2012高中物理 第六章力与运动单元测试15 鲁科版必修1

用心 爱心 专心1 第第 6 6 章章 力与运动力与运动 单元测试单元测试 1515 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 9 小题 每小题 6 分 共 54 分 每小题只有一个选项正确 1 下列关于力的说法正确的是 A 作用力和反作用力作用在同一物体上 B 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D 伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因 解析 本题考查力的概念 万有引力定律 伽利略理想实验 意在考查考生的理解能 力 分析推理能力 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上 A 项错 太阳系中的所 有行星都要受到太阳的引力 且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳 B 项正确 C 项错 伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因 D 项错 答案 B 2 跳高运动员蹬地后上跳 在起跳过程中 A 运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B 运动员蹬地的作用力大小小于地面对他的支持力大小 C 运动员所受的支持力和重力相平衡 D 运动员所受的合力一定向上 解析 运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是作用力和反作用力 大小相等 方 向相反 A B 错误 运动员起跳过程 是由静止获得速度的过程 因而有竖直向上的加速 度 合力竖直向上 运动员所受的支持力大于重力 D 正确 C 错误 答案 D 3 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为 490 N 他将弹簧秤移 至电梯内称其体重 t0至t3时间段内 弹簧秤的示数如图 2 所示 电梯运行的v t图可能是图 3 中的 取电梯向上运动的方向为正 图 2 图 3 A B C D 用心 爱心 专心2 解析 由G t图象知 t0 t1时间内该人具有向下的加速度 t1 t2时间内该人匀速 或静止 t2 t3时间内 该人具有向上的加速度 因此其运动情况可能是 t0 t3时间内 Error 故 正确 答案 C 4 如图 4 所示 地面上有两个完全相同的木块A B 在水平推力 F作用下运动 当弹簧长度稳定后 若用 表示木块与地面间的动摩 擦因数 FN表示弹簧弹力 则 图 4 A 0 时 FN F B 0 时 FN F 3 2 C 0 时 FN F D 0 时 FN F 1 2 解析 取A B为一整体 F 2mg 2ma 对木块B FN mg ma 以上两式联 立可得 FN 与 无关 故 C 正确 A B D 错误 F 2 答案 C 5 如图 5 所示 两相互接触的物块放在光滑的水平面上 质量分别为m1和m2 且m1 m2 现对两物块同时施加相同的 水平恒力F 设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小 为FN 则 图 5 A FN 0 B 0 FN F C F FN 2F D FN 2F 解析 设两物块运动过程中 它们之间的相互作用力为FN 则对于两物块整体而言 由牛顿第二定律得 2F m1 m2 a 对于物块m1而言 由牛顿第二定律得F FN m1a 将 中的两式联立解得FN F 1 因m1 m2 故FN F 故选项 B 正确 2 1 m2 m1 答案 B 6 如图 6 所示 被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上 左端 拴一质量为 10 kg 的物块M 小车静止不动 弹簧对物块的弹力大小 为 5 N 时 物块处于静止状态 当小车以加速度a 1 m s2沿水平地 面向右加速运动时 图 6 A 物块M相对小车仍静止 B 物块M受到的摩擦力将增大 C 物体M受到的摩擦力将减小 D 物块M受到的弹簧的拉力将增大 解析 由初始条件知最大静摩擦力Ffmax 5 N 当小车向右加速运动时 取向右为正 用心 爱心 专心3 方向 假设物块仍相对小车静止 由牛顿第二定律得 5 Ff 10 1 Ff 5 N 因 Ff 5 N 则 A 正确 答案 A 7 如图所示 A B两物块叠放在一起 在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀 减速直线运动 运动过程中B受到的摩擦力 A 方向向左 大小不变 B 方向向左 逐渐减小 C 方向向右 大小不变 D 方向向右 逐渐减小 解析 考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法 简单题 对于多个物体组成的 物体系统 若系统内各个物体具有相同的运动状态 应优先选取整体法分析 再采用隔离 法求解 设A也地面之间的动摩擦因数为 根据牛顿第二定律 对A B系统有 mA mB g mA mB a 得a g 对B有fAB mBa 得fAB mBg 常数 B向右做匀减 速直线运动 说明其加速度方向向左 B受到的摩擦力方向也是向左 答案 A 8 如图 8 所示 质量为M的长平板车放在光滑的倾角为 的斜 面上 车上站着一质量为m的人 若要平板车静止在斜面上 车上的 人必须 A 匀速向下奔跑 图 8 B 以加速度a gsin 向下加速奔跑 M m C 以加速度a 1 gsin 向下加速奔跑 M m D 以加速度a 1 gsin 向上加速奔跑 M m 甲 解析 以车为研究对象 在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系 如图甲所 示 因为车静止不动 即两个方向上合力都为零 x方向 Ff Mgsin 0 所以摩擦力 人对车 沿斜面向上 大小等于Mgsin 故人受车的作用力沿斜面向下 A B 用心 爱心 专心4 乙 以人为研究对象受力分析如图乙所示 则有Ff mgsin ma Ff Ff 所以a 1 gsin M m 故 C 正确 答案 C 9 如图 9 所示 带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的 斜面上 在盒子内放有光滑球B B恰与盒子前 后壁P Q点相接 触 若使斜劈A在斜面体C上由静止释放 以下说法错误的是 图 9 A 若C的斜面光滑 斜劈A由静止释放 则Q点对球B有压力 B 若C的斜面光滑 斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行 则P Q对B均无压力 C 若C的斜面粗糙 斜劈A沿斜面匀速下滑 则P Q对B均无压力 D 若C的斜面粗糙 斜劈A沿斜面加速下滑 则Q点对球B有压力 解析 若C的斜面光滑 斜劈A一定有沿斜面向下的加速度a gsin 再分析光滑 球B的受力如图所示 水平方向应用牛顿第二定律得 FNQ mBacos 0 即Q点对B有压 力 A 正确 B 错误 若斜劈A匀速下滑 则有球B在水平方向的合力为零 C 正确 斜劈 A沿斜面加速下滑时 a 0 必有FNQ mBacos 0 D 正确 答案 B 二 非选择题 本题包括 3 小题 共 46 分 10 15 分 如图 10 所示 在水平地面上有A B两个物体 质量分别为mA 3 0 kg 和mB 2 0 kg 它们与地面间的动摩擦 因数均为 0 10 在A B之间有一原长l 15 cm 劲度系数k 图 10 500 N m 的轻质弹簧将它们连接 现分别用两个方向相反的水平恒力F1 F2同时作用在 A B两物体上 已知F1 20 N F2 10 N 取g 10 m s2 当物体运动达到稳定时 求 1 A和B共同运动的加速度 2 A B之间的距离 A和B均可视为质点 解析 1 A B组成的系统在运动过程中所受摩擦力为 Ff mA mB g 5 0 N 用心 爱心 专心5 设运动达到稳定时系统的加速度为a 根据牛顿第二定律有F1 F2 Ff mA mB a 解得a 1 0 m s2 2 以A为研究对象 运动过程中所受摩擦力 FfA mAg 3 0 N 设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为FT 根据牛顿第二定律有F1 FfA FT mAa 解得FT 14 N 所以弹簧的伸长量 x FT k 2 8 cm 因此运动达到稳定时A B之间的距离为 x l x 17 8 cm 答案 1 1 0 m s2 2 17 8 cm 11 15 分 如图 11 所示 质量m 10 kg 的小球挂在倾角 37 的光滑斜面的固定铁杆上 g取 10 m s2 求 1 当斜面和小球以a1 的加速度向右匀加速运动时 小球对 图 11 g 2 绳的拉力和对斜面的压力分别为多大 2 当斜面和小球都以a2 g的加速度向右匀加速运动时 小球对绳的拉力和对斜面 3 的压力又分别为多大 解析 先求出临界状态时的加速度 假设小球刚要离开斜面 这时FN 0 受力情况 如图甲所示 故有 Error 所以a0 g g tan 4 3 1 当斜面和小球以a1向右匀加速运动时 由于a1 a0 可知这时小球与斜面间有弹 力 因此其受力情况如图乙所示 故有 Error 所以F1 100 N FN 50 N 2 当斜面和小球以a2向右匀加速运动时 由于a2 a0 可知这时小球已脱离斜面 因此其受力情况如图丙所示 故有 Error 两式平方相加 可得 F2 200 N m2g2 m2a2 2 由牛顿第三定律知 当以加速度a1运动时 小球对绳的拉力为 100 N 对斜面的压力 为 50 N 当以加速度a2运动时 小球对绳的拉力为 200 N 对斜面的压力为 0 用心 爱心 专心6 答案 1 100 N 50 N 2 200 N 0 12 16 分 传送带是一种常用的运输工具 被广泛应用于 矿山 码头 货场 车站 机场等 如图 12 所示为火车站使 用的传送带示意图 绷紧的传送带水平部分长度L 5 m 并以v0 图 12 2 m s 的速度匀速向右运动 现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的 左端 已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数 0 2 g取 10 m s2 1 求旅行包经过多长时间到达传送带的右端 2 若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短 则传送带速度的大小应满足什么条件 最短时间是多少 解析 1 旅行包无初速度地轻放在传送带的左端后 旅行包相对于传送带向左滑动 旅行包在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动 由牛顿第二定律得旅行包的加速度 a F m mg m g 2 m s2 当旅行包的速度增大到等于传送带速度时 二者相对静止 匀加速运动时间 t1 v0 a 1 s 匀加速运动位移