本章复习与测试教学设计方案

第四章测评

(满分：100分

时间：60分钟) 一、选择题(每题6分，共48分) 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是(

) A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现

B．物体受合外力越大，运动得越快，这符合牛顿第二定律

C．物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零

D．物体所受的合外力最大时，而速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，而速度却可以最大

[解析]

物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，即力是使物体产生加速度的原因，故A错误．物体所受合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零，速度可以最大，例如物体做加速度减小的加速运动；物体所受合外力最大时，加速度一定最大，但速度不一定最大，速度可以为零，故C错误；物体受合外力越大，则加速度越大，但速度不一定越大，即运动不一定越快，故B错误．

[答案]

D 2．小车以3 m/s的初速度在水平面上做无动力的滑行，所受阻力为车重的0.1倍，那么4 s末小车的速度是(

) A．0

B．－1 m/s

C．1 m/s

D．2 m/s [解析]

根据题意知：v0＝3 m/s，t＝4 s a＝－kg＝－0.1×10 m/s2＝－1 m/s2

设“刹车”时间为t0，

v03据：0＝v0＋at0，解得t0＝－a＝－

s＝3 s －1故3 s末小车速度减小到零．

[答案]

A 3．质量为m的物体放在水平面上，当用大小为F的水平恒力作用于物体时，产生的加速度大小为a(a≠0)；当用大小为2F的水平恒力作用在物体上时，产生的加速度大小为(

) A．可能等于a

C．可能大于2a

B．可能等于2a

D．可能小于2a

[解析]

当水平面是光滑面时，水平力变为2F，由牛顿第二定律F＝ma得此时加速度也将变为原来的两倍；当水平面是粗糙面时，物体受阻力作用，设阻力为Ff，水平力为F时，合力为F－Ff，当水平力变为2F时，合力变为2F－Ff，且2F－Ff>2(F－Ff)，所以此时加速度大于2a. [答案]

BC 4．如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2，重力加速度大小为g，则有(

)

A．a1＝0，a2＝g

B．a1＝g，a2＝g

m＋MC．a1＝0，a2＝Mg

m＋MD．a1＝g，a2＝M

[解析]

木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg.木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg.由平衡条件m＋M和牛顿第二定律可得a1＝0，a2＝Mg. [答案]

C 5．建筑工人用如右图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(

)

A．510 N

C．890 N

B．490 N D．910 N 解析：对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N，然后再对人受力分析，由平衡条件得Mg＝F＋FN，得FN＝490 N，根据牛顿第三定律可知人对地面的压力大小为490 N，B对．

答案：B 6．质量为m的物体放在A地的水平面上，

用竖直向上的力F拉物体，物体的加速度a与拉力F的关系如图线①所示，质量为m′的另一物体在B地做类似实验，测得a－F关系如图线②所示．设两地的重力加速度分别为g和g′，则(

) A．m′>m，g′＝g

C．m′＝m，g′>g

B．m′

D．m′＝m，g′

[解析]

该题要利用牛顿第二定律并借助数学图象分析问题．

在A地，由牛顿第二定律：F－mg＝ma

1F有a＝m－g＝mF－g

111在B地a＝F－g′这是一个a关于F的函数，(或mm′)表示m′斜率，－g(或－g′)表示截距

11由图线可知m<，g＝g′，故m>m′，g＝g′，选项B正确．

m′[答案]

B 7．关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子，下列说法中错误的是(

) A．运动员在跳高时总是要用力蹬地面，才能向上弹起

B．大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退

C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会旋转

D．发射火箭时，火箭向下喷气，使火箭上升

[解析]

大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退，这不是反作用力的应用，而是要防止这种现象发生；其他选项都利用了反作用力．

[答案]

B 8．如图所示自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是(

)

A．加速度变大，速度变小

B．加速度变小，速度变大

C．加速度先变小后变大，速度先变大后变小

D．加速度先变小后变大，速度先变小后变大

[解析]

小球接触弹簧后，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，其中重力为恒力．在接触开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速度与速度方向相同，因而小球做加速运动．随着弹簧形变量的增加，弹力不断增大，向下的合力逐渐减小，小球加速度也逐渐减小．当弹力增大到与重力相等时，小球加速度等于0，速度最大，由于小球具有向下的速度，仍向下运动．小球继续向下运动的过程，弹力大于重力，合外力方向变为

竖直向上，小球加速度也向上且逐渐增大，与速度方向相反，小球速度减小，一直到将弹簧压缩到最大形变量，速度变为0. [答案]

C 二、填空题(每题6分，共12分) 9．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示，图乙所示是打出的一段纸带．

(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a＝________m/s2. (2)为了求出小车下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有________________．

(3)用测得的物理量及加速度a表示阻力的计算式为f＝________. [解析]

(1)由纸带可知x1＝5.12 cm，x2＝5.75 cm，x3＝6.41 cm，x4＝7.05 cm，x5＝7.68 cm，x6＝8.33 cm，x7＝8.95 cm，x8＝9.61 cm，x9＝10.26 cm，任意两个相邻的计数点间的时间间隔T＝0.04 s，根据逐差法可得小车的加速度为

x6－x1＋x7－x2＋x8－x3＋x9－x4a＝

4×5T2＝4.01 m/s2

(2)还需测量的物理量有小车的质量m、斜面上任意两点间的距离L及这两点间的高度h. (3)小车受到重力、斜面的支持力和阻力作用，由牛顿第二定律得hhmgsinθ－f＝ma，又sinθ＝L，所以f＝mgL－ma. [答案]

(1)4.01

(2)小车的质量m、斜面上任意两点间的距离Lh及这两点间的高度h

(3)mgL－ma

10．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验．

实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将木块A拉到P点，待重物B稳定后由静止释放木块A，木块A最终滑到Q点静止．分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．

(1)实验中发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法．

___________________________________________________________________________________________________________________ (2)请根据下表的实验数据作出s－h的关系图象．

h(cm)

s(cm)

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0 19.5

28.5

39.0

48.0

56.5 (3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40 kg，M＝0.50 kg.根据s－h图象可计算出木块A与桌面间的动摩擦因数μ＝________(结果保留一位有效数字)．

(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)．

[解析]

(1)木块A会撞到滑轮是因为木块A运动到滑轮位置时速度不为零，若要使A不撞到滑轮则应减小绳子的拉力，即减小B的质量，或增加细线的长度使木块A的初始位置远离滑轮．(2)利用描点作图法画出s－h的关系图象．(3)在B下落h的过程中，设细线中的张力大小为T，B刚落地时A速度为v，此过程中A、B的加速度大小相等，设为a，则根据牛顿第二定律，对A有T－μmg＝ma，对B有Mg－μmgMg－T＝Ma，解得a＝.根据运动学规律，对A有v2＝2ah，M＋mB落地后，以木块A为研究对象，有－μmg＝ma′，0－v2＝2a′s，代入已知数据M＝0.50 kg，m＝0.40 kg，解得s＝5－4μh，则图象的9μ5－4μ斜率k＝，由s－h图象求得直线的斜率k＝0.93，联立解得木块9μ

与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4.(4)由于滑轮轴有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力μmg实际是A与桌面间的摩擦力加上滑轮轴的摩擦力，即μmg＝μAmg＋f轴>μAmg，所以滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果偏大．

[答案]

(1)减小B的质量；增加细线的长度

(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大

三、计算题(每题20分，共40分) 11．如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数μ＝0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？(g＝10 m/s2)

[解析]

设物体的质量为m，在竖直方向上有mg＝F，F为摩擦力．在临界状态下，F＝μFN，FN为物体所受水平弹力．

又由牛顿第二定律得FN＝ma. FNmg10由以上各式得加速度a＝m＝mμ＝

m/s2＝12.5 m/s2. 0.8[答案]

12.5 m/s2

12．如图所示质量为4 kg的物体静止于水平面上，

物体与水平面之间的动摩擦因数为0.5，现用一F＝20 N的恒力与水平方向成30°角斜向上拉物体，经过3 s，该物体的位移为多少？(g＝10 m/s2) [解析]

用牛顿运动定律解题时，公式F＝ma中的F为物体所受的合外力，因而必须先把合外力找出来，即先作受力分析图如图所示．

物体受到重力，方向向下，大小为40 N. 地面对物体有弹力，该力方向竖直向上，大小关系不知道，设为

FN. 受拉力F的作用．

受水平面对物体的滑动摩擦力为Ff. 按正交分解将F分解为Fy＝Fsin30°＝10 N，

Fx＝Fcos30°＝17.3 N. 在y轴方向上合力为零，应有

mg－Fy－FN＝0 在x轴方向上，应用Fx－μFN＝ma

解得FN＝30 N，a＝0.58 m/s2，

12根据运动学公式x＝at，将a＝0.58 m/s2，t＝3 s代入，得x＝2.61 2m. [答案]

2.61 m