2019-2020学年高中物理 第5章 研究力和运动的关系 章末过关检测（含解析）沪科版必修1

章末过关检测(五) (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)1下列说法正确的是()a牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的b不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义c牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性d牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性解析：选a.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过推理总结出来的，a正确；牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的理想情况，实际物体所受合外力为零时，物体也保持静止状态或匀速直线运动状态，b错误；任何物体都有惯性，与物体受力情况及运动状态无关，c、d错误2用3 n的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2 kg的木块，从静止开始运动，2 s内的位移为2 m，则木块的加速度为()a0.5 m/s2b1 m/s2c1.5 m/s2 d2 m/s2解析：选b.由匀变速运动位移公式sat2得加速度a1 m/s2，由于不知地面是否光滑，故不可用a求解3一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个重物，平衡时弹簧伸长了4 cm，再将重物向下拉1 cm，然后突然放手，在刚放手的瞬间，重物的加速度a和速度v是()aag/4，方向向上，v0bag/4，方向向上，v方向向上cag，方向向下，v方向向上da5g/4，方向向上，v0解析：选a.设物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k平衡时有mgkx1刚放手时有kx2mgma由得ag，方向向上刚放手的瞬间，物体的速度仍为零，故选项a正确4.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4 s时间内的vt图像如图所示若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为()a和0.30 sb3和0.30 sc和0.28 s d3和0.28 s解析：选b.由图像可知，a乙 m/s210 m/s2，解得t10.30 sa甲 m/s2，故3a甲a乙，根据牛顿第二、三定律有，得3.5.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站在扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是()a顾客始终受到三个力的作用b顾客始终处于超重状态c顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下d顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：选c.人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅c项正确6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()aa1a20ba1a，a20ca1a，a2ada1a，a2a解析：选d.两木块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木块，取向右为正方向，m1am2a2，a2a，所以只有d项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是()a在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量b为了纪念牛顿，人们把“牛顿”作为力学中的基本单位c1 n/kg1 m/s2d“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位解析：选acd.力学中的三个基本物理量是长度、质量和时间，选项a正确；“牛顿”的定义指的是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度所需要的力，即1 n1 kgm/s2，故选项b错误；c正确；“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位，选项d正确8.如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑当升降机加速上升时()a物块与斜面间的摩擦力减小b物块与斜面间的正压力增大c物块相对于斜面减速下滑d物块相对于斜面匀速下滑解析：选bd.当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mgsin mgcos ，则tan (为斜面倾角)当升降机加速上升时，设加速度为a，物块处于超重状态，超重ma.物块“重力”变为gmgma，支持力变为fn(mgma)cos mgcos ，b正确“重力”沿斜面向下的分力g下(mgma)sin ，沿斜面摩擦力变为fffn(mgma)cos mgcos ，a错误ff(mgma)cos tan (mgma)cos (mgma)sin g下，所以物块仍沿斜面匀速运动，d正确，c错误9.如图，物体从倾角为30的斜面底端以速度v0上滑，然后又返回到斜面底端已知物体受到的摩擦力为重力的，下列判断正确的是()a物体的最大位移为b上滑与下滑过程的加速度之比为21c上滑与下滑过程所用时间之比为12d返回底端的速度与v0之比为1解析：选abd.上滑过程：mgsin 30mgma1，a1g.下滑过程：mgsin 30mgma2，a2g.最大位移：x，a、b正确由xat2得：t1t21，c错误由v22ax得：v2v01，故d正确10如图所示，水平传送带两边分别是与传送带等高的光滑水平地面a、b，初速度大小为v1的小物块从与传送带相接的地面a滑上传送带，当绷紧的水平传送带处于静止状态时，小物块恰好可以运动到传送带的中点，如果传送带以恒定速率v2(v22v1)运行，若从小物块滑上传送带开始计时，则小物块运动的vt图像(以地面为参考系)可能是()解析：选ad.对小物块受力分析可知，它滑上传送带后受到重力mg、支持力fn和摩擦力ff三个力的作用，其中重力与支持力平衡，故由ffmgma，可得ag，当传送带向右运动时，小物块做匀减速运动到中点时减速到零，然后反向加速，因为v2v1，且加速度大小不变，故小物块回到a时速度大小仍为v1，加速时间为t1，所以选项a正确，b错误；当传送带向左运动时，小物块做匀加速直线运动，根据减速时有v2a，加速运动到b时有v2v2al，联立解得：vv1，加速时间t0.73t1，故选项c错误，d正确三、非选择题(本题共6小题，共52分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(4分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是_(漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用_.解析：根据实验原理fma，必须要用打出的纸带来求a，这就需要学生电源和打点计时器，要测量和改变小车的质量，就要用砝码和钩码；要改变小车受到拉力的大小，需用钩码答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量12(8分)质量一定，在探究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录实验数据如下表所示小车质量m/kg小车受的拉力f/n小车加速度a/(ms2)1.000.1000.080.3000.220.5000.420.7000.59(1)在如图所示坐标系中，作出af图像(2)分析图像得到的结论是_.(3)图像斜率的物理意义是_.(4)在你所作出的af图像中，f等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力_(选填“大”或“小”)解析：(1)图像如图所示(2)质量一定时，加速度与合外力成正比(3)图像斜率的绝对值为质量的倒数.(4)由mgfma可知，fmg，所以取f等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力大答案：(1)见解析图(2)质量一定时，加速度与合外力成正比(3)图像斜率的绝对值为质量的倒数(4)大13(8分)某航空公司的一架客机在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10 s内下降高度为1 800 m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大？(2)试估算质量为65 kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅(g取10 m/s2)解析：(1)由位移公式sat2得a m/s236 m/s2(2)设安全带提供的拉力为f，由牛顿第二定律：fmgma得fm(ag)1 690 n.答案：(1)36 m/s2(2)1 690 n14(10分)一个静止在水平面上的物体，质量是2.0 kg，在水平方向受到5.0 n的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0 n.(1)求物体在4 s末的速度(2)若在4 s末撤去拉力，求物体继续滑行的时间解析：(1)如下图，在前4 s，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律列方程：水平方向：ffma竖直方向：ng0a m/s21.5 m/s2vtv0at(01.54) m/s6.0 m/s(2)4 s后，受力分析如图所示，水平方向：fma竖直方向：ng0a m/s21.0 m/s2vtv0at6.0 m/s(1.0 m/s2)t0t6.0 s.答案：(1)6.0 m/s(2)6.0 s15(10分)举重运动员在地面上能举起120 kg的重物，而在运动的升降机中却只能举起100 kg的重物，求升降机的加速运动的加速度若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量为多大的重物？(g取10 m/s2)解析：运动员在地面上能举起120 kg的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力f1 200 n，在运动的升降机中却只能举起100 kg的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度，对于重物，fmgmaa m/s22 m/s2当升降机以2.5 m/s2的加速度加速下降时，重物处于失重状态，对于重物，mgfma得m kg160 kg.答案：2 m/s2160 kg16(12分)如图甲所示，质量m1 kg的物块在平行斜面向上的拉力f作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像(vt图像)如图乙所示，g取10 m/s2，求：(1)2 s内物块的位移大小s和通过的路程l；(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小f.解析：(1)在2