人的重力C．教室里的吊扇，加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吊桿對(duì)吊扇的拉力大于吊扇的重力D．教室里的吊扇，不管做什么轉(zhuǎn)動(dòng)，只要在轉(zhuǎn)動(dòng)，吊桿對(duì)吊扇的拉力總是小于吊扇的重力【答案】AD【詳解】A．豎直電梯，向上加速運(yùn)動(dòng)的過程中，電梯對(duì)人的支持力大于人的重力，處于超重狀態(tài)，故A正確；B．豎直電梯，若向上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，電梯對(duì)人的支持力小于人的重力，故B錯(cuò)誤；CD．教室里的吊扇，不管做什么轉(zhuǎn)動(dòng)，只要在轉(zhuǎn)動(dòng)，吊扇將空氣向下排，對(duì)空氣的作用力向下，空氣將對(duì)吊扇產(chǎn)生向上的作用力，所以吊桿對(duì)吊扇的拉力總是小于吊扇的重力，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10．如圖所示，小球與輕彈簧、水平細(xì)繩相連，輕彈簧、細(xì)繩的另一端分別固定于P、Q兩點(diǎn)。小球靜止時(shí)，輕彈簧與豎直方向的夾角為。小球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）

A．小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧彈力大小為B．小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，細(xì)繩中彈力大小為C．僅剪斷細(xì)繩的瞬間，小球的加速度大小為D．僅剪斷細(xì)繩的瞬間，小球的加速度方向水平向左【答案】BCD【詳解】AB．小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件解得彈簧彈力大小細(xì)繩中彈力大小為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．剪斷細(xì)繩瞬間，輕彈簧拉力不改變，則小球受的合外力與等大反向，根據(jù)牛頓第二定律可得即方向水平向左，故CD正確。故選BCD。11．如圖甲所示，一長(zhǎng)為2m、質(zhì)量為2kg的長(zhǎng)木板靜止在粗糙水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊置于長(zhǎng)木板右端。對(duì)長(zhǎng)木板施加的外力F逐漸增大時(shí)，小物塊所受的摩擦力Ff隨外力F的變化關(guān)系如圖乙所示。現(xiàn)改用F1的水平外力拉長(zhǎng)木板，取g＝10m/s2，則小物塊在長(zhǎng)木板上滑行的時(shí)間為1s，則下列說法正確的（）A．長(zhǎng)木板與水平面間的滑動(dòng)摩擦力為4N B．F1=22NC．這段時(shí)間內(nèi)小物塊的加速度a1＝4m/s2 D．這段時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)木板的加速度a=6m/s2【答案】BC【詳解】A．由題圖乙知力F較小時(shí)，小物塊和長(zhǎng)木板均靜止，隨著外力的增大二者先一起加速運(yùn)動(dòng)，后來發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)F>2N時(shí)二者開始加速，表明長(zhǎng)木板受水平面的滑動(dòng)摩擦力Ff2＝2N，故A錯(cuò)誤；BCD．當(dāng)F>14N時(shí)小物塊和長(zhǎng)木板開始相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)題意小物塊在長(zhǎng)木板上滑行時(shí)間為1s，則F1>14N，此時(shí)小物塊受到的摩擦力Ff1＝4N，根據(jù)牛頓第二定律Ff1＝ma1解得小物塊的加速度a1＝4m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知小物塊在長(zhǎng)木板上滑行的時(shí)間滿足解得長(zhǎng)木板的加速度為a＝8m/s2由牛頓第二定律可得－Ff1－Ff2＝Ma解得F1=22N故BC正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12．如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊和，它們的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一沿斜面向上的恒力拉物塊使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)剛要離開時(shí)，的加速度方向沿斜面向上，大小為，則（）A．物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B．從靜止到剛離開的過程中，彈簧的彈力先減小后增大C．從靜止到剛離開的過程中，運(yùn)動(dòng)的距離為D．恒力的大小為【答案】BD【詳解】A．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，由牛頓第二定律得隨著x的變化，a變化，不是勻加速，A錯(cuò)誤；B．從靜止到B剛離開C的過程中，彈簧由壓縮狀態(tài)變?yōu)樵L(zhǎng)，再由原長(zhǎng)變?yōu)槔鞝顟B(tài)，所以彈簧的彈力先減小后增大，B正確；C．拉力作用前，對(duì)A由平衡條件得物塊B剛離開C時(shí)，對(duì)B由平衡條件得A運(yùn)動(dòng)的距離為解得C錯(cuò)誤；D．物塊B剛離開C時(shí)，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律得解得D正確。故選BD。三：實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。13．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)，再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)。（1）計(jì)時(shí)器接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶。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)，量出計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車的加速度a=。（2）改變小桶中細(xì)砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力（）的關(guān)系圖像，不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，下列圖像中可能正確的是。A．B．C．D．（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是。A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于砂桶和砂的總質(zhì)量B．實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高C．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出桶和桶中沙的總質(zhì)量D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（4）同一次實(shí)驗(yàn)中，小車釋放前傳感器示數(shù)與小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)的關(guān)系是（選填“<”“=”或“>”）?！敬鸢浮?.16ABD>【詳解】（1）[1]由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度的大小，得（2）[2]由于已經(jīng)平衡摩擦力，所以有圖像應(yīng)該過原點(diǎn)的筆直曲線，若當(dāng)合外力過大，因?yàn)殚L(zhǎng)木板長(zhǎng)度有限，根據(jù)加速度與位移的關(guān)系可得，加速度趨向與一個(gè)極限值；故選AB；（3）[3]A．實(shí)驗(yàn)中力傳感器可以直接得出力的大小，不需要使小車和傳感器的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中不需要將長(zhǎng)木板右端墊高，因?yàn)橐呀?jīng)測(cè)量了小車所受摩擦力的大小，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中力傳感器可以直接得出力的大小，故不需要測(cè)出桶和桶中沙的總質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故D正確；故選D；（4）[4]對(duì)小桶受力分析，設(shè)小桶重力為mg，木板釋放前力傳感器的示數(shù)為F1，所以設(shè)小車的質(zhì)量為Mg，小車在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)力傳感器的示數(shù)為F2，根據(jù)牛頓第二定律得所以14．如圖（a）為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中位移傳感器的安裝在軌道上，實(shí)驗(yàn)采用了法。（2）（單選題）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出如圖（b）所示的圖線。此圖線的后半段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。A．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

B．所用小車和傳感器的總質(zhì)量太大C．拉小車的細(xì)線沒有平行軌道

D．小車與軌道之間存在摩擦（3）某小組對(duì)該實(shí)驗(yàn)做出改進(jìn)并做了新的嘗試，步驟如下：①取一盒總質(zhì)量為的砝碼放置在小車上，左側(cè)不掛任何物體，將長(zhǎng)木板的右側(cè)抬高，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，使小車在木板上自由運(yùn)動(dòng)，觀察電腦屏幕上的圖像，直至圖像為一條平行于時(shí)間軸的直線。②在左側(cè)掛一個(gè)小盤，使小車無初速滑下，根據(jù)計(jì)算機(jī)上的圖像得出小車的加速度。③從小車上取下質(zhì)量為的砝碼放到小盤中，再使小車無初速滑下，根據(jù)計(jì)算機(jī)上的圖像得出小車相應(yīng)的加速度。④改變的大小，重復(fù)步驟③，得到6組及其對(duì)應(yīng)的加速度的數(shù)據(jù)。⑤建立坐標(biāo)系，作出如圖（c）所示的圖線。若從圖（c）中求出斜率，截距，則小盤的質(zhì)量，小車及上面固定的位移傳感器的總質(zhì)量（不含砝碼的質(zhì)量）?！敬鸢浮拷邮掌骺刂谱兞緼0.080.82【詳解】（1）[1][2]在該實(shí)驗(yàn)中位移傳感器的接收器安裝在軌道上，發(fā)射器安裝在小車上，實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法；（2）[3]以小車與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力，由牛頓第二定律得小車的加速度小車受到的拉力當(dāng)時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，圖線偏離直線，故A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A；（3）[4][5]設(shè)小車質(zhì)量為，小盤的質(zhì)量為，對(duì)小盤分析對(duì)小車分析解得對(duì)于圖線，斜率截距由題意可知，解得，四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。15．如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體受到大小為20N，與水平方向成30°角斜向上的拉力F作用時(shí)沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體的加速度是多大？（g取10m/s2)

【答案】a=0.83m/s2【詳解】物體受力如圖:在豎直方向和水平方向分別有：，又由以上公式代入數(shù)據(jù)解得加速度16．將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱子中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱子以加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力N=7.2N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力F=12.0N。（g取10m/s2）（1）金屬塊的質(zhì)量m為多少?（2）若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱子的運(yùn)動(dòng)情況。（3）要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的?

【答案】（1）0.6kg；（2）箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）箱子向上加速或向下減速，加速度大小為10m/s2【詳解】（1）由題意可知，金屬塊所受豎直向下的壓力值即為上底板壓力傳感器示數(shù)（設(shè)為F1），金屬塊所受豎直向上的彈力值即為下底板壓力傳感器示數(shù)（設(shè)為F2）。當(dāng)a=2m/s2（豎直向下）、F1=7.2N、F2=12N時(shí)，對(duì)金屬塊有F1+mg-F2=ma代入數(shù)據(jù)解得m=0.6kg（2）若上底板壓力傳感器示數(shù)為下底板壓力傳感器示數(shù)的一半，因?yàn)閺椈尚巫兞繘]有改變，所以下底板壓力傳感器示數(shù)不變，根據(jù)牛頓第二定律得F1′+mg-F2=ma′代入數(shù)據(jù)解得a′=0知箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）設(shè)上底板壓力傳感器示數(shù)恰好為零（即上底板與金屬塊接觸但不擠壓），此時(shí)下底板壓力傳感器示數(shù)仍然不變，有解得加速度的方向向上；故要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，則箱子沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)向上加速或向下減速，加速度大小為10m/s2。17．可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲。如圖所示，有一企鵝在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，時(shí)，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點(diǎn)，完成一次游戲（企鵝在滑動(dòng)過程中姿勢(shì)保持不變）。若企鵝肚皮與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知，，．求：（1）企鵝向上“奔跑”的位移大??；（2）企鵝貼著冰面向前滑行過程的加速度大小和退滑到出發(fā)點(diǎn)過程的加速度大小；（3）企鵝退滑到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小。（計(jì)算結(jié)果用根式表示）【答案】（1）16m；（2），；（3）【詳解】（1）在企鵝向上“奔跑”的過程中有解得（2）在企鵝臥倒以后將進(jìn)行兩個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)，第一個(gè)過程是從臥倒到最高點(diǎn)，第二個(gè)過程是從最高點(diǎn)滑回到出發(fā)點(diǎn)，兩次過程根據(jù)牛頓第二定律分別有解得（3）企鵝從臥倒滑到最高點(diǎn)的過程中，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)時(shí)間為，位移為企鵝從最高點(diǎn)滑到出發(fā)點(diǎn)的過程中，設(shè)末速度為，初速度為0，則有解得18．如圖所示，利用與水平地面間傾角的傳送帶將質(zhì)量為的裝煤麻袋由靜止從傳送帶頂端傳送至底端，傳送帶以的速率逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，麻袋與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，為控制麻袋到達(dá)傳送帶底端的速度，麻袋通過光滑定滑輪及輕質(zhì)繩與物體相連，麻袋在傳送帶上相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下黑色痕跡（已知，，g取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。求：（1）為使麻袋能傳送至底端，物體質(zhì)量的最大值；（2）若物體質(zhì)量為。麻袋經(jīng)過剛好到達(dá)傳送帶底端，麻袋到達(dá)傳送帶底端時(shí)的速度大??；（3）在第（2）問的條件下，麻袋從傳送帶頂端運(yùn)動(dòng)至底端的過程中，在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）依題意得，臨界條件為，麻袋A剛好處于平衡狀態(tài)，對(duì)麻袋A受力分析。如圖所示

得對(duì)物體B受力分析得聯(lián)立解得故物體B質(zhì)量的最大值為（2）對(duì)麻袋A受力分析，如圖所示

得對(duì)物體B受力分析得聯(lián)