本章复习与测试PPT配套优秀教学设计内容

第四章检测(A)

(时间:90分钟

满分: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,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)

1在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,则物体的(

) A.加速度越来越大,速度越来越大

B.加速度越来越小,速度越来越小

C.加速度越来越大,速度越来越小

D.加速度越来越小,速度越来越大

解析:由牛顿第二定律可知,当物体所受合外力减小时,加速度会越来越小;由于合外力方向保持不变,加速度方向与速度方向始终相同,故速度越来越大,所以,正确选项为D。

答案:D

2一个球挂在三角形木块的左侧面,如图所示,球与木块均能保持静止,则(

) A.地面对木块的摩擦力向左

B.地面对木块的摩擦力向右

C.地面对木块无摩擦

D.若地面光滑,木块一定滑动

答案:C

3如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是(

) A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力

答案:A 1

4应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是(

) A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态

B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态

C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度

D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度

解析:物体在手掌的推力作用下,由静止竖直向上加速时,物体处于超重状态。当物体离开手的瞬间,只受重力作用,物体的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,故选项A、B、C错误;物体离开手的前一时刻,手与物体具有相同的速度,物体离开手的下一时刻,手的速度小于物体的速度,即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内,手的速度变化量大于物体的速度变化量,故手的加速度大于物体的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故选项D正确。

答案:D

5如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起,当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度为(

) A.g

g

C.g

2g

B.2g

g

D.2g

0

解析:静止状态下物体Q受到自身重力mg和弹簧的竖直向上的支持力作用,且二力平衡;静止状态下吊篮P受到自身重力mg、弹簧向下的压力mg及吊绳竖直向上的拉力F作用,且F=2mg;悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间,弹簧的弹力保持不变,细绳上拉力消失,因此对于吊篮P

有2mg=maP,aP=2g;物体Q仍旧平衡,加速度为零。故选项D正确,其他选项均错。

答案:D 6

如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间,AC与AB之间夹角为30°,现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°,则(

) A.球对AB板的压力先减小后增大

B.球对AB板的压力逐渐减小

2

C.球对AC板的压力逐渐增大

D.球对AC板的压力先减小后增大

解析:

以小球为研究对象,分析受力情况,作出小球三个不同位置的受力图如图,可见,使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中,AB板对球的支持力FN1先减小后增大,AC板对球的支持力FN2一直减小,由牛顿第三定律得知,球对AB板的压力先减小后增大,球对AC板的压力一直减小,故选项A正确,B、C、D均错误。

答案:A

7一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(

) A.t1

项A、C正确。

答案:AC B.t2

C.t3

D.t4

解析:因物体做直线运动,速率增大的阶段质点所受合外力方向与其速度方向一定相同。由此判断选

8如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是(

) A.FA大小可能等于G

B.FA与FB大小相等

C.FA与FB是一对平衡力

D.FA与FB大小之和等于G

3

解析:由题意知,AO、BO与水平方向的夹角相等,设为α,根据平衡条件,FAcos α=FBcos α,所以FA=FB,选项B正确;又FAsin α+FBsin α=G,则FA=FB

上,不是一对平衡力,选项C错误。

答案:AB 9电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物,电梯在匀速直线运动时,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12 N。关于电梯的运动,以下说法中正确的是(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

B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4 m/s2

C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为4 m/s2

D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2

解析:弹簧测力计的示数变为12 N,也就是物体对弹簧测力计的拉力为12 N,根据牛顿第三定律可知弹簧测力计对物体的拉力为12 N,对物体,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得a=2 m/s2,电梯可能向上加速运动或向下减速运动。

答案:AD 10一物体质量为m,该物体所受合外力的大小为F,获得的加速度为a,那么正确表示了它们之间的函数关系的图象是(

)

选项A正确,选项D错误;FA与FB不在一条直线

解析:由牛顿第二定律可知,加速度a与合外力F成正比,与质量m成反比,所以a-F图象为过原点的直线,A选项正确。牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量,作用在物体上的合外力,可由物体的质量和加速度计算得出,但不由它们决定,选项B错误;质量是物体本身的属性,由物体本身决定,与物体是否受力及加速度大小无关,选项C错误,选项D正确。

答案:AD 二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)

11(8分)为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与

的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与

的关系。最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的

的科学方法。某同学用DIS实验系统探究物体的加速度与力和质量的关系的实验装置如图所示。从所提供的装置图可知,这位同学在实验测量前,还需要对实验装置作一些必要的调整,请你写出一处需要进行调整的地方:

。

4

如果悬挂物F的重力越来越大时,小车的加速度会无限制地增加吗?简要回答:

。 解析:本实验采用的是控制变量法。当质量一定时,探究加速度与力的关系,当力一定时,探究加速度与质量的关系。实验中,细线应与轨道平行。小车运动的加速度

a

可见当m越来越大时,加

速度a越接近g。

答案:力

质量

控制变量

调整滑轮使ED间的细线与轨道平行

不会,只能越来越接近g

12(8分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m0表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

(1)当m0与m的大小关系满足

时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。 (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地分析出加速度a与质量m0的关系,应该作a与

的图象。 (3)如图(a),甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是

。

(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?

解析:(1)设绳上的拉力为F,由牛顿第二定律得

对小车及车中砝码F=m0a

对盘及盘中砝码mg-F=ma

所以F

可见当m0≫m时,F

接近于mg。

(2)因为a

可见a与m0成反比,如果作a-m0图象,图线是曲线。若作a

图象,则图线是一

条直线,便于分析,故应作a与

的图象。

5

(3)题图(a)中是因为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

(4)在a-F图象中,图线的斜率表示质量的倒数,所以两个同学做实验时,小车及车中砝码的总质量不同。

答案:(1)m0≫m

(2

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

小车及车上的砝码的总质量不同

三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位)

13(10分)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,对于A物体所受的合外力为μmg。

由牛顿第二定律得μmg=maA

解得aA

。

对于A、B整体,加速度a=aA=μg

由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg

答案:3μmg

14(10分)在地面上固定一块竖直的挡板A,另一块挡板B与水平面成θ角,如图所示。在两块挡板之间放一个质量为m的光滑球体,g取10 m/s2。

(1)求挡板A对球体的弹力大小,并说明当θ增大时,挡板A对球体的弹力如何变化。

(2)当m=10 kg、θ=37°时,球对挡板B的弹力多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 解析:(1)对球体受力分析,如图所示

根据力的平衡条件,得: FA=mgtan θ

由上式可得:挡板A对球体的弹力随θ角的增大而增大。

(2)根据平衡条件,得挡板B对球体的弹力为

FB

6

代入数值得:FB=125 N 根据牛顿第三定律,球体对挡板B的弹力大小FB'=125 N。

答案:(1)mgtan θ

挡板A对球体的弹力随θ角的增大而增大

(2)125 N 15(12分)在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与压力传感器相连,电梯由静止开始竖直上升过程中,传感器所受的压力与时间的关系(FN-t)图象如图所示,g取10 m/s2,由图象求出:

(1)电梯减速上升过程经历的时间; (2)重物的质量; (3)电梯的最大加速度。

解析:由FN-t图象可知,电梯先加速再匀速后减速,减速上升段FN小于重力,因此10~14 s为减速过程,减速时间为4 s。电梯匀速过程中FN=mg=30 N,所以m=3 kg。电梯加速过程中,当FN最大时,加速度最大,其最大值为a1

a2

-

-

- 22

m/s

m/s;电梯减速过程中FN最小时,加速度最大,其最大值

- 222

m/s=5 m/s。故电梯运动过程中的最大加速度为5 m/s。

答案:(1)4 s

(2)3 kg

(3)5 m/s2

16(12分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°(取sin 37°

的山坡 上面有一质量为

的石板 其上下表面与斜坡平行

上有一碎石堆 含有大量泥土

和

均处于静止状

足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度

大小取 。求

(1)在0~2 s时间内A和B加速度的大小; (2)A在B上总的运动时间。

解析:

7

(1)在0~2 s时间内,A和B的受力如图所示,其中Ff1、FN1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,Ff2、FN2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得Ff1=μ1FN1

FN1=mgcos θ

Ff2=μ2FN2

FN2=FN1+mgcos θ

规定沿斜面向下为正。设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得

mgsin θ-Ff1=ma1

mgsin θ-Ff2+Ff1=ma2

联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得

a1=3 m/s2

a2=1 m/s2。

(2)当t1=2 s时,设A和B的速度分别为v1和v2,则

v1=a1t1=6 m/s⑨

v2=a2t1=2 m/s⑩

当t>t1时,设A和B的加速度分别为a1'和a2'。此时A与B之间摩擦力为零,可得

a1'=6 m/s2

a2'=-2 m/s2

即B做减速运动。设经过时间t2,B的速度减为零,则有

v2+a2't2=0 联立⑩t2=1 s

在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为

s

m<27 m

此后B静止不动,A继续在B上滑动。设再经过时间t3后A离开B,则有

l-s=(v1+a1't2)t3

可得

t3=1 s(另一解不合题意,舍去) 设A在B上总的运动时间为t总,有

t总=t1+t2+t3=4 s。

8

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

式得

答案:(1)3 m/s2

1 m/s2

(2)4 s

9