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1、第三章綜合測試題
本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分.滿分100分,考試時間90分鐘.
第Ⅰ卷(選擇題 共40分)
一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項符合題目要求,有些小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1.一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛,下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論,正確的是( )
A.車速越大,它的慣性越大
B.質(zhì)量越大,它的慣性越大
C.車速越大,剎車后滑行的路程越長
D.車速越大,剎車后滑行的路程越長,所以慣性越大
[答案]
2、BC
[解析] 因質(zhì)量是慣性大小的量度,所以AD錯,B對,因路面情況相同,所以動摩擦因數(shù)μ相同,又x=,因此車速越大,剎車后滑行的路程越長,C對.
2.一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進,先做加速運動,然后改做勻速運動,再改做減速運動,則下列說法中正確的是( )
A.加速前進時,繩拉物體的力大于物體拉繩的力
B.減速前進時,繩拉物體的力大于物體拉繩的力
C.只有勻速前進時,繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等
D.不管物體如何前進,繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等
[答案] D
[解析] 因繩拉物體的力與物體拉繩的力是作用力與反作用力,總是等大反向,與物體的運動狀態(tài)無關(guān),
3、故A、B、C均錯誤,D正確.
3.(2020·大連模擬)如圖所示,質(zhì)量為10kg的物體拴在一個被水平拉伸的輕質(zhì)彈簧一端,彈簧的拉力為5N時,物體處于靜止狀態(tài).若小車以1m/s2的加速度水平向右運動,則(g=10m/s2)( )
A.物體相對小車仍然靜止
B.物體受到的摩擦力增大
C.物體受到的摩擦力大小不變
D.物體受到的彈簧拉力增大
[答案] AC
[解析] 由于彈簧處于拉伸狀態(tài),物體處于靜止狀態(tài),可見,小車對物體提供水平向左的靜摩擦力,大小為5N,且物體和小車間的最大靜摩擦力fm≥5N;若小車以1m/s2向右勻加速運動,則彈簧還處于拉伸狀態(tài),其彈力不變,仍為5N,由牛頓第二
4、定律可知:F+f=ma,f=5N≤fm,則物體相對小車靜止,彈力不變,摩擦力的大小不變,選項AC正確.
4.(2020·濰坊模擬)“蹦床”是奧運體操的一種競技項目,比賽時,可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用壓力傳感器記錄運動員運動過程中對彈性網(wǎng)的壓力,并由計算機作出壓力(F)—時間(t)圖象,下圖為某一運動員比賽時計算機作出的F—t圖象,不計空氣阻力,則關(guān)于該運動員,下列說法正確的是( )
A.裁判打分時間可以把該運動員的運動看成質(zhì)點的運動
B.1s末該運動員的運動速度最大
C.1s末到2s末,該運動員在做減速運動
D.3s末該運動員運動到最高點
[答案] D
[解析] 運動
5、員的外形和動作影響裁判打分,不能把該運動員的運動看成質(zhì)點,則A錯誤;1s末對彈性網(wǎng)的壓力最大,運動員在最低點,速度為0,1s末到2s末,運動員在做加速運動,2s末到3s末,運動員做豎直上拋運動,3s末運動員運動到最高點,則D正確.
5.讓鋼球從某一高度豎直落下進入液體中,圖中表示的是閃光照相機拍攝的鋼球在液體中的不同位置.則下列說法正確的是( )
A.鋼球進入液體中先做加速運動,后做減速運動
B.鋼球進入液體中先做減速運動,后做加速運動
C.鋼球在液體中所受阻力先大于重力,后等于重力
D.鋼球在液體中所受阻力先小于重力,后等于重力
[答案] C
[解析] 由圖可知,鋼球先做
6、減速運動,后做勻速運動;選項A、B均錯;由運動情況可知受力情況,故選項C正確,而選項D錯誤.
6.如圖所示,地面上有兩個完全相同的木塊A、B;在水平推力F作用下運動,當彈簧長度穩(wěn)定后,若用μ表示木塊與地面間的動摩擦因數(shù),F(xiàn)N表示彈簧彈力,則( )
A.μ=0時,F(xiàn)N=F B.μ=0時,F(xiàn)N=F
C.μ≠0時,F(xiàn)N=F D.μ≠0時,F(xiàn)N=F
[答案] AC
[解析] 若μ=0,對A、B整體分析,由牛頓第二定律得F=2ma①
對B有FN=ma②
解①②兩式得FN=F,故A對、B錯.
若μ≠0,對A、B 整體得:F-2μmg=2ma′③
對B有FN′-μmg=ma′
7、④
解③④得FN′=,故C對、D錯.
7.如圖所示,一個箱子中放有一物體,已知靜止時物體對下底面的壓力等于物體的重力,且物體與箱子上表面剛好接觸.現(xiàn)將箱子以初速度v0豎直向上拋出,已知箱子所受空氣阻力與箱子運動的速率成正比,且運動過程中始終保持圖示姿態(tài).則下列說法正確的是( )
A.上升過程中,物體對箱子的下底面有壓力,且壓力越來越小
B.上升過程中,物體對箱子的上底面有壓力,且壓力越來越大
C.下降過程中,物體對箱子的下底面有壓力,且壓力可能越來越大
D.下降過程中,物體對箱子的上底面有壓力,且壓力可能越來越小
[答案] C
[解析] 上升過程中,整體(或物體)有向下的加速
8、度a=>g,且隨速度的減小而減小,因此物體受箱子上底面向下的壓力N,且N+mg=ma,即N減小,選項A、B錯誤;下降過程中,整體(或物體)有向下的加速度a=
9、面對a的支持力增加
C.繩的張力增加,斜面對b的支持力不變
D.繩的張力增加,斜面對b的支持力增加
[答案] A
[解析] 考查牛頓第二定律、物體的平衡.若a、b能一起在粗糙段勻減速運動,則豎直方向整體受力平衡,地面對a的支持力依然等于兩者的重力之和,A對;若在粗糙段a向左勻速運動,而b沿著斜面相對a向上運動,則b具有豎直向下的分加速度,屬于失重狀態(tài),則整體在豎直方向失重,故地面對a的支持力比兩者重力之和小,B錯.
9.(2020·金麗衢模擬)如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的物體A和B,由輕繩和輕彈簧連接繞過不計摩擦力的定滑輪,系統(tǒng)靜止,將另一質(zhì)量也是m的物體C,輕放在A上,在剛放上A的瞬
10、間( )
A.A的加速度是g
B.A和B的加速度都是0
C.C對A的壓力為mg
D.C對A的壓力為mg
[答案] A
[解析] 本題考查牛頓運動定律.在C剛好放在A上的瞬間輕彈簧的形變量保持不變,對B受力分析可知彈簧的彈力仍然平衡它的重力,B的加速度為零;分析輕繩可得拉力保持不變與A放上C之前等大:T=mg,對A、C整體設(shè)加速度為a,由牛頓第二定律可得:2mg-T=2ma?a=,A正確,B錯誤;設(shè)C對A的壓力為FN,由牛頓第三定律可得A對C的支持力F′N=FN,隔離C分析由牛頓第二定律可得:mg-F′N=ma?F′N=FN=,CD錯誤.
10.(2020·南京)如圖所示,兩塊粘
11、連在一起的物塊a和b,質(zhì)量分別為ma和mb,放在水平的光滑桌面上,現(xiàn)同時給它們施加方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb,已知Fa>Fb,則a對b的作用力( )
A.必為推力 B.必為拉力
C.可能為推力,也可能為拉力 D.不可能為零
[答案] C
[解析] 將ab看做一個整體,加速度a=,單獨對a進行分析,設(shè)ab間的作用力為Fab,則a==,F(xiàn)ab=ma×-Fa,由于不知道m(xù)a與mb的大小關(guān)系,故Fab可能為正、可能為負、也可能等于0,C選項正確.
第Ⅱ卷(非選擇題 共60分)
二、填空題(共3小題,每小題6分,共18分.把答案直接填在橫線上)
11.(6分
12、)
如右圖所示,一質(zhì)量為M的塑料球形容器在A處與水平面接觸,它的內(nèi)部有一根直立的輕彈簧,彈簧下端固定于容器內(nèi)壁底部,上端系一個帶正電、質(zhì)量為m的小球在豎直方向振動.當加一向上的勻強電場后,在彈簧正好處于原長時,小球恰有最大速度,則當球形容器在A處對桌面壓力為0時,小球的加速度a=________.
[答案] g
[解析] 由題意知,彈簧原長時,加速度為0,合力為0,此時電場力F=mg;當A處對桌面壓力為0時,小球受合力為Mg,則小球加速度為g.
12.(6分)在驗證牛頓第二定律的實驗中,一個同學打出了5條紙帶后,測出了紙帶中相鄰的每隔四個點間的距離和每條紙帶對應(yīng)的小車的受力情況(見
13、表).
小車受到的力F(N)
x1(cm)
x2(cm)
x3(cm)
x4(cm)
0.05
4.51
4.76
5.00
5.26
0.10
4.63
5.12
5.60
6.11
0.15
4.85
5.60
6.36
7.10
0.20
5.12
6.11
7.10
8.09
0.25
5.28
6.64
7.90
9.16
(1)處理數(shù)據(jù)后在如圖所示的坐標中畫出a-F圖線.(已知打點計時器的工作頻率為50Hz)
(2)由圖可以判斷小車的質(zhì)量為________.
[答案] (1)見解析圖 (2)0.2kg
[解析]
14、 (1)由a=可得,5條紙帶對應(yīng)的加速度分別為:a1=0.25m/s2,a2=0.49m/s2,a3=0.75m/s2,a4=0.99m/s2,a5=1.26m/s2,在a-F坐標系中描點連線如圖所示.
(2)由牛頓第二定律可知,F(xiàn)=ma,m==,其中k為a-F圖線的斜率,由圖可得k=5,故m=0.2kg.
13.(6分)(2020·撫順模擬)
現(xiàn)要驗證“當合外力一定時,物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律.給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖所示)、小車、計時器、米尺、彈簧秤,還有鉤碼若干.實驗步驟如下(不考慮摩擦力的影響,重力加速度為g),在空格中填入適當?shù)墓?/p>
15、式.
(1)用彈簧秤測出小車的重力,除以重力的加速度g得到小車的質(zhì)量M;
(2)用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止,測出此時的拉力F;
(3)讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t,用米尺測量A1與A2之間的距離s,從運動學角度得小車的加速度a=________;
(4)已知A1與A2之間的距離s,小車的質(zhì)量為M,在小車中加鉤碼,所加鉤碼總質(zhì)量為m,要保持小車與鉤碼的合外力F不變,應(yīng)將A1相對于A2的高度調(diào)節(jié)為h=________;
(5)多次增加鉤碼,在小車與鉤碼的合外力保持不變情況下,利用(1)、(2)和(3)的測量和計算結(jié)果,可得鉤碼總質(zhì)量m與
16、小車從A1到A2時間t的關(guān)系式為:m=________.
[答案] (3) (4) (5)-M
[解析] 由初速度為零的勻加速直線運動位移公式s=at2,故加速度a=;由平衡條件:(m+M)gh/s=F,即h=;由牛頓第二定律F=(m+M)a=(m+M),即m=-M.
三、論述計算題(共4小題,共42分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
14.(10分)如圖所示,木板長L=1.6m,質(zhì)量M=4.0kg,上表面光滑,下表面與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊(視為質(zhì)點)放在木板的
17、右端,開始時木板與物塊均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給木板一向右的初速度,取g=10m/s2,求:
(1)木板所受摩擦力的大小;
(2)使小滑塊不從木板上掉下來,木板初速度的最大值.
[答案] (1)20N (2)4m/s
[解析] (1)木板對地面的壓力大?。篎N=(m+M)g
木板所受摩擦力Ff=μFN
以上兩式聯(lián)立,代入數(shù)據(jù),得Ff=20N
(2)木板的加速度a==5m/s2
木板上表面光滑,故小滑塊靜止不動,只要木板位移小于木板的長度.小滑塊就不掉下來,由v=2aL,得v0=,代入數(shù)據(jù),得v0=4m/s
即木板初速度最大值是4m/s.
15.(10分)(2020·江西師大附中模
18、擬)一質(zhì)量m=0.5kg 的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長的斜面,某同學利用DIS實驗系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度,如圖所示為通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖.求(g取10m/s2)
(1)滑塊沖上斜面過程中加速度大??;
(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù).
[答案] (1)12m/s2 (2)0.81
[解析] (1)滑塊的加速度大小為a==||=12(m/s2)
(2)滑塊在沖上斜面過程中
mgsinθ+μmgcosθ=ma
μ====0.81
16.(11分)(2020·菏澤模擬)如圖所示,一根勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧,拉著質(zhì)量
19、為m=0.2kg的物體從靜止開始沿傾角為θ=37°的斜面勻加速上升,此時彈簧伸長量x=0.9cm,t=1.0s內(nèi)物體前進了s=0.5m.求:
(1)物體加速度的大?。?
(2)物體和斜面間的動摩擦因數(shù).(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
[答案] (1)1.0m/s2 (2)0.25
[解析] (1)根據(jù)運動學公式:s=at2
得:a===1.0m/s2
(2)物體在運動過程中受力情況如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得:
F-Ff-mgsin37°=ma
FN=mgcos37°=1.6N
根據(jù)胡克定律得:F=kx
F=200×0.9×10-2N
20、=1.8N
解得:Ff=F-mgsin37°-ma=0.4N
由Ff=μFN得:
μ===0.25
17.(11分)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg,長為L=2.7m的平板車,其上表面距離水平地面的高度為h=0.2m,以速度v0=4m/s向右做勻速直線運動,A、B是其左右兩個端點.從某時刻起對平板車施加一個大小為5N的水平向左的恒力F,并同時將一個小球輕放在平板車上的P點(小球可視為質(zhì)點,放在P點時相對于地面的速度為零),PB=.經(jīng)過一段時間,小球從平板車上脫離后落到地面上.不計所有摩擦力,g取10m/s2.求:
(1)小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間;
(2)小球落地瞬間平板
21、車的速度.
[答案] (1)2.0s (2)6m/s,方向向左
[解析] (1)對平板車施加恒力F后,平板車向右做勻減速直線運動,加速度大小為
a==5m/s2
平板車速度減為零時,向右的位移
s0==1.6m<=1.8m
之后,平板車向左勻加速運動,小球從B端落下,此時車向左的速度
v1==5m/s
小球從放到平板車上,到脫離平板車所用時間
t1==1.8s
小球離開平板車后做自由落體運動,設(shè)下落時間為t2,則h=gt
解得t2==0.2s
所以,小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間
t=t1+t2=2.0s
(2)小球落地瞬間,平板車的速度v2=v1+at2
解得v2=6m/s,方向向左