力与运动 单元测试1

章末检测
一、选择题（每小题3分，共30分）
1.下列说法正确的是（ ）
A.大人把小孩撞倒，大人撞小孩的力大于小孩撞大人的力
B.大人把小孩撞倒，是因为大人的质量比小孩的质量大，所以大人的惯性也大
C.以卵击石，石没损伤而蛋破，但蛋对石的作用力与石对蛋的作用力大小相等
D.马拉车加速前进时，马对车的拉力大于车对马的拉力
答案：BC
2.下列说法正确的是（ ）
A.牛顿是国际单位制中的一个基本单位
B.牛顿是力学单位中采用国际单位制单位的一个导出单位
C.在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制单位，不能采用其他单位
D.在有关力学的分析计算中，如果不是采用国际单位制单位，则牛顿第二定律F=kma中的k就不能等于1
答案：BD
3.一个在水平地面上做直线运动的物体在水平方向上只受摩擦力f的作用，当对这个物体再施加一个水平向右的推力F作用时，下面叙述中可能出现的是（ ）
A.物体向右运动，且加速度为零 B.物体向左运动，且加速度为零
C.物体向右做加速运动 D.物体向左做加速运动
答案：AC
4.物体放在地面上，人用力将它竖直向上提起离开地面的瞬间（ ）
A.人对物体的力大于物体对人的力 B.人对物体的力等于物体对人的力
C.人对物体的力大于物体所受的重力 D.人对物体的力等于物体所受的重力
答案：BC
5.弹簧下吊一物体，当静止时，弹簧伸长4 cm，当拉弹簧使其运动时，弹簧伸长6 cm，则弹簧拉物体的运动情况可能是（ ）
A.向上加速运动，加速度为5 m/s2 B.向上加速运动，加速度为2 m/s2
C.向上减速运动，加速度为5 m/s2 D.向上减速运动，加速度为2 m/s2
答案：A
6.用3 N的水平恒力，在水平面上拉一质量为2 kg的物体从静止开始运动，在2 s内通过的位移是2 m，则物体的加速度大小和所受的摩擦力大小分别是（ ）
A.0.5 m/s2，2 N B.1 m/s2，1 N
C.1.5 m/s2，0 D.2 m/s2，0.5 N
答案：B
7.质量为m的木箱在粗糙水平面上，当水平推力F作用于木箱时，木箱产生的加速度为a，若作用力变为2F，而方向不变，则木箱产生的加速度（ ）
A.大于2a B.等于2a C.大于a，小于2a D.等于a
答案：A
8.在砌好的房架上加盖屋顶，为使落在屋面上的雨滴能尽快淌离屋顶，如图6-13所示的α角应取（ ）
图6-13
A.60° B.120° C.90° D.150°
答案：C
9.如图6-14所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和所受外力的合力变化情况是（ ）
图6-14
A.合力减小，速度变小
B.合力减小，速度变大
C.合力先变小后变大，速度先变大后变小
D.合力先变大后变小，速度先变小后变大
答案：C
10.(2005全国高考理综Ⅰ，14)一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度.人对电梯底部的压力为（ ）
A.mg B.2mg C.mg D.mg
解析：以人为研究对象：N-mg=mg N=mg
底板对人的支持力与人对底板的压力大小相等.
答案：D
二、填空题（每小题8分，共16分）
11.我国发射的“神舟”号载人飞船在载人舱着陆前，由于空气阻力的作用，有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数为k，载人舱的质量为m，则此匀速下落过程中载人舱的速度大小应为______________.
答案：
12.在“探究牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如图6-15所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,由此可算出小车的加速度a=______________m/s2，若实验中交流电频率变为60 Hz，但计算中仍引用50 Hz，这样测定的加速度将偏___________（填“大”或“小”）.
图6-15
该实验中，为验证小车质量M不变时，加速度与外力F成正比，小车质量M和砂质量m分别选取下列四组值：
A.M＝500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
B.M＝500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 g
C.M＝200 g，m分别为50 g、75 g、100 g、125 g
D.M＝200 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g
若其他操作都正确，那么在选用____________组值测量时所画出的aF图线比较准确，在选用此组值，m取____________g时实验误差较大.
答案：0.69 小 B 50
三、论证计算题（共54分）
13.（8分）如图6-16所示，一个质量为2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体受到与水平方向成37°的斜向上拉力F=10 N作用后，求：（g取10 m/s2；sin37°=0.6；cos37°=0.8 ）
图6-15
（1）10 s末物体的速度；
（2）若10 s后撤去拉力，则物体此后再经过5 s滑行的距离是多大？
答案：（1）22.5 m/s （2）81.25 m
14.（8分）滑雪运动员依靠手中撑杆用力往后推地获得向前的动力，一个运动员的质量是60 kg，撑杆对地面向后的平均作用力为300 N，力的持续作用时间是0.4 s，两次用力的时间间隔是0.2 s，不计摩擦阻力.若运动员从静止开始做直线运动，求0.6 s内的位移是多少？6 s内的位移又是多少
答案：0.8 m，62 m
15.（11分）质量为3 t的汽车在恒定牵引力的作用下开上一个山坡，且山坡的坡度为每前进1 m升高1 cm.汽车启动后在1 min内速度由0增加到21.6 km/h.已知运动过程中摩擦阻力为2 000 N，求汽车的牵引力有多大？
答案：2 600 N
16.（12分）如图6-17所示，质量为m的物体m3放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，对物体施加一个与水平方向成θ角的力F.试求：
图6-17
（1）物体在水平面上运动时力F的值.
（2）力F取什么值时，物体在水平面上运动的加速度最大？
（3）物体在水平面上运动所获得的最大加速度的数值.
解析:（1）物体在水平面上运动，F的值中隐蔽着临界问题，用极限法将物理现象推向极端.
当F有最小值时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，此时物体的受力如右图所示，由图得：
F1cosθ=μN F1sinθ+N=mg
解得：F1=
当F有最大值时，物体对地面的压力刚好为零，则
F2sinθ=mg,所以F2=
所以F取值为
≤F≤.
（2）当F=F2=时，加速度最大.
（3）am==gcotθ.
答案：（1）≤F≤
（2）F=
（3）gcotθ
17.（15分）(2006全国高考理综Ⅰ，24)一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时，传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动.经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.
解析：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0.根据牛顿定律，可得
a=μg
设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有
v0=a0t v=at
由于a此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹.
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有
s0=a0t2+v0t′ s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0-s
由以上各式得l=.
答案：
知识长廊
g的含义
地球周围存在一个引力场，它对处在场中的任何物体都施加作用力.引力场的强度定义为地球对引力场中每1 kg物体的作用力.即g=G/m，g的单位是N/kg.它在数值上与重力加速度的大小相等.因此，g可以是9.8 m/s2或9.8 N/kg.这一结果表明，我们可以从两方面来理解g的含义：①在地球表面附近的重力加速度为9.8 m/s2.②地球对在其表面附近的每1 kg物体施加9.8 N的作用力.
关于超重与失重的对话
下面是中央电视台主持人对中国首位航天员杨利伟的专访摘录，披露了他乘坐飞船飞上太空的经历以及执行航天任务前的训练情况.请就这段谈话发表自己的看法与感想.
主持人：我们知道你进行了长达5年的航天训练，这个过程是我们正常人难以承受的.你觉得哪一段的训练或者哪一种训练让你难忘？
杨利伟：我们的训练都挺让人难忘的，它有好多项目是去挑战自己的承受能力，比如大气层的压力，等于8个人压在你身上，这个感觉是非常难以承受，压得非常厉害.如果没有经过训练，这么大的劲肯定受不了.类似这些训练，都会给你留下深刻的印象.
主持人：上升的时候挑战更大，还是着陆的时候对人的身体极限更大？
杨利伟：返回的时候.
主持人：你在什么时候感觉到失重？
杨利伟：船箭分离的时候.
主持人：那时候是怎样的感觉？
杨利伟：腾空的感觉，好像自己被抛起来一样.
主持人：船里的东西都抛起来了吗？
杨利伟：抛起来了.
主持人：你当时身体内部是怎样的感觉呢？
杨利伟：血液往头上冲.当时有一点儿错觉，感觉是头朝下.在太空飞行中，我还多次在舱内飘浮起来.
主持人：吃了什么呢？
杨利伟：航空食品.必须一口吃得下去.
主持人：喝了水吗？怎样喝的呢？
杨利伟：喝了.有一个软包装水，上面有饮水管，而且有一个卡子，我把饮水管放在嘴里，打开卡子吸.喝完水之后把水卡上，防止在失重情况下水流出来.
主持人：运行过程当中，我注意到你睡着了.
杨利伟：对.到了休息时间了，我感觉睡着了也挺不容易.
人类能够利用失重的条件做些什么
你是否想过，人类能够利用失重的条件做些什么？下面举几个事例，将会帮助你思考.这里所举的事例虽然还没有完全实现，但科学家们正在努力探索，也许不久的将来就会实现.
在失重的条件下，熔化了的金属的液滴，形状呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠.而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一.
玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米），是现代光纤通信的主要部件.在地面上不可能制成很长的玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它将被拉成小段.而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维.
在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料——泡沫金属.在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它作机翼,又轻又结实.
电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即99.999 9%—99.999 999%.在地面上,冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中.而在太空中“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可以获得纯度极高的产品.
在电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力的影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重条件下，晶体的生长是均匀的，生长出来的晶体也要大得多.
在太空失重的条件下，会生产出地面上难以生产的一系列产品.建立空间工厂，已经不再是幻想.科学家们在太空中做各种实验，青年学生也可以提出自己的太空实验设想，展开你想象的翅膀，为宇宙开发贡献一份力量吧！