鲁科版高中物理必修1第6章《力与运动》测试卷

第6章《力与运动》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为(　　)

A．mg
B．mg
C．mg
D．mg
2.质量m＝10 kg的物体受到F＝20 N的合力的作用，该物体的加速度为(　　)
A． 0.5 m/s2
B． 2 m/s2
C． 20 m/s2
D． 200 m/s2
3.(2016·郑州国语学校)一物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑．若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，则它能上滑的最大路程是(　　)

A．
B．
C．
D．
4.如图，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
5.下列说法正确的是(　　)
A． 起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力
B． 子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力
C． 大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力
D． 将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的
6.如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧的长度为L1；若将A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是(　　)

A．L2B．L2>L1
C．L2＝L1
D． 由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系
7.如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是(　　)

A． 两物体在4 s时改变运动方向
B． 在1～3 s时间内两物体间摩擦力为零
C． 6 s时两物体的速度为零
D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同
8.蹦极(BungeeJumping)是一项户外休闲活动．跳跃者站在约40米以上高度的位置，用橡皮绳固定住后跳下，落地前弹起．下图为蹦极运动的示意图，弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是(　　)

①经过B点时，运动员的速率最大
②经过C点时，运动员的速率最大
③从C点到D点，运动员的加速度增大
④从C点到D点，运动员的加速度不变
A． ①③
B． ②③
C． ①④
D． ②④
9.由牛顿第二运动定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为(　　)
A． 牛顿第二运动定律不适用于静止的物体，适用于运动的物体
B． 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到
C． 推力小于摩擦力，加速度是负值
D． 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止的物体仍静止
10.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动后匀速运动．探测器是通过喷气而获得推力的．以下关于喷气方向的描述中正确的是(　　)
A． 探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B． 探测器加速运动时，竖直向下喷气
C． 探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D． 探测器匀速运动时，不需要喷气
11.质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在时间t内的位移为x，则F的大小为(　　)
A．
B．
C．
D．
12.理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律．关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是(　　)
A． 只要接触面“相当光滑”，物体在水平面上就能匀速运动下去
B． 这个实验实际上是永远无法做到的
C． 利用气垫导轨，就能使实验成功
D． 要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止
二、实验题(共3小题)
13.为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示．



(1)图(a)是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示. 则OD间的距离为________cm.图(b)是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，则加速度大小a＝________m/s2(保留三位有效数字)


(2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为________．
14.(多选)如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一，通过位移的测量来代替加速度的测量，即＝.用这种替代成立的操作要求是 (　　)

A．实验前必须先平衡摩擦力
B．必须保证两小车的运动时间相等
C．两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动
D．小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小
15.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．

(1)下列说法正确的是________．
A．在探究加速度与质量的关系时，应该保证拉力的大小不变
B．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响
C．在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可
D．在探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该用折线将所描的点依次连接
(2)在实验中，某同学得到了一条纸带如图所示，选择了A、B、C、D、E作为计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.30 cm、x4＝8.92 cm，电源频率为50 Hz，可以计算出小车的加速度大小是________m/s2.(保留两位有效数字)

(3)某同学将长木板右端适当垫高，其目的是________．如果长木板的右端垫得不够高，木板倾角过小，用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，他绘出的a－F关系图象可能是________．
A.B.
C.D.
三、计算题(共3小题)
16.如图所示，水平粗糙桌面上有A、B两个小滑块，之间连接一弹簧，A、B的质量均为m，现用水平恒力F拉滑块B,使A、B一起在桌面上以加速度a向右做匀加速直线运动，已知弹簧在弹性限度内，两物块与桌面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g.求：

(1)两物块与桌面的动摩擦因数μ；
(2)撤掉F的瞬间，A的加速度大小，B的加速度大小．
17.11月9日是全国消防日，它的由来是与火警电话号码“119”分不开的．某社区为加强居民的安全防火意识，于11月9日组织了一次消防演习．其中有个项目“模拟营救被困人员”，某消防员作为伤员在被救楼层等待营救，一名选手在消防队员的指导下，背起伤员沿安全绳由静止开始往地面滑行，经过3 s时间安全落地．为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员测出了下滑过程中轻绳受到的拉力与伤员和选手总重力的比值随时间变化的情况如图所示，g＝10 m/s2，求：
(1)伤员与选手下滑的最大速度；
(2)伤员被救楼层距离地面的高度．

18.在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动，如图，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道之间平滑连接，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，不计空气阻力，斜坡倾角θ＝37°，试分析：(g＝10 m/s2)

(1)若人和滑板的总质量为m＝60 kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小？
(2)若由于受到场地限制，B点到C点的水平距离为x＝20 m．为了确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对AB长L应有怎样的要求．
四、填空题(共3小题)
19.如图所示，甲、乙两队举行拔河比赛，甲队获胜．如果甲队对绳的拉力为F甲，地面对甲队的摩擦力为Ff甲，乙队对绳的拉力为F乙，地面对乙队的摩擦力为Ff乙，绳的质量不计，则有F甲________F乙，Ff甲________Ff乙．(均填“＞”“＝”或“＜”)

20.如图所示，质量相同的A，B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．

21.A，B质量分别为0.1 kg和0.4 kg，A，B间的动摩擦因数为0.5，放置在光滑的桌面上，要使A沿着B匀速下降，则必须对物体B施加的水平推力F至少为________．(g取10 m/s2)




答案解析
1.【答案】D
【解析】设每根支架对照相机的支持力为F，由平衡条件可知竖直方向上3Fcos 30°＝mg，解得F＝mg，根据牛顿第三定律知，每根支架中承受的压力大小为F′＝mg，故D项正确．
2.【答案】B
【解析】根据牛顿第二运动定律得：a＝＝m/s2＝2 m/s2，故B正确．
3.【答案】C
【解析】物体沿斜面匀速下滑时，合力为零，由平衡条件得，物体所受的滑动摩擦力大小为Ff＝mgsinθ，当物体沿斜面向上滑动时，根据牛顿第二定律有mgsinθ＋Ff＝ma，由此解得a＝2gsinθ，方向沿斜面向下，根据v＝2ax，解得x＝.故选C.
4.【答案】D
【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，容器中的水处于完全失重状态，水对容器的压力为零，无论如何抛出，水都不会流出．故D项正确．
5.【答案】D
【解析】起重机钢索对货物的拉力和货物对钢索的拉力、子弹对木块的力与木块对子弹的力、大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力、图钉对木板的力和木板对图钉的力都是作用力和反作用力，作用力与反作用力总是大小相等的，故A、B、C选项不正确，D选项正确．
6.【答案】C
【解析】A、B在粗糙水平面上运动时，对A、B整体，根据牛顿第二定律有：a＝－μg；对物体B，根据牛顿第二定律得：kx－μmBg＝mBa，解得：x＝，即弹簧的伸长量与动摩擦因数无关，所以L2＝L1，即选项C正确．
7.【答案】D
【解析】对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，4 s时两个物体受到的力最大，但力F方向依然向右，故加速度方向依然向右，速度方向与加速度方向相同，速度继续增大，方向向右，故A错误；根据牛顿第二定律可知：在1～3 s时间内两物体AB受到合外力，故整体向右做匀加速运动，AB保持相对静止，故B在方向向右的摩擦力作用下做匀加速直线运动，故B错误；由图分析可知，物体一直向右做加速运动，在6 s末时速度最大，故C错误；在这段时间内两物体AB受到向右的外力，根据牛顿第二定律可知整体向右做加速运动，AB保持相对静止，故B在摩擦力作用下向右做加速直线运动，故B物体所受的摩擦力方向与力F方向一致，故D正确．
8.【答案】B
【解析】在BC段，运动员所受重力大于弹力，向下做加速度逐渐减小的变加速运动，当a＝0时，速度最大，即在C点时速度最大，②对．在CD段，弹力大于重力，运动员做加速度逐渐增大的变减速运动，③对，故选B.
9.【答案】D
【解析】由牛顿第二运动定律F＝ma知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，A、B、C错误，D正确．
10.【答案】C
【解析】探测器由静止沿与月球表面成一倾斜角的直线飞行，加速运动时，其推力和月球对探测器的引力的合力应与其加速运动的方向相同，喷气方向应与F推方向相反，使其反作用力在探测器上产生两个分力，其中一个分力产生加速度，另一个分力与引力平衡，如图所示，探测器匀速运动时，必受平衡力作用，因此应竖直向下喷气，使其反作用力大小与引力大小相等、方向相反，故选C.

11.【答案】A
【解析】由牛顿第二定律F＝ma与x＝at2，得出F＝＝
12.【答案】B
【解析】理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的，选项B正确；即使接触面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，选项A错误；利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已，选项C错误；力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因，所以D错误．
13.【答案】(1)1.20　0.933　(2)1：2
【解析】(1)OD间的距离为1.20 cm；由图线可知a＝，解得a＝0.933 m/s2；(2)乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，根据牛顿第二定律，则有：F＝M乙a,2F＝M丙a；因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1∶2.
14.【答案】BC
【解析】通过位移的测量来代替加速度的测量的原理，是根据初速度为零的匀加速直线运动的位移时间公式x＝at2得出的，则要求初速度为零，运动时间要相等．此实验不需要平衡摩擦力，小车所受的水平拉力不等于砝码(包括小盘)的重力，B、C正确．
15.【答案】(1)A　(2)0.62　(3)平衡摩擦力　B
【解析】(1)探究加速度与质量的关系时，应该控制力不变， A正确；若不满足“重物的质量远小于小车的质量”这一条件，重物的重力就不等于小车受到的拉力，探究过程会产生影响，B错误；在探究加速度与力的关系时，需测量至少5次，记录五组数据，画出图象，根据图象探究关系，C错误；探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该将点拟合成一条倾斜的直线，D错误．
(2)加速度a＝
＝m/s2
≈0.62 m/s2.
(3)长木板右端垫高的目的是平衡摩擦力，若木板倾角过小，即平衡摩擦力不足，会出现有拉力，但加速度仍为零的情况，即B图．
16.【答案】(1)－　(2)a　－a
【解析】(1)对A、B整体分析有F－μ·2mg＝2ma
得μ＝－
(2)对A隔离分析有F弹－μmg＝ma　得F弹＝F
撤掉F的瞬间弹簧弹力不变，A的加速度仍为a，
对B有F弹＋μmg＝ma2，a2＝－a，方向向左．
17.【答案】(1)6 m/s　(2)13 m
【解析】(1)0－1 s匀加速下降，产生的加速度为：
a1＝＝6 m/s2
1 s末的速度为：v＝a1t1＝6×1 m/s＝6 m/s
下降的高度为：h1＝a1t＝3 m
(2)1－2 s内匀速下降，下降的高度为：
h2＝vt2＝6×1 m＝6 m
2－3 s内匀减速下降：a3＝＝－4 m/s2
下降高度为：h3＝vt3＋a3t＝4 m
高度为：h＝h1＋h2＋h3＝(3＋6＋4) m＝13 m
18.【答案】(1)2 m/s2　(2)为了确保人身安全，AB长L应小于50 m
【解析】(1)人在斜坡上受力如图：
设下滑加速度为a，由牛顿第二定律可得：
mgsinθ－μFN＝ma
mgcosθ＝FN
解得：a＝g(sinθ－μcosθ)＝10×(sin 37°－0.5×cos 37°)＝2 m/s2
(2)人先在斜坡上下滑，后在水平面的做匀减速运动，加速度为a1，受力分析如图：
在水平面上运动时，由牛顿第二定律可得：μmg＝ma1
下滑至B点的速度为v，B到C做匀减速运动，末速度为0，有：v2＝2a1x
从A到B做初速度为0的匀加速直线运动有：v2＝2aL
代入数据解得：L＝50 m
当L大于50 m时，水平面的长度就得大于20 m，为了确保人身安全，AB长L应小于50 m.

19.【答案】＝　>
【解析】拔河比赛时，甲队对绳子的力和乙队对绳子的力大小是相等的，各队的输赢情况取决于各队所受的摩擦力，甲队获胜是由于甲队所受的摩擦力比乙队所受的摩擦力大．
20.【答案】2g(方向向下)　0
【解析】在悬线剪断之前，A，B可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于重力mg，当剪断悬线瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故A受向下为mg的弹力和向下为mg的重力，故A的加速度a1＝＝2g，方向向下．对B而言，受力不变，即B的加速度为零．
21.【答案】10 N
【解析】依题意知A在竖直方向做匀速直线运动，故μFN＝mAg，得FN＝2mAg；A在水平方向有FN＝mAa，得a＝2g.对于A、B这一整体有F＝(mA＋mB)a＝10 N.