2022版高中物理 第六章 力與運動檢測試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第六章 力與運動檢測試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 牛頓第一定律及慣性的理解 1(易) 牛頓第二定律的理解及應(yīng)用 8(中),9(中) 牛頓第三定律及作用力、反作 用力 3(易),4(易) 3(易),4(易) 瞬時加速度 6(中) 圖象問題 10(中), 11(中), 12(中) 12(中) 動力學(xué)綜合問題 15(易), 16(易), 17(中), 18(難) 超重、失重現(xiàn)象 2(易) 5(中),7(中)

2、 實驗 13(中), 14(中) 一、選擇題(第1～6題為單項選擇題,第7～12題為多項選擇題,每小題4分,共48分) 1.下列說法正確的是(　D　) A.亞里士多德提出了慣性的概念 B.牛頓的三個定律都可以通過實驗來驗證 C.單位m,kg,N是一組屬于國際單位制的基本單位 D.伽利略指出力不是維持物體運動的原因 解析:牛頓首先提出了慣性的概念,故選項A錯誤;牛頓第一定律是邏輯思維的產(chǎn)物,不能用實驗直接驗證,故選項B錯誤;N是國際單位制的導(dǎo)出單位,不是基本單位,故選項C錯誤;伽利略通過理想斜面實驗,指出力不是維持物體運動的原因,故選項D正確. 2.關(guān)于

3、超重和失重的下列說法中,正確的是 (　B　) A.物體具有向下的加速度時處于超重狀態(tài),物體具有向上的加速度時處于失重狀態(tài) B.地面附近的物體只在重力作用下的運動中處于完全失重狀態(tài) C.超重就是物體所受的重力增大了,失重就是物體所受的重力減小了 D.物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài),所以做自由落體運動的物體不受重力作用 解析:失重狀態(tài):當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時,就說物體處于失重狀態(tài),此時有向下的加速度;當(dāng)物體對接觸面完全沒有作用力時,就說物體處于完全失重狀態(tài);超重狀態(tài):當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時,就說物體處于超重狀態(tài),此時有向上的加速度;不論是超重、失

4、重,還是完全失重,物體所受的重力是不變的,只是對接觸面的壓力不和重力相等了,B正確. 3.下列情景中,關(guān)于力的大小關(guān)系,說法正確的是 (　B　) A.運動員做引體向上在向上加速運動時,橫桿對人的支持力大于人對橫桿的壓力 B.火箭加速上升時,火箭發(fā)動機的推力大于火箭的重力 C.雞蛋撞擊石頭,雞蛋破碎,雞蛋對石頭的作用力小于石頭對雞蛋的作用力 D.鋼絲繩吊起貨物加速上升時,鋼絲繩對貨物的拉力大于貨物對鋼絲繩的拉力 解析:運動員做引體向上在向上加速運動時,橫桿對人的支持力與人對橫桿的壓力是一對作用力和反作用力,所以大小相等,方向相反,A錯誤;火箭加速上升時,一定受到向上的合力,故發(fā)動機的

5、推力大于火箭的重力,B正確;雞蛋對石頭的力和石頭對雞蛋的力是作用力與反作用力,二者大小相等,C錯誤;鋼絲繩對貨物的拉力與貨物對鋼絲繩的拉力為作用力與反作用力,二者大小相等,D錯誤. 4.春天,河邊上的濕地很松軟,人在濕地上行走時容易下陷,在人下陷時(　C　) A.人對濕地地面的壓力就是他所受的重力 B.人對濕地地面的壓力大于濕地地面對他的支持力 C.人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力 D.人對濕地地面的壓力小于濕地地面對他的支持力 解析:人對濕地地面的壓力和濕地地面對他的支持力是一對作用力和反作用力,故大小相等,選項C正確. 5. 原來做勻速運動的升降機內(nèi)有一被伸長彈簧拉

6、住的具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上,如圖所示,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方.由此可判斷,此時升降機的運動可能是(　B　) A.加速上升 B.減速上升 C.加速運動 D.減速運動 解析:當(dāng)升降機勻速運動時,地板給物體的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡,且該靜摩擦力可能小于或等于最大靜摩擦力.當(dāng)升降機有向下的加速度時,必然會減小物體對地板的正壓力,也就減小了最大靜摩擦力,這時的最大靜摩擦力小于電梯勻速運動時的靜摩擦力,而彈簧的彈力又未改變,故只有在這種情況下A才可能被拉向右方.四個選項中選項B情況電梯的加速度是向下的. 6. 如圖所示,質(zhì)量分別為2m,m的球A,B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細線懸掛在

7、正在豎直向上做勻加速運動的電梯內(nèi),細線中的拉力為F,此時突然剪斷細線,在線斷的瞬間,彈簧的彈力大小和小球A的加速度大小分別為(　D　) A.,+g B.,+g C.,+g D.,+g 解析:以A,B及彈簧整體為研究對象根據(jù)牛頓第二定律有整體加速度為a=. 再以B為研究對象,B受彈力和重力作用而產(chǎn)生向上的加速度,故有Fx-mg=ma 得此時彈簧中彈力為 Fx=mg+ma=mg+m·=, 在線斷瞬間,彈簧形變沒有變化,彈簧彈力仍為, 線斷瞬間以A為研究對象,A受重力和彈簧彈力作用產(chǎn)生加速度,合力為FA=Fx+2mg=+2mg 根據(jù)牛頓第二定律知,此時A球的加速度為aA

8、===+g,所以選項A,B,C錯誤,D正確. 7. 如圖所示,自由下落的小球下落一段時間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,下列說法正確的是(　BD　) A.小球一直做減速運動 B.小球所受的彈簧彈力等于重力時,小球速度最大 C.小球一直處于超重狀態(tài) D.小球處于先失重后超重狀態(tài) 解析:開始與彈簧接觸時,壓縮量很小,因此彈簧對小球向上的彈力小于向下的重力,此時合外力大小F=mg-kx,方向向下;隨著壓縮量的增加,彈力增大,故合外力減小,當(dāng)mg=kx時,合外力為零,此時速度最大,此后小球由于慣性繼續(xù)向下運動,此時合外力大小為F=kx-mg,方向向上,小球減

9、速,隨著壓縮量增大,小球所受合外力增大,當(dāng)速度為零時,合外力最大.故整個過程中小球所受合力先減小后增大,速度先增大后減小,故選項A錯誤,B正確;由于小球先加速后減速,故加速度方向先向下,后向上,小球先失重后超重,故選項C錯誤,D正確. 8. 如圖所示,A,B兩物體用細繩連接后放在斜面上,如果兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)都為μ,則它們下滑的過程中(　BC　) A.它們的加速度a=gsin α B.它們的加速度a

10、(mA+mB)gcos α=(mA+mB)a,得a=(sin α-μcos α)g

11、如圖(甲)所示,某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處.滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計,貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖(乙)所示.由圖可以判斷(　ABD　) A.圖線與縱軸的交點M的值aM=-g B.圖線與橫軸的交點N的值TN=mg C.圖線的斜率等于貨物的質(zhì)量m D.圖線的斜率等于貨物質(zhì)量的倒數(shù) 解析:對貨物受力分析,受重力mg和拉力T,根據(jù)牛頓第二定律,有T-mg=ma,得a=-g,當(dāng)T=0時,a=-g,即圖線與縱軸的交點M的值aM=-g,故A正確;當(dāng)a=0時,T=mg,故圖線與橫軸的交點N的值TN=mg,故B正確;圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),故C

12、錯誤,D正確. 11. 如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊,以初速度v0從傾角為θ的斜面底端滑上斜面,當(dāng)其速度減為零后又沿斜面返回底端已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,若滑塊所受的摩擦力為f、所受的合外力為F合、加速度為a、速度為v,選沿斜面向上為正方向,在滑塊沿斜面運動的整個過程中,這些物理量隨時間變化的圖象大致正確的是(　AD　) 解析:滑塊在上滑的過程和下滑過程中,正壓力大小不變,則摩擦力大小不變,方向相反,上滑時摩擦力方向向下,下滑時摩擦力方向向上,故A正確.上滑時加速度方向沿斜面向下,大小a1== gsin θ+μgcos θ,下滑時加速度大小a2==gsin θ- μgco

13、s θ,方向沿斜面向下,則合力沿斜面向下,故B,C錯誤.上滑時做勻減速運動,下滑時做勻加速直線運動,上滑的加速度大小大于下滑的加速度大小,故D正確. 12.某人在地面上用體重計稱得體重為49 kg.他將體重計移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t3時間段內(nèi),體重計的示數(shù)如圖所示,電梯運行的v-t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)(　AD　) 解析:由題圖可知,t0至t1時間段體重計的示數(shù)為44 kg,故合力向下,電梯可能向下加速,也可能向上減速;t1至t2時間段彈力等于重力,故合力為零,電梯可能為勻速也可能靜止;而t2至t3時間段內(nèi)合力向上,故電梯加速度向上,電梯可能向上加速也可能向下

14、減速;選項A,D均符合題意. 二、非選擇題(共52分) 13.(6分)為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗.其中G1,G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1,G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1,Δt2都可以被測量并記錄.滑行器M連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為m′,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引鉤碼的質(zhì)量為m.回答下列問題: (1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?

15、 ? (2)若取m′=0.4 kg,改變m的值,進行多次實驗,以下m的取值不合適的一個是　　　　.? A.m1=5 g B.m2=15 g C.m3=40 g D.m4=400 g (3)在此實驗中,需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度a的表達式為　　　　　　 　.(用Δt1,Δt2,D,s表示)? 解析:(1)取下牽引鉤碼,M放在任意位置都不動;或取下牽引鉤碼,輕推滑行器M,數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被擋的時間Δt都相等. (2)實驗要求m?m′,而m′=0.4 kg,故當(dāng)m=400 g時不符合要求,故選D. (

16、3)滑行器通過光電門G1時的速度v1=,通過光電門G2時的速度v2=.滑行器做勻加速運動,根據(jù)運動學(xué)公式-=2as可得a== . 答案:(1)見解析(2分)　(2)D(2分)　(3)a=(2分) 14.(8分)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,某同學(xué)的實驗方案如圖(甲)所示,他想用鉤碼的重力mg表示小車受到的合外力(小車質(zhì)量為M). 請完成下列填空或作圖 (1)M　　　　m(選填“遠大于”“遠小于”或“等于”);? (2)如圖(乙)是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A,B,C,D,E是計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=1 s,距離如圖,則紙帶的加速度大小為　　　　　m/s2

17、.? (3)在一次實驗中,控制小車質(zhì)量M一定,探究加速度與力的關(guān)系,數(shù)據(jù)如表: a/(m·s-2) 0.60 1.60 2.60 3.10 F/N 1.0 2.0 3.0 3.5 ①請在圖(丙)內(nèi)描點作a-F圖象; ②上述圖線不通過原點的原因是? 　;? ③小車質(zhì)量M=　　　　kg.? 解析:(1)以整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有mg=(m+M)a,解得a=,以M為研究對象,得繩子的拉力為F=Ma=,顯然要有F=mg必有m+M=M,故有M?m,即只有M?m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力. (2)由勻

18、變速直線運動規(guī)律知Δx=aT2. 可得a== m/s2=0.02 m/s2. (3)①利用描點作圖法,將四組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)系中,用直線連接各點,原則是讓盡量多的點在線上,不在線上的點分居在線的兩側(cè). ②從圖中可以看出,傾斜直線與橫軸有交點,作用上一部分力F時,加速度仍為零,具體原因是未平衡摩擦力或未能完全平衡摩擦力. ③從圖線可知其斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),即k====1,所以M=1 kg. 答案:(1)遠大于(1分) (2)0.02(2分)　 (3)①如圖所示(2分)　 ②未平衡摩擦力或未能完全平衡摩擦力(1分) ③1(2分) 15. (8分)如圖所示,一個質(zhì)量為2 kg

19、的物體靜止在光滑水平面上.現(xiàn)沿水平方向?qū)ξ矬w施加10 N的拉力,g取10 m/s2,求: (1)物體運動時加速度的大小; (2)物體運動3 s時速度的大小; (3)物體從開始運動到位移為10 m時經(jīng)歷的時間. 解析:(1)根據(jù)牛頓第二定律得 a== m/s2=5 m/s2. (2分) (2)物體運動3 s時速度的大小為 v=at=5×3 m/s=15 m/s. (2分) (3)由s=at2得t==s=2 s. (4分) 答案:(1)5 m/s2　(2)15 m/s　(3)2 s 16.(8分) 如圖所

20、示,滑雪運動員質(zhì)量m=75 kg,沿傾角θ=30°的山 坡勻加速滑下,經(jīng)過2 s的時間速度由2 m/s增加到8 m/s,g= 10 m/s2,求: (1)運動員在這段時間內(nèi)沿山坡下滑的距離和加速度大小; (2)運動員受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力). 解析:(1)由運動學(xué)公式vt=v0+at,可得運動員的加速度a== m/s2=3 m/s2, (2分) 運動員的位移 x=t=×2 m=10 m. (2分) (2)根據(jù)牛頓第二定律得,mgsin 30

21、°-f=ma, f=mgsin 30°-ma=(75×10×0.5-75×3)N=150 N. (4分) 答案:(1)10 m　3 m/s2　(2)150 N 17.(10分) 質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做 直線運動,一段時間后撤去F,其運動的v-t圖象如圖所示.g取 10 m/s2,求: (1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ; (2)水平推力F的大小; (3)0～10 s內(nèi)物體運動位移的大小. 解析:(1)設(shè)物體做勻減速直線運動的時間為t2、加速度為a2, 則a2==2 m/s2

22、 (2分) 設(shè)物體所受的摩擦力為f,根據(jù)牛頓第二定律,有 f=ma2 (1分) f=μmg (1分) 聯(lián)立解得μ==0.2. (1分) (2)設(shè)物體做勻加速直線運動的時間為t1、初速度為v10、末速度為v

23、1t、加速度為a1,則 a1= (1分) 根據(jù)牛頓第二定律有F-f=ma1 (1分) 聯(lián)立解得F=μmg+ma1=6 N. (1分) (3)由勻變速直線運動位移公式,得 s=s1+s2=v10t1+a1+a2=46 m. (2分) 答案:(1)0.2　(2)6 N　(3)46 m 18.(12分)如圖所示,傾角θ=30°的

24、光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接.現(xiàn)將一小滑塊(可視為質(zhì)點)從斜面上的A點由靜止釋放,最終停在水平面上的C點.已知A點距離水平面的高度h=0.8 m,B點距離 C點的距離L=2.0 m.(假設(shè)滑塊經(jīng)過B點時沒有任何能量損失,g取 10 m/s2)求: (1)滑塊在運動過程中的最大速度; (2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ; (3)滑塊從A點釋放后,經(jīng)過時間t=1.0 s時速度的大小. 解析:(1)滑塊先在斜面上做勻加速運動,然后在水平面上做勻減速運動,故滑塊運動到B點時速度最大為vm,設(shè)滑塊在斜面上運動的加速度大小為a1 mgsin 30°=ma1 =2a1· 解得vm=4

25、 m/s. (4分) (2)滑塊在水平面上運動的加速度大小為a2 μmg=ma2,=2a2L, 解得μ=0.4. (4分) (3)滑塊在斜面上運動的時間為t1 vm=a1t1 得t1=0.8 s 由于t>t1,故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點,做勻減速運動 t-t1=0.2 s 設(shè)t=1.0 s時速度大小為v,則 v=vm-a2(t-t1) 解得v=3.2 m/s. (4分) 答案:(1)4 m/s　(2)0.4　(3)3.2 m/s