1112高中物理全程学习方略配套课件 第5章 研究力和运动的关系单元质量评估(五) 沪科版必修1.ppt

五 第5章研究力和运动的关系 90分钟100分 一 选择题 本大题共10小题 每小题4分 共40分 每小题至少一个答案正确 选不全得2分 1 2011 广州高一检测 以下说法正确的是 a 物体不受外力作用时 一定处于静止状态b 要物体运动必须有力作用 没有力的作用 物体将静止c 要物体静止必须有力作用 没有力的作用 物体将运动d 物体不受外力作用时 总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 解析 选d 力是改变物体运动状态的原因 而不是使物体运动的原因 b c错误 物体不受外力的作用 将处于匀速直线运动状态或静止状态 a错误 d正确 2 下列说法中正确的是 a 物体运动速度越大 惯性越大b 用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体 则难以推动的物体惯性大c 惯性是物体的固有属性 惯性大小只与质量有关d 在月球上举重比在地球上容易 所以同一物体在月球上比在地球上的惯性小 解析 选c 惯性是物体的固有属性 惯性大小仅与质量有关 与其他因素无关 故只有c正确 3 在2010年多哈室内田径世界锦标赛上 克罗地亚名将弗拉西奇以 背越式 成功地跳过了2m的高度 获得冠军 若不计空气阻力 则下列说法正确的是 a 下落过程中她处于超重状态b 起跳以后上升过程中她处于超重状态c 起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力d 起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力 解析 选c 无论是上升过程还是下落过程 运动员的加速度始终向下 所以她处于失重状态 a b选项错误 地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力 大小应相等 c选项正确 d选项错误 4 在广州亚残运会上 21岁举重运动员顾小飞以222 5公斤的总成绩获得金牌 在举重比赛中 运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一段时间才能被裁判视为成功 如图为顾小飞正在用力举起杠铃 下列说法正确的是 a 顾小飞对椅子的压力等于杠铃和身体的总重力b 顾小飞对杠铃的推力等于杠铃所受的重力c 杠铃对顾小飞的压力等于杠铃所受的重力d 椅子对顾小飞的支持力等于顾小飞对椅子的压力 解析 选d 顾小飞正用力举起杠铃时 顾小飞和杠铃均具有向上的加速度 其所受合力向上 a b错误 杠铃对顾小飞的压力等于顾小飞对杠铃的支持力 大于杠铃的重力 c错误 由牛顿第三定律可知 d正确 5 下列物理量中 其单位属于基本单位的是 a 力b 时间c 位移d 速度 解析 选b c 力和速度的国际单位分别是牛顿 n 和米每秒 m s 它们都是导出单位 a d错误 时间和位移的国际单位分别是秒 s 和米 m 它们都是基本单位 b c正确 6 2011 芜湖高一检测 在以加速度a匀加速竖直上升的电梯中 有一质量为m的人 下列说法正确的是 a 此人对地板的压力大小是m g a b 此人对地板的压力大小是m g a c 此人受到的重力大小是m g a d 此人受到的重力大小是m g a 解析 选b 排除法 此人处于超重状态 故对地板压力大于重力 a错 而其重力不变 c d错 所以选b 直接推导法 由牛顿第二定律 对人有f mg ma 故人对地板压力f m g a b正确 7 如图所示 在光滑的水平面上 质量分别为m1和m2的木块a和b之间用轻弹簧相连 在拉力f作用下 以加速度a做匀加速直线运动 某时刻突然撤去拉力f 此瞬时a和b的加速度为a1和a2 则 a a1 a2 0b a1 a a2 0c a1 a2 d a1 a a2 解析 选d 两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时 弹簧的弹力f弹 m1a 在力f撤去的瞬间 弹簧的弹力来不及改变 大小仍为m1a 因此对a来讲 加速度此时仍为a 对b物体 取向右为正方向 m1a m2a2 a2 所以只有d项正确 8 2011 宜宾高一检测 利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况 实验时让某同学从桌子上跳下 自由下落h后双脚触地 他顺势弯曲双腿 他的重心又下降了h 计算机显示该同学受到地面支持力n随时间变化的图像如图所示 根据图像提供的信息 以下判断错误的是 a 在0至t2时间内该同学处于失重状态b 在t2至t3时间内该同学处于超重状态c t3时刻该同学的加速度为零d 在t3至t4时间内该同学的重心继续下降 解析 选c 由图像可以看出 在0至t2时间内该同学受到地面对他的支持力小于他的重力 由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态 而在t2至t3时间内支持力大于重力 该同学处于超重状态 a b正确 t3时刻该同学受到的支持力最大 且n1大于重力 由牛顿第二定律可知a 0 c错误 在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小 但仍大于重力 故重心继续下降 d正确 9 2010 海南高考 在水平的足够长的固定木板上 一小物块以某一初速度开始滑动 经一段时间t后停止 现将该木板改置成倾角为45 的斜面 让小物块以相同的初速度沿木板上滑 若小物块与木板之间的动摩擦因数为 则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为 a b c d 解析 选a 木板水平时 小物块的加速度a1 g 设滑行初速度为v0 则滑行时间为t 木板改成倾角为45 的斜面后 小物块上滑的加速度a2 滑行时间t 因此 a项正确 10 2010 福建高考 质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上 物体与地面间的动摩擦因数为0 2 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等 从t 0时刻开始 物体受到方向不变 大小呈周期性变化的水平拉力f的作用 f随时间t的变化规律如图所示 重力加速度g取10m s2 则物体在t 0到t 12s这段时间内的位移大小为 a 18mb 54mc 72md 198m 解析 选b 拉力只有大于最大静摩擦力时 物体才会由静止开始运动0 3s内 f fmax 物体保持静止 s1 0 3 6s内 f fmax 物体由静止开始做匀加速直线运动 a 2m s2v at 2 3m s 6m ss2 2 32m 9m 6 9s内 f fmax 物体做匀速直线运动s3 vt 6 3m 18m9 12s内 f fmax 物体以6m s为初速度 以2m s2为加速度继续做匀加速直线运动s4 vt 6 3 2 32 m 27m所以0 12s内物体的位移为 s s1 s2 s3 s4 54m 故b正确 二 实验题 本大题共2小题 共16分 11 7分 如图所示 是某次利用气垫导轨探究加速度与力 质量关系的实验装置安装完毕后的示意图 图中a为砂桶和砂 b为定滑轮 c为滑块及上面添加的砝码 d为纸带 e为电火花计时器 f为蓄电池 电压为6v k是电键 请指出图中的三处错误 1 2 3 解析 探究加速度与力 质量关系的实验中 在砂桶和砂的质量远小于滑块的质量时 认为砂桶和砂的重力等于滑块所受的合外力 因此实验时连接滑块的细线应与导轨平行 滑块的加速度是利用打点纸带获得的 电火花计时器使用的是220v交流电 实验前滑块应靠近打点计时器 以便在纸带上打出更多的点 答案 1 b接滑块的细线应与导轨平行 2 c滑块离电火花计时器太远 3 e电火花计时器用的是220v的交流电 不能接直流电 12 9分 如图为 用dis 位移传感器 数据采集器 计算机 研究加速度和力的关系 的实验装置 1 在该实验中必须采用控制变量法 应保持 不变 用钩码所受的重力作为 用dis测小车的加速度 2 改变所挂钩码的数量 多次重复测量 在某次实验中根据测得的多组数据可画出a f关系图线 如图所示 分析此图线的oa段可得出的实验结论是 此图线的ab段明显偏离直线 造成此误差的主要原因是 a 小车与轨道之间存在摩擦b 导轨保持了水平状态c 所挂钩码的总质量太大d 所用小车的质量太大 解析 1 因为要探索 加速度和力的关系 所以应保持小车的总质量不变 钩码所受的重力作为小车所受外力 2 由于oa段a f关系为一倾斜的直线 所以在质量不变的条件下 加速度与外力成正比 由图像可知 当力f 即钩码的重力mg 增大到一定程度时 不满足小车的质量m比钩码的质量m大的多 其加速度由a 变为a 加速度比理想情况变小 图线开始发生明显的弯曲 且随f的增大图线弯曲的越明显 这说明所挂钩码的总质量不能太大 答案 1 小车的总质量小车所受外力 2 在质量不变的条件下 加速度与外力成正比 c 方法技巧 验证牛顿第二定律实验的误差分析方法 1 由实验原理mg ma得a 而实际上a 所以小车的测量加速度小于真实的加速度 存在着系统误差 为了尽可能的减小误差 本实验要求mm 2 在a f图像和a 图像中 若出现图线不过原点的情况 则是由于平衡摩擦力不够或平衡摩擦力过量而引起 当拉力为0时 小车已经具有了加速度 说明木板的倾角过大 平衡摩擦力过量 当小车的质量减小到一定值时 即增大到一定值时 小车才开始有加速度 说明木板的倾角过小 平衡摩擦力不够 三 计算题 本大题共4小题 共44分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 13 2011 沈阳高一检测 10分 2010年底 我国北方连续降雪 给交通运输带来极大的影响 已知汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0 7 与冰面的动摩擦因数为0 1 当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时 急刹车后 设车轮立即停止转动 汽车要滑行8m才能停下 那么该汽车若以同样的速度在结了冰的水平路面上行驶 求 1 急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少 2 要使汽车急刹车后在冰面上8m内停下 汽车行驶的速度不超过多少 g取10m s2 解析 1 设初速度为v0 当汽车在水平普通路面上急刹车后 1mg ma1 1分 v02 2a1s1 1分 当汽车在水平冰面上急刹车后 2mg ma2 1分 v02 2a2s2 1分 解得s2 56m 1分 因此 急刹车后汽车继续滑行的距离增大了 s s2 s1 48m 1分 2 2mg ma2 1分 v2 2a2s 2 1分 v 4m s 2分 答案 1 48m 2 4m s 14 2011 莆田高一检测 11分 一质量m 2 0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37 足够长的斜面 某同学利用传感器测出小物块从一开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度 并用计算机作出小物块上滑过程的速度 时间图线 如图所示 取sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 求 1 小物块冲上斜面过程中加速度的大小 2 小物块与斜面间的动摩擦因数 3 小物块所到达的斜面最高点与斜面底端距离 解析 1 由小物块上滑过程中速度 时间图线 可得小物块冲上斜面过程中加速度为a 8m s2加速度大小为8m s2 2分 2 对小物块进行受力分析如图 由牛顿第二定律得mgsin37 f ma 2分 n mgcos37 0 2分 f n 1分 代入数据解得 0 25 2分 3 由图像可知距离为s 1 0m 4 0m 2分 答案 1 8m s2 2 0 25 3 4 0m 15 11分 如图所示 圆环的质量为m 经过环心的竖直钢丝ab上套有一个质量为m的小球 今让小球沿钢丝ab以初速度v0竖直向上运动 要使圆环对地面无压力 则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少 设小球不会到达a点 解析 由牛顿第三定律知圆环对地面无压力 则地面对圆环无支持力 取小球为研究对象 受竖直向下的重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力f 由牛顿第二定律得 mg f ma 2分 由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力f f 2分 对圆环受力分析可知 圆环受重力mg和竖直向上的摩擦力f 作用则 mg f 2分 由 式解得 a 2分 小球沿钢丝做匀减速运动 由运动学公式可得上升的最大高度s 3分 答案 16 12分 水平传送带以4m s的速度匀速运动 主动轮和从动轮间的传输线的轴距为12m 现将一质量为m的物体轻轻放在a轮的正上方 转动方向如图所示 物体和传送带间的动摩擦因数为0 2 则物体经多长时间运动到b轮的正上方 g取10m s2 解析 物体的初速度为零 此时物体相对传送带向左运动 受到向右的摩擦力作用 产生向右的加速度 可能发生两种情况 在全过程中始终处于匀加速运动状态 先经过一段匀加速运动 其速度和传送带的速度相等后再做匀速直线运动到达b轮的上方 因此 首先要根据牛顿第二定律求出在加速阶段的加速度 利用运动学公式 判断属于上述两种情况中的哪一种 再进一步求解 当物体放在a轮正上方时 物体相对传送带向左滑动 所以物体受到水平向右的滑动摩擦力 由牛顿第