章末过关检测(五)
(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
解析：选A.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过推理总结出来的，A正确；牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的理想情况，实际物体所受合外力为零时，物体也保持静止状态或匀速直线运动状态，B错误；任何物体都有惯性，与物体受力情况及运动状态无关，C、D错误．
2．用3 N的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2 kg的木块，从静止开始运动，2 s内的位移为2 m，则木块的加速度为( )
A．0.5 m/s2 B．1 m/s2
C．1.5 m/s2 D．2 m/s2
解析：选B.由匀变速运动位移公式s＝at2得加速度a＝1 m/s2，由于不知地面是否光滑，故不可用a＝求解．
3．一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个重物，平衡时弹簧伸长了4 cm，再将重物向下拉1 cm，然后突然放手，在刚放手的瞬间，重物的加速度a和速度v是( )
A．a＝g/4，方向向上，v＝0
B．a＝g/4，方向向上，v方向向上
C．a＝g，方向向下，v方向向上
D．a＝5g/4，方向向上，v＝0
解析：选A.设物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k
平衡时有mg＝kx1 ①
刚放手时有kx2－mg＝ma ②
由①②得a＝g，方向向上．
刚放手的瞬间，物体的速度仍为零，故选项A正确．
4.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4 s时间内的v－t图像如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为( )
A．和0.30 s B．3和0.30 s
C．和0.28 s D．3和0.28 s
解析：选B.由图像可知，a乙＝ m/s2＝－10 m/s2＝，解得t1＝0.30 s．a甲＝ m/s2，故3a甲＝－a乙，根据牛顿第二、三定律有＝－，得＝3.
5.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站在扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是( )
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
解析：选C.人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅C项正确．
6．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则( )
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
解析：选D.两木块在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a，对B木块，取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－a，所以只有D项正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)
7．关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是( )
A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量
B．为了纪念牛顿，人们把“牛顿”作为力学中的基本单位
C．1 N/kg＝1 m/s2
D．“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位
解析：选ACD.力学中的三个基本物理量是长度、质量和时间，选项A正确；“牛顿”的定义指的是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度所需要的力，即1 N＝1 kg·m/s2，故选项B错误；C正确；“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位，选项D正确．
8.如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时( )
A．物块与斜面间的摩擦力减小
B．物块与斜面间的正压力增大
C．物块相对于斜面减速下滑
D．物块相对于斜面匀速下滑
解析：选BD.当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mgsin θ＝μmgcos θ，则μ＝tan θ(θ为斜面倾角)．当升降机加速上升时，设加速度为a，物块处于超重状态，超重ma.物块“重力”变为G′＝mg＋ma，支持力变为FN′＝(mg＋ma)cos θ＞mgcos θ，B正确．“重力”沿斜面向下的分力G下′＝(mg＋ma)sin θ，沿斜面摩擦力变为Ff′＝μFN′＝μ(mg＋ma)cos θ＞μmgcos θ，A错误．Ff′＝μ(mg＋ma)cos θ＝tan θ(mg＋ma)cos θ＝(mg＋ma)sin θ＝G下′，所以物块仍沿斜面匀速运动，D正确，C错误．
9.如图，物体从倾角为30°的斜面底端以速度v0上滑，然后又返回到斜面底端．已知物体受到的摩擦力为重力的，下列判断正确的是( )
A．物体的最大位移为eq \f(3v,4g)
B．上滑与下滑过程的加速度之比为2∶1
C．上滑与下滑过程所用时间之比为1∶2
D．返回底端的速度与v0之比为1∶
解析：选ABD.上滑过程：mgsin 30°＋mg＝ma1，a1＝g.下滑过程：mgsin 30°－mg＝ma2，a2＝g.最大位移：x＝eq \f(v,2a1)＝eq \f(3v,4g)，A、B正确．由x＝at2得：t1∶t2＝∶＝1∶，C错误．由v2＝2ax得：v2∶v0＝∶＝1∶，故D正确．
10．如图所示，水平传送带两边分别是与传送带等高的光滑水平地面A、B，初速度大小为v1的小物块从与传送带相接的地面A滑上传送带，当绷紧的水平传送带处于静止状态时，小物块恰好可以运动到传送带的中点，如果传送带以恒定速率v2(v2＝2v1)运行，若从小物块滑上传送带开始计时，则小物块运动的v－t图像(以地面为参考系)可能是( )
解析：选AD.对小物块受力分析可知，它滑上传送带后受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff三个力的作用，其中重力与支持力平衡，故由Ff＝μmg＝ma，可得a＝μg，当传送带向右运动时，小物块做匀减速运动到中点时减速到零，然后反向加速，因为v2>v1，且加速度大小不变，故小物块回到A时速度大小仍为v1，加速时间为t1＝，所以选项A正确，B错误；当传送带向左运动时，小物块做匀加速直线运动，根据减速时有v＝2a·，加速运动到B时有v2－v＝2aL，联立解得：v＝v1，加速时间t＝＝＝0.73t1，故选项C错误，D正确．
三、非选择题(本题共6小题，共52分．解答时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)
11．(4分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是________________________________________________________________________
(漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：根据实验原理F＝ma，必须要用打出的纸带来求a，这就需要学生电源和打点计时器，要测量和改变小车的质量，就要用砝码和钩码；要改变小车受到拉力的大小，需用钩码．
答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码) 学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量．
12．(8分)质量一定，在探究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录实验数据如下表所示
小车质量m/kg 小车受的拉力F/N 小车加速度a/(m·s－2)
1.00 0.100 0.08
0.300 0.22
0.500 0.42
0.700 0.59
(1)在如图所示坐标系中，作出a－F图像．
(2)分析图像得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)图像斜率的物理意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)在你所作出的a－F图像中，F等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力________(选填“大”或“小”)．
解析：(1)图像如图所示．
(2)质量一定时，加速度与合外力成正比．
(3)图像斜率的绝对值为质量的倒数.
(4)由m′g－F＝m′a可知，F答案：(1)见解析图 (2)质量一定时，加速度与合外力成正比 (3)图像斜率的绝对值为质量的倒数 (4)大
13．(8分)某航空公司的一架客机在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10 s内下降高度为1 800 m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动．
(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大？
(2)试估算质量为65 kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅(g取10 m/s2)．
解析：(1)由位移公式s＝at2
得a＝＝ m/s2＝36 m/s2
(2)设安全带提供的拉力为F，由牛顿第二定律：
F＋mg＝ma
得F＝m(a－g)＝1 690 N.
答案：(1)36 m/s2 (2)1 690 N
14．(10分)一个静止在水平面上的物体，质量是2.0 kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0 N.
(1)求物体在4 s末的速度．
(2)若在4 s末撤去拉力，求物体继续滑行的时间．
解析：(1)如下图，在前4 s，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律列方程：
水平方向：F－f＝ma
竖直方向：N－G＝0
a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2
vt＝v0＋at＝(0＋1.5×4) m/s＝6.0 m/s
(2)4 s后，受力分析如图所示，水平方向：－f＝ma′
竖直方向：N－G＝0
a′＝＝ m/s2＝－1.0 m/s2
vt′＝v0′＋a′t′＝6.0 m/s＋(－1.0 m/s2)t′＝0
t′＝＝＝6.0 s.
答案：(1)6.0 m/s (2)6.0 s
15．(10分)举重运动员在地面上能举起120 kg的重物，而在运动的升降机中却只能举起100 kg的重物，求升降机的加速运动的加速度．若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量为多大的重物？(g取10 m/s2)
解析：运动员在地面上能举起120 kg的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F＝1 200 N，在运动的升降机中却只能举起100 kg的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度，对于重物，F－mg＝ma
a＝＝ m/s2＝2 m/s2
当升降机以2.5 m/s2的加速度加速下降时，重物处于失重状态，对于重物，mg－F＝ma′
得m＝＝ kg＝160 kg.
答案：2 m/s2 160 kg
16．(12分)如图甲所示，质量m＝1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像(v－t图像)如图乙所示，g取10 m/s2，求：
(1)2 s内物块的位移大小s和通过的路程L；
(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.
解析：(1)在2 s内，由题图乙知：
物块上升的最大距离：s1＝×2×1 m＝1 m
物块下滑的距离：s2＝×1×1 m＝0.5 m
所以位移大小s＝s1－s2＝0.5 m
路程L＝s1＋s2＝1.5 m.
(2)由题图乙知，沿斜面向上运动的两个阶段加速度的大小
a1＝4 m/s2 ①
a2＝4 m/s2 ②
设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有
0～0.5 s内：F－Ff－mgsin θ＝ma1 ③
0．5～1 s内：Ff＋mgsin θ＝ma2 ④
由①②③④式得F＝8 N.
答案：(1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N
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(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
2．用3 N的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2 kg的木块，从静止开始运动，2 s内的位移为2 m，则木块的加速度为( )
A．0.5 m/s2 B．1 m/s2
C．1.5 m/s2 D．2 m/s2
3．一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个重物，平衡时弹簧伸长了4 cm，再将重物向下拉1 cm，然后突然放手，在刚放手的瞬间，重物的加速度a和速度v是( )
A．a＝g/4，方向向上，v＝0
B．a＝g/4，方向向上，v方向向上
C．a＝g，方向向下，v方向向上
D．a＝5g/4，方向向上，v＝0
4.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4 s时间内的v－t图像如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为( )
A．和0.30 s B．3和0.30 s
C．和0.28 s D．3和0.28 s
5.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站在扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是( )
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
6．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则( )
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)
7．关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是( )
A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量
B．为了纪念牛顿，人们把“牛顿”作为力学中的基本单位
C．1 N/kg＝1 m/s2
D．“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位
8.如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时( )
A．物块与斜面间的摩擦力减小
B．物块与斜面间的正压力增大
C．物块相对于斜面减速下滑
D．物块相对于斜面匀速下滑
9.如图，物体从倾角为30°的斜面底端以速度v0上滑，然后又返回到斜面底端．已知物体受到的摩擦力为重力的，下列判断正确的是( )
A．物体的最大位移为eq \f(3v,4g)
B．上滑与下滑过程的加速度之比为2∶1
C．上滑与下滑过程所用时间之比为1∶2
D．返回底端的速度与v0之比为1∶
10．如图所示，水平传送带两边分别是与传送带等高的光滑水平地面A、B，初速度大小为v1的小物块从与传送带相接的地面A滑上传送带，当绷紧的水平传送带处于静止状态时，小物块恰好可以运动到传送带的中点，如果传送带以恒定速率v2(v2＝2v1)运行，若从小物块滑上传送带开始计时，则小物块运动的v－t图像(以地面为参考系)可能是( )
三、非选择题(本题共6小题，共52分．解答时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)
11．(4分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是________________________________________________________________________
(漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
12．(8分)质量一定，在探究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录实验数据如下表所示
小车质量m/kg 小车受的拉力F/N 小车加速度a/(m·s－2)
1.00 0.100 0.08
0.300 0.22
0.500 0.42
0.700 0.59
(1)在如图所示坐标系中，作出a－F图像．
(2)分析图像得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)图像斜率的物理意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)在你所作出的a－F图像中，F等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力________(选填“大”或“小”)．
13．(8分)某航空公司的一架客机在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10 s内下降高度为1 800 m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动．
(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大？
(2)试估算质量为65 kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅(g取10 m/s2)．
14．(10分)一个静止在水平面上的物体，质量是2.0 kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0 N.
(1)求物体在4 s末的速度．
(2)若在4 s末撤去拉力，求物体继续滑行的时间．
15．(10分)举重运动员在地面上能举起120 kg的重物，而在运动的升降机中却只能举起100 kg的重物，求升降机的加速运动的加速度．若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量为多大的重物？(g取10 m/s2)
16．(12分)如图甲所示，质量m＝1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像(v－t图像)如图乙所示，g取10 m/s2，求：
(1)2 s内物块的位移大小s和通过的路程L；
(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.
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