模块综合检测(二)
(测试时间:60分钟 分值100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.下列物理量都是矢量的是( )
A.力、位移、速度
B.速度、加速度、时间
C.力、速度、温度
D.质量、时间、加速度
解析:位移、速度和力都是矢量,而时间、温度及质量都是标量,A对.
答案:A
2.如图所示,一根轻质弹簧的上端竖直悬挂在天花板上,把重为2.0
N的钩码挂在弹簧的下端,并保持静止.已知弹簧的劲度系数为10.0
N/cm.下列说法正确的是( )
A.弹簧的长度为0.2
cm
B.弹簧的伸长量为0.2
cm
C.弹簧的长度为0.5
cm
D.弹簧的伸长量为0.5
cm
答案:B
3.张明同学双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中,张明受到的摩擦力分别为f1和f2,那么( )
A.f1和f2都是静摩擦力
B.f1和f2都是滑动摩擦力
C.f1方向竖直向下,f2方向竖直向上,且f1=f2
D.f1方向竖直向上,f2方向竖直向上,且f1=f2
解析:匀速向上攀时,双手受向上的静摩擦力,匀速下滑时,双手受向上的滑动摩擦力,它们都等于重力.选D.
答案:D
4.高一力学中下列哪组单位是国际单位制中的基本单位( )
A.千克、秒、牛顿
B.千克、米、秒
C.克、千米、秒
D.牛顿、克、米
答案:B
5.如图所示,在探究摩擦力的实验中,测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,拉力为8
N时,木块不动;拉力为12
N时,木块恰好被拉动;木块匀速运动时拉力为10
N.木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是( )
A.12
N,8
N
B.12
N,10
N
C.10
N,12
N
D.10
N,8
N
答案:C
6.随着居民生活水平的提高,家庭轿车越来越多,行车安全就越显得重要.在行车过程中规定必须要使用安全带.假设某次急刹车时,由于安全带的作用,使质量为70
kg的乘员具有的加速度大小约为6
m/s2,此时安全带对乘员的作用力最接近( )
A.100
N
B.400
N
C.800
N
D.1
000
N
解析:刹车过程安全带对乘员的作用力F可近似看作合外力,根据牛顿第二定律F=ma=70×6
N=420
N,选择B.
答案:B
7.张明和陈胜为了探究两个互成角度的力的合力F随θ变化的关系,在如图甲所示的实验中,把E点与力的传感器相连接得到合力大小,如图乙所示在计算机上显示了合力F随夹角θ变化的规律,则下列说法正确的是( )
A.两个分力之间夹角θ越大,合力越大
B.合力一定大于任何一个分力
C.根据图象无法求出两个分力的大小
D.这两个分力大小分别是3
N和4
N
解析:从Fθ的图线可知,当θ=0°时,F1+F2=7
N,当θ=π时,|F1-F2|=1
N,可得这两个分力分别是3
N和4
N.
答案:D
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得4分,漏选得3分,错选或不选得0分)
8.下列各图中,图(1)是甲物体的位移—时间图象;图(2)是乙物体的位移—时间图象;图(3)是丙物体的加位移—时间图象;图(4)是丁物体所受合力随时间变化的图象.四幅图的图线都是直线,由图可以判定( )
A.甲物体受到的合力不为零且恒定
B.乙物体受到的合力不为零且恒定
C.丙物体的速度一定越来越大
D.丁物体的加速度越来越大
答案:BD
9.升降机地板上水平放置一完好的盘秤,现往盘秤上放一质量为m的物体,当秤的示数为0.8mg时,升降机可能做的运动是( )
A.加速上升
B.减速下降
C.减速上升
D.加速下降
解析:超重、失重现象是由于物体做竖直方向的变速运动时产生的“视重”发生变化,当物体具有向下的加速度,处于失重状态,所以升降机减速上升或加速下降过程,盘秤的计数会减小.
答案:CD
10.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.惯性除了跟物体质量有关外,还跟物体速度有关
B.物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性
C.乒乓球可快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.战斗机投入战斗时,要丢掉副油箱,这是为了减小惯性以保证其运动的灵活性
答案:CD
11.做匀变速直线运动的物体,某时刻的速度大小是8
m/s,1
s后速度大小变为4
m/s,则此物体在这1
s内通过的位移( )
A.可能等于6
m
B.可能小于6
m
C.可能大于6
m
D.可能等于2
m
解析:若选择初速度方向为正,1
s后的速度可能为±4
m/s,由匀变速运动的加速度得a=,所以a1=-4
m/s2,a2=-12
m/s2,因此,由位移公式得s1=v0t+a1t2=6
m,s2=v0t+a2t2=2
m,选A、D.
答案:AD
12.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,在物块与弹簧接触后,将弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度不等于零
D.当弹簧的弹力等于F时,物块速度最大
解析:设物块压缩弹簧后某瞬间的弹力为f,根据牛顿定律得,F-f=ma,开始时F比f大,a与运动方向相同,做加速运动,当F与f相等时,加速度为零,物块有初速度,继续向右运动而压缩弹簧,弹力增大,合力增大,加速度也增大,但加速度方向与运动方向相反,做减速运动,当弹簧的弹力等于F时,速度最大.
答案:BCD
三、非选择题(本大题5小题,共52分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(6分)(1)在“探究等效力”的实验中,某实验小组采用了如图所示的实验装置.实验中,把橡皮条的一端固定在板上的G点,橡皮条的另一端拴上两条细绳套,将木板竖直固定好,在两条细绳套上分别挂上适当的钩码,互成角度拉橡皮条使之伸长,将结点拉到某一位置O,此时需要记下结点的位置O以及________和________.再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长,使结点也到达同一个位置O,再次记录________和________.
(2)在“探究等效力”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.两细绳必须垂直
其中正确的是________(填入相应的字母).
解析:在本实验中细绳只是用来记录作用力的方向,两绳不必等长,也不必垂直;二力合成时,其合力方向不一定在两分力的夹角的角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上;实验时弹簧测力计应与木板平面平行,使其读数与绳的作用力相等.故C项正确.
答案:(1)两细绳的方向 两组钩码的个数 该细绳的方向 钩码的个数 (2)C
14.(8分)用斜面、小车、砝码等器材探究a、m、F三者关系的实验中,如图所示为实验中一条打点的纸带,相邻计数点的时间间隔为T,且间距s1、s2、s3、……、s6已量出.
(1)写出几种加速度的表达式.
(2)图甲是A同学根据测量数据画出的aF图线,试简析实验中存在的问题;
(3)B、C同学用同一实验装置进行探究实验,画出了各自得到的a-F图象,如图乙所示.说明两位同学做实验时的哪一个物理量取值不同,并比较其大小.
答案:(1)a=;a=,
a=.
(2)由图象可以看出,当F≤F0时,小车的加速度a=0,可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,当托盘及砝码的总质量比较小时,小车不动.
(3)由图象可知,小车的质量不同,当F相同时,aB>aC,说明C车的质量大于B车的质量.
15.(10分)飞机着陆后以6
m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时速度为60
m/s,求它着陆后12
s内滑行的距离.
解析:飞机着陆后做匀减速运动,飞机最终会停下,此时速度为零,由加速度定义式可知,t==
s=10
s.
由位移公式得:
s=v0t-at2=60×10
m-×6×102
m=300
m;飞机运动10
s已停下,所以12
s的位移等于10
s的位移,因此飞机12
s的位移等于300
m.
答案:300
m
16.
(14分)如图所示,升降机中的斜面和竖直墙壁之间放一个质量为10
kg的光滑小球,斜面倾角θ=30°,当升降机以a=5
m/s2的加速度加速竖直上升时(g=10
m/s2),求:
(1)小球对斜面的压力大小;
(2)小球对竖直墙壁的压力大小.
解析:小球受力如图所示:
水平方向上:F2sin
θ=F1,
竖直方向上:F2cos
θ-mg=ma,
将数据代入以上两式求得:
F1=50
N;F2=100
N.
由牛顿第三定律知,小球对斜面和竖直墙的压力大小分别为100
N,50
N.
答案:(1)100
N (2)50
N
17.(14分)如图所示,A、B两个物体的质量都是1
kg,现在它们在拉力F的作用下相对静止一起向右做匀速直线运动.已知A、B之间的动摩擦因数μAB=0.1,B与地面间的动摩擦因数μB地=0.2.g=10
m/s2.
(1)对A、B分别画出完整的受力分析;
(2)求A、B之间的摩擦力大小;
(3)求拉力F的大小.
解析:(1)如图,以A为研究对象,A受到重力、支持力作用;以B为研究对象,B受到重力、支持力、压力、拉力、地面对B的滑动摩擦力作用.
(2)由二力平衡可知A、B之间的摩擦力为0.
(3)以A、B整体为研究对象,由于两物体一起做匀速直线运动,所以受力如图.
水平方向上:由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力,即F=Ff=μB地FNB,而FNB=GB+GA,
所以F=0.2×(1×10+1×10)
N=4
N.
答案:(1)见解析图 (2)0 (3)4
N模块综合检测(一)
(测试时间:60分钟 分值100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.某人沿半径为R的圆形跑道跑了半圈,则此人的位移大小是( )
A.2R B.πR C.2πR D.0
答案:A
2.我国《道路交通安全法》中规定各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带.从物理知识的角度看,这是因为( )
A.系好安全带可以减小人的惯性
B.系好安全带可以增大人的惯性
C.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
D.系好安全带可以让人更加舒适
解析:惯性只决定于物体的质量,与其他因素无关,所以A、B错,选C.
答案:C
3.如图所示,质量为20
kg的物体与水平面的动摩擦因数为0.1,在其向左运动的过程中受到水平向右、大小为30
N的拉力作用,则物体所受摩擦力大小是(g=10
N/kg)( )
A.20
N,向右
B.20
N,向左
C.30
N,向右
D.30
N,向左
解析:物体受到与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,
即f=μmg=20
N,方向向右.A选项正确.
答案:A
4.下面关于速度与加速度关系的描述中,正确的是( )
A.匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度也很大
B.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
C.加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变
D.加速度大小逐渐增加时,物体的速度一定增加
解析:判断物体速度大小的变化情况,应从物体的加速度方向与速度方向的关系来判断,若加速度与速度同向,速度一定增加,若加速度与速度反向,速度一定减少,C、D错;加速度是描述速度改变快慢的物理量,A错,B对.
答案:B
5.汽车在水平公路上运动时速度为36
km/h,司机突然以2
m/s2的加速度刹车,则刹车后8
s汽车滑行的距离为( )
A.16
m
B.25
m
C.50
m
D.144
m
解析:汽车刹车的时间t==
s=5
s,即汽车5
s已停下,所以,刹车距离s=v0t-at2=
m=25
m.
答案:B
6.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=5
N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.5
N,0
B.0,5
N
C.10
N,5
N
D.5
N,5N
解析:根据物体的平衡条件可知,弹簧秤的示数等于一根绳子的拉力大小,即等于物体的重力5
N.
答案:D
7.如图所示,一定质量的物体用两根轻绳悬在空中,其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的张力的大小将( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
答案:D
二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,漏选得3分,错选或不选得0分)
8.关于力与运动的关系,下列说法中正确的有( )
A.物体所受合外力为零时,物体运动状态不变
B.物体所受合外力不为零时,物体一定做加速运动
C.物体所受合外力增大时,加速度一定增大
D.物体所受合外力减小时,速度一定减小
答案:AC
9.下列四幅图中,能大致反映自由落体运动的图象是( )
答案:AD
10.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的位移—时间图象如图所示,
下列说法正确的是( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.60秒时,物体a在物体b的前方
D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距900
m
答案:CD
11.一辆小车在水平面上运动,悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成θ角,如下图所示,下列说法正确的是( )
A.小车一定向左做匀加速直线运动
B.小车的加速度大小为gtan
θ,方向向左
C.悬绳的拉力一定大于小球的重力
D.小球所受合外力方向一定向左
解析:小球只受重力与绳子的拉力作用,其合力水平向左,所以其加速度一定向左,其大小为a==gtan
θ,小球随小车运动,所以小车加速度与小球一样,小车可能向左加速运动或向右减速运动.
答案:BCD
12.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c的过程中( )
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
解析:可通过以下表格对各选项逐一进行分析
选项
过程分析
结论
A
人在Pa段只受重力作用,a=g,完全失重
√
B
人在ab段受重力和向上的拉力,拉力小于重力,合力向下,加速度向下,失重
√
C
人在bc段受重力和向上的拉力,拉力大于重力,合力向上,加速度向上,超重
×
D
人在c点时,拉力大于重力,合力不为零,加速度不为零
×
答案:AB
三、非选择题(本大题4小题,共47分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(12分)(1)某同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验.
①弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10
g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值/cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
②如下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________(填“L0”或“Lx”)的差值.
③由图可知弹簧的劲度系数为________
N/m(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8
m/s2).
(2)如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是( )
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在沙和沙桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去沙和沙桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及沙和沙桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
D.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及沙和沙桶,释放小车,观察判断小车是否能自由滑动
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( )
A.M=200
g,m=10
g、15
g、20
g、25
g、30
g、40
g
B.M=200
g,m=20
g、40
g、60
g、80
g、100
g、120
g
C.M=400
g,m=10
g、15
g、20
g、25
g、30
g、40
g
D.M=400
g,m=20
g、40
g、60
g、80
g、100
g、120
g
解析:(1)①静止 ②Lx
③k==
N/m=4.9
N/m.
(2)①接下来还需要进行的一项操作是平衡小车所受的摩擦力,选B.
②为了减少实验误差,要求M m,在实验中,M比m大得越多,误差越小,所以选C.
答案:见解析
14.(11分)某架飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4
m/s2,飞机的滑行速度达到80
m/s时离开地面升空.如果在飞机达到起飞速度时,突然接到指挥塔的停止起飞的命令,飞行员立即制动飞机,飞机做匀减速直线运动,加速度的大小为5
m/s2.求:
(1)在匀加速运动阶段,飞机滑行的位移大小;
(2)在飞机做匀减速运动直到最后静止阶段,飞机滑行的位移大小;
(3)此飞机从起飞到停止共用了多少时间.
解析:(1)匀加速运动阶段有:s=eq
\f(v-v,2a);
所以滑行的位移大小为:s1=
m=800
m.
(2)飞机匀减速到停止的过程,可看作反方向的匀加速运动:s=eq
\f(v-v,2a);
所以滑行的位移大小为:s2=
m=640
m.
(3)飞机加速运动时有:t=;
所以飞机加速运动的时间为:t1=
s=20
s.
飞机减速运动时由逆向思维可得:t=;
所以飞机减速运动的时间为:t2=
s=16
s.
共用时间为:t=t1+t2=(20+16)s=36
s.
答案:(1)800
m (2)640
m (3)36
s
15.(12分)在某一旅游景区,建有一山坡滑雪运动项目.某段斜坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名滑雪者总质量m=80
kg,他在这段斜坡上从静止开始匀加速下滑50
m时,其速度增大到20
m/s(不计空气阻力,取g=10
m/s2),问:
(1)滑雪者在下滑过程中受到的摩擦力f为多大?
(2)滑板与雪地之间的动摩擦因数μ为多大?
解析:(1)以滑雪者为研究对象,其受力情况如图所示,受到重力G=mg,斜坡的支持力N和摩擦力f.
将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解为G1和G2.
由几何知识得:
G1=mgsin
θ,G2=mgcos
θ.
设下滑的加速度为a,由公式v-v=2as可得:
a=eq
\f(v-v,2s)=
m/s2=4
m/s2.
由牛顿第二定律得:F合=ma=80×4
N=320
N,
由受力分析图可知:F合=G1-f=mgsin
θ-f,
联立解得:f=80
N.
(2)斜面的支持力N=G2=mgcos
θ,
滑动摩擦力公式f=μN,
两式联立解得:μ=0.12.
答案:(1)80
N (2)0.12
16.(12分)如图所示,在水平地面上有一向右匀加速行驶的车,车在2
s的时间内速度由2
m/s增为6
m/s,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8
kg,小球在车中位置始终未变(g取10
m/s2.sin
37°=0.6,cos
37°=0.8).
求:(1)小球对AB绳的拉力大小;
(2)小球对BC的拉力大小.
解析:小球受力如图所示,
水平方向上:F2-F1sin
θ=ma,①
竖直方向上:F1cos
θ-mg=0,②
而小车的加速度a==2
m/s2,将数据代入①、②求得:F1=10
N,F2=7.6
N.
根据牛顿第三定律,小球对AB、BC绳的拉力分别为10
N和7.6
N.
答案:(1)10
N (2)7.6
N