本章复习与测试教案2

章末检测卷(四) (时间：90分钟

满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．) 1．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是(

) A．亚里士多德、伽利略

B．伽利略、牛顿

C．伽利略、爱因斯坦

D．亚里士多德、牛顿

答案

B 2．关于惯性，下列说法正确的是(

) A．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体的惯性消失

B．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性

1C．物体在月球上的惯性只是它在地球上的

6D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关

答案

D 解析

物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处的位置无关，选项A、B、C错误，选项D正确．

3．2013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为(

) A．6mg

B．5mg

C．4mg

D．mg

答案

A 解析

对宇航员由牛顿运动定律得：FN－mg＝ma，得FN＝6mg，再由牛顿第三定律可判定A项正确．

4．如图1所示，静止的粗糙传送带上有一木块M正以速度v匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v匀速斜向上运动，则木块从A滑到B所用的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间比较(

)

图1 A．两种情况相同

B．前者慢

C．前者快

D．不能确定

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答案

A 5．轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm.若将重物向下拉1 cm后放手，则重物在刚释放的瞬间的加速度是(

) A．2.5 m/s2

B．7.5 m/s2

C．10 m/s2

D．12.5 m/s2

答案

A 解析

设重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k.平衡时：mg＝kx1，将重物向下拉1 cm，由牛顿第二定律得：k(x1＋x2)－mg＝ma，联立解得：a＝2.5 m/s2，选项A正确．

6．如图2所示，小球系在细绳的一端，放在倾角为α的光滑斜面上，用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动，使小球缓慢上升(最高点足够高)，那么在斜面运动的过程中，细绳的拉力将(

) A．先增大后减小

图2 B．先减小后增大

C．一直增大

D．一直减小

答案

B 解析

小球受力如图所示，拉力F与支持力FN的合力与重力G等大、反向，且FN的方向不变，可见，在斜面缓慢向左运动时，绳的拉力F先减小后增大．

7．如图3所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上．开始时小车处于静止状态．当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法中正确的是(

)

图3 A．小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力

B．小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力

C．弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重

D．弹簧测力计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动

答案

C 解析

小球稳定在题图中虚线位置，则小球和小车有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小车既可以向右匀加速运动，也可以向左匀减速运动，故C项正确．

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8．如图4所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长．如果mB＝3mA，则绳子对物体A的拉力大小为(

)

图4 3A．mBg

B.mAg

43C．3mAg

D.mBg

4答案

B 解析

对A、B整体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得mBg＝(mA＋mB)a，对物体A，3设绳的拉力为F，由牛顿第二定律得，F＝mAa，解得F＝mAg，故B正确．

4二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 9．物体静止在斜面上，以下的几种分析中正确的是(

) A．物体所受到静摩擦力的反作用力是物体对斜面的摩擦力

B．物体所受重力沿垂直斜面方向的分力就是物体对斜面的压力

C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力

D．物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力

答案

AD 10．如图5所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10 m/s2)(

) A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2

图5 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2

C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2

D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2

答案

BC 解析

由电梯做匀速直线运动时弹簧测力计的示数为10 N，可知重物的重力为10 N，质量为1 kg；当弹簧测力计的示数变为8 N时，则重物受到的合力为2 N，方向竖直向下，由牛顿第二定律得物体产生向下的加速度，大小为2 m/s2，因没有明确电梯的运动方向，故电梯可能向下加速，也可能向上减速，故选B、C.

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11．将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力不变，其速度—时间图象如图6所示，则(

) A．上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9 B．上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1

图6 C．物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1 D．物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1 答案

AD 解析

上升、下降过程中加速度大小分别为：a上＝11 m/s2，a下＝9 m/s2，由牛顿第二定律得：mg＋F阻＝ma上，mg－F阻＝ma下，联立解得：mg∶F阻＝10∶1，A、D正确．

12.如图7所示，一小球自空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列几种描述中正确的是(

) A．接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零

B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零

图7 C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处

D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方

答案

BD 解析

从小球下落到与弹簧接触开始，一直到把弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点，之前重力大于弹力，之后重力小于弹力，而随着小球向下运动，弹力越来越大，重力恒定，所以之前重力与弹力的合力越来越小，之后重力与弹力的合力越来越大，且反向(竖直向上)．由牛顿第二定律知，加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样，而在此过程中速度方向一直向下．

三、实验题(本题共2小题，共12分) 13．(6分)如图8甲为某次实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，A与各点之间的距离如图所示，单位是cm，纸带的加速度是________ m/s2(结果保留3位有效数字)，在验证质量一定时加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a—F图象，其原因是____________________________．

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图8 答案

1.59

平衡摩擦力过度

解析

a的计算利用逐差法．

xDE－xAB＋xEF－xBC＋xFG－xCDa＝

9T2＝＝＝xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD

9T2xAG－xAD－xAD

9T240.65－2×13.15－×102 m/s2

29×0.1≈1.59 m/s2

14．(6分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图9所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．

图9 (1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”) (2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是________________．

Ml211答案

(1)等于

不需要

(2)F＝(2－2) 2xt2t1第

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解析

(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

l(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1＝，在光电门2处的速度t12v2l1l2l2Ml2l22－v122为v2＝，由v2－v1＝2ax，得a＝＝(2－2)．故验证的关系式为F＝Ma＝(2－2)t22x2xt2t12xt2t1Ml211＝(2－2)．

2xt2t1四、计算题(本题共4小题，共36分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 15．(12分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝．假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验．已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：

(1)飞船在失重状态下的加速度大小；

(2)飞船在微重力状态中下落的距离．

答案

(1)9.6 m/s2

(2)3 000 m 解析

(1)设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mg－Ff＝ma

又Ff＝0.04mg

即mg－0.04mg＝ma

解得a＝9.6 m/s2

1(2)由x＝at2得

21x＝×9.6×252 m＝3 000 m. 216.(12分)在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10 s后拉力大小减小为F/3，并保持恒定．该物体的速度图象如图10所示(取g＝10 m/s2)．求：

(1)物体所受到的水平拉力F的大小；

(2)该物体与地面间的动摩擦因数．

图10 答案

(1)9 N

(2)0.125 解析

(1)物体的运动分为两个过程，由图可知两个过程加速度分别为：

a1＝1 m/s2，a2＝－0.5 m/s2

物体受力如图甲、乙所示：

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甲

乙

对于两个过程，由牛顿第二定律得：

F－Ff＝ma1

F－Ff＝ma2

3联立以上二式解得：

F＝9 N，Ff＝5 N (2)由滑动摩擦力公式得：Ff＝μFN＝μmg

解得μ＝0.125 17．(12分)如图11所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动．已知滑

图11 块与木板上表面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2，木板足够长．求：

(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；

(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；

(3)滑块与木板A达到的共同速度的大小v. 答案

(1)0.5 N，方向向右

(2)1 m/s2

(3)1 m/s 解析

(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力

Ff＝μmg＝0.5 N，方向向左

根据牛顿第三定律，滑块对木板的摩擦力方向向右，大小为0.5 N (2)由牛顿第二定律得：μmg＝ma

得出a＝μg＝1 m/s2

m(3)木板的加速度a′＝μg＝0.5 m/s2

M设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：

对滑块：v＝v0－at

对长木板：v＝a′t

由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度v＝1 m/s

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