2018-2019学年粤教版物理必修一 第四章 力与运动 单元测试

2018-2019学年粤教版高中物理必修一 第四章 力与运动 单元测试
一、单选题
1.一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α．B与斜面之间的动摩擦因数是（?? ）
A.?tanα??????????????????????????????????B.?cotα??????????????????????????????????C.?tanα??????????????????????????????????D.?cotα
2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是（?? ）
A.?细绳一定对小球有拉力的作用B.?细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力C.?细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D.?轻弹簧一定对小球有弹力的作用
3.下列说法中正确的是? （???）
A.?电梯对站在电梯里的人的支持力，在电梯上升时总比下降时大B.?人在湿地上行走时容易下陷，是因为人对湿地的压力大于湿地对人的支持力C.?两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动D.?“神舟”号飞船返回地面的过程中先打开降落伞，着地前缓冲发动机喷气减速，后安全着陆，在这过程中飞船惯性不变。
4.如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为 m 的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不 计，货物获得的加速度 a 与绳子对货物竖直向上的拉力 T 之间的关系图像如图乙所示。 由图可以判断下列说法错误的是(重力加速度为 g)（?? ）?????? 图甲??????? ??????????????图乙
A.图线与纵轴的交点 M 的值 B.图线的斜率等于物体质量的倒数 C.图线与横轴的交点 N 的值 D.图线的斜率等于物体的质量
5.质量为m的物体从高处释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度a＝，则f的大小为（???）
A.????????????????????????????B.????????????????????????????C.?f＝mg???????????????????????????D.?
6.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.50m／s2的加速度向上拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取l0m／s2)?? (?? )
A.?510 N?????????????????????????????????B.?490 N?????????????????????????????????C.?890 N?????????????????????????????????D.?910 N
7.如图所示，在匀速行驶的列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是（?? ）
A.?若小球向左滚动，则列车一定在向右加速???????????B.?若小球向左滚动，则列车可能在向右减速C.?列车向右运动时突然刹车，小球向右滚动???????????D.?列车向右运动时突然刹车，小球向左滚动
8.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（?? ）
A.??????????B.????????????C.??????????D.?
9.物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上。对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 ?；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 ?。则下列判断正确的是(??? )
A.?弹簧的原长为 ???????????????????????????????????????????B.?两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C.?两种情况下稳定时两物块的加速度不相等?????????D.?弹簧的劲度系数为
10.在行车过程中，遇到紧急刹车，乘员可能受到伤害．为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假定乘客质量为50kg，汽车车速为108km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小最接近（?? ）
A.?50N??????????????????????????????????B.?300N??????????????????????????????????C.?800N??????????????????????????????????D.?1080N
二、多选题
11.电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，g=10m/s2 ， 关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）
A.?电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2?????B.?电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2C.?电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2?????D.?电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2
12.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是（?? ）
A.?小敏同学所受的重力变小了????????????????????????????????B.?小敏对体重计的压力小于体重计对小敏的支持力C.?电梯可能在向上运动???????????????????????????????????????????D.?电梯的加速度大小为 ，方向一定竖直向下
13.关于牛顿第一定律的说法正确的是（? ）
A.?牛顿第一定律不能在实验室中用实验验证???????????B.?牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.?惯性定律与惯性的实质是相同的?????????????????????????D.?物体的运动不需要力来维持
三、填空题
14.歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做它的惯性将 （填“增大”“减小”或“不变”），它的运动状态 （填“易于改变”或“不易于改变”）。
15.物体A、B的质量之比为MA：MB=1：4．使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA：tB= ；若它们受到的阻力相等，那么它们停下来的时间之比为tA：tB= ．
四、解答题
16.如图，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为m=2kg，管长为L=24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到F=16N竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做加速运动，空管下落的同时，在M处将一个大小不计的小球，沿管的轴线以大小为v0=10m/s初速度竖直上抛，不计空气阻力．取g=10m/s2 ． 求小球经过多长时间从管的N端穿出？
五、综合题
17.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处．细线的另一端拴一质量为m的小球，求：
（1）当滑块至少以多大加速度a 向左运动时，小球对滑块的压力等于零；
（2）当滑块以a=2g的加速度向左运动时，求线中拉力T等于多少？

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【分析】设每个物体的质量为m，B与斜面之间动摩擦因数为μ．以AB整体为研究对象，根据平衡条件得2mgsinα=2μmgcosα+μmgcosα，解得。故选A。【点评】正确选取研究对象可以使解决问题更简单，本题用整体法比用隔离法简单一些。
2.【答案】B
【解析】【解答】解：当小车处于匀速直线运动时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg，T=0．当小车和小球向右做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律得： 水平方向有：Tsinα=ma，①竖直方向有：F′+Tcosα=mg，②由①知，细绳一定对小球有拉力的作用．由②得：弹簧的弹力 F′=mg﹣Tcosθ=mg﹣ ?cosα=mg﹣macotα当mg=macotα，即a=gtanα时，F′=0．所以细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用，故B正确，ACD错误．故选：B【分析】当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma
3.【答案】C
【解析】【分析】电梯里面上升时也能属于失重状态，下降也能处于超重状态，所以A错。B指的是一对相互作用力，一定是等大的，B错。由于分运动均为匀变速直线运动，则合加速度一定为恒定值，所以C对。惯性与物体的质量有关，在喷气时，由于飞船质量减小，所以惯性变小，D错。【点评】此类题型考察了物理学中常见的问题。
4.【答案】D
【解析】【解答】对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有：T-mg=ma，得：a= ?g；当a=0时，T=mg，故图线与横轴的交点N的值TN=mg，C不符合题意；当T=0时，a=-g，即图线与纵轴的交点M的值aM=-g，A不符合题意；图线的斜率表示质量的倒数 ，C不符合题意，D符合题意；故答案为：D。【分析】根据牛顿第二定律分析a-T函数关系式，分析图象斜率含义。
5.【答案】A
【解析】【分析】对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有，解得，A正确，【点评】本题关键是对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解．
6.【答案】B
【解析】【分析】绳子对建筑材料额拉力为F，对人的拉力也为F，以材料为研究对象，由牛顿第二定律可得，以人为研究对象，则，根据牛顿第三定律工人对地面的压力大小为490N。故选B。【点评】容易题。注意绳子的拉力不等于物体的重力。
7.【答案】C
【解析】【解答】解：A、B、若小球向左滚动，即小球的相对于车向左运动，知列车的向左的速度小于小球的向左的速度，所以若正在向左运动，则在减速，若列车正在向右运动，则列车的速度在增加，做加速运动．故A错误，B错误．C、D、列车向右急刹车时，小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于列车运动的速度，即小球要相对列车向右滚．故C正确，D错误．故选：C．【分析】一切物体，不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动，都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，根据惯性知识进行分析．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，所以D正确．故答案为：D．【分析】完成一次下蹲动作．先失重后超重是解本题的关键点。
9.【答案】D
【解析】【解答】以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为 .设弹簧的原长为l0.根据牛顿第二定律得：第一种情况：对A：k（l1-l0）=ma；第二种情况：对A：k（l0-l2）=2ma ；由两式解得， ， ，AC不符合题意，D符合题意.第一种情况弹簧的形变量为△l=l1-l0= l1- l2；第二种情况弹簧的形变量为△l=l0-l2= l1- l2；B不符合题意.故答案为：D.【分析】本题考查学生灵活运用“整体法”和“隔离法”选取研究对象解决问题的能力。题中两物体稳定后相对静止一起作匀加速直线运动，两物体具有相同的加速度，可采用先整体、再隔离的方法选取研究对象进行受力分析，然后运用牛顿第二定律列式联立求解；也可以分别隔离两物体，对两物体进行受力分析，应用牛顿第二定律列式联立求解。
10.【答案】B
【解析】【解答】解：乘客的加速度与车一样，即加速度a= = 负号表示加速度方向与速度方向相反，故乘客加速度的大小为6m/s2 ， 乘客在安全带的作用力下产生加速度，根据牛顿第二定律可知，安全带对乘客的作用力为F=ma=50×6N=300N．答案为：B．【分析】在刹车过程中可以近似的将汽车的加速度当做人在安全带的作用下的加速度，根据牛顿第二定律即可求解。
二、多选题
11.【答案】B,C
【解析】【解答】解：电梯中的人观察到弹簧秤的示数变小了，物体所受的拉力小于重力，合力竖直向下，处于失重状态，可能加速度下降，也可能减速上升．设电梯的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：???? mg﹣F=ma? 代入解得a=2m/s2 ． 故选BC【分析】弹簧秤的示数测量物体对弹簧称的拉力大小．电梯中的人观察到弹簧秤的示数变小了，物体所受的拉力小于重力，合力竖直向下，处于失重状态，可能加速度下降，也可能减速上升．根据牛顿第二定律求解加速度的大小．
12.【答案】C,D
【解析】【解答】解：A、体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小．故A不符合题意B、晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力，大小相等．故B不符合题意C、电梯做向上的减速运动也会是失重状态，示数小于其重力．故C符合题意D、以人为研究对象，竖直向下为正方向，则：mg﹣FN=ma 求得：a= ，方向竖直向下．故D符合题意故答案为：CD【分析】人所受的重力始终保持不变，体重计示数小于体重说小晓敏对体重计的压力小于重力，处于失重状态；处于失重状态只能说明加速度的方向向下，而真实的运动情况可能向上运动也可能向下运动，由当人静止时和运动时对秤的压力大小，再根据牛顿第二定律即可得出加速度的大小。
13.【答案】A,B,D
【解析】【解答】牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，故A正确；惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律（即牛顿第一定律）则是反映物体在一定条件下的运动规律，故C不正确；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，故B、D正确。【分析】牛顿第一定律反映的是一切物体在不受外力作用的情况下所遵循的规律，自然界中不受力作用的物体是不存在的，所以在无法用实验来验证。而牛顿第一定律的意义在于，力是改变物体运动状态的原因，但物体的运动不需要力来维持。惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质。
三、填空题
14.【答案】减小；易于改变
【解析】【解答】惯性只跟物体的质量有关，要想较容易的改变自身的运动状态，就要减小物体的质量。歼击机在进入战斗状态时要抛掉副油箱，目的是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性，使自身的运动状态容易改变，以提高歼击机的灵活性。【分析】质量是惯性的唯一决定因素，质量越大，惯性越大，质量小，惯性小。惯性越小，物体的灵活性越好。歼击机战斗灵活性是主要的。
15.【答案】1：1；1：4
【解析】【解答】解：物体在水平地面上滑行，合外力为动摩擦力f=μmg，故物体做加速度a=μg的匀减速运动，初速度相同，那么由匀变速运动规律可知运动时间相同，故tA：tB=1：1；物体在水平地面上滑行，若它们受到的阻力相等，那么由牛顿第二定律可得：A、B两物体做匀减速运动的加速度aA：aB=MB：MA=4：1，所以，由匀变速运动规律可知tA：tB=aB：aA=1：4；故答案为：1：1；1：4．【分析】根据摩擦力由牛顿第二定律求得加速度之比，即可由匀变速规律求得运动时间之比．
四、解答题
16.【答案】解：对管，根据牛顿第二定律，有mg﹣F=ma根据运动学公式，有h= at2对小球，以向上为正，根据位移时间公式，有﹣（h+L）=v0t﹣ gt2解得：t=4s答：经过4s时间小球从管的N端穿出．
【解析】【分析】管匀加速下降，球先减速下降后加上升，整个过程为匀变速运动，根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可
五、综合题
17.【答案】（1）解：对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定律，有： 水平方向：F合=Fcos45°=ma竖直方向：Fsin45°=mg解得：a=g（2）解：当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设F与水平面夹角为θ，根据牛顿第二定律，有：F合=Fcosθ=ma=2mgFsinθ=G解得：tanθ= F= =
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求出支持力为零时小球的加速度；（2）先判断小球是否脱离斜面飘起，再根据求解第二定律列式求解拉力的大小．