沪教版 物理 必修一 第5章 研究力和运动的关系 寒假复习题word版含解析

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沪教版 物理 必修一 第5章 研究力和运动的关系 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.雨滴从高空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下列各图中能大致反映雨滴运动情况的是(　　)
A．B．C．D．
2.由牛顿第二定律知，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
3.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球(　　)

A． 一定相碰
B． 一定不相碰
C． 不一定相碰
D． 难以确定是否相碰
4.如图所示，A、B两小球分别连在轻绳两端，B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为(　　)

A． 都等于
B．和0
C．和·
D．·和
5.如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是 (　　)

A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
6.如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为(　　)

A．sinα
B．gsinα
C．gsinα
D． 2gsinα
7.光滑水平面上放置质量分别是为m、2m的A，B两个物体，A，B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A，B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为(　　)

A．μmg
B． 2μmg
C． 3μmg
D． 4μmg
8.在车厢中的A是用绳拴在底部的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车厢做匀减速运动，则下列选项图中能正确表示刹车期间车内情况的是(　　)
A．B．C．D．
9.如图所示，质量为M的木板，上表面水平，放在水平桌面上，木板上面有一质量为m的物块，物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，若要以水平外力F将木板抽出，则力F的大小至少为(　　)

A．μmg
B．μ(M＋m)g
C．μ(m＋2M)g
D． 2μ(M＋m)g
10.如图所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，且一直作用下去，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由此可判定(　　)

A． 小球向前运动，再返回停止
B． 小球向前运动再返回不会停止
C． 小球始终向前运动
D． 小球向前运动一段时间后停止
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)(2016·无锡一中)如图所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边，三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下列说法正确的是(　　)

A． 物体沿DA滑到底端时具有最大速率
B． 物体沿EA滑到底端所需时间最短
C． 物体沿CA下滑，加速度最大
D． 物体沿DA滑到底端所需时间最短
12.(多选)如图所示，一向右运动的车厢顶部悬挂两个小球M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情境，由此可知车厢的运动情况及两小球相对车厢运动的可能情况是(　　)

A． 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止
B． 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动
C． 车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动
D． 车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止
13.(多选)如图所示，一个质量为M的人站在台秤上，用跨过定滑轮的绳子，将质量为m的物体自高处放下，当物体以a加速下降(a＜g)时，则(　　)

A． 物体处于失重状态
B． 细绳对人的拉力为mg
C． 台秤的读数为(M－m)g－ma
D． 台秤的读数为(M－m)g＋ma
14.(多选)如图所示，质量相同的木块A、B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始弹簧处于自然状态，现用水平恒力F推木块A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，以下说法正确的是(　　)

A． 两木块速度相同时，加速度aA＝aB
B． 两木块速度相同时，加速度aAC． 两木块加速度相同时，速度vAD． 两木块加速度相同时，速度vA>vB


分卷II
三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.如图，质量M＝1 kg的木板静止在水平面上，质量m＝1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F，


(1)若力F恒为8 N，经1 s铁块运动到木板的左端，求木板的长度L；
(2)若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长．试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力Ff随力F大小变化的图象．
16.一同学家住在23层高楼的顶楼，他想研究一下电梯上升的运动过程．某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5 kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上．电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层停止．在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示：

根据表格中的数据，求：
(1)电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；
(2)电梯在中间阶段上升的速度大小；
(3)该楼房平均每层楼的高度．
17.质量M＝3 kg的长木板放在光滑水平面上．在水平恒力F＝11 N作用下由静止开始向右运动．如图所示，当速度达到1 m/s将质量m＝4 kg的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间动摩擦因数μ＝0.2，物块可视为质点．g取10 m/s2.求：

(1)物块刚放到木板上时，物块和木板的加速度分别为多大？
(2)木板至少多长才能使物块与木板最终保持相对静止？
(3)物块与木板相对静止后物块受到的摩擦力大小？
18.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．



答案解析
1.【答案】C
【解析】对雨滴进行受力分析可得mg－kv＝ma，则雨滴做加速度减小的加速运动．
2.【答案】D
【解析】由牛顿第二定律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．
3.【答案】B
【解析】两球一开始同小车一起做匀速直线运动，当车停止时，小球水平方向不受力的作用，所以水平方向要保持原来的运动状态，即两球会继续保持原来的运动状态不变，也就是速度和方向都相同，因此，在不考虑阻力的情况下，它们一定不会相碰．故选B.
4.【答案】C
【解析】当A、B球静止时，弹簧弹力F＝(mA＋mB)gsinθ，当绳被剪断的瞬间，弹簧弹力F不变，对B分析，则F－mBgsinθ＝mBaB，可解得aB＝·，当绳被剪断后，球A受的合力为重力沿斜面向下的分力，F合＝mAgsinθ＝mAaA，所以aA＝，综上所述选项C正确．
5.【答案】B
【解析】小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合力方向沿虚线向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，根据三角形定则作图，如图所示，故空气对小鸟的作用力为F2，B正确．

6.【答案】C
【解析】木板沿斜面加速下滑时，猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，加速度为零．将木板和猫作为整体，根据牛顿第二定律F合＝F猫＋F木板＝0＋2ma(a为木板的加速度)，
整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小，
即F合＝3mgsin α，解得a＝gsinα，所以C正确．
7.【答案】C
【解析】当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合力为μmg，由牛顿第二定律知aA＝＝μg，对于A、B整体，加速度a＝aA＝μg，由牛顿第二定律得F＝3ma＝3μmg.
8.【答案】D
【解析】金属球比车厢内同体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车厢还是向右运动，氢气球比同体积空气质量小，惯性小，运动状态容易改变，相对车厢向左运动．
9.【答案】D
【解析】将木板抽出的过程中，物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，物块的加速度大小为am＝μg，要抽出木板，必须使木板的加速度大于物块的加速度，即aM>am＝μg，对木板受力分析如图．

根据牛顿第二定律，得：F－μ(M＋m)g－μmg＝MaM
得F＝μ(M＋m)g＋μmg＋MaM>μ(M＋m)g＋μmg＋μMg＝2μ(M＋m)g.
10.【答案】C
【解析】作出小球相应的v－t图象如图所示，小球的运动方向由速度的方向决定．由图象可以看出，小球的速度方向始终没有变化，故小球始终向前运动，故选C.

11.【答案】CD
【解析】根据牛顿第二定律得mgsinθ＝ma，解得：a＝gsinθ，可知倾角越大，加速度越大，所以C对．设底边AB长度为d，由2a＝v2，得：v＝，可知倾角越大，滑到底端时速率越大，所以A错．由＝at2得t＝，可知倾角为45°时，t最小，所以B错，D对．
12.【答案】AB
【解析】由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其基线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对静止，说明M正在摆动，而N既有可能相对车厢静止，也有可能是相对车厢刚好摆到图示位置，则A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体运动状态改变，合外力一定不为零，故不会出现N球悬线竖直静止的情况．D错误．
13.【答案】AD
【解析】对物体受力分析，受重力和拉力，加速下降，根据牛顿第二定律，有：mg－FT＝ma①，可知物体对绳子的拉力小于重力mg，处于失重状态．故A正确；物体对绳子的拉力小于重力mg，所以绳子对人的拉力也小于mg.再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据共点力平衡条件，有：FN＋FT＝Mg②，由①②，解得FN＝(M－m)g＋ma.故B、C错误，D正确．
14.【答案】BD
【解析】从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，物体A的加速度逐渐减小，而B的加速度逐渐增大，在vA＝vB之前，A的加速度先大于B的加速度，后小于B的加速度，所以aA＝aB时，vA>vB，此后A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，所以vA＝vB时，aB>aA，故B、D正确，之后aA减小，aB增大，直到vA＝vB时，弹簧压缩至最短．
15.【答案】(1)1 m
(2)

【解析】(1)铁块：F－μ2mg＝ma1①
木板：由牛顿第二定律：
μ2mg－μ1(M＋m)g＝Ma2②
设木板的长度为L，经时间t铁块运动到木板的左端，则：
x木＝a2t2③
x铁＝a1t2④
x铁－x木＝L⑤
联立①②③④⑤解得：L＝1 m⑥
(2)①当F≤μ1(m＋M)g＝2 N时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力成正比，即：Ff＝F
②当F>μ1(m＋M)g＝2 N时，如果M、m相对静止，铁块与木板有相同的加速度a，则：F－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a⑦
F－Ff＝ma⑧
解得：F＝2Ff－2⑨
此时：Ff≤μ2mg＝4 N，即F≤6 N⑩
所以：当2 N③当F>6 N时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为：Ff＝μ2mg＝4 N
Ff－F图象如图所示：

16.【答案】(1)1.6 m/s2　0.8 m/s2　(2)4.8 m/s　(3)3.16 m
【解析】(1)0～3.0 s，加速阶段有：F1－mg＝ma1
得：a1＝1.6 m/s2
13．0～19.0 s，减速阶段有：mg－F2＝ma2
得：a2＝0.8 m/s2
(2)中间阶段是匀速运动，v＝a1t1＝1.6×3 m/s＝4.8 m/s
(3)电梯上升的总高度H＝t1＋vt2＋t3＝69.6 m
则层高为h＝≈3.16 m.
17.【答案】(1)2 m/s2　1 m/s2　(2)0.5 m　(3)N
【解析】(1)放上物块后，物块的加速度：a1＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2，
木板的加速度：a2＝，
代入数据解得：a2＝1 m/s2；
(2)当两物体达到速度相等后保持相对静止，故a1t＝v＋a2t，代入数据解得：t＝1 s，
1 s内物块位移：x1＝a1t2，代入数据解得x1＝1 m，
木板位移：x2＝vt＋a2t2，代入数据解得：x2＝1.5 m
所以板长L＝x2－x1＝0.5 m；
(3)相对静止后，对整体，
由牛顿第二定律得：F＝(M＋m)a，
对物块Ff＝ma，
代入数据解得：Ff＝N.
18.【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．