第六章《力与运动》同步测试2

第6章　力与运动测评
(时间：45分钟，满分：100分)
说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷的选择题的答案填入答题栏内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答．共100分，考试时间45分钟．
第Ⅰ卷(选择题　共40分)
一、本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．
1．下列关于惯性的说法正确的是
A．火箭升空时速度增大，惯性增大
B．宇航员从地球到达太空，惯性减小
C．战斗机战斗前抛掉副油箱，惯性增大
D．给空卡车装满货物，卡车的惯性增大
2．如图所示，一个劈形物体M，各表面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是
A．沿斜面向下的直线　　　　　
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线
3．(2008广东高考理基，2)人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．人受到的合外力不为零
D．人受到的合外力方向与速度方向相同
4．在2008年北京奥运会上，比利时选手埃勒博第一跳就轻松越过2.05 m的横杆，凭借这一成绩获得奥运会女子跳高冠军，如图所示．忽略空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是
A．埃勒博起跳之后的上升过程处于超重状态
B．埃勒博起跳之后的下落过程处于失重状态
C．埃勒博起跳时地面对她的支持力大于她的重力
D．埃勒博起跳离开地面时的速度至少为15 m/s
5．如图，U形槽放在水平桌面上，物体M放于槽内静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，与槽底之间无摩擦．使槽与物体M一起以6 m/s2的加速度向左水平运动时
A．弹簧对物体的压力为零
B．物体对左侧槽壁的压力等于零
C．物体对左侧槽壁的压力等于3 N
D．弹簧对物体的压力等于6 N
6．一个氢气球重10 N，它所受空气浮力的大小为16 N，用一根轻绳拴住．由于水平方向风力的作用，使轻绳与地面成60°角，由此可知绳的拉力F1和气球所受水平风力F风的大小为
A．F1＝4 N　F风＝4 N
B．F1＝2 N　F风＝4 N
C．F1＝2 N　F风＝2 N
D．F1＝4 N　F风＝2 N
7．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是指汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．刹车线的长度s既与汽车开始刹车时的速度v有关，也与汽车轮胎和路面间的动摩擦因数μ有关．如图所示为某种汽车在地面Ⅰ和地面Ⅱ上刹车时，s与v2的关系图像．若用μ1、μ2分别表示汽车轮胎与地面Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数．则关于μ1和μ2的大小关系，下列判断正确的是
A．μ1>μ2 B．μ1＝μ2
C．μ1<μ2 D．条件不足，无法判断
8．(2008上海高考，11)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s内物体的
A．路程为65 m
B．位移大小为25 m，方向向上
C．速度改变量的大小为10 m/s
D．平均速度大小为13 m/s，方向向上
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、实验题：本题15分，把答案填在题中横线上．
9．利用如图所示的实验装置探究“加速度a与力F及物体质量M的定量关系”．其中，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶(总质量为m)，D为一端带有定滑轮的长木板(实验时已经平衡了摩擦力)．
(1)若保持砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与质量M及对应的数据如下表所示：
序号
1
2
3
4
5
小车的加速度a/(m·s－2)
1.98
1.48
1.00
0.67
0.50
小车质量M/kg
0.25
0.33
0.50
0.75
1.00
质量倒数/kg－1
4.00
3.00
2.00
1.33
1.00
①根据上表数据，为了反映F不变时a与M的关系，请在下图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图像．
②根据图线得出F不变时a与M的关系是________________________________．
(2)小车质量一定，探究加速度a与F的关系时，某同学根据测量记录的数据，作出图像如图所示
①根据图像得到的结论是__________________________________________．
②图像斜率的物理意义是____________________________________________．
③在实验中，我们认为细线的拉力F等于砂桶的重力，实际上细线的拉力F__________(填“大于”“小于”或“等于”)．
三、本题共3小题，每小题15分，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．
10．质量为60 kg的人站在升降机的台秤上，升降机以2 m/s的速度竖直下降．突然此人发现台秤的示数变为630 N，并持续了2 s，求升降机在这2 s内下降的高度(取g＝10 m/s2)．
11．如图所示，一水平传送带以2 m/s的速度做匀速运动，传送带两端的距离为s＝20 m，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所用的时间是11 s．则物体与传送带之间的动摩擦因数是多少？
12．(2009山东济南高一检测)如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从A点由静止开始做匀加速运动，前进了0.45 m抵达B点时，立即撤去外力．此后小木块又前进0.15 m到达C点，速度为零．已知木块与斜面间的动摩擦因数μ＝/6，木块质量m＝1 kg.求：
(1)木块向上经过B点时速度为多大？
(2)木块在AB段所受的外力F为多大？(g取10 m/s2)
答案
第5章　研究力和运动的关系测评
1．D　惯性的大小只由物体的质量决定，质量大惯性大，A、B选项中火箭和宇航员的质量都没有变化，故惯性不变，A、B错误．战斗机在空战前抛掉副油箱，减轻自身质量，减小惯性，提高战斗的灵活性，C错误．卡车装满货物，质量变大，卡车的惯性增大，D正确．
2．B　小球在水平方向不受力，且速度为零，根据牛顿第一定律，小球在水平方向将保持静止(速度为零)的状态，该方向上不会发生位移，只在竖直方向向下运动，所以在碰到斜面前的运动轨迹是竖直向下的直线，B正确．
3．A　因人随电梯做匀速运动，人处于平衡状态，所受合外力一定为零，C、D错误．人受重力和支持力大小相等、方向相反，合力为零．假若人受摩擦力作用，摩擦力沿水平方向，则合外力就不能为零，与人所处的状态矛盾，A对B错．
4．BC　埃勒博起跳之后的上升过程和下降过程，只受重力，加速度等于重力加速度g，故处于完全失重状态，A错B对．埃勒博起跳时地面对她的支持力大于她的重力，她才能获得向上的加速度和速度，C对．埃勒博起跳时做上抛运动，根据v＝2gh，vt＝＝ m/s＝6.4 m/s，即埃勒博起跳的速度至少为6.4 m/s.
5．B　槽与物体一起向左加速运动时，物体所受的合外力由牛顿第二定律可知F＝ma＝3 N，物体在静止时，弹簧对它的压力为3 N，刚好提供其做加速运动的合外力，故此时物体受到左侧槽壁对其的支持力应为零，则物体对左侧槽壁的作用力也为零，故选项B正确．
6．D　气球受重力G、浮力F浮、风力F风和绳子拉力F1的作用，重力G和浮力F浮在竖直方向，气球受这几个力作用处于平衡状态．浮力和重力的合力F＝F浮－G＝(16－10) N＝ 6 N．F与风力F风的合力F′必与绳的拉力F1的方向相反．
F1＝F′＝＝4 N
F风＝F cot60°＝2 N.
正确选项是D.
7．C　汽车刹车后做匀减速直线运动，加速度大小a＝＝μg，根据推论公式得v2＝2as＝2μgs，tanθ＝＝＝，图像Ⅰ的夹角大于图像Ⅱ的夹角，故μ1＜μ2，C正确．
8．AB　物体以30 m/s的初速度竖直上抛，到最高点的时间t＝＝ s＝3 s，可见上抛运动的后2 s物体处于下落阶段．物体上升到达的高度H＝＝ m＝45 m，从最高点下落2 s时下降的高度h＝gt＝×10×22 m＝20 m，物体在5 s内的路程l＝H＋h＝65 m，在5 s内的位移s＝H－h＝25 m，方向向上，A、B正确.5 s末物体的速度v＝gt1＝20 m/s，方向向下，故5 s内速度改变量Δv＝－v－v0＝－(20＋30) m/s＝－50 m/s，方向向下．物体在5 s内的平均速度＝＝5 m/s，方向向上．
9．答案：(1)①见解析　②a与M成反比　(2)①质量一定时，加速度a与力F成正比　②质量的倒数　③小于
解析：(1)为了能够由图像简单、直观地找出F不变时，a与M的关系，坐标系的横轴应该表示质量倒数 /kg－1.根据数据描点、连线得图像如图所示．根据图像得出，F不变时，a与M成反比．
(2)根据图像得到的结论是：质量一定时，加速度a与力F成正比．
图像斜率的物理意义是质量的倒数．以砂桶为研究对象，根据牛顿第二定律可知，细绳的拉力小于砂桶的重力．
10．答案：3 m
解析：升降机匀速下降时，台秤的示数等于人的重力600 N，当台秤的示数变为630 N时，人处于超重状态，台秤对人的支持力等于630 N，此时人和升降机有向上的加速度，根据牛顿第二定律：a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2.
升降机匀减速下降时，初速度v0＝2 m/s，加速度a′＝－0.5 m/s2，时间t＝2 s
根据s＝v0t＋a′t2＝2×2 m＋×(－0.5)×22 m＝3 m.
11．答案：0.1
解析：物体放到传送带上，刚开始一段时间物体相对传送带向后滑动，但相对地向前运动．
选取地面为参照物，物体在传送带的滑动摩擦力作用下从静止开始做匀加速直线运动，其加速度a＝mgμ/m＝μg
当物体的速度达到传送带的速度v0＝2 m/s时，物体与传送带相对静止，物体一直以2 m/s速度匀速运动到另一端．
物体开始做匀加速运动的时间为t1＝v0/a
匀加速直线运动的时间为t2＝t－t1
由运动学公式得：at＋v0t2＝s
解得μ＝0.1.
12．答案：(1)1.5 m/s　(2)10 N
解析：(1)撤去外力后，小木块做匀减速运动从B运动到C，
加速度大小为a＝gsinθ＋μgcosθ＝7.5 m/s2
对这段匀减速运动有v－v＝－2as1
代入数值可解得
vB＝＝ m/s＝1.5 m/s.
(2)设外加恒力为F，则刚开始从A运动到B的加速度为
a1＝－(gsinθ＋μgcosθ)
刚开始是做匀加速直线运动，故有v＝2a1s1
代入数据可求得F＝10 N.