高中物理-第5章-力与运动-章末综合测评5高中1物理试题

点囤市安抚阳光实验学校章末综合测评(五)力与运动(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目求，选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.如图是伽利略研究自由落体运动的情景，让小球多次在倾角为θ的阻力很小的斜面上从顶端由静止滑下，在改变倾角θ的条件下进行多次，当θ角增大时，则下列说法不正确的是()A．小球对斜面的压力增大B．小球运动的加速度增大C．小球到达底端时的速度变大D．小球从顶端运动到底端所需的时间减小A[由于斜面阻力很小，可以忽略，所以当θ角增大时，小球对斜面的压力FN＝gcosθ减小，A错误；加速度a＝gsinθ增大，B正确；由v＝eq\r(2as)得，小球到达底端时的速度变大，C正确；由t＝eq\r(\f(2s,a))得，小球从顶端运动到底端的时间减小，D正确．故选A.]2.如图所示，桌面上有一光滑的木块，木块上有一小球，快速向右推动木块，小球的位置可能在桌面上的哪点()A．A点 B．B点C．O点 D．无法确C[小球具有惯性，要保持原来的状态，在水平方向上不受摩擦力的作用，在重力的作用下，落在O点，故选C.]3．《水浒传》第七回“花和尚倒拔垂杨柳”中有这样一个情节：“众泼皮嫌一株绿杨树上的乌鸦叫．鲁智深相了一相，走到树前，把直裰脱了，用右手向下，把身倒缴着，却把左手拔住上截，把腰只一趁，将那株绿杨树带根拔起．”对这段话中描述的力学知识，理解正确的是()A．鲁智深对绿杨树施加了力，而绿杨树对鲁智深没有力的作用B．鲁智深对绿杨树施加的力大于绿杨树对鲁智深施加的力C．鲁智深对绿杨树施加的力于绿杨树对鲁智深施加的力D．条件不足，不能判断出鲁智深对绿杨树的力与绿杨树对鲁智深的力之间的关系C[鲁智深对绿杨树施加的力与绿杨树对鲁智深施加的力是作用力与反作用力，大小始终相，故选项C正确，A、B、D错误．]4.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，此时A和B的瞬时加速度分别为a1和a2，则()A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝eq\f(m1,m1＋m2)a，a2＝eq\f(m2,m1＋m2)a D．a1＝a，a2＝－eq\f(m1,m2)aD[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＝－eq\f(m1,m2)a5．图甲是某景点的滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线AE滑行的时间，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图，AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD＝DE＝15m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10m/s2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为()甲乙A.eq\r(2)s B．2sC.eq\r(6)sD．2eq\r(2)sC[如图所示，设斜面坡角为θ，取AE中点为F，则AE＝2AF＝30sinθ，物体做匀加速直线运动，对物体受力分析，受重力和支持力，将重力沿着平行斜面和垂直斜面正交分解，根据牛顿第二律，有mgsinθ＝ma，解得a＝gsinθ；根据速度—位移公式，有AE＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\r(6)s，故C正确．]6.沿固斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度—时间图线如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5s、5～10s、10～15s内F的大小分别为F1、F2和F3，则()A．F1＜F2 B．F2＞F3C．F1＞F3 D．F1＝F3A[对物体的受力分析如图所示．根据v­t图象可以知道，在0～5s内加速度为a1＝0.2m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二律：mgsinθ－f－F1＝ma1，则F1＝mgsinθ－f－0.2m；在5～10s内，加速度a2＝0，根据牛顿第二律：mgsinθ－f－F2＝ma2，则F2＝mgsinθ－f；在10～15s内加速度为a3＝－0.2m/s2，方向沿斜面向上，根据牛顿第二律：f＋F3－mgsinθ＝ma3，则：F3＝mgsinθ－f＋0.2m.故可以得到：F3＞F2＞F17．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，由力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()甲乙A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg＞F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线和纵轴的交点B的数值于该地的重力加速度ABD[当0≤F≤Mg时，物体静止，选项A正确；当F＞Mg时，即能将物体提离地面，此时F－Mg＝Ma，a＝eq\f(F,M)－g，A点表示的意义为F＝Mg，选项B正确；由图象知，a与F是线性关系不是正比关系，选项C错误；由a＝eq\f(F,M)－g关系式可知，F＝0时a＝－g，选项D正确．]8.如图所示，在建筑工地上一建筑工人两手对称用水平力将两长方形水泥制品P和Q夹紧，并以加速度a竖直向上搬起，P和Q的质量分别为2m和3m，水平力为F，P和Q间动摩擦因数为A．P受到Q的摩擦力方向一竖直向下B．P受到Q的摩擦力大小为2μFC．P受到Q的摩擦力大小为0.5m(g＋aD．P受到Q的摩擦力大小为1.5m(g＋aAC[设每只手与水泥制品的摩擦力大小均为f1，设P受到Q的摩擦力大小为f2、方向竖直向上．对P、Q整体及P分别用牛顿第二律有2f1－5mg＝5ma，f1＋f2－2mg＝2ma，联立解得f2＝－0.5m(g＋a)，负号说明P受到9．如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是()A．μmgB.eq\f(mF,M＋m)C．μ(M＋m)gD．maBD[木块与小车无相对滑动，故a相同，对木块、小车整体F＝(M＋m)a，故a＝eq\f(F,M＋m).木块与整体加速度相同也为a，对木块：f＝ma，即f＝eq\f(mF,M＋m)，隔离木块，又由牛顿第二律，f＝ma，故B、D正确．]10．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10m/s2.由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()A．m＝0.5kg B．m＝1.5kgC．μ＝0.4 D．μ＝0.2AC[由F­t图和v­t图可得，物块在2s到4s内所受外力F1＝3N，物块做匀加速运动，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2，F1－f＝ma，即3－10μm＝2m 物块在4s到6s所受外力F2＝2N，物块做匀速直线运动，则F2＝f，F2＝μmg，即10μm＝2. ②由①②解得m＝0.5kg，μ＝0.4，故选项A、C正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11．(6分)在“探究加速度与力、质量的关系”的中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得的数据见下表．组别12345F/N1.02.03.04.05.0a/(m·s－2)0.400.831.181.582.00(1)如图所示的坐标纸上已描出了数据点，请在坐标纸上描出第2、4组数据对的点，然后作出a­F图象．(2)由所作图线可以得到结论：在质量一的情况下，加速度a与作用力F成________比．(3)当研究加速度与物体质量的关系时，保持________不变，改变小车的质量来进行．解析：(1)如图所示，根据表的数据在坐标纸上描点，连线时注意舍弃误差较大的点，不在图线上的点要均匀分布在图线两侧．(2)由(1)所作图线是一条倾斜直线，所以可以判断加速度a和作用力F成正比．(3)本过程采用了控制变量法的思想，在研究加速度和质量的关系时，该保持物体所受的作用力不变．答案：(1)见解析(2)正(3)小车所受作用力12．(8分)某小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系．(1)(多选)下列做法正确的是________(填字母代号)．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过滑轮拴在木块上C．时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似于木块运动时受到的拉力，满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________(选填“远大于”“远小于”或“近似于”)木块和木块上砝码的总质量．(3)甲、乙两同学在同一室，各取一套装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(均选填“大于”“小于”或“于”)解析：(1)探究加速度与力、质量的关系时，牵引木块的细绳与长木板平行；平衡摩擦力时不挂砝码桶；对于打点计时器，先接通电源，再放开木块；平衡摩擦力后，改变木块上砝码的质量，不需要重平衡摩擦力．选项A、D正确，选项B、C错误．(2)设木块的质量为M，砝码桶及桶内砝码的总质量为m，根据牛顿第二律，有a＝eq\f(mg,M＋m)，牵引小车的拉力F＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m).要使F＝mg，则M≈M＋m，即要求m≪M.(3)对于木块，根据牛顿第二律，得a＝eq\f(F－μMg,M)＝eq\f(F,M)－μg，故a­F图象的斜率反映了木块质量的倒数．有eq\f(1,m甲)＞eq\f(1,m乙)，所以m甲＜m乙．当F＝0时，a＝－μg，即a­F图象在a轴上的截距为－μg，所以－μ甲g＜－μ乙g，即μ甲＞μ乙．答案：(1)AD(2)远小于(3)小于大于13．(10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(质量不计)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：圆环对地面无压力，则由牛顿第三律知地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力f.由牛顿第二律得：mg＋f＝ma，由牛顿第三律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力f′＝f.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′，由以上各式解得：a＝eq\f(M＋m,m)g.小球沿钢丝做匀减速运动，由运动公式可得上升的最大高度s＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(mv\o\al(2,0),2M＋mg).答案：eq\f(M＋m,m)geq\f(mv\o\al(2,0),2M＋mg)14．(10分)如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过滑轮分别与物块A、B相连，细绳处于伸直状态，物块A和B的质量分别为mA＝8kg和mB＝2kg，物块A与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，物块B距地面的高度h＝0.15m，桌面上的绳足够长．现将物块B从h高处由静止释放，直至A停止运动．求A在水平桌面上运动的时间．(g取10m/s2)解析：B落地前，以B为研究对象，由牛顿第二律得mBg－T＝mBa1，同理，以A为研究对象，T－f＝mAa1，NA－mAg＝0，且f＝μNA，解得a1＝1.2m/s2.B落地前做匀加速直线运动，位移h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，解得t1＝eq\r(\f(2h,a1))＝0.5s，匀加速运动的末速度v＝a1t1＝0.6m/s.B落地后，A在摩擦力作用下做匀减速运动，由f＝mAa2得a2＝eq\f(f,mA)＝μg＝1m/s2.A做匀减速运动的时间t2＝eq\f(v,a2)＝0.6s.A在水平桌面上运动的时间t＝t1＋t2＝1.1s.答案：1.1s15．(12分)密执安五名学习工程的生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让其由静止开始下落，以模拟一种微重力的环境，下落过程中飞艇所受空气阻力仅为其重力的0.04倍，这样持续25s之久，生们就可以进行微重力影响的.25s之后，飞艇向下做匀减速运动，若要求飞艇在离地面高度500m时速度要减小为零，重力加速度g取10m/s2，试计算：(1)飞艇在25s内所下落的高度；(2)飞艇做匀减速运动的过程中，飞艇的加速度大小．解析：(1)设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二律可得：mg－f＝ma1，解得：a1＝eq\f(mg－f,m)＝eq\f(10m－0.04×10m,m)m/s2＝9.6m/s2，所以飞艇在25s内下落的高度为h1＝eq\f(1,2)a1t2＝3000m.(2)25s后