本章复习与测试教学设计(第二课时)

章末检测

(满分：100分，时间：45分钟)

一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分.1～5题只有一个选项正确，6～8题有多个选项正确) 1．下列说法正确的是(

) A．在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果

B．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小

C．作用力与反作用力可以作用在同一物体上

D．物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小

解析：在水平面上运动的物体最终停下来，是因为受到摩擦力作用的结果，力不是维持物体运动的原因，故A错误；物体惯性大小的量度是质量，与物体的运动状态无关，故B错误；作用力与反作用力作用在不同的物体上，不能相互抵消，故C错误；根据牛顿第二定律，物体所受的合外力减小，加速度一定减小；加速度减小，如果加速度与速度同向，则速度增大，故D正确．

答案：D 2．如图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中，则以下分析正确的是(

)

A．M下滑的速度不变

B．M开始在传送带上加速到2v0后向下匀速运动

C．M先向下匀速运动，后向下加速，最后沿传送带向下匀速运动

D．M受的摩擦力方向始终沿传送带向上

解析：传送带静止时，物块匀速下滑，故mgsin θ＝Ff，当传送带转动速度小于v0时，物块受到的滑动摩擦力不变，物块的运动状态不变，即物块做匀速直线运动；当传送带的速度大于v0时，物块受到向下的摩擦力，根据受力分析可知，物体向下做加速运动，当速度达到2v0时，物块和传送带具有相同的速度匀速下滑，故C正确．

答案：C 3．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．当小车在水平地面上做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8 N．这时小车运动的加速度大小是(

)

A．2 m/s2

C．6 m/s2

B．4 m/s2

D．8 m/s2

解析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时，其形变量减少，则弹簧秤乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以，弹簧秤乙的示数应为12 N．物体在水平方向所受到的合外力为：F＝FT乙－FT甲＝12 N－8 NF4＝4 N．根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为a＝＝

m/s2＝4 m/s2，小车与物块相对m1静止，加速度相等，所以小车的加速度为4 m/s2，故选B. 答案：B

4．在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ.在此过程中，A、B间的摩擦力为(

) A．μF

3C.m(g＋a)

2B．2μF

D．m(g＋a) 解析：由于A、B相对静止，故A、B之间的摩擦力为静摩擦力，设民工兄弟对A、B在竖直方向上的摩擦力为Ff，以A、B整体为研究对象可知在竖直方向上有2Ff－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，设B对A的摩擦力方向向下，大小为Ff′，对A由牛顿第二定律有Ff－Ff′－mg＝ma，解得Ff′＝m(g＋a)，D正确，A、B、C错误．

答案：D 5.如图所示，质量分别为m和2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态．当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是(重力加速度为g)(

) A．物体A的加速度等于g

B．物体B和C之间的弹力为零

C．物体C的加速度等于g

D．物体B的加速度大于g

解析：物体A受重力和支持力，在细绳剪断瞬间仍受力平衡，所以a＝0，故A错误；B、C相对静止，将B、C看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于A物体的

mg＋2mg＋mg4重力，故整体的加速度为：a＝＝g，故D正确，C错误．根据以上分析知B32m＋m与C之间弹力如果为零，C的加速度将为g，故物体B和C之间的弹力不为零，故B错误．

答案：D 6．如图(a)所示，质量相等的a、b两物体，分别从斜面上的同一位置A由静止下滑，经B点在水平面上滑行一段距离后停下．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度—时间图象如图(b)所示，下列说法正确的是(

)

A．a在斜面上滑行的加速度比b的大

B．a在水平面上滑行的距离比b的短

C．a与斜面间的动摩擦因数比b的小

D．a与水平面间的动摩擦因数比b的大

解析：由图(b)斜率可知a做加速运动时的加速度比b做加速时的加速度大，故A正确；物体在水平面上的运动是匀减速运动，a从t1时刻开始，b从t2时刻开始．由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，a在水平面上做匀减速运动的位移比b在水平面上做匀减速运动的位移大，故B错误；物体在斜面上运动的加速度为a＝gsin θ－μgcos θ，因为a的加速度大于b的加速度，所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小，故C正确；物体在水平面上运动的加速度为a′＝μg，因为a的加速度小于b的加速度，所以a与水平面间的动摩擦因数比b的小，故D错误．故选A、C. 答案：AC 7.如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示，g取10 m/s2，则下列结论正确的是(

) A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B．物体的质量为2 kg C．物体的加速度大小为4 m/s2

D．物体的加速度大小为5 m/s2

解析：初始时物体处于静止状态，mg＝kx1，由图可知x1＝4 cm，初始时F1＝ma，F1＝10 N，在x1＝4 cm之后F不变，说明物体离开弹簧，物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态，由牛顿第二定律F2－mg＝ma，F2＝30 N，解得m＝2 kg，a＝5 m/s2，B、D正确．

答案：BD 8．如图，一个质量为m＝1 kg的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为mA＝1 kg和mB＝2 kg的A、B两物块，A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，若现用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g＝10 m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是(

)

A．当F＝2 N时，A物块和木板开始相对滑动

B．当F＝1 N时，A、B两物块都相对木板静止不动

4C．若F＝4 N，则B物块所受摩擦力大小为

N 3D．若F＝6 N，则B物块的加速度大小为1 m/s2

解析：当A、B及木板一起运动时，有F＝(m＋mA＋mB)a，FfA＝(m＋mB)a，FfB＝mBa，可见FfA＞FfB，而FfAm＜FfBm，故当FfA＝FfAm＝μmAg时，A、B及木板恰好一起运动，此时14888a＝μg，F＝μmg＝

N，可见当0＜F≤

N时三者一起加速，当F＞

N时，A物块在长33333木块上开始滑动，故A错误；当F＝1 N时，A、B和木板保持相对静止，整体在F作用下8向左匀加速运动，B正确；当F＞

N时，A相对木板开始运动，对木板一个向左的滑动摩3擦力，大小为2 N，B与木板间的最大静摩擦力为FfB＝μmBg＝4 N，故此时物块B相对木板22静止，即长木板和B在向左的2 N的作用下向左运动，整体的加速度a＝

m/s2＝

m/s2，32＋14对B有FfB′＝mBa＝

N，C正确，D错误．

3答案：BC 二、非选择题(共5小题，52分) 9．(8分)某同学在实验室用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与质量的关系”的实验．

(1)为了尽可能减少摩擦力的影响，打点计时器最好选用________(选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)，同时需将长木板的右端垫高，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做________．

(2)在________条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，通过改变________(选填“沙和沙桶”或“小车”)的质量，可探究加速度与________(选填“小车”或“沙和沙桶”)质量的关系．

(3)如果某次实验打出的纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，A、B、C到O点的距离在图中已标出，所用交流电的频率为f，则测出小车运动的加速度为a＝________. 解析：(1)电磁打点计时器的振针与纸带间存在一定的摩擦，因此为了尽可能减少摩擦力的影响，应选用电火花计时器；平衡摩擦力时，应该在不挂沙桶的条件下，轻推小车，如果小车做匀速直线运动，表明摩擦力已平衡．

(2)在沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；应通过改变小车的质量，探究加速度与小车质量的关系．

s1＋s3－2s2f252(3)由(s3－s2)－(s2－s1)＝a()得小车运动的加速度a＝. f25答案：(1)电火花计时器

匀速直线运动

(2)沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

小s1＋s3－2s2f2车

小车

(3)

2510．(8分)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系，弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接，在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d，开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动时停止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小，将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用停表记下木板运动到PQ的时间t. (1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝__________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是__________________________________________．

(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系，下列图象能表示该同学实验结果的是________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取多组实验数据

C．可以比较精确地测出摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

1解析：(1)根据匀变速直线运动公式d＝at2得

22da＝2，重复实验多次测量，求平均值．

t(2)当F1＞F0时，木板才产生加速度，故a、b错误．继续向瓶中加水，木板开始运动，但并非绳子的拉力就是瓶和水的总重力，只有当瓶和水的质量远小于木板和弹簧测力计的质量时，F1才可以近似等于绳子的拉力，此时aF1图象为一段倾斜的直线，瓶和水的质量F1图线的斜率将逐渐不远小于木板和弹簧测力计的总质量时，绳子的拉力小于F1，其a减小，故c正确，d错误．

(3)缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，B、C正确．

2d答案：(1)2

多次测量求平均值

(2)c

(3)BC t11．(10分)在水平地面上有一质量为2 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止F开始运动，10 s后拉力大小减为，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：

3

(1)物体受到的拉力F的大小；

(2)物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10 m/s2) 解析：(1)设物体所受滑动摩擦力为Ff，物体在0～10 s的运动过程中，加速度的大小为8 m/sa1＝＝0.8 m/s2

10 s由牛顿第二定律得F－Ff＝ma1①

0－8 m/s物体在10～14 s的运动过程中，加速度为a2＝＝－2 m/s2

4 sF由牛顿第二定律得－Ff＝ma2②

3

由①②式求得：F＝8.4 N，Ff＝6.8 N. Ff6.8 N(2)由Ff＝μmg得μ＝＝＝0.34 mg20 N故动摩擦因数为μ＝0.34. 答案：(1)8.4 N

(2)0.34

12.(10分)(2018·山东省潍坊质检)如图所示，固定两斜面AB、AC的倾角分别为37°和53°，两物块P、Q用一根不可伸长的轻绳相连，跨过固定在斜面顶端的定滑轮放在斜面上，轻绳与两斜面平行．物块P在沿斜面AB向下的拉力F作用下处于静止状态．P、Q质量均为0.1 kg，AC光滑，P与AB间的动摩擦因数为0.2.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)拉力F大小满足的条件；

(2)撤去拉力F时，物块P的加速度大小．

解析：(1)对物块Q，由平衡条件有

FT＝mgsin 53°

对物块P，当摩擦力沿斜面向上时F最大，由平衡条件有

Fmax＋mgsin 37°＝FT＋μmgcos 37°

解得：Fmax＝0.36 N 当摩擦力沿斜面向下时F最小，由平衡条件有

Fmin＋mgsin 37°＋μmgcos 37°＝FT

解得：Fmin＝0.04 N 即0.04 N≤F≤0.36 N. (2)撤去拉力F后

对物块Q：mgsin 53°－FT′＝ma

对物块P：FT′－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma

解得：a＝0.2 m/s2. 答案：(1)0.04 N≤F≤0.36 N

(2)0.2 m/s2

13．(16分)如图所示，某传送带与地面倾角θ＝37°，A、B之间距离L1＝2.05 m，传送带以v0＝1.0 m/s的速率逆时针转动．质量为M＝1.0 kg、长度L2＝1.0 m的木板上表面与小物块的动摩擦因数μ2＝0.4，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ3＝0.1，开始时长木板靠近传送带B端并处于静止状态．现在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝1.0 kg的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，假设小物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2 .求：

(1)小物块离开B点的速度大小；

(2)小物块在木板上滑过的距离；

(3)木板在地面上能滑过的最大距离．

解析：(1)刚开始小物块相对传送带往上滑，其加速度为a1＝gsin 37°＋μ1gcos 37°＝10 m/s2

v0达到传送带速度v0用的时间t1＝＝0.1 s a112位移s1＝a1t

1＝0.05 m 2过后因μ1＜tan 37°，故小物块相对传送带往下滑，其加速度a2＝gsin 37°－μ1gcos 37°＝2 m/s2

2v

2B－v0s2＝L1－s1＝

2a2vB＝3 m/s (2)小物块滑上木板相对滑动时做匀减速运动，其加速度a3＝－μ2g＝－4 m/s2

μ2mg－μ3mg＋Mg木板的加速度a4＝＝2 m/s2

M设经过t2小物块与木板达到相同速度v2，则vB＋a3t2＝a4t2，故t2＝0.5 s v2＝a4t2＝1 m/s v2

2－vB

2小物块对地位移s3＝＝1 m 2a3v2

2木板对地位移s4＝＝0.25 m 2a4小物块在木板上滑过的距离Δs＝s3－s4＝0.75 m. (3)因μ3＜μ2，小物块能与木板保持相对静止，其整体加速度为a5＝－μ3g＝－1 m/s2

0－v2

2小物块与木板做匀减速运动到停止的位移s5＝＝0.5 m 2a5木板对地的位移s板＝s4＋s5＝0.75 m. 答案：(1)3 m/s

(2)0.75 m

(3)0.75 m