粤教版物理必修1章末质量评估（4）力与运动

章末质量评估(四)
(测试时间：60分钟　分值：100分)
一、单项选择题(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，只有一个选项符合题目要求)
1．关于惯性，下列说法中正确的是(　　)
A．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了
B．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了
C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性，飞得更远
D．月球上物体的重力只有在地面上的，但是惯性没有变化
解析：惯性只与质量有关，与速度无关，A、C不正确；失重或重力加速度发生变化时，物体质量不变，惯性不变，所以B错、D对．
答案：D
2．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝g，则f的大小是(　　)
A．f＝mg　　　　
B．f＝mg
C．f＝mg
D.mg
解析：根据牛顿第二定律F＝ma得mg－f＝ma，
则f＝mg－ma＝mg－m·g＝mg，B选项正确．
答案：B
3．一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
解析：把球和三角形木块作为研究对象，如果整体受到地面摩擦力，则木块会在摩擦力作用下沿水平方向运动，而木块能保持静止，故木块与地面之间无摩擦力作用，选C.
答案：C
4．水平面上一个质量为m的物体，在一水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间2t物体停了下来．则物体受到的阻力应为(　　)
A．F
B.
C.
D.
解析：设阻力为f，由牛顿第二定律得：F－f＝ma1，f＝ma2，v＝a1t，v＝a2·2t，以上四式联立可得：f＝，只有C正确．
答案：C
5．跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70
kg，吊板的质量为10
kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度g＝10
m/s2.当人以440
N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为(　　)
A．a＝1.0
m/s2，F＝260
N
B．a＝1.0
m/s2，F＝330
N
C．a＝3.0
m/s2，F＝110
N
D．a＝3.0
m/s2，F＝50
N
解析：将人与吊板整体考虑，据牛顿第二定律：2FT－(m人＋m板)g＝(m人＋m板)a，代入数据a＝1.0
m/s2，选项C、D被排除．用隔离法研究人向上运动，设吊板对人的支持力为F′，则FT＋F′－m人g＝m人a，得F′＝330
N．根据牛顿第三定律，人对吊板的压力F＝F′＝330
N，选项B正确．
答案：B
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30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6分，漏选得3分，错选或不选得0分)
6．质量m＝1
kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2
m/s.在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t＝1
s，速度大小变为4
m/s，则这个力的大小可能是(　　)
A．2
N
B．4
N
C．6
N
D．8
N
解析：物体的加速度可能是2
m/s2，也可能是6
m/s2，根据牛顿第二定律，这个力的大小可能是2
N，也可能是6
N，所以答案是A、C.
答案：AC
7．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则(　　)
A．容器自由下落时，小孔不向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水
解析：容器抛出后，容器及其中的水均做加速度为g的匀变速运动，容器中的水处于失重状态，水对容器的压强为零，无论如何抛出，水都不会流出．故A、D项正确．
答案：AD
8．静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图所示，则以下说法中正确的是(　　)
A．物体在2
s内的位移为零
B．4
s末物体将回到出发点
C．2
s末物体的速度为零
D．物体一直在朝同一方向运动
解析：根据图象可知，物体先朝正方向做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，再做正方向的匀加速直线运动，周期性地朝单方向运动，由于加速和减速阶段的加速度大小相等，所以2
s末的速度为零，位移不为零，A、B错误，C、D正确．
答案：CD
9．两个完全相同的力分别作用在质量为m1、m2的两个物体上，使它们由静止开始运动，各经t1、t2时间后，两物体速度相同，则两物体通过的位移比是(　　)
A．m1∶m2
B．m2∶m1
C．t1∶t2
D．t∶t
解析：根据牛顿第二定律及运动学公式知，速度相同时，
a1t1＝a2t2.
物体加速度为：a1＝，a2＝.
物体的位移为：s1＝a1t，s2＝a2t.
整理得，＝＝.故答案为A、C
答案：AC
10．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
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
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．
答案：AD
三、非选择题(本大题5小题，共50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)
11．(6分)如图甲为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，距离如图，单位是cm，小车的加速度是________m/s2，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aF图象，其原因是____________________(结果在小数点后保留两位有效数字)．
图甲　　　　　　　　图乙
解析：a的计算利用逐差法．
a＝＝
＝
＝×10－2m/s2≈
1．60
m/s2.
答案：1.60　平衡摩擦力过度
12．(8分)如图甲是某同学研究“小车加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放，测得sAB＝50
cm，遮光条的宽度d＝1.14
cm(计算结果保留三位有效数字)．
(1)某次实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t1＝2.0×10－2s，则小车经过光电门时的速度v1＝________m/s.
(2)本次实验中小车运动的加速度a1＝________m/s2.
(3)实验中，该同学认为细线对小车的拉力F等于重物重力的大小，改变重物的重量测出多组重物的重量和对应遮光条通过光电门的时间，计算出小车相应运动的加速度a，通过描点作出图象乙，分析图线的AB段可得出的实验结论是____________________________．
(4)此图线的BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________．
A．小车与轨道间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．重物的重量太大
D．所用小车的质量太大
解析：(1)数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出遮光条通过光电门的平均速度，即遮光条经过光电门时小车的瞬间速度为：
v1＝＝
m/s＝0.570
m/s.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式v＝2as得：
a＝eq
\f(v,2s)＝
m/s2≈0.325
m/s2.
(3)分析图线的AB段可得出的实验结论是：AB段几乎是直线，所以a随F的增大线性增大．
(4)此图线的BC段明显偏离直线向下弯曲，说明随重物质量的增加，不再满足a随F的增大线性增大；造成此误差的主要原因是未满足小车的质量远大于重物的质量．故正确的选项为C.
答案：(1)0.570　(2)0.325　(3)a随F的增大线性增大　(4)C
13．(12分)一物体沿斜面向上以12
m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数(g取10
m/s2)．
解析：由图象可知上滑过程的加速度a上＝
m/s2＝
6
m/s2，
下滑过程的加速度a下＝
m/s2＝4
m/s2.
上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图：
上滑过程a上＝＝gsin
θ＋μgcos
θ，下滑过程a下＝gsin
θ－μgcos
θ，
解得θ＝30°，μ＝.
答案：θ＝30°　μ＝
14．(12分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2
kg，动力系统提供的恒定升力F＝28
N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10
m/s2.
(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝8
s时到达高度h＝64
m．求飞行器所受阻力Ff的大小；
(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝6
s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h.
解析：(1)由h＝at2得：a＝2
m/s2，
由F－Ff－mg＝ma得：Ff＝4
N.
(2)前6
s向上做匀加速运动，最大速度：
v＝at＝12
m/s.
上升的高度：h1＝at2＝36
m.
然后向上做匀减速运动，
加速度：a2＝＝12
m/s2.
上升的高度：h2＝＝6
m.
所以上升的最大高度：h＝h1＋h2＝42
m.
答案：(1)4
N　(2)42
m
15．(12分)如图所示，水平传送带以2
m/s的速度运动，传送带长AB＝20
m，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，取g＝10
m/s2.试求：
(1)工件开始时的加速度a；
(2)工件的速度为2
m/s时，工件运动的位移；
(3)工件由传送带左端运动到右端的时间．
解析：(1)工件被放在传送带上时初速度为零，相对于传送带向左运动，受滑动摩擦力向右，大小为f＝μmg，工件加速度a＝＝μg＝0.1×10
m/s2＝1
m/s2，方向水平向右．
(2)工件加速到2
m/s时，所需时间t0＝＝
s＝2
s，
在t0时间内运动的位移为：
s0＝at＝×1×22
m＝2
m，方向水平向右．
(3)由于s0＜20
m，故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止，一起运动至B端．
工件做匀速运动的时间为：t1＝＝
s＝9
s，
工件由传送带左端运动到右端共用时间为：
t＝t0＋t1＝11
s.
答案：(1)1
m/s2，方向水平向右　(2)2
m，方向水平向右　(2)11
s