高中物理 第5章 力与运动测评A 鲁科版必修1.doc

第5章测评a(基础过关)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,15题只有一个符合题目要求,68题有多个选项符合题目要求)1.下列说法中正确的是()a.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态b.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于完全失重状态c.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态d.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态解析:蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度都为g,运动员处于完全失重状态。答案:b2.如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车壁上,相对于车壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是()a.在竖直方向上,车壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡b.在水平方向上,车壁对物块的弹力与物块对车壁的压力是一对平衡力c.若车厢的加速度变小,车壁对物块的弹力不变d.若车厢的加速度变大,车壁对物块的摩擦力也变大解析:物块与车厢在竖直方向上加速度始终为零,物块受重力和摩擦力作用平衡,水平方向物块随车厢一起做水平向右的加速运动,根据牛顿第二定律得车壁对物块向右的弹力为n=ma,选项a正确。答案:a3.一木箱放在水平地面上,木箱质量为m,用水平推力f即可使物体做匀速直线运动,现保持f大小不变,方向改为与水平方向成60角斜向上拉物体,也能使它做匀速直线运动,如图所示。则木箱与水平地面间的动摩擦因数为()a.b.c.d.解析:水平拉时:f=mg,斜向上拉时:fcos 60=(mg-fsin 60),解得=,故选c。答案:c4.不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上。有一质量m=10 kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10 n/kg)()a.25 m/s2b.5 m/s2c.10 m/s2d.15 m/s2解析:本题的临界条件为f=mg,以猴子为研究对象,其受向上的拉力f和重力mg,由牛顿第二定律可知f-mg=ma,而f=f,故有f-mg=ma,所以最大加速度为a=5 m/s2。答案:b5.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30的光滑木板ab托住,小球恰好处于静止状态。当木板ab突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()a.0b.gc.gd.g解析:撤离木板瞬时,小球所受重力和弹簧弹力没变,二者合力大小等于撤离前木板对球的支持力n,由于n=mg,所以撤离木板瞬间小球加速度大小为a=g。答案:b6.如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,试讨论分析在此段时间内小车的运动情况可能是()a.向右做加速运动b.向右做减速运动c.向左做加速运动d.向左做减速运动解析:小球在水平方向上受到向右的弹簧弹力f,由牛顿第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球与小车相对静止,故小车可能向右加速运动或向左减速运动。答案:ad7.受水平外力f作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则()a.在0t1时间内,外力f大小不断增大b.在t1时刻,外力f为零c.在t1t2时间内,外力f大小可能不断减小d.在t1t2时间内,外力f大小可能先减小后增大解析:v-t图象的斜率表示加速度,在0t1时间内,物体做加速度减小的加速运动,由牛顿第二定律得f-f=ma,所以外力f大小不断减小,选项a错误;在t1时刻,加速度为零,外力f大小等于摩擦力f的大小,选项b错误;在t1t2时间内,物体做加速度增大的减速运动,由牛顿第二定律得f-f=ma,所以外力f可能不断减小,选项c正确;若物体静止前,外力f已减至零,则此后,外力f必再反向增大,选项d正确。答案:cd8.导学号93960097质量分别为m和m的物块形状、大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为的斜面,m恰好能静止在斜面上,不考虑m、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放m,斜面仍保持静止。则下列说法正确的是()a.轻绳的拉力等于mgb.轻绳的拉力等于mgc.m运动的加速度大小为(1-sin )gd.m运动的加速度大小为g解析:互换位置前,m静止在斜面上,则有mgsin =mg,互换位置后,对m有mg-t=ma,对m有t-mgsin =ma,又t=t,解得a=(1-sin )g,t=mg,故a、d错,b、c对。答案:bc二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)9.(9分)在“探究加速度与力的关系”实验中,(1)打出的一条纸带如图甲所示,相邻计数点间的距离s1=1.17 cm、s2=1.87 cm、s3=2.48 cm、s4=3.14 cm、s5=3.80 cm、s6=4.44 cm。则可计算出小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。甲(2)某同学在保持小车质量不变的前提下,根据测量的数据得出小车的a-f关系图象如图乙所示,造成这一结果的原因可能是。乙解析:(1)a= m/s2=0.65 m/s2。(2)由题图可知图线与f轴有交点,说明拉力增大到一定值时,小车才能做加速运动。实验前没平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。答案:(1)0.65(2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足10.(9分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。(1)该实验中小车所受的合力(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?(选填“需要”或“不需要”)。(2)实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量m,挡光板的宽度l,光电门1和2的中心距离为x。某次实验过程:力传感器的读数为f,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的关系式是。解析:(1)由于力传感器显示拉力的大小,而拉力的大小就是小车所受的合力,故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。(2)由于挡光板的宽度l很小,故小车在光电门1处的速度v1=,在光电门2处的速度为v2=,由=2ax,得a=。故验证的关系式为f=ma=。答案:(1)等于不需要(2)f=三、计算题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(10分)如图所示,质量为40 kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37角、大小为200 n的拉力f作用下,沿水平面由静止开始运动,经过2 s撤去拉力f,雪橇与地面间动摩擦因数为0.20。g取10 n/kg,cos 37=0.8,sin 37=0.6。求:(1)刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小。(2)撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离s。解析:(1)由题意可得fcos 37-f1=ma1n1+fsin 37=mgf1=n1v=a1t解得v=5.2 m/s。(2)n2=mg,f2=n2a2=g-v2=-2a2s解得s=6.76 m。答案:(1)5.2 m/s(2)6.76 m12.(12分)如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体a,a与地面的摩擦不计。(1)当卡车以a1=g的加速度运动时,绳的拉力为 mg,则a对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a2=g时,绳的拉力为多大?解析:(1)卡车和a的加速度一致。由题图知绳的拉力的分力使a产生了加速度,故有mgcos =mg解得cos =sin =设地面对a的支持力为n,则有n=mg-mgsin =mg由牛顿第三定律得a对地面的压力为mg。(2)设地面对a的弹力为零时,物体的临界加速度为a0,则a0=gcot =g故当a2=ga0时,物体已飘起,此时物体所受的合力为mg,则由三角形知识可知,拉力f2=mg。答案:(1)mg(2)mg13.导学号93960098(12分)如图甲所示,斜面体固定在粗糙的水平地面上,底端与水平面平滑连接,一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放,其速率随时间变化的图象如图乙所示,(已知斜面与物块、地面与物块间的动摩擦因数相同,g取10 m/s2)求:(1)斜面的长度s;(2)物块与水平面间的动摩擦因数;(3)斜面的倾角的正弦值。解析:(1)在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示物体的位移,由题图乙可知,物块在05 s时间内在斜面上运动,57 s时间内在水平面上运动,因此斜面长度为s=510 m=25 m。(2)在v-t图象中图