2012高一物理单元测试 第五章 力与运动 (鲁科版必修1)(15份)

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名称 2012高一物理单元测试 第五章 力与运动 (鲁科版必修1)(15份)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2012-04-08 13:13:57

文档简介

《牛顿运动定律》单元练习
一、选择题(本题共12小题,每题3分,共36分,每题有一个或一个以上选项正确)
1.以下对于惯性的认识中不正确的是( )
A.一个物体移至北极重量变大,惯性增大。
B.处于完全失重状态的物体惯性消失
C.相同力作用下加速度小的物体惯性大
D.速度大的物体可在冰面滑得更远,说明速度越大时惯性越大
2.如图1所示,重物B放在光滑的平板车A上,并用一条轻质弹簧与A连结起来。当A和B已达到稳定的匀速向左的运动状态时,B受力情况是( )
A.重力、支持力
B.重力、支持力、弹簧拉力
C.重力、支持力、弹簧拉力、摩擦力
D.重力、支持力、向前运动的力
3.对作用与反作用的下列认识正确的是( )
A.用50N的力推桌子,桌子不动时反作用力是50N,桌子被推动时反作用力要小于50N
B.一个真实的力F可以正交分解为F1和F2 ,分力F1 和F2各有一个反作用力
C.地球对苹果的吸引力远大于苹果吸引地球的力
D.刀切菜时,刀给菜的力与菜给刀的力一样大
4.放在光滑平面上的物体受水平向右的力F1和水平向左的力F2,原先F1>F2,物体向右运动。在F1逐渐减小到等于F2的过程中,发生的物理情景是
A.物体向左运动,速度逐渐增到最大
B.物体向右运动,速度逐渐增到最大
C.物体向右运动,速度逐渐减小到
D.物体向左运动,速度逐渐减小到零
5.如图2所示,质量为m的小物体A与劈状物B以共同的加速度沿光滑斜面下滑,斜面保持不动,则A受到的合外力( )
A.等于
B.等于零
C.B的质量未知,不能确定
D.等于
6.放在水平光滑面上的物体A和B质量分别为m1和m2,水平恒力F作用在A上时(图3),A、B作用力大小是N1;水平恒力F作用在 B上时,A、B间作用力大小为N 2,则( )
A. B.
C. D.
7.如图4,原来静止在升降机水平地板上的物体A,被一伸长的弹簧拉着,仍保持静止。突然发现物体A被弹簧拉动,则此时升降机所作的运动可能是:
A.匀速上升
B.加速下降
C.加速上升
D.减速上升
8.某物速度图线如图5中左图所示,图5中右方4张图中,哪张图最恰当地表示了该物体受的合外力与时间的关系 ( )
9.如图6(a),滑块M在质量为m的重物拉动下产生加速度a1。若将重物m撤去,改用拉力F拉细绳,如图(b)所示,且F=mg,此时滑块加速度为a2。则:( )
A.a2=a1
B.a2>a1
C.a2D.滑块与水平面之间有无摩擦不明,无法判定。
10.有水平恒力F作用在物体上使物体从静止起沿水平面作直线运动,ts后撤去外力F,结果再经过去时ts物体正好停止。则运动全程中物体和水平面之间的摩擦力为( )
A.F B.
C. D.
11.手托着一本书使它作下述各种情况的运动,那么,手对书本的作用力最大的情况是( )
A.使书竖直向下匀加速运动
B.使书竖直向上匀减速运动
C.使书水平向左匀速运动
D.使书水平向右匀减速运动
12.用手托住一个悬挂在轻弹簧下的砝码盘,使弹簧正好保持原长e0(图7),盘内放一个质量为m的砝码,然后突然放手。则砝码对盘的正压力正好等于mg的情况发生在( )
A.盘下落的全过程中
B.释放盘的一瞬间
C.盘下落到有最大速度时
D.盘下落到速度为零时
二、填空题(本题共8小题,每题4分,共32分)
13.力F在时间t内使质量是m的物体移动距离s,则相同的力在一半时间内使质量一半的物体移动的距离是_______ 。
14.放在光滑力平面上的物体,在恒力F1作用下,获得4m/s2的加速度,方向正西;若物体在F1、F2两个恒力共同作用下,获得3m/s2的加速度,方向正北。则在F2单独作用下,物体加速度的大小为______m/s2,方向是_____。
15.升降机顶部有一弹簧,弹簧下面挂一个球,当升降机以2m/s2的加速度上升时,弹簧伸长4mc,如果升降机以1m/s2的加速度加速下降时,则弹簧伸长________cm(g=10m/s2)
16.一物体的质量是8kg,在40N的水平拉力作用下,沿桌面从静止开始运动,物体和桌面间的动摩擦因数为0.2,如果在物体运动后的第2s末,把水平力撤去,物体从开始到停止一共走过的距离为_________。(g取10m/s2)
17.图8中物块A和B的质量分别是2kg和3kg,放在光滑水平面上,两面者间用一条细线相连,现用水平恒力F沿线张紧的方向拉物块使它们运动,若线能承受的最大拉力是6N,则F的最大值是_______N,方向是_______。(填向左、向右)
18.如图9,A、B叠放在一起,置于光滑水平面上,质量分别为mA=3kg、mB=5kg,在10N的水平拉力F作用下一起向右运动,若F作用在物体A上,则A、B间摩擦力的大小为________N;若F改换作用在B上,则A、B间摩擦力的大小为______N。
19.如图10所示,光滑水平地面上木块A与B在水平推力F作用下匀加速直线运动,木块A和B的质量分别为mA和mB,两者之间有轻质弹簧相连,某时刻撤去外力,则此时刻A、B的加速度分别为_____、_______。
20.物体以16m/s的初速度滑上倾角为30°的斜面,物体与斜面间的摩擦系数为,在3s内物体的位移是________。
三、计算题(共32分)
21.(8分)一物从地面被竖直向上弹出,弹出时速度是10m/s,结果能向上升起5m高,当它回落时所受空气阻力与它上升时所受空气阻力一样大,则此物落到地面时速度变为多大?(g取9.8m/s2)
22.(8分)如图11所示,质量为1kg的长木板A放在倾角的光滑斜面上,A的一端用细绳系住,细绳跨过光滑的滑轮又系着一个重物c,当质量为0.8kg的小物块B在长木板(与下表面平行)上下滑且在s内滑下1.25m时,重物正好不动。求c的重量。(g=10m/s2)
23.(8分)如图12,平台P的质量是40kg,站在平台上的人质量是60kg, 图中滑轮a和b以及绕过滑轮的绳子质量都不计,所有摩擦也不计。a挂在天花板上。当人用力向下拉绳时可使人和平台一起升起。若人用的力是300N,求:(1)平台上升的加速度;(2)上升过程中人对平台的压力。(g取10m/s2)
24.(8分)如图13,木板质量M=1kg,平放在光滑水平面上,滑块的质量m=0.5kg,放在离木板左端距离l=0.75m处,已知滑块与木板间的动摩擦因数u=0.2,今用水平向右的拉力F=4.5N作用在木板上,从静止开始将木板从滑块下抽走,求:
(1)经多少时间木板能从滑块下抽走?
(2)在这过程中滑块向前运动了多少距离?(g取10m/s2)









答案与提示:
一、1.A B D 2.A 3.D 4.B
5.D 6.A D 7.B D 8.D
9.B 10.B 11.D 12.C
二、13. 14.5,东偏北37° 15.3
16.15m 17.15,向右 18.6.25, 3.75
19.、 20.15m
三、21.解:设上升时加速度为a,下落时为a’。
上升时,。
上升阶段有
下落阶段有
(1)+(2)
。则
22.解:对B的滑动,。对B又有。
对A的平衡有。则
23.解:(1)将人和平台作为整体隔离,其受力情况如图14。据题给条件可知图中T=300N。由F合=ma可得4T-(M+m)g=(M+m)a,
(2)隔离人,其受力如图15。由F合=ma得T+Q-mg=ma,解得Q=60×(10+2)-300=420N。
人对平台的压力N与Q互为反作用,
24.解:(1)如图16,从开始的情况Ⅰ到后来的Ⅱ时,木板从滑块下抽出。
对滑块:,;
对木板:F-umg=Ma’,。由图16易知:,则
(2)L=。第5章《力与运动》单元测试
一、选择题(本题共14小题,共70分,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是 (  ) A.物体受到恒力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
【解析】 物体受到恒力作用时,速度改变,故选项A错、B对;物体受到的合力为零时,它可能做匀速直线运动,故选项C错;曲线运动中运动方向与合力不共线,故D错.
【答案】 B
2.下列说法正确的是 (  A.汽车运动的越快越不容易停下来,是因为汽车运动的越快,惯性越大
B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
【解析】 汽车运动的越快越不容易停下来,是因为汽车的初速度大,故A错;物体的惯性只跟质量有关,质量大、惯性大,故D对,B错,把一个物体竖直向上抛出后能继续上升,是因为物体有惯性,C错.
【答案】 D
3.刹车距离是汽车安全性能的重要参数之一.图中所示的图线分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间的摩擦是滑动摩擦.据此可知,下列说法中正确的是 (  )
A.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好
B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好
C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好
D.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车与地面间的动摩擦因数较大
【解析】 由题图,若以相同的车速开始刹车,乙车的刹车距离小,乙车先停下来,因此乙车的刹车性能好,乙车与地面间的动摩擦因数较大,故选项B对、ACD错.
【答案】 B
4.如图所示,质量为m的人站在升降机里,如果升降机的加速度的绝对值为a,升降机底板对人的支持力F=mg+ma,则可能的情况是 (  )
A.升降机以加速度a向下加速运动
B.升降机以加速度a向上加速运动
C.在向上运动中,以加速度a制动
D.在向下运动中,以加速度a制动
【解析】 升降机对人的支持力F=mg+ma,故升降机处于超重状态,且有向上的加速度.而A、C选项中加速度均向下,即处于失重状态.故只有B、D选项正确.
【答案】 BD
5.原来静止的物体受到外力F的作用,右图所示为力F随时间变化的图线,则与F-t图象对应的v-t图象是下图中的 (  )
【解析】 由F-t图象可知,在0~t内物体的加速度a1=,做匀加速直线运动;在t~2t内物体的加速度a2=,但方向与a1反向,做匀减速运动,故选B.
【答案】 B
6.(·漳州模拟)如图所示,物体A放在固定的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说法中正确的是(  )
A.若A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑
B.若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止
C.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度将增大
【解析】 若A原来静止,则满足mgsinα≤μmgcosα=Ffm,当加上F时,同样满足(F+mg)sinα≤μ(mg+F)cosα,故A错B对.
若A原来加速下滑,则mgsinα>μmgcosα
加上F后,同理有Fsinα>μFcosα
即物体所受合力变大,故A加速度变大,故C错D对,故选B、D.
【答案】 BD
7.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中直线与横轴间的夹角θ将 (  )
A.变大         B.不变
C.变小 D.与水平面的材料有关
【解析】 设一根橡皮条的拉力为F,有:nF-μmg=ma,得:a=n-μg,可见更换材料,只是改变了物体与水平面之间的摩擦因数大小,并不影响θ角的大小.
【答案】 B
8.如右图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ【解析】 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动,所受摩擦力沿斜面向下,加速度为a1.当小木块的速度与传送带速度相同后,小木块开始以a2的加速度做匀加速直线运动,此时小木块所受摩擦力沿斜面向上,所以a1>a2,在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,故选项D对.
【答案】 D
9.如图(a)所示,用沿斜面的外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出 (  )
A.斜面的倾角
B.物体的质量
C.物体静止在斜面上所需的最小拉力
D.加速度为6m/s2时物体的速度
【解析】 物体的加速度a=F/m-gsinθ.由图(b)知当F=0时,a=-6m/s2,解得θ=37°,故选项A对;当F=20N时,a=2m/s2,解得m=2.5kg,故选项B对;物体静止在斜面上所需的最小拉力等于mgsinθ=15N,故选项C对;因为时间未知,故不能求出加速度为6m/s2时物体的速度.
【答案】 ABC
10.如右图所示,有一物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动,下图中哪个图象能正确表示物体的加速度、速度的x分量随时间变化的关系 (  )
【解析】 设斜面的倾角为θ,物体的加速度为a=gsinθ,其水平分量为ax=gsinθcosθ,不变,故选项A错、B对;物体的水平分速度vx=axt,vx与t成正比,故选项C对、D错.
【答案】 BC
11.(·西安模拟)如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA=6kg、mB=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,在物体A上系一细线,细线所能承受的最大拉力是20N,现水平向右拉细线,g取10m/s2,则(  )
A.当拉力F<12N时,A静止不动
B.当拉力F>12N时,A相对B滑动
C.当拉力F=16N时,B受A的摩擦力等于4N
D.无论拉力F多大,A相对B始终静止
【解析】 设A、B共同运动时的最大加速度为amax,最大拉力为Fmax
对B:μmAg=mBamax
amax==6m/s2
对A、B:Fmax=(mA+mB)amax=48N
当F因为地面光滑,故A错,当F大于12N而小于48N时,A相对B静止,B错.
当F=16N时,其加速度a=2m/s2.
对B:f=4N,故C对.
因为细线的最大拉力为20N,所以A、B总是相对静止,D对. 12.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度.小孩在从高处下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图所示,图中Oa段和cd段是直线.根据此图象可知,小孩跟蹦床相接触的时间为 (  )
A.t1~t4 B.t2~t4
C.t1~t5 D.t2~t5
【答案】 C
13.如图所示,质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时,Ⅰ中拉力大小T1,Ⅱ中拉力大小T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速度a应是 (  )
A.若断Ⅰ,则a=g,方向水平向右
B.若断Ⅱ,则a=,方向水平向左
C.若断Ⅰ,则a=,方向沿Ⅰ的延长线
D.若断Ⅱ,则a=g,竖直向上
【解析】 因为球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连处于平衡状态,弹簧的弹力瞬间不会发生突然变化,而绳子的弹力会发生突然变化,所以若断Ⅱ时弹力和重力的合力仍然是T2,所以加速度是a=,若断Ⅰ时加速度是a=g,竖直向下.
【答案】 B
14.如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢壁上,当车厢加速度增加时,则 (  )
①静摩擦力增加 ②车厢竖直壁对物体的弹力增加 ③物体M仍保持相对于车厢的静止状态 ④物体的加速度也增加
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】 B
二、计算题(本题共包括4小题,共50分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(·文登三中月考)假设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g.若把雨点看做球形,其半径为r,设雨点的密度为ρ,求:
(1)每个雨点最终的运动速度vm(用ρ、r、g、k表示).
(2)雨点的速度达到vm时,雨点的加速度a为多大?
【解析】 (1)当f=mg时,雨点达到最终速度vm,kSv=mg得到kπr2v=ρπr3g
得vm=
(2)由牛顿第二定律得mg-f=ma
则mg-kS()2=ma
解得mg-=ma
即a=g
【答案】 (1) (2)g
16.(2010·湖北部分重点中学联考)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.在第二十九届北京奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录.设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9.0m/s时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h2=4.05m时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s.已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离;
(2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动,求软垫对她的作用力大小.
【解析】 (1)设助跑距离为x,由运动学公式v2=2ax
解得:x==32.4m
(2)运动员过杆后做自由落体运动,设接触软垫时的速度为v′,由运动学公式有:
v′2=2gh2
设软垫对运动员的作用力为F,由牛顿第二定律得
F-mg=ma′
由运动学公式a=
解得:F=1300N
17.如图所示,传送带两轮A、B的距离L=11m,皮带以恒定速度v=2m/s运动,现将一质量为m的物体无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那么物块m从A端到B端所需的时间是多少?(g取10m/s2,cos37°=0.8)
【解析】 将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动
由牛顿第二定律得μmgcos37°-mgsin37°=ma
则a=μgcos37°-gsin37°=0.4m/s2
物体加速至2m/s所需位移
s0==m=5m经分析可知物体先加速5m
再匀速运动s=L-s0=6m.
匀加速运动的时间t1==s=5s.
匀速运动的时间t2==s=3s.
则总时间t=t1+t2=(5+3)s=8s.
【答案】 8s
18.(2010·黄冈中学测试)如图所示,一块质量为m,长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m′的小物体(可视为质点),物体上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌边的定滑轮.某人以恒定的速度v向下拉绳,物体最多只能到达板的中点,已知整个过程中板的右端都不会到达桌边定滑轮处.试求:
(1)当物体刚到达木板中点时木板的位移; (2)若木板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面之间的动摩擦因数应满足什么条件?
【解析】 (1)m与m′相对滑动过程中
m′做匀速运动,有:vt=s1 ①
m做匀加速运动,有:vt=s2 ②
s1-s2=L/2 ③
联立以上三式解得:s2=L/2
(2)设m与m′之间动摩擦因数为μ1
当桌面光滑时有:m′gμ1=ma1 ④
v2=2a1s2 ⑤
由④⑤解得:μ1=
如果板与桌面有摩擦,因为m与桌面的动摩擦因数越大,m′越易从右端滑下,所以当m′滑到m右端两者刚好共速时该动摩擦因数最小,设为μ2
对m有:ma2=m′gμ1-(m′+m)gμ2 ⑥t′=s2′ ⑦
v2=2a2s2′ ⑧
对m′有:vt′=s1′ ⑨
s1′-s2′=L ⑩
联立解得:μ2=
所以桌面与板间的动摩擦因数μ≥第5章《力与运动》单元测试
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共4分。每个小题所给出的四个选项中,有一个或多个是正确的。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
1.关于物体的惯性,下列说法正确的是 ( )
A.运动速度大的物体不容易停,是因为物体速度越大,惯性越大
B.静止的火车启动时,速度变化慢,因为静止的物体惯性大
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小
D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性,因此可以漂浮起来
2.质量为m的物体沿倾角为α的斜面匀速下滑,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,则物体受的摩擦力为 ( )
A.mgsinα B.mg
C.μmgcosα D.μmg
3.测理国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是 ( )
A.刻度尺、弹簧秤、秒表
B.刻度尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.刻度尺、天平、秒表
4.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先加速运动,然后改为匀速运动,再改作减速 运动。则 ( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力大小于物体拉绳的力
C.只有匀速运动时,绳拉物体的力大等于物体拉绳的力
D.不管物体如何运动,绳拉物体的力大等于物体拉绳的力
5.两个质量分别为m1、m2的物体分别置于质量为M
的物体两侧,三个物体均处于静止状态, m1>m2,
α<β,下列说法正确的是 ( )
A.m1对M的压力一定大于m2对M的压力
B.m1对M的摩擦力一定大于m2对M的摩擦力
C.水平面对M的支持力一定等于(M+m1+m2)g
D.水平面对M的摩擦力一定等于零
6.如果将“超市”中运送货物所用的平板车固定在水平地面上,配送员用300 N水平力拖动其上的一箱 60 kg的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动.若配送员拖动平板车由静止开始加速前进,要保证此箱货物一定不从车上滑落,则车的加速度的取值可以为 ( )
A.3.5m/s2 B.5.5 m/s2 C.7.5m/s2 D.9.5m/s2
7.如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上.开始时小车处于静止状态。当小车匀加速向右运动时,下述说法中正确的是: ( )
A.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变大
B.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变小
C.弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
8.质量为m的人站在升降机中,如果升降机运动的加速度大小为a,升降机地板对人的支持力为F=mg+ma,则可能的情况为 ( )
A.升降机以加速度a向下加速运动 B.升降机以加速度a向上加速运动
C.升降机以加速度a向下减速运动 D.升降机以加速度a向上减速运动
9.关于物体速度方向,加速度方向和作用在物体的合外力方向之间的关系,下列说法正确的( )
A.速度方向,加速度方向和合外力的方向三者总是相同的
B.速度可以与加速度成任何夹角,加速度方向和合外力方向总相同
C.速度方向总与合外力方向相同,加速度方向可能与速度方向相同,也可能与速度方
向相反
D.速度方向总与加速度方向相同,可能与合外力方向相,也可能不同
10.在汽车中悬线上挂一小球。实验表明,当小球做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是 ( )
A.汽车一定向右做加速运动
B.汽车一定向左做加速运动
C.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用
第Ⅱ卷(选择题 共60分)
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分。答案填写在答题纸的相应位置上)
11.人在地面上最多能举起质量是60kg的物体,而在 个加速下降的电梯里,最多能举起质量是80kg的物体,此时电梯的加速度为 m/s2。(g=10m/s2)
12.轻弹簧一端固定,另一端系质量为m的小球甲,
同时用轻绳把质量也为m的小球乙相连,如图,
现剪断甲乙间的细绳,则在剪断细绳的瞬间,
甲球的加速度大小为 m/s2,方向为 。
(填向上,向下,g=10m/s2)
13.如图,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹
簧上端固定在框架上,下端栓一个质量是m的小
球,当小球上下震动时,框架始终没有跳起,则
框架对地面压力为零的瞬间,小球加速度大小为

14.探究牛顿第二定律时,一个同学设计了如下实验:将两个相同的小车放在光滑的水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放砝码。(盘与砝码的总质量远小于小车的质量)两小车后端各系一条细绳,一起被一个夹子夹着,开始小车静止。打开夹子,两小车同时开始运动,关上夹子,两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车的位移,用天平测出质量。得到如下数据:
从表中的数据,根据 可知:加速度与力的关系是 。
三、计算题(本题共4小题,共40分,其中16题8分,17题8分,18题12分,17题12分。要求解答应画出受力分析图、写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
15.质量m=5kg的物体,置于倾角α=37°的粗糙斜面上。用平行斜面的大小为40N的力推物体,使其沿斜面向上匀速运动,求地面对斜面体的静摩擦力的大小。
(g=10m/s2,sinα=0.6,cosα=0.8)
16.如图所示,一辆卡车后面用累绳拖着质量是m的物体A向左加速运动,绳与水平地面夹角α=53°,A与地面的摩擦不计。
(1)当卡车以a1=g/2加速运动时,A对地面的压力多大?
(2)当卡车以a2=g加速运动时,求绳的拉力?
17.斜面长10m,高6m,质量为10kg的物体在斜面底部受一个沿斜面向上的力F=100N作用,由静止开始运动。2s内物体移动了4m,2s末撤去力F,求撤去后经多长时间物体返回斜面底端?(g=10m/s2,计算结果可以用根号形式。)
18.质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图像如图7乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C AC D D ACD A C BC B C
6.A 解析:货物与平板车间的摩擦力最多能提供加速度 m/s2,因此要保证此箱货物一定不从车上滑落,则车的加速度不能超过5 m/s2。故A正确。
7.C(小车向右加速运动,悬绳向左偏,则绳中拉力大于重力,弹簧秤读数变大,系统在竖直方向受地面的支持力不变,故C正确。)
10.C(对小球受力分析可知,有向右的加速度,但小车的初速度可能向右也可能向左,汽车的运动情况不确定;M有向右的加速度,一定受到向右的摩擦力。故C选项正确)
11.2.5m/s2 12. 10m/s2 竖直向上 13.
14. (或用语言表述) 成正比
15.以物体为研究对象,由m匀速直线运动得受力如图:1分
则f=10N,N=40N……………………3分
由斜面体为研究对象受力如图:……1分
由M平衡知
根据牛顿第三定律,
f静=32N……………………………………3分
16.(1)由物体运动状态得 受力图1分
…………………2分
则N=mg ……………………1分
由牛顿第三定律得,A对地面的压力为mg ………………1分
(2)设物体刚离开地面时。具有的加速度为a0, 受力图1分
ma0=mg/tanα,则a0=3g/4 ……………………2分
因为a2>a0,所以物体已离开地面。设此时绳与地面成θ角
所以: ……………………2分
方向:tanθ=1,θ=45° 即与水平成45θ斜向上.………………2分
17.向上加速运动:………………………………………………受力图1分
由运动公式得 ……………………2分
由牛顿第二定律得 F-f-mgsinα=ma1
所以:f=20N…………………………………………………………3分
向上减速运动……………………………………………………受力图1分
由牛顿第二定律………………2分
减速运动时间:t2=0.5s x2=1m ……………………………………2分
向下加速运动:……………………………………………………受力图1分
由牛顿第二定律,……………………2分
(或1.58s)
所以:(或2.08s)………………………………2分
18.解:由牛顿运动定律得: ①
由平衡条件得: ②
由图象得:A点,vA=5m/s,加速度aA=2.5m/s2; ③
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s,a=0 ④
代入数据解得:μ=0.125 k=20N·s/m ⑤
m
θ
M


M/g F/N X/cm
小车1 250 20 80
小车2 250 10 40第5章《力与运动》单元测试16
一、选择题
1、下面关于惯性的说法中,正确的是( )
A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大
C.物体的体积越大,惯性越大
D.物体含的物质越多,惯性越大答案:D
2、下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位( )
A. m、N、kg B. kg、m/s2、s
C. m、kg、s D. m/s2、kg、N 答案:C
3、关于作用力和反作用力,以下说法正确的是( )
A.作用力与它的反作用力总是一对平衡力
B.地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大
C.作用力与反作用力一定是性质相同的力
D.凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力 答案:C
4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中( )
A.上升时间大于下降时间
B.上升加速度大于下降加速度
C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度 答案:B、C
5.如图2所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到点并系住物体。现将弹簧压缩到点,然后释放,物体一直可以运动到点.如果物体受到的阻力恒定,则 ( )
A、物体从到先加速后减速
B、物体从到加速运动,从到减速运动
C、物体运动到点时所受合力不为零
D、物体从到的过程加速度逐渐减小
解析:选A、C。在A点,,合外力向右,物体加速运动;在O点,只受,方向向左,物体减速运动。故从到,物体先加速后减速,加速度先减小后增大。从O到B,合外力向左,物体一直减速,加速度一直增大。
6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为A.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则( )
A. a′=a B. a′<2a
C. a′>2a D. a′=2
解析:选C.设阻力为f,依题意有F-Ff=Ma,2F-Ff=Ma′,由上述两式可得a′>2a.
7.一物体质量为,该物体所受合力的大小为,获得加速度为,那么在下图中,正确表示了它们之间函数关系的是( )
解析:选A、D。由,得A正确;又因为为定值,故D正确。
8.如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是( )
A.向右加速运动 B.向右减速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
答案:A、D
9.如图所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1,t2,t3,则( )
A.t1<t2<t3
B.t1>t2>t3
C.t1=t2=t3
D.t1=t2<t3 答案:C
10.如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时( )
A.物块A相对小车仍静止
B.物块A受到的摩擦力将减小
C.物块A受到的摩擦力大小不变
D.物块A受到的弹力将增大 答案:AC
11、如图所示,物体A放在光滑水平桌面上,用一根细绳系住,若在绳的另一端用mg 牛顿的拉力拉物体A 时,A的加速度为a1,若在绳的另一端挂一质量为m的物体时,物体的加速度为a2,则(  )
A. a1>a2
B. a1C. a1=a2
D.无法确定
解析:选A。设物体A的质量为M,若在绳的另一端用mg 牛顿F的拉力拉物体A 时,A的加速度为a1,以A为研究对象,由牛顿第二定律:若在绳的另一端挂一质量为m的物体时,物体的加速度为a2,以A和m整体为研究对象,由牛顿第二定律:,显然有a1>a2,A正确。
12、如图3所示,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动,若木块与地面之间的动摩擦因素为,则木块的加速度为( )
A、
B、
C、
D、
解析:选D。取M为研究对象,对其受力进行正交分解,竖直方向:;水平方向:,两式联立,得:.
二、计算题
13.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少 (g=10 m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.
解析:人站在升降机中的体重计上受力情况.
(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得F合=FN-G=0
所以,人受到的支持力FN=G=mg=60×10N=600N.根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600N.
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律FN-G=ma,FN=G+ma=m(g+a)=60×
(10+4)N=840N,此时体重计的示数为840N,大于人的重力600 N,人处于超重状态.
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg-FN=ma
N=300 N,体重计的示数为300 N,小于
人本身的重力,人处于失重状态.
答案:(1)600N (2) 840N (3) 300N
14.质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间t后
撤去外力F,物体又经时间2t后重新静止.求:
(1)物体所受阻力.
(2)物体发生的总位移.
解析:(1)有F作用时,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F-f=ma1 ①
t时刻速度为v=a1t ②
撤去F后,物体做匀减速直线运动,
有f=ma2 ③ v=2a2t ④
联立①、②、③、④式可求得 v=2Ft/3m,f=F/3,
(2)物体前后两段的平均速度
所以总位移x=·3t=Ft2/m.
答案:(1)f=F/3, (2)x=Ft2/m.
15.2008年5月12日,四川汶川地区发生8级特大地震,给人民生命和财产造成极大危害。危急关头,在党和政府的积极指挥下,英雄的消防官兵及时地出现在灾区人民面前,为他们排忧解难。在一次救援行动中,一名消防队员沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。这名队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果加速时的加速度大小是减速时的加速度大小的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员下滑过程中的最大速度是多少 加速和减速下滑时,消防队员与钢管间的摩擦力之比是多少
解析:设最大速度为Vm,由S=Vmt/2 得:Vm=8 m/s
又Vm=a1t1=a2t2
由题意a1=2a2 t=t1+ t2=3
则t1=1 s t2=2s a1=8m/s2 a1=4m/s2 mg – f1=ma1
且f2-mg=ma2
则f1=l20N f2=840N
所以 f1:f2=1:7 。 答案:8 m/s 1:7
16.质量为M,倾角为的直角劈静置于光滑水平地面上。质量为m的物体放在劈的斜面上,如图序所示,设M=2.0kg,m=1.0kg,=37.物体与劈面间的动摩擦因数=0.25。
(1)若直角劈M静止不动,求物体运动的加速度大小;
(2)现对劈施以水平向左的推力F,要使物体与赢角劈斜面相对静止,则推力F应满足什么条件
(设物体与斜面间的最大静簿擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6, cos37°=0.8)。
解析:(1)对物体m受力分析如图1所示沿斜面方向由牛顿第二定律
mgsin a=g(sin-
=
(2)由题意知,当F取最小值时m恰好不下滑,对物体m受力分析如图2所示, y方向上由平衡条件
………… (1)
X方向由牛顿第二定律得
…………………(2)
又 F…………………………(3)
联立(1)(2)(3)式解得a=5m/s
对整体分析由牛顿第二定律得
由题意知,当F取最大值时m恰好不上滑,对物体m受力分析如图3所示,Y方向上由平衡条件得
………(4)
X方向由牛顿第二定律得
………(5)
联立(3) (4) (5)式解得a=12.3m/s
对整体分析由牛顿第二定律得
综上得要使m相对M不滑动F必须满足的条件是15N≤F≤36.9N
答案:(1) (2) 15N≤F≤36.9N
图2
F
F
F
m
m
a
a
a
O
O
O
O
A
B
C
D
A
mg
F
M
图3第五章《力与运动》单元测试
全卷满分100分,考试时间45分钟
一、不定项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的,请把正确答案填在题目后面的括号内。漏选得3分,错选或不选不得分。)
1.伽利略理想实验交将可靠的事实和抽象思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,有关的实验程序内容如下:
(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动
请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠事实,还是通过思维过程的推论,下列说法中正确的是(括号内数字表示上述程序的号码)
A.事实(2)、事实(1)、推论(3)、推论(4)
B.事实(2)、推论(1)、推论(3)、推论(4)
C.事实(2)、推论(3)、推论(1)、推论(4)
D.事实(2)、推论(1)、推论(4)、推论(3)
答案:C
2.关于惯性的大小,下列说法中正确的是:
A.两个物体只要质量相同,那么惯性就一定相同
B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,难以推动的物体惯性大
C.高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大
D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
3.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组:
A.米尺、弹簧秤、秒表 B.米尺、天平、秒表
C.量筒、天平、秒表 D.米尺、测力计、打点计时器
4.一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度. 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么,图中所示的四种情况中符合要求的是
A B C D
5.马拉车由静止开始,先做加速运动,后改为匀速运动,下列说法正确的是( )
A.加速运动中,马向前拉车的力大于车向后拉马的力
B.匀速运动中,马向前拉车的力等于车向后拉马的力
C.只有匀速运动中,马向前拉车的力的大小才等于车向后拉马的力的大小
D.无论是加速运动还是匀速运动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
6.在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球, 如图, 当升降机静止时, 弹簧伸长4 cm. 当升降机运动时弹簧伸长2 cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是
A.以1 m/s的加速度下降
B.以4.9 m/s的加速度减速上升
C.以1 m/s的加速度加速上升
D.以4.9 m/s的加速度加速下降
7.每逢重大节日,天安门广场就会燃放起美丽的焰火.按照设计要求,装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达离地面100 m的最高点,随即炸开,形成各种美丽的图案.假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(g = 10 m/s2)
A.25m/s,1.25 B.40m/s,0.25
C.50m/s,0.25 D.80m/s,1.25
8.如图所示,又一箱装的很满的土豆,以一定的安装速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应该是( )
A. B.
C. D.
二、填空与实验(本大题共5小题,共30分。请把正确答案填在题目后面的横线上。)
9.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度大小为a1=5m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度大小为a2=1m/s2.那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是 m/s2≤a≤ m/s2.
10、在验证牛顿第二定律的实验中,当小车质量m不变时,a—F图象如左下所示,则m=_______ kg.
11.科学实验是人们认识自然的重要手段.一学生测量自行车在行驶中所受的阻力系数k(阻力对重力的比值),他依次做了以下事项:(1)找一段平直的路面,并在路面上画一道起点线;(2)以较大速度骑车驶过起点线,并在通过起点线时按动秒表开始计时;(3)当车驶过起点线后就不再蹬车,让自行车依靠惯性沿直线继续前进;(4)自行车停下,立即按下秒表停止计时,记录自行车行驶时间t,同时记下终点位置;(5)量出起点线到终点的距离L.根据上述操作,可测出自行车在行驶中的阻力系数k= .
12.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如上图中所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用时的υ-t图线.则图线b与上述的 状态相符.该物体所受到的拉力是 N
13.如图质量为1.0吨物体放在光滑的水平面上,F1=1000N恒定不变,F2由1800N逐渐减小到0N,当F2=_____N时,物体的加速度最大,此时a=______ m/s2,方向向_______.当F2=________N时,加速度最小,此时a=________ m/s2.
F1 F2
三、解答题(本大题共3小题,共30分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
14.(8分)用细绳拉着物体向上做匀加速运动,当拉力F=140N时,物体向上的加速度是4m/s2,g取10m/s2,求:
(1)物体的质量多大
(2)物体从静止开始在前2s的位移及2s末的速度各多大 翰林汇
15.(10分)举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就“抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图所示表示了其中的几个状态.在“发力”阶段,运动员对杠铃施加恒力作用,使杠铃竖直向上匀加速运动;然后运动员停止发力,杠铃继续向上运动,当运动员处于“下蹲支撑”处时,杠铃的速度恰好为零.从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s,杠铃升高0.6m,该杠铃的质量为150kg.求运动员发力时,对杠铃的作用力大小.(g取10m/s2)
16、(12分)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)
求:
(1)斜面的倾角;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数;
(3)t=0.6s时的瞬时速度v。
第六章单元测试参考答案
一、选择题(共40分)
1 2 3 4 5 6 7 8
C A B C BD BD C C
二、填空题(共30分)
9.4m/s2≤a≤6m/s2 10.或0.71; 11.
12.受拉力作用,1.8 N
13.F2=0时,物体的加速度最大,此时a=1 m/s2,方向向右(或F1方向).当F2=1000N时,加速度最小,此时a=0.
三、解答题(共30分)
14.解: (1)向上做匀加速运动的物体受到重力mg和拉力F的作用, 由牛顿第二定律
F-mg=ma 得m==10kg
(2)物体从静止开始在前2s的位移s=at2=8m
物体从静止开始2s末的速度v=at=8m/s翰林汇翰林汇翰林汇
15.解:设杠铃在题述过程中的最大速度为vm,则有
,解得vm=1.5m/s
杠铃匀减速运动的时间为:
杠铃匀加速运动的加速度为:
根据牛顿第二定律有:F - mg = ma 解得F=1845N
16.解:(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1==5m/s2,
mg sin =ma1,    可得:=30,
(2)由后二列数据知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度为a2==2m/s2,
mg=ma2,    可得:=0.2,
(3)设由0.4秒末下滑到B点时间为t , B点速度v=2+5t
由B点运动到1.2秒末时间为0.8-t , B点速度v=1.1+2(0.8-t)
则2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1s,
即物体在斜面上下滑的时间为0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上,
其速度为v=v1.2+a2t=2.3 m/s。
12题图
1发力 2下蹲支撑 3起立高一物理试题(4)【鲁教版】
命题范围:必修1第五章 力与运动
第Ⅰ卷为选择题,共40分;第Ⅱ卷为非选择题共60分。满分100分,考试时间为90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(共40分,在每小题给出的4个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.已知甲、乙两物体的质量m甲>m乙,速度v甲>v乙,下列正确的是 ( )
A.改变甲的运动状态比改变乙的运动状态困难
B.改变乙的运动状态比改变甲的运动状态困难
C.有可能改变两物体的运动状态难度相同
D.由于二者质量、速度均不相同,故无法比较
2.关于物体的惯性,下列说法中正确的是 ( )
A.骑自行车的人,上坡前要紧蹬几下,是为了增大惯性冲上坡
B.子弹从枪膛中射出后,在空中飞行速度逐渐减小,因此惯性也减小
C.物体惯性的大小,由物体质量大小决定
D.物体由静止开始运动的瞬间,它的惯性最大
3.一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下匀速直线运动.现同时撤去大小分别为10N和15N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法中正确的是( )
A.可能做匀减速直线运动,加速度大小是10m/s2
B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5m/s2
C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能是5m/s2
D.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是10m/s2
4.如图所示,弹簧秤外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊
着一质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其
向上做匀加速运动,则弹簧秤的示数为( )
A. B. C. D.
5.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7,取g=10 m/s2,则汽车开始刹车时的速度大小为
( )
A.7 m/s B.10 m/s C.14 m/s D.20 m/s
6.甲、乙两物体都做匀加速直线运动,已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度,则在某一段时间内 ( )
A.甲的位移一定比乙的大 B.甲的平均速度一定比乙的大
C.甲的速度变化一定比乙的大 D.甲受到的合外力一定比乙的大
7.如图所示,力F拉一物体在水平面上以加速度运动。用力代替力F,沿水平方向拉物体,该物体的加速度为,比较与的大小关系,正确的是 ( )
A.与可能相等
B.可能小于
C.可能大于
D.一定小于
8.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是 ( )
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置
B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
9.某人站在升降机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%。以下判断正确的是 ( )
A.升降机一定是在下降过程
B.升降机一定是在减速状态
C.如果是在下降过程,则升降机肯定处于加速状态
D.如果升降机是在减速状态,则升降机肯定处于上升过程
10.在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m1和m2的木板P、Q,在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b,木板和物块均处于静止状态。现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2,使它们向右运动。当物块与木板分离时,P、Q的速度分别为v1、v2,物块a、b相对地面的位移分别为s1、s2。已知两物块与木板间的动摩擦因数相同,下列判断正确的是 ( )
A.若F1=F2、m1>m2,则、
B.若F1=F2、m1C.若F1 > F2、m1=m2,则、
D.若F1 < F2、m1=m2,则、
第Ⅱ卷(非选择题60分)
二、本题共2小题,共14分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(6分)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m为______物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为______
12.(8分)科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降的速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9. 89 m/s2,则抛出压舱物前,气球的加速度为_________m/s2;抛掉的压舱物的质量为________kg。
三、本题共3小题,46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(14分)在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,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间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度.
(1)若斜坡倾角,人和滑块的总质量为,求人在斜坡上下滑时的加速度大小.(,)
(2)若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求?
14.(16分)如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B相连,细绳处于伸直状态,物块A和B的质量分别为mA=8kg和mB=2kg,物块A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B距地面的高度h=0.15m。桌面上部分的绳足够长。现将物块B从h高处由静止释放,直到A停止运动。求A在水平桌面上运动的时间 (g=10m/s2)
15.(16分)如图所示,在倾角为的光滑物块P斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B;C为一垂直固定在斜面上的挡板.P、C总质量为M,A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始增大作用于P.
求:
(1)物块B刚要离开C时力F.
(2)从开始到此时物块A相对于斜面的位移D.(物块A一直没离开斜面,重力加速度为g)
参考答案
1.A;2.C; 3.A C;4.D;5.C; 6.C; 7.AB;8.C ;9.CD;10.D
11.m=0.5kg,μ=0.4
12.1 m/s2 ,101kg
13.解析:(1)在斜坡上下滑时,由牛顿第二定律得,①(2分)
②(2分)③(2分)
解①②③得,(1分)
(2)设斜坡倾角为,斜坡的最大高度为,滑至底端时的速度④(2分)
沿BC段前进时的加速度⑤(2分)
沿BC段滑行的距离⑥(2分)
为确保安全要求,则⑦(2分)
④⑤⑥⑦联立解得,故斜坡的高度不应超过.(1分)
14.(16分)
解:对B研究,由牛顿第二定律得mBg-F=mBa1 ……………………2分
同理,对A F-f=mAa1 ……………………2分
f=NA NA-mAg=0 ……………………2分
代入数值解得 a1=1.2m/s2 ……………………1分
B做匀加速直线运动h=a1t ……………………2分
v = a1t1 ……………………1分
解得t1=0.5s v=0.6 m/s ……………………2分
B落地后,A在摩擦力作用下做匀减速运动 f=mAa2 t1= ……………………2分
解得:t2=0.6s ……………………1分
T=t1+t2=1.1s ……………………1分
15.解析:(1)当B刚要离开挡板时,由于A、B质量相等,它们重力在
斜面上的分力也相等,所以弹簧无形变.B受力如图,设此时三物块
具有共同的加速度a,则有 (3分),
(3分)
对P、A、B用整体法,根据牛顿第二定律得,(2分)
联立解得,(2分)
(2)由以上分析,可知从开始到此时物块A的位移d就是开始时弹簧的形变量,A受力如图,则(2分)
弹簧受到的弹力与T大小相等方向相反,所以
(2分)
(2分)
F1
a
P
F2
b
Q q
2
1
3
0
2
4
6
8
10
F/N
t/s
2
0
2
4
6
8
10
4
t/s
v/m/s第5章《力与运动》单元测试3
1.关于牛顿第一定律,有下列说法:
①牛顿第一定律是实验定律 ②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 ③惯性定律与惯性的实质是相同的 ④物体的运动不需要力来维持
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①②④
思路解析:牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律,不是实验定律;物体的运动不需要力来维持,从而说明力是改变物体运动状态的原因,而惯性是物体保持静止或匀速运动的一种特点.故正确选项为C.答案:C
2.下列说法正确的是( )
A.一同学看见某人用手推静止的小车,却没有推动,于是说是因为这辆车惯性太大
B.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力
D.放在光滑水平桌面上的两个物体受到相同大小的水平推力,质量小的物体惯性小
思路解析:惯性是物体保持运动状态不变的性质.惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度,而质量是物体惯性大小的标志.质量小,物体的惯性就小.正确选项为D.答案:D
3.如图6-1所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v滑上木板.已知木板质量是M,木块质量是m,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时( )
图6-1
A.木板的加速度大小为μmg/M B.木块的加速度大小为μg
C.木板做匀加速直线运动 D.木块做匀减速直线运动
思路解析:木块受重力、支持力、摩擦力作用,依牛顿第二定律a=μmgm=μg得B正确.木板受重力、地面的支持力、木块对它的压力和木块给它的摩擦力,合力等于这个摩擦力,所以木板的加速度为μmg/M,A正确.木板在运动过程中合力方向与速度方向相同,做加速运动,C正确.木块在运动过程中合力方向与速度方向相反,做减速运动,D正确.答案:ABCD
4.某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见( )
A.力是使物体产生运动的原因 B.力是维持物体运动速度的原因
C.力是使物体产生加速度的原因 D.力是使物体惯性改变的原因
思路解析:由牛顿第一定律的内容可知,一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.说明一旦物体具有某一速度,只要没有加速或减速的原因,这个速度将保持不变.因此,力不是维持物体运动速度的原因,而是改变物体运动状态即改变物体运动速度的原因.物体的速度发生变化就说明物体有了加速度,因此力是使物体产生加速度的原因.人推车启动时所用的力,一部分要克服阻力,另一部分使车产生加速度,而匀速运动时,只要克服阻力就可以了,所以启动时所用的力要大于维持小车匀速运动所需的力.若地面无摩擦及其他阻力作用,小车匀速运动时不需要外力的作用.答案为C.
答案:C
5.质量m=8×103 kg的汽车,以1.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动.若阻力f=2.5×103 N,则汽车的牵引力为( )
A.2.5×103 N B.9.5×103 N C.1.2×104 N D.1.45×104 N
思路解析:汽车运动时受到重力、支持力、牵引力、阻力,而受到的合力应为
F合=F牵-f根据牛顿第二定律:
F牵-f=ma,F牵=1.45×104 N答案:D
6.如图6-2所示,质量m=10 kg的物体,在水平地面上向左运动,若物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用,则物体的加速度为(取g=10 m/s2)( )
图6-2
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向右 D.2 m/s2,水平向左
思路解析:物体受的滑动摩擦力大小f=μmg=20 N,方向水平向右,物体的合外力F合= F+f=40 N,方向水平向右.
根据牛顿第二定律:F合=ma,a=4 m/s2答案:B
7.如图6-3所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用,而且F1>F2,则1施于2的作用力的大小为( )
图6-3
A.F1 B.F2 C.(F1+F2)/2 D.(F1-F2)/2
思路解析:这是一个连接体问题,应先考虑整体,求出共同的加速度,再隔离某一个物体分析受力,最后根据牛顿第二定律求得最后结果.
答案:对1、2组成的系统:F1-F2=2ma ①
对2:F-F2=ma ②
由①②得F=.答案:C
8.悬挂在电梯天花板上的弹簧秤的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时弹簧秤的示数G=mg.下列说法中正确的是( )
A.当电梯匀速上升时,弹簧秤的示数增大,电梯匀速下降时,弹簧秤的示数减小
B.只有电梯加速上升时,弹簧秤的示数才会增大,也只有电梯加速下降时,弹簧秤的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,弹簧秤的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,弹簧秤的示数一定减小
思路解析:加速度竖直向上时,物体处于超重状态,弹簧秤的示数F>mg;加速度方向竖直向下时,物体处于失重状态,弹簧秤的示数F<mg.答案为CD.
答案:CD
9.在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断:
①升降机以0.8g的加速度加速上升 ②升降机以0.2g的加速度加速下降 ③升降机以0.2g的加速度减速上升 ④升降机以0.8g的加速度减速下降
其中正确的是( )
A.只有①和②正确 B.只有②和③正确
C.只有③和④正确 D.全错
思路解析:升降机减速上升时,mg-F1=ma1
a1==0.2g同理,当加速下降时,a2=0.2g
故②③正确,①④错.答案:B
10.质量m=3.6 kg的气球在空中匀速上升,从它上面掉下一个小物体后,气球得到2 m/s2的加速度,则下落物体的质量为(取g=10 m/s2)( )
A.0.6 kg B.3 kg C.1.8 kg D.1.2 kg
思路解析:本题中涉及到两种不同的运动,匀速上升和加速上升.匀速运动时物体受的合力为零,加速运动时合力不为零,方向向上.
答案:气球匀速上升F=Mg
当掉下一个物体m后,a==,所以m==0.6 kg.
答案:A
11.如图6-4所示,ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点.每根杆上都套有一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为零),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则( )
图6-4
A.t1t2>t3 C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3
思路解析:三个滑环沿杆都是做匀加速运动,运动过程中各受两个力作用:重力和杆的弹力.设任意一条杆的倾角为θ,圆的半径为R.
圆环下滑时的加速度a=gsinθ ①
杆长l=2Rsinθ ②
根据l=at2 ③由①②③得t=2.
可见,下滑时间与杆长无关,故答案:D
12.如图6-5所示,弹簧测力计外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物.现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速运动,则弹簧测力计的读数为( )
图6-5
A.mg B.F C.F D.F
思路解析:力F使弹簧测力计外壳m0和下挂的物体m产生共同的加速度a,对m0和m将其整体视为一个研究对象,由牛顿第二定律得
F-(m0+m)g=(m+m0)a ①
设弹簧测力计示数为Fx,则:弹簧测力计的示数就等于m所受弹簧测力计的拉力,对m受力分析知m受两个力,即Fx和mg.
由牛顿第二定律得Fx-mg=ma ②
由①②两式联立得Fx=F
即C选项正确.答案:C
13.某次实验测得如下数据:当m一定时,a和F的关系如表一所示;当F一定时,a和1m的关系如表二所示.
表一
F/N 1.00 2.00 3.00 4.00
a/(m·s-2) 1.90 3.95 5.85 7.62
表二
/kg-1 0.52 0.67 0.80 1.00
a/(m·s-2) 1.51 2.10 2.49 3.10
(1)在图6-6相应坐标系中分别作出表一、表二所给数据确定物理量的图线.
图6-6
(2)在研究a与m的关系时,作了a-的图线,而没作a-m的图线,那么作a-的图线有何优点
思路解析:(1)作出的两个图线如下图.
(2)a-m图线是曲线,难以找出规律,a-图线是直线,容易找出规律.
答案:(1)略
(2)a-的图线是直线,容易找出规律
14.通过一根细绳将10 kg的物体竖直向上匀加速提起,竖直向上的拉力大小为120 N,物体运动的加速度为多大?细绳能承受的最大拉力为180 N,为保证物体运动时绳不断开,物体在0.5 s内速度的变化不能超过多大?(取g=10 m/s2)
思路解析:物体运动时,受到两个力:拉力和重力.当向上加速时,处于超重状态,绳的拉力大于重力,并且加速度越大,绳中的拉力就越大.
根据牛顿第二定律有
T-mg=ma a=2 m/s2
设当拉力T′=180 N时,物体的加速度为a′.
根据牛顿第二定律有
T′-mg=ma′ a′=8 m/s2
根据a′=Δv/Δt有Δv=a′Δt=4 m/s.答案:4 m/s
15.如图6-7所示,一质量为m=5 kg的物体沿水平地面向左运动,与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.当物体向左的水平速度为v=10 m/s时,开始受到一个水平向右的拉力F=30 N作用,g取10 m/s2.问:
图6-7
(1)经过多长时间物体的速度为8 m/s且向右运动
(2)这段时间内物体通过的位移是多大 其方向如何
思路解析:物体水平向左运动时,受滑动摩擦力和水平向右的拉力F而做匀减速运动,直到速度为零.由于水平向右的拉力F>μmg=20 N,物体再由静止开始向右匀加速,直到速度达到题中要求为止.在物体向左运动的过程中,设其加速度为a1,根据牛顿第二定律
a1== m/s2=10 m/s2
设向左运动速度减为零所用时间为t1,则t1==s=1 s
物体向左的位移为s1=v1t1+a1t12=[10×1+×(-10)×12] m=5 m
物体向右运动的加速度为a2,则
a2==m/s2=2 m/s2
设物体向右的速度达v2=8 m/s时,时间为t2,t2==4 s
向右位移为s2=a2t22=×2×42 m=16 m
所以,物体速度由向左10 m/s变为向右8 m/s,共用时间为t=t1+t2=(1+4) s=5 s
在这5 s内的位移是s=s2-s1=(16-5) m=11 m,向右.
答案:(1)4 s (2)11 m 向右
16.如图6-8所示,细绳的一端固定在竖直墙上,另一端系一质量m=1 kg的金属球,球与墙之间挤压着一根水平轻弹簧(球与弹簧不连接).当金属球静止时,细绳与竖直墙之间的夹角为60°,则剪断绳的瞬间,求金属球的加速度大小和方向.(g取10 m/s2)
图6-8
思路解析:设绳未断时,弹簧的弹力为F,则对小球受力分析如下图所示,并建立直角坐标系.据物体的平衡条件得
x轴上:F-F′sin60°=0 ①
y轴上:F′cos60°-mg=0 ②
联立①②解得F=mgtan60°=mg.
方向水平向右,即沿水平方向向右.在绳剪断的瞬间,弹簧的弹力、物体所受重力不变,即相当于去掉了一个力F′.又因三个恒力作用下物体处于平衡状态时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反(即为平衡力),显然此时,物体所受合力即为重力和弹力F的合力,大小为F′,方向与F′相反,即斜向下与水平方向成30°角.由②式解得
F′=mg/cos60°=2mg据F合=ma
解得a==2g=20 m/s2
方向斜向下,与水平方向成30°角.
答案:20 m/s2 与水平方向成30°角
17.如图6-9所示,一水平传送带以2 m/s的速度做匀速运动,传送带两端的距离为s=20 m,将一物体轻轻地放在传送带一端,物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=11 s.求物体与传送带之间的动摩擦因数μ.
图6-9
思路解析:此题为已知运动情况来分析受力情况.“轻轻”放在传送带上时,物体初速度v0=0,物体先在皮带上滑动,在滑动摩擦力作用下向右匀加速运动,达最大速度v,在这段时间内物体的位移s1=v·t=v2×11 m<20 m,由此可判定物体不可能一直做匀加速运动,而是先匀加速,速度达到2 m/s后就一直做匀速直线运动.设匀加速运动的时间为t1,则位移s=t1+v(t-t1),整理得
t1=2(t-)=2×(11-) s=2 s
所以加速度a== m/s2=1 m/s2 由牛顿第二定律知μmg=ma
所以动摩擦因数μ===0.1.答案:μ=0.1
18.将一平板支撑成一斜面,一石块可以沿着斜面往不同的方向滑行,如图6-10所示.如果使石块具有某一初速度v,方向沿斜面向下,那么它将做匀减速运动,经过距离L1停下来;如果使石块具有同样大小的速度,但方向沿斜面向上,那么它向上运动L2的距离停下来.现在木板上沿水平方向钉一光滑木条(图中MN),如果使石块在水平方向具有和前两种情况同样大小的初速度紧贴着光滑木条运动,求石块在水平方向上通过的距离L为多长
图6-10
思路解析:当石块沿斜面向下运动时,由牛顿第二定律得
mgsinα-μmgcosα=ma1 ①
由运动学公式得0-v2=-2a1L1 ②
当石块沿斜面向上运动时,由牛顿第二定律得
mgsinα+μmgcosα=ma2 ③
由运动学公式得
0-v2=-2a2L2 ④
当石块沿光滑木条水平方向运动时,有-μmgcosα=-ma3 ⑤
0-v2=-2a3L ⑥
由①②③④⑤⑥式联立解得L=.
答案:L=力与运动单元试卷
1.火车在长直水平轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,当钥匙(相对车)落下来时( )
A.落在手的后方 B.落在在手的前方
C.落在手中 D.无法确定
2.根据牛顿第一定律,我们可以得到如下的推论 ( )
A.静止的物体一定不受其它外力作用
B.惯性就是质量,惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性
C.物体的运动状态发生了改变,必定受到外力的作用
D.力停止作用后,物体就慢慢停下来
3.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )
A.只有处于静止或匀速运动状态的物体才具有惯性
B.只有运动的物体才能表现出它的惯性
C.物体做变速运动时,其惯性不断变化
D.以上结论不正确
4.伽利略的理想实验证明了( )
A.要物体运动必须有力作用,没有力作用物体将静止
B.要物体静止必须有力作用,没有力作用物体就运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动或静止状态
5.关于惯性,下述哪些说法是正确的( )
A.惯性除了跟物体质量有关外,还跟物体速度有关
B.物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性
C.乒乓球可快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.战斗机投人战斗时,必须丢掉副油箱,减小惯性以保证其运动的灵活性
6.如图所示,一个劈形物体M放在固定的粗糙的斜面上,上面成水平.在水平面上放一光滑小球m,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则曲线
D.抛物线
7.关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中,正确的是( )
A.作用力与反作用力一定是同一性质的力
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,因而可以互相抵消
C.相互平衡的两个力的性质,可以相同,也可以不同
D.相互平衡的两个力大小相等,方向相反,同时出现,同时消失
8.质量为M的木块静止在倾角为α的斜面上,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是 ( )
A.木块受重力,斜面对它的支持力和摩擦力的作用
B.木块对斜面的压力与斜面对木块的支持力大小相等,方向相反
C.斜面对木块的摩擦力与重力沿科面向下的分力Mgsinα大小相等,方向相反
D.斜面对木块的摩擦力大小可以写成μMgcosα
9.下面关于惯性的说法中,正确的是
A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大
C.物体的体积越大,惯性越大
D.物体含的物质越多,惯性越大
10.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有
A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡
C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力
D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
11.(2002年春上海大综试题)根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置
B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
12.关于物体的惯性,下列说法正确的是
A.只有处于静止或匀速直线运动的物体才具有惯性
B.只有运动的物体才能表现出它的惯性
C.物体做变速运动时,其惯性不断变化
D.以上说法均不正确
13.下列现象中能直接由牛顿第一定律解释的是
A.竖直上升的气球上掉下的物体,仍能继续上升一定高度后才竖直下落
B.水平匀速飞行的飞机上释放的物体,从飞机上看是做自由落体运动
C.水平公路上运动的卡车,速度逐渐减小直至停止
D.用力将完好的鸡蛋敲碎
14.火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为
A.人跳起时,车厢内的空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B.人跳起瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直到落地,在水平方向上保持与车相同的速度
15.大人拉小孩,下列说法正确的是
A.当小孩被大人拉走时,大人拉力大于小孩拉力
B.当小孩赖着不动时,大人拉力大于小孩的拉力
C.不管什么情况下,大人拉力总大于小孩的拉力,因为大人的力气总比小孩大
D.不管什么情况下,大人拉力与小孩拉力大小相等
参考答案:
1.C 2.C 3.D 4.D 5.CD
6.B 小球光滑,因此在水平方向不受力,当小球脱离劈形物后,只受重力,因而小球做自由落体运动直到碰到斜面.因而小球的运动轨迹是竖直向下的直线.
7.AC 8.ABC 9.D 10.D 11.C 12.D
13.AB 水平公路上运动的卡车,速度逐渐减小直至停止,是因为受到地面对它的摩擦力.所以C错误.用力将完好的鸡蛋打碎,是因为鸡蛋在外力作用下发生了形变.因而D错误.
14.D 人跳起后,因惯性在水平方向人与车始终有相同的速度,所以落回原处.故选项D正确.
15.D 大人拉力与小孩拉力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,故不管在什么情况下,大人拉力与小孩拉力大小都相等.第5章《力与运动》单元测试
伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( C )
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体( A )
A.刚抛出时的速度最大 B.在最高点的加速度为零
C.上升时间大于下落时间 D.上升时的加速度等于下落时的加速度
关于运动的物体,下列说法中正确的是( D )
A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零
B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动
搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则 ( D )
A.a1 = a2 B.a12a1
建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,g取l0m/s2,则工人对地面的压力大小为( B )
A.510 N B.490 N
C.890 N D.910 N
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;有人站上扶梯时,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( C )
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
一个静止的质点,在0~4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在( D )
A.第2s末速度改变方向
B.第2s末位移改变方向
C.第4s末回到原出发点
D.第4s末运动速度为零
一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为g,g为重力加速度。人对电梯底部的压力为 ( D )
A. mg B.2mg C.mg D.mg
一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是 ( BC )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s。在这1s内该物体的( BC )
A.位移的大小可能大于10m B.位移的大小可能小于4m
C.加速度的大小可能大于10m/s2 D.加速度的大小可能小于4m/s2
雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大;此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的α次方成正比(1≤α≤2)。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都__________(填“加速”、“减速”或“匀速”)下落。_________(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,_________(填“大”或“小”)雨滴的速度较小。
解析:分别填“匀速”,“大”,“小”。由于雨滴受到的空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动;设雨滴半径为r,则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力f ∝rα,而mg = ρ · πr3,由于1 ≤ α ≤2,因此半径大的匀速运动的速度大,先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小。
如图(a),质量m = 1kg的物体沿倾角 = 37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速υ成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速υ的关系如图(b)所示。取sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,g = 10m/s2,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)比例系数k。
解析:(1)由图(b)知当υ = 0时a = 4m/s2
根据牛顿第二定律 mgsinθ – μmgcosθ = ma
得 μ = 0.25
(2)由图(a)知当υ = 5m/s时,a = 0即物体受力平衡,有
mgsinθ – μN – kυcosθ = 0
N = mgcosθ + kυcosθ
得 k = = 0.84kg/s
E
F
M
N
1
2
3
4
1
t/s
F/N
-1
O
θ
m
(a)
a/m/s2
υ/m/s
5
4
O
(b)第五章 力与运动
测试题
(时间 60分钟 满分 100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.下面关于惯性的说法中,正确的是 ( )
A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大
C.物体的体积越大,惯性越大
D.物体含的物质越多,惯性越大
2.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有 ( )
A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡
C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是
摩擦力
D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
3.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.速度先减小后增大
B.加速度先减小后增大
C.速度先增大后减小
D.加速度先增大后减小
4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中 ( )
A.上升时间大于下降时间
B.上升加速度大于下降加速度
C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度
5.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位 ( )
A. m、N、kg B. kg、m/s2、s
C. m、kg、s D. m/s2、kg、N
6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为A.当
拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则 ( )
A. a′=a B. a′<2a
C. a′>2a D. a′=2a
7.(2002年春上海大综试题)根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是 ( )
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置
B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
8.如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是 ( )
A.向右加速运动 B.向右减速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
9.如图所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水
平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、
B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间
为t1,t2,t3,则( )
A.t1<t2<t3 B.t1>t2>t3
C.t1=t2=t3
D.t1=t2<t3
10.如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉
伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为
5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时( )
A.物块A相对小车仍静止
B.物块A受到的摩擦力将减小
C.物块A受到的摩擦力大小不变
D.物块A受到的弹力将增大
二、填空题(每题8分,共24分)
11.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×103 kg,起飞推力2.75×106 N,火箭发射塔高100 m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2;在火箭推动力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔.(g=9.8 m/s2)
12.用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1,作用于B物体上产生的加速度为a2,若将该力同时作用在A、B两物体上时,A、B的加速度为_______.
13.一辆小车在水平恒力F作用下,由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F,小车再经过t2 s停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1∶s2=______;小车牵引力F与所受的摩擦力Ff之比F∶Ff=______.
四、计算题(共36分)
14.(12分)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少 (g=10 m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.
15.(12分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间t后撤去外力F,物体又经时间2t后重新静止.求:
(1)物体所受阻力.
(2)物体发生的总位移.
16.(12分)总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v匀速竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,经多长时间气球停止下降 这时沙袋的速度为多大 (沙袋尚未着地)
参考答案:
1.D 2.D 3.BC 4.BC 5.C
6.C 设阻力为f,依题意有F-Ff=Ma,2F-Ff=Ma′,由上述两式可得a′>2A.
7.C 8.AD 9.C 10.AC
11.1.35×103;0.385
12.a1a2/(a1+a2)
13.t1∶t2;F∶Ff=(t1+t2)∶t1
14.解析:人站在升降机中的体重计上受力情况.
(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得
F合=FN-G=0
所以,人受到的支持力FN=G=mg=60×10N=600N.根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600N.
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律FN-G=ma,FN=G+ma=m(g+a)=60×(10+4)N=840N,此时体重计的示数为840N,大于人的重力600 N,人处于超重状态.
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg-FN=ma
N=300 N,体重计的示数为300 N,小于
人本身的重力,人处于失重状态.
15.解析:有F作用时,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F-f=ma1 ①
t时刻速度为v=a1t ②
撤去F后,物体做匀减速直线运动,
有f=ma2 ③
v=2a2t ④
联立①、②、③、④式可求得 f=F/3,v=2Ft/3m,
物体前后两段的平均速度
总位移x=·3t=Ft2/m.
16.解析:设气球受的空气浮力为F,它匀速下降时有 F=Mg ①
丢掉质量为m的沙袋后,气球所受的浮力不变,气球向下做匀减速运动,其加速度为a,
由牛顿第二定律得 F-(M-m)g=(M-m)a ②
由①②可求得 ③
气球速度减小到零所用的时间为 ④
沙袋离开气球后以重力加速度向下做匀加速运动,气球速度为零时沙袋的速度为物理必修1《力与运动》单元练习卷
班级___________ 姓名_____________ 座号_______ 成绩_______
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分)
1.下列关于力的说法,正确的是( )
A.力是物体对物体的相互作用 B.力有时能脱离物体而独立存在
C.有受力物体就一定有施力物体 D.只有相互接触的物体间才能产生作用力
2.关于重心,下列说法正确的是( )
A.重心是物体内重力最大的点
B.任何几何形状规则的物体的重心必与几何中心重合
C.重心是重力的作用点,它总是在物体上,不可能在物体外
D.重心是物体各部分所受重力的合力的作用点
3.如图所示,重为100N的物体在水平向左的力F=20N作用下,
以初速度v0沿水平面向右滑行。已知物体与水平面的动摩擦因数
为0.2,则此时物体所受的合力为( )
A.0 B.40N,水平向左 C.20N,水平向右 D.20N,水平向左
4.张明同学双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中,张明受到的摩擦力分别为f1和f2,那么( )
A. f1方向竖直向下,f2方向竖直向上,且f1 = f2
B. fl方向竖直向上,f2方向竖直向上,且f1 = f2
C. f1为静摩擦力,f2为滑动摩擦力
D. f1为静摩擦力,f2为静摩擦力
5.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力大小随两力夹角增大而增大
B.合力的大小一定大于分力中最大者
C.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大
D.合力的大小不能小于分力中最小者
6.有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A.木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球
B.木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C.木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力
D.木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡
7.如图所示,静止在斜面上的物体,受到的作用力有( )
A. 重力、支持力
B. 重力、支持力、摩擦力
C. 重力、支持力、下滑力、摩擦力
D. 重力、压力、下滑力、摩擦力
8. 一块砖平放在长木板的中间,木板放在水平地面上,现缓慢抬起木板的一端,而保持另一端不动。关于砖受到的摩擦力F,叙述正确的是( )
A.随木板倾角的增大而减小
B.砖滑动前,F随木板倾角的增大而增大,砖开始滑动后,F随木板倾角的增大而减小。
C.砖滑动前,F随木板倾角的增大而减小,砖开始滑动后,F随木板倾角的增大而增大。
D.砖滑动前后,均随木板倾角的增大而减小。
9.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在
小船匀速靠岸的过程中( )
A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变
C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小
二、填空、实验题(本题共4小题,每小题各6分,共24分。把答案填写在题中的横线上,不要求写解答过程)
11. 作用在同一个平面内,大小分别为5N、7N、9N 的三个共点力,其合力的大小范围是:
F 合 。
12.重力为400N的物块放置在水平地面上,物块与地面之间的动摩擦因数为0.25。当用80N的水平推力推物块时,物块受到的摩擦力的大小为 N;当用160N的水平推力推物块时,物块受到的摩擦力大小为 N。
13.如图所示,在倾角为α的斜面上,重为G的小球被竖直的木板挡住,不计一切摩擦,则小球对斜面的压力为 ,小球对木板的压力为 。
14.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所
示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与
细绳的结合点,图中___________是F1、F2合力的理论值,
是合力的实验值,需要进行比较的是
和 ,通过本实验,可以得出结论:在误差
允许的范围 是正确的。
三、计算题(共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分)
15.(12分)当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的稳态速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度为g=10m/s2。求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的稳态速度。(结果保留两位有效数字)
16.(12分)如图所示,弹簧AB原长为35cm,A端挂一个重50N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30°的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求:
(1)弹簧的倔强系数;
(2)物体与斜面的滑动摩擦系数。
17.(12分)如图所示,物重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受最大拉力为20N,再用一绳系OC绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度
物理必修1《力与运动》单元练习卷
参 考 答 案
一、选择题
1.AC  2.D  3.B   4.BC  5.C  6.C 7.B 8.B 9.C 10.AD
二、填空、实验题
11. 0; 21N 12. 80;100 13. G/cosα;Gtanα;
14.F; F’; F和F’; 其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线
三、
15. 解:
雨滴下落时受两个力作用:重力,方向向下;空气阻力,方向向上。当雨滴达到稳态速度后,加速度为0,二力平衡,用m表示雨滴质量,有
mg-krv = 0,
求得,v = 1.2m/s
16. 解:
匀速下滑 kx1 + f = G sin30°
匀速上滑 kx2 = G sin30° + f
得 k = 2 G sin30°/(x1+x2) = 250 N/m
再由 f=μFN=μG cos30° = G sin30°-kx1

17. 解:
当OA绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大时,OA和BA绳中的拉力都逐渐增大。当其中某一根的拉力达到它本身能承受的最大拉力时,就不能再增大角度了。
结点A的受力如右图所示。由图可知,
OA绳的拉力总是大于AB绳的拉力,且绳所能承受
的最大拉力又比AB绳的小。
因此,OA绳的拉力先达到断裂的临界值,此时:
N N
即OA偏离竖直方向的最大角度θ=30°
v0
F
F
F1
F2
F
F′
O
A
FOA
θ
FAB
FAC第5章  力与运动测评
【说明】本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷的选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.
1.下列叙述符合历史事实的是
A.亚里士多德根据“用力推车,车子前进,停止用力,车子就停下来”这一现象,提出了力是维持运动的原因
B.亚里士多德在分析“推车问题”时,只强调了推力而忽视了摩擦力的作用,因而得出了错误结论
C.伽利略用自己设计的理想实验,观察出没有摩擦力的作用时,小球就以恒定的速度运动下去,从而推翻了力是维持运动的原因的错误结论
D.伽利略的理想实验是假设实验,事实上无法完成,因而得出的结论是不可靠的
2.下列有关惯性的说法正确的是
A.一同学看见某人用手推静止的小车,却没有推动,于是说是因为这辆车惯性太大
B.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大
C.把一个物体竖直向上抛出后,物体能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力
D.放在光滑水平桌面上的两个物体受到相同大小的水平推力,质量小的物体惯性小
3.关于牛顿第一定律,有下列说法:
①牛顿第一定律是实验定律 ②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 ③惯性定律与惯性的实质是相同的 ④物体的运动不需要力来维持
其中正确的是
A.①②        B.②③      C.②④      D.①②④
4.一质量m=1 kg的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,1 s末撤去恒力F,其vt图象如图所示,则恒力F和物体所受的摩擦力f的大小是
A.F=8 N B.F=9 N C.f=2 N D.f=3 N
5.如图所示,质量m=10 kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用,则物体的加速度为(取g=10 m/s2)
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向右 D.2 m/s2,水平向左
6.如图所示,一物体静止于固定的斜面上,则下列说法正确的是
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.斜面对物体的摩擦力和物体的重力沿斜面向下的分力是一对平衡力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面方向的力和对斜面的压力
7.(2009海南模拟,10)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉.下列描述正确的是
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
8.如图所示,ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点.每根杆上都套有一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为零),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则
A.t1t2>t3
C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、本题共2小题,第9题4分,第10题11分,共15分.把答案填在题中横线上.
9.物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.下面给出的关系式中,m是质量,a是加速度,v是速度,Δv是速度变化,Δt是时间,l是长度,这些量都用国际单位制单位,试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称:
(1),单位:______,物理量名称:________;
(2)m,单位:______,物理量名称:________.
10.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=__________(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数____(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:________________________.
三、本题共3小题,11题12分,12题15分,13题18分,共45分.解答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.
11.一汽车没有安装ABS,急刹车后,车轮在路面上滑动.(取g=10 m/s2)
(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是0.7,汽车以14 m/s的速度行驶,急刹车后,滑行多远才停下?
(2)若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为0.1,汽车急刹车后的滑行距离不超过18 m,刹车前的最大速度是多少?
12.一质量为m=40 kg的小孩子站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?(取重力加速度g=10 m/s2)
13.(2008海南高考,15)科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舷外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g取9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.
答案与解析
第6章 力与运动测评
1.AB
2.D 惯性是物体保持原运动状态不变的性质.惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度,而质量是物体惯性大小的标志,质量小,物体的惯性就小,正确选项为D.
3.C 牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律,不是实验定律;物体的运动不需要力来维持,从而说明力是改变物体运动状态的原因,而惯性是物体保持静止或匀速运动的一种特点.故正确选项为C.
4.BD 由vt图象可知,前1 s内的加速度a1==6 m/s2,后2 s匀减速运动的加速度a2==-3 m/s2.
由牛顿第二定律,对后段的匀减速有:-f=ma2,f=-ma2=-1×(-3) N=3 N.
对前段的匀加速运动有:F-f=ma1,F=f+ma1=9 N.
5.B 物体受的滑动摩擦力大小f=μmg=20 N,方向水平向右,物体的合外力F合=F+f=40 N,方向水平向右.
根据牛顿第二定律:F合=ma,a=4 m/s2.
6.ABC 静止于斜面上的物体,所受的重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的摩擦力是一对平衡力,C对;物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,垂直于斜面向下的分力大小等于物体对斜面的压力,但不是对斜面的压力,D错;物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力也是一对作用力和反作用力,故A、B正确.
7.BC 超重与失重并不是物体的重力发生了变化,而是物体对支持物的压力比重力大或者小的现象.加速度竖直向上时,物体超重,加速度竖直向下时,物体失重,由此可知,B、C正确.
8.D 三个滑环沿杆都是做匀加速运动,运动过程中各受两个力作用:重力和杆的弹力.设任意一条杆的倾角为θ,圆的半径为R,则圆环下滑时的加速度a=gsinθ,杆长l=2Rsinθ.根据l=at2,联立解得:t=2.可见,下滑时间与杆长无关,故正确选项为D.
9.答案:(1)m/s2 加速度 (2)N 力
解析:(1)==1 m/s2,是加速度;
(2)1 m=1 kg×(m/s)2×=1 kg×1 m/s2=1 N,是力.
10.答案:(1)0.495~0.497 m/s2  (2)①CD ②天平 (3)  偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦和空气阻力等因素
解析:(1)a==0.497 m/s2.
(2)①要测动摩擦因数,就要测出滑块受的拉力和滑块质量;②测质量就需要天平.
(3)根据牛顿第二定律:m3g-μm2g=(m2+m3)a得μ=.这样测出的动摩擦因数比真实值偏大,因为纸带和打点计时器还有摩擦,计算时忽略掉,导致结果偏大.
11.答案:(1)14 m (2)6 m/s
解析:(1)汽车加速度:a1=-μ1g=-7 m/s2,由v-v=2as得s1== m=14 m.
(2)汽车加速度:a2=-μ2g=-1 m/s2根据0-v=2a2s得v0== m/s=6 m/s.
12.答案:9 m
解析:由题图知,在t=0到t1=2 s的时间内,体重计的示数大于重力mg,故电梯应做向上的加速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为F1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律得:F1-mg=ma1,这段时间内电梯升高的高度,h1=a1t.
在t1=2 s到t2=5 s的时间内,体重计的示数等于重力mg,故电梯应向上做匀速运动,t1时刻电梯的速度v1=a1t1,这段时间内电梯升高的高度h2=v1(t2-t1).
在t2=5 s到t3=6 s的时间内,体重计的示数小于重力mg,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律得:mg-F2=ma2,这段时间内电梯升高的高度h3=v1(t3-t2)-a2(t3-t2)2.
电梯升高的总高度h=h1+h2+h3=9 m.
13.答案:101 kg
解析:设堵住漏洞后,气球的初速度为v0,所受的空气浮力为f,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为m,由牛顿第二定律得mg-f=ma
式中a是气球下降的加速度,以此加速度在时间t内下降了h,则h=v0t+at2
当向舷外抛掉质量为m′的压舱物后,有f-(m-m′)g=(m-m′)a′
式中a′是抛掉压舱物后气球的加速度,由题意,此时a′方向向上Δv=a′Δt
式中Δv是抛掉压舱物后在Δt时间内下降速度的减少量.联立解得:m′=m
代入数据:m′=101 kg.第5章《力与运动》单元测试1
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:第5章《力与运动》单元测试2
一、选择题
1.下列关于力和运动的关系的几种说法中,正确的是( )
A.物体所受的合外力不为零时,其速度不能为零
B.物体所受的合外力的方向,就是物体运动的方向
C.物体所受的合外力与物体运动速度无直接关系
D.物体所受的合外力不为零,则加速度一定不为零
思路解析:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,力与速度并无直接的关系.力与加速度是瞬时对应的关系,只要物体受到的合外力不为零,物体的加速度就不为零,但是速度却可以为零.
答案:CD
2.站在升降机中的人出现失重现象,则升降机可能( )
A.加速上升 B.减速下降
C.加速下降 D.减速上升
思路解析:站在升降机中的人处于失重状态,说明所受支持力小于重力,则合外力竖直向下,加速度方向竖直向下.有两种情况:加速下降,减速上升.
答案:CD
3.如图6-1所示,位于水平地面上质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平地面成α角的拉力作用下,沿水平地面做匀加速运动,加速度为a.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块受到的合力是( )
图6-1
A.Fcosα B.Ma
C.Fcosα-μMg D.Fcosα-μ(Mg-Fsinα)
思路解析:在水平方向上,由牛顿第二定律:Fcosα-f=Ma;在竖直方向上受力平衡:Mg=Fsinα,又有f=μN;由以上三式联立可得到正确选项为BD.
答案:BD
4.下列各组单位中,哪一组中各单位都是国际单位制中的基本单位( )
A.米、牛顿、秒 B.米、千克、秒
C.千克、焦耳、秒 D.米、千克、帕斯卡
思路解析:米、千克、秒是三个国际单位制中的基本单位;牛顿、焦耳、帕斯卡都是导出单位.
答案:B
5.质量为m的汽车,在平直公路上以速度v行驶,由于意外事故,司机突然紧急刹车,在制动力F的作用下,汽车匀减速停下来,停下来时,汽车走过的路程的大小( )
A.与m成正比 B.与v成正比
C.与v2成正比 D.与F成正比
思路解析:由牛顿第二定律得F=ma,又v2=2as得s=.
答案:C
6.竖直上抛的物体受到的空气阻力f大小恒定,物体上升到最高点的时间为t1,从最高点落回抛出点需时t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度为a2,则( )
A.a1<a2,t1<t2 B.a1>a2,t1>t2
C.a1<a2,t1>t2 D.a1>a2,t1<t2
思路解析:上升时mg+f=ma1,下降时mg-f=ma2,得a1>a2,上升和下降的位移相等,h=a1t12=a2t22,因为a1>a2,所以t1<t2.
答案:D
7.轻质弹簧下端挂一重物,手持弹簧上端使物体向上做匀加速运动,在手突然停止运动的瞬间,重物将( )
A.立即停止运动 B.开始向上减速运动
C.开始向上匀速运动 D.继续向上加速运动
思路解析:在手突然停止运动的瞬间,重物将开始做加速度减小的加速运动.
答案:D
8.物体从斜面的底端以平行于斜面的初速度v沿斜面向上运动,则( )
A.斜面倾角越小,上升的高度越大 B.斜面倾角越大,上升的高度越大
C.物体质量越小,上升的高度越大 D.物体质量越大,上升的高度越大
思路解析:由牛顿第二定律:mgsinα+μmgcosα=ma,又v2=2as,上升的最大高度h=ssinα,由三角函数关系知斜面倾角越大,上升的高度越大.
答案:B
9.如图6-2所示,两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F1、F2,且F1>F2,则A施于B的作用力的大小为( )
图6-2
A.F1 B.F2 C.(F1+F2)/2 D.(F1-F2)/2
思路解析:对整体受力分析,由牛顿第二定律:F1-F2=2ma,对B物体受力分析,B受到A给它的力F和另一外力F2,则F-F2=ma,两式联立得F=(F1+F2)/2.
答案:C
10.在平直的轨道上,密闭的车厢向右做匀速直线运动,如图6-3所示.某时刻起从车厢顶上P点连续掉下几个水滴并都落在车厢的地板上,下列说法中正确的是( )
图6-3
A.这几个水滴都落到P点正下方的O点
B.这几个水滴都落到P点正下方O点的右侧
C.这几个水滴都落到P点正下方O点的左侧
D.这几个水滴不可能落在同一点
思路解析:车厢向右做匀速直线运动,水滴的速度与车厢是相同的,经过一定时间它们的水平位移相等,所以这几个水滴都落到P点正下方的O点.
答案:A
11.如图6-4所示,O、A、B、C、D在同一圆周上,OA、OB、OC、OD是四条光滑的弦,一小物体由静止从O点开始下滑到A、B、C、D所用时间分别为tA、tB、tC、tD,则( )
图6-4
A.tD>tC>tB>tA B.tA>tB>tC>tD
C.tA=tB=tC=tD D.无法确定
思路解析:设其中任意一条弦,它与竖直方向夹角为α,则位移s=2Rcosα,加速度a=gcosα.由s=at2得t=.
答案:C
二、填空题
12.质量为8×103kg的汽车,以1.5 m/s2的加速度沿水平路面加速,阻力为2.5×103N,那么汽车的牵引力为___________ N.
思路解析:由牛顿第二定律:F-f=ma,代入数据得到牵引力F=1.45×104 N.
答案:1.45×104
13.如图6-5所示,一细线的一段固定于倾角为45°的光滑滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.当滑块至少以a=__________向左运动时,小球对滑块的压力为零.
图6-5
思路解析:对小球受力分析:受重力、绳中拉力,在竖直方向上:mg=Tsin45°;在水平方向上由牛顿第二定律:Tcos45°=ma,两式联立得到a=g.
答案:g
14.气球和吊篮中沙的总质量为M,它们以a=g/2的加速度下降,设沙袋的体积远小于气球的体积,空气阻力不计.现要使气球以g/2的加速度上升,则应抛出的沙袋的质量是总质量的____________.
思路解析:开始以a=g/2的加速度下降时,整体受到重力Mg、浮力F,且Mg-F=Ma;假设抛出m质量的沙袋后以g/2的加速度上升,此时受力:重力(M-m)g、浮力F,由牛顿第二定律得F-(M-m)g=(M-m)a,两式联立得m=2M/3.
答案:2/3
15.物体放在一个倾角为α的斜面上,向下轻轻一推刚好能匀速下滑.若给此物体一个沿斜面向上的初速度v,则物体能沿斜面上滑的距离是_____________.
思路解析:物体在倾角为α的斜面上刚好能匀速下滑说明mgsinα=f,若给此物体一个沿斜面向上的初速度v,物体在沿斜面方向所受合外力为:mgsinα+f,由牛顿第二定律得mgsinα+f=ma;由运动学公式v2=2as得上滑的距离即位移s=.
答案:s=
16.质量为2 kg的物体,在8 N的水平力作用下以10 m/s的速度沿粗糙水平地面做匀速直线运动,撤去拉力后4 s内物体的位移是____________.
思路解析:一开始物体做匀速直线运动受力平衡f=F=8 N,撤去拉力后先判断经多长时间物体静止.设经t时间后静止,由牛顿第二定律得f=ma,a=4 m/s2,则t=2.5 s.求4 s内物体的位移实际上是t=2.5 s内物体的位移,由v2=2as得s=12.5 m.
答案:12.5 m
17.如图6-6所示,五个木块并排放在光滑水平地面上,它们的质量相同.当用水平力F推第1块木块使它们共同运动时,第2块对第3块的推力为____________.
图6-6
思路解析:对整体分析,由牛顿第二定律得:F=5ma,设2对3的推力为F3,则对3、4、5整体分析,由牛顿第二定律得:F3=3ma,则2对3的推力为F3=3F/5.
答案:3F/5
18.如图6-7所示,木块A与B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面上,它们的质量之比为1∶2∶3.设所有接触面都光滑,在沿水平方向迅速抽出木块C的瞬间,A与B的加速度分别是aA=____________,aB=___________.
图6-7
思路解析:迅速抽出木块C的瞬间弹簧长度不变,对A的力不变,故A的加速度为零.抽出木块C前,C对B的弹力等于AB重力之和,抽出木块C后,弹力消失,B所受合外力大小等于弹力,即AB重力之和,所以F=(mA+mB)g=mBaB,得aB=1.5g.
答案:0 1.5g
三、解答题
19.某钢绳所能承受的最大拉力是4×104 N,如果用这条钢绳使3.5 t的货物由静止开始匀加速上升,则物体在7 s内的位移最大不能超过多少 (取g=10 m/s2)
思路解析:由牛顿第二定律得F-mg=ma,a=10/7 m/s2,由静止开始7 s内的位移s=at2=35 m.
答案:35 m
20.将一个小球以某一初速度竖直上抛,用电子秒表测得小球上升的时间为t1,下降的时间为t2,已知小球在运动中所受空气阻力大小不变,求小球所受的空气阻力是小球重力的多少倍
思路解析:上升时:由牛顿第二定律mg+f=ma1,上升的高度为h=a1t12,下降时由牛顿第二定律mg-f=ma2,又有h=a2t22,由以上各式联立得f=
答案:
21.一个与水平方向成37°角的力F作用在一个质量M=2 kg的物体上,如图6-8所示,物体在水平面上从A点由静止拉动4 m后撤去F,再运动1.6 m停下来,动摩擦因数μ=0.5,求F的大小.(取g=10 m/s2)
图6-8
思路解析:第一段路程:Fcos37°-(Mg-Fsin37°)=Ma1,达到的最大速度为v,则v2=2a1s1.第二段路程:μMg=Ma2,v2=2a2s2.由以上各式联立,代入数据得,F=24 N.
答案:24 N
22.如图6-9所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受的支持力和摩擦力.
图6-9
思路解析:人站在自动扶梯上向上减速运动,则在水平方向上f=masinθ,方向水平向左.在竖直方向上,mg-N=macosθ,则支持力N=mg-macosθ,方向竖直向上.
答案:支持力为mg-macosθ,方向竖直向上;摩擦力为masinθ,方向水平向左
23.如图6-10所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢内,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.(g取10 m/s2)求:
图6-10
(1)车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况;
(2)悬线对球的拉力.
思路解析:(1)球和车厢相对静止说明它们运动情况相同.对小球进行分析得:Tcos37°=mg;Tsin37°=ma.两式联立得T=12.5 N,a=7.5 m/s2,车厢的运动情况可能是向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动.
(2)由第(1)问得到悬线对球的拉力T=12.5 N.
答案:(1)a=7.5 m/s2,向右匀加速直线运动或向左匀减速直线运动
(2)12.5 N班别 姓名 学号 成绩_______
高一物理第五章《力与运动》测试题
(本卷满分100分,考试时间40分钟)
一、单项选择题(本题共有10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中,只有一个选项正确)
1、伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( )
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
答案:B
2、下列实例属于超重现象的是( )
A.汽车驶过拱形桥顶端
B.荡秋千的小孩通过最低点
C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动
D.雨滴由静止竖直下落
答案: B
3、关于力,下列说法中正确的是:
A、要保持物体的运动,必须施加外力
B、物体如不受任何力的作用,一定处于静止状态
C、力是物体的速度发生变化的原因
D、物体不受任何外力,也可以做曲线运动
答案:C
4、关于运动状态的改变,下列说法中正确的是:
A、仅指物体运动速度大小的改变
B、仅反映物体运动速度方向的改变
C、物体运动状态的改变与物体的初始运动状态有关
D、要改变物体的运动状态,必须有力的作用
答案:C
5、关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是:
A、由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B、牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫做惯性定律
C、牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律,因此,物体不受外力时才有惯性
D、牛顿第一定律既提示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动速度改变的原因
答案:D
6、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组:
A、米尺、弹簧秤、秒表 B、米尺、天平、秒表
C、量筒、天平、秒表 D、米尺、测力计、打点计时器
答案:D
7、竖直上抛的小球所受空气阻力与运动方向相反,如果阻力的大小与运动速度成正比,则小球的加速度最大的时刻是:
A、抛出时 B、到达最高点时
C、落地时 D、条件不足,无法判断
答案:A
8、质量为m的木块位于粗糙水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a,当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则:
A、a'=a B、a'>2a
C、a'>2a D、a'=2a
答案:C
9、质量为m1体,在恒力F的作用下,产生的加速度为a1,质量为m2的物体,在恒力F的作用下,产生的加速度为a2,若将该恒力F作用在质量为(m1+m2)的物体上,产生的加速度为:
A、a1+a2
B、(a1+a2)/2
C、
D、a1a2/(a1+a2)
答案:D
10、一个轻质弹簧上端固定,下端挂一个重物,平衡时弹簧伸长了4厘米,再将重物向下拉1厘米,然后放手,则在刚释放的瞬间,重物的加速度大小是:(g取10米/秒2)
A、12.5m/s2 B、10m/s2 C、2.5m/s2 D、7.5m/s2
二、多项选择题(本题共有5小题;每小题4分,共20分。)
11、在下列物理量和单位中,正确的说法是:
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A、属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B、属于国际单位制中基本单位的是⑦
C、属于国际单位制中单位的是②③⑦
D、属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
答案:BC
12、质量为m的人站在升降机中,如果升降机运动时加速度的大小为a,升降机底板对人的支持力N=mg+ma,则可能的情况是:
A、升降机以加速度a向下加速运动
B、升降机以加速度a向上加速运动
C、升降机向上运动中,以加速度a制动
D、升降机向下运动中,以加速度a制动
答案:BD
13、当物体受到一个方向与运动方向相同、而大小越来越小的力作用时,则物体的运动情况是:
A、加速度越来越小,速度越来越大
B、加速度越来越小,速度越来越小
C、当力减小到零时,加速度、速度都为零
D、当力减小到零时,加速度为零,速度最大
答案:AD
14、在牛顿第二定律的数学表达式中,按照牛顿第二定律的表述应写为F=kma,比例常数k的数值为:
A、k在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、k在国际单位制中的数值一定等于1
答案:CD
15、光滑水平面上有靠在一起的两个静止的物块A和B.它们的质量分别是M和m.第一次以大小为F的力水平向右作用在A上,使两物块得到向右的加速度a1,AB之间的相互作用力大小为F1;第二次以相同大小的力水平向左作用在B上,使两物块得到向左的加速度a2,AB之间的相互作用力大小为F2.则
A. a1>a2 B. a1=a2 C. D.
三、填空题(每空1分,共9分)
16. 牛顿第一定律:一切物体总保持 运动状态或 状态,直到有 迫使它改变这种状态为止。它揭示了物体不受外力作用时的运动情况,使人们明白了力不是 物体运动的原因,而是 物体运动的原因。
17. 加速度与物体所受合外力的关系:当物体的质量保持不变,物体受到的合外力逐渐增大时,其加速度将 ;反之,物体受到的合外力逐渐减小时,其加速度将 ;
加速度与物体质量的关系:当物体所受的合外力大小保持不变时,物体质量越大,其加速度将 ;反之,则 ;
四、计算题。(本题共3小题,31分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)
18、如图所示,一个人用与水平方向成=30角斜向下的推力F推一个重为G=200 N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为=0.40。求:
(1)推力F的大小;
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平,去推这个静止的箱子,且当作用的时间t=3 s后撤去推力,则撤去推力后箱子还能运动多长时间
(1)Fcos30=(mg+Fsin30)
F==120 N
(2)F-mg=ma1,
a1=2 m/s2
v=a1t=6 m/s
a2=g=4 m/s2
t’=v/a2=1.5 s
19、某校课外活动小组自制了一枚土火箭,火箭在地面时的质量为3 kg,设火箭在做发射实验时,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭点火后可认为做匀加速运动,经过4s到达离地面40 m高处燃料恰好用完。若空气阻力可忽略不计,g=10m/s2, 则:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度为多大?
(2)火箭上升的总时间和离地面的最大高度各是多大?
(3)火箭上升时受到的最大推力是多大
解:(1)设燃料燃烧结束时火箭的速度为v,根据运动学公式有:
    
   (2)火箭能够继续上升的时间
     火箭能够继续上升的高度
     火箭离地面的最大高度
   (3)火箭在飞行中质量不断减小,所以在点火起飞的最初阶段,其所受推力最大。此时加速度为:
   由牛顿第二定律有:
20、游乐场有一斜面长为s1的滑梯,与水平面夹角为θ,在滑梯下端的水平地面上铺设有塑胶垫。小孩从滑梯顶端由静止开始下滑,不计在衔接处速率的变化,他还可以在塑胶垫上再滑行s2的距离停止。已知小孩与滑梯表面的动摩擦因数μ1,重力加速度大小为g。试求:
(1)小孩在斜面上滑行的时间;
(2)小孩与塑胶垫之间的动摩擦因数μ2的值。
(1)设小孩的质量为m,在滑梯上他受到三个力的作用,根据牛顿第二定律有
mgsinθ – f1 = ma1
f1 = μ1N1 = μ1mgcosθ
mgsinθ – f1 = ma1
得 a1 = g(sinθ – μ1cosθ)
又s1 = a1t12
t1 = =
(2)由υ2 = 2a1s1得
滑到斜面末端速度
υ = =
在塑胶垫上滑行时,有
μ2mg = ma2
得 μ2 =
又υ2 = 2a2s2
联立解得μ2 = (sinθ – μ1cosθ)
班别 姓名 学号 成绩
高一物理第四章《力与运动》测试题(A)答题卡
(本卷满分100分,考试时间40分钟)
一、单项选择题(本题共有10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中,只有一个选项正确)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二.多项选择题 (本题共有5小题;每小题4分,共20分。在每小题给出的4个选项中,每小题至少有两选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分)
题号 11 12 13 14 15
答案
三、填空题(每空1分,共9分)
16. ; ; ; ; .
17. ; ; ; .
四、计算题。(本题共3小题,28分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)
18、如图所示,一个人用与水平方向成=30角斜向下的推力F推一个重为G=200 N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为=0.40。求:
(1)推力F的大小;
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平,去推这个静止的箱子,且当作用的时间t=3 s后撤去推力,则撤去推力后箱子还能运动多长时间
(10分)
19、(10分)某校课外活动小组自制了一枚土火箭,火箭在地面时的质量为3 kg,设火箭在做发射实验时,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭点火后可认为做匀加速运动,经过4s到达离地面40 m高处燃料恰好用完。若空气阻力可忽略不计,g=10m/s2, 则:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度为多大?
(2)火箭上升的总时间和离地面的最大高度各是多大?
(3)火箭上升时受到的最大推力是多大
20、 (11分) 游乐场有一斜面长为s1的滑梯,与水平面夹角为θ,在滑梯下端的水平地面上铺设有塑胶垫。小孩从滑梯顶端由静止开始下滑,不计在衔接处速率的变化,他还可以在塑胶垫上再滑行s2的距离停止。已知小孩与滑梯表面的动摩擦因数μ1,重力加速度大小为g。试求:
(1)小孩在斜面上滑行的时间;
(2)小孩与塑胶垫之间的动摩擦因数μ2的值。
高一物理第四章《力与运动》测试题答案
一、单项选择题(本题共有10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中,只有一个选项正确)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C D D B A B D C
二.多项选择题 (本题共有5小题;每小题4分,共20分。在每小题给出的4个选项中,每小题至少有两选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分)
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD AD CD BD
三、填空题(每空1分,共9分)
16. 匀速直线;静止;外力;维持;改变
17.增大; 减少 ;减少; 增大.
四、计算题。(本题共3小题,28分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)
18、(1)Fcos30=(mg+Fsin30)
F==120 N
(2)F-mg=ma1,
a1=2 m/s2
v=a1t=6 m/s
a2=g=4 m/s2
t’=v/a2=1.5 s
19、解:(1)设燃料燃烧结束时火箭的速度为v,根据运动学公式有:
    
   (2)火箭能够继续上升的时间
     火箭能够继续上升的高度
     火箭离地面的最大高度
   (3)火箭在飞行中质量不断减小,所以在点火起飞的最初阶段,其所受推力最大。此时加速度为:
   由牛顿第二定律有:
20、(1)设小孩的质量为m,在滑梯上他受到三个力的作用,根据牛顿第二定律有
mgsinθ – f1 = ma1
f1 = μ1N1 = μ1mgcosθ
mgsinθ – f1 = ma1
得 a1 = g(sinθ – μ1cosθ)
又s1 = a1t12
t1 = =
(2)由υ2 = 2a1s1得
滑到斜面末端速度
υ = =
在塑胶垫上滑行时,有
μ2mg = ma2
得 μ2 =
又υ2 = 2a2s2
联立解得μ2 = (sinθ – μ1cosθ)
M
m
A
B