高中物理人教必修一第4章綜合測(cè)試解析版0001學(xué)年高一物理過關(guān)檢測(cè)VIP

1、第4章綜合測(cè)試1（2020北京高三三模）如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是ABCD【答案】A【解析】設(shè)物塊P的質(zhì)量為m，加速度為a，靜止時(shí)彈簧的壓縮量為x0，彈簧的勁度系數(shù)為k，由力的平衡條件得，mg=kx0，以向上為正方向，木塊的位移為x時(shí)彈簧對(duì)P的彈力：F1=k（x0-x），對(duì)物塊P，由牛頓第二定律得，F(xiàn)+F1-mg=ma，由以上式子聯(lián)立可得，F(xiàn)=k x+ma可見F與x是線性關(guān)系，且F隨著x的增大而增大，當(dāng)x=

2、0時(shí)，kx+ma0，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤故選A【點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是要根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律得到F與x的解析式，再選擇圖象，這是常用的思路，要注意物塊P的位移與彈簧形變量并不相等2（2020江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三月考）如圖所示，傾角為的光滑斜面體始終靜止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物塊C，A、B、C一起沿斜面勻加速下滑。已知A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，下列說法正確的是AA、B間摩擦力為零BA加速度大小為CC可能只受兩個(gè)力作用D斜面體受到地面的摩擦力為零【答案】C【解析】整體一起勻加速下滑，具有相同的加速度；先用整體法結(jié)合牛頓第二

3、定律求出整體的加速度，再用隔離法分析個(gè)體的受力情況?！驹斀狻繉?duì)B、C整體受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面勻加速下滑，則A、B間摩擦力不為零，BC在水平方向有向左的加速度，則B受A對(duì)它的向左的摩擦力，故A錯(cuò)誤；選A、B、C整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可知A加速度大小為gsin ，故B錯(cuò)誤；取C為研究對(duì)象，當(dāng)斜劈B的傾角也為時(shí)，C只受重力和斜面的支持力，加速度才為ac=gsin，故C正確；斜面對(duì)A的作用力垂直斜面向上，則A對(duì)斜面的作用力垂直斜面向下，這個(gè)力可分解為水平和豎直的兩個(gè)分力，故斜面具有向右相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】若一個(gè)系統(tǒng)中涉及兩

4、個(gè)或者兩個(gè)以上物體的問題，在選取研究對(duì)象時(shí)，要靈活運(yùn)用整體法和隔離法。對(duì)于多物體問題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便；很多情況下，通常采用整體法和隔離法相結(jié)合的方法。3（2020長(zhǎng)春市第二十九中學(xué)高一期末）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點(diǎn)處于同一個(gè)圓上，C是圓上任意一點(diǎn)，A、M分別為此圓與y、x軸的切點(diǎn)。B點(diǎn)在y軸上且BMO60，O為圓心?，F(xiàn)將a、b、c三個(gè)小球分別從A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，如所用時(shí)間分別為tA、tB、tC，則tA、

5、tB、tC大小關(guān)系是() AtAtCtBBtAtCtBCtAtCtBD由于C點(diǎn)的位置不確定，無法比較時(shí)間大小關(guān)系【答案】B【解析】對(duì)于AM段，位移x1R，加速度，根據(jù)xat2得， 對(duì)于BM段，位移x2=2R，加速度a2gsin60g，由x2at2得， 對(duì)于CM段，設(shè)CM與豎直方向夾角為，同理可解得 故選B4（2020上海上外浦東附中高三月考）如圖所示，甲、已兩人在冰面上“拔河”兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過分界線者為贏若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是A甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力B甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力C若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“

6、拔河”比賽的勝利D若乙對(duì)繩的速度比甲快，則已能贏得“拔河”比賽的勝利【答案】C【解析】A甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是作用力與反作用力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤B甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力作用在同一物體上，不是作用力與反作用力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤C設(shè)繩子的張力為F，則甲、乙兩人受到繩子的拉力大小相等，均為F，若m甲m乙，則由得，a甲 72mg時(shí)，B相對(duì)A滑動(dòng)【答案】AB【解析】A.A與B間的最大靜摩擦力大小為：2mg,C與B間的最大靜摩擦力大小為：mg4，B與地面間的最大靜摩擦力大小為：8（2m+m+m）=mg2；要使A，B，C都始終相對(duì)靜止，三者一起向右加速，對(duì)整體有：F-mg2=4ma，假設(shè)C恰好與B相對(duì)不滑

7、動(dòng)，對(duì)C有：mg4=ma，聯(lián)立解得：a=g4，F(xiàn)=32mg；設(shè)此時(shí)A與B間的摩擦力為f，對(duì)A有：F-f=2ma，解得f=mg92mg時(shí)，B相對(duì)A滑動(dòng)，D錯(cuò)誤.胡選：A、B.12（2020遼寧省高二開學(xué)考試）如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖象，已知g取10m/s2，則（ ）A滑塊A與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B當(dāng)F=10N時(shí)木板B加速度為4m/s2C木板B的質(zhì)量為1kgD滑塊A的質(zhì)量為4kg【答案】BC【解析】ACD由圖知，當(dāng)F=8N時(shí)，加速度為：a=2m/s2對(duì)A、B整

8、體，由牛頓第二定律有：F=（mA+mB）a，代入數(shù)據(jù)解得：mA+mB=4kg當(dāng)F大于8N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律得：由圖示圖象可知，圖線的斜率：，解得：mB=1kg滑塊A的質(zhì)量為：mA=3kg對(duì)于方程，知當(dāng)a=0時(shí)，F(xiàn)=6N，代入數(shù)據(jù)解得：=0.2故AD錯(cuò)誤，C正確。B根據(jù)F=10N8N時(shí)，滑塊與木板相對(duì)滑動(dòng)，B的加速度為：故B正確。故選BC。13（2020全國(guó)高三課時(shí)練習(xí)）如圖所示，小車在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車廂內(nèi)兩質(zhì)量相同的小球通過輕繩系于車廂頂部，輕繩OA、OB與豎直方向夾角均為45，其中一球用水平輕繩AC系于車廂側(cè)壁，下列說法正確的是A小車運(yùn)動(dòng)方向向右B小車

9、的加速度大小為gC輕繩OA、OB拉力大小相等D輕繩CA拉力大小是輕繩OA拉力的倍【答案】CD【解析】對(duì)小球B受力分析可求解小車運(yùn)動(dòng)的加速度和加速度的方向；OA和OB細(xì)繩拉力的豎直分量均等于mg，由此判斷輕繩OA、OB拉力大小關(guān)系；對(duì)小球A受力分析，根據(jù)正交分解法以及牛頓第二定律求解兩邊繩子的拉力關(guān)系?！驹斀狻繉?duì)小球B受力分析可知，B所受的合外力向左，且mgtan450=ma，解得a=g，且加速度向左，即小車的加速度向左，小車向左加速或者向右減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；分別對(duì)AB受力分析， OA和OB細(xì)繩拉力的豎直分量均等于mg，即TOBcos450=TOAcos450=mg，可知輕繩OA、OB拉力

10、大小相等，選項(xiàng)C正確；對(duì)A受力分析可知，TCA -TOAsin450=ma=mg，解得TCA=2mg即TCA=TOA，選項(xiàng)D正確；故選CD.14（2020全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）一輛小車靜止在水平地面上，bc是固定在車上的一根水平桿，物塊M穿在桿上，M通過細(xì)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上，現(xiàn)使小車如下圖分四次分別以a1、a2、a3、a4向右勻加速運(yùn)動(dòng)，四種情況下M、m均與車保持相對(duì)靜止，且圖(1)和圖(2)中細(xì)線仍處于豎直方向，已知a1a2a3a41248，M受到的摩擦力大小依次為Ff1、Ff2、Ff3、Ff4，則下列說法正確的是()AFf1Ff212BFf1

11、Ff223CFf3Ff412Dtan2tan【答案】ACD【解析】AB、甲乙兩圖中，M水平方向只受靜摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：，而，則，故A正確，B錯(cuò)誤；C、丙丁兩圖中，對(duì)m和M整體受力分析，受總重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f，如圖根據(jù)牛頓第二定律，有，所以，故C正確，D、對(duì)物體m隔離受力分析，可得，而，所以，故D正確；故選ACD【點(diǎn)睛】前兩圖中，M是由靜摩擦力提供加速度的，根據(jù)牛頓第二定律直接求解f1和f2的關(guān)系；后兩圖中對(duì)小球和滑塊整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，通過對(duì)m隔離分析可判斷圖中角的關(guān)系15（2020全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠

12、大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力不變輕桿向右移動(dòng)不超過l時(shí)，裝置可安全工作一小車若以速度v0撞擊彈簧，已知裝置可安全工作，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力Ff0，且不計(jì)小車與地面的摩擦，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)從小車與彈簧剛接觸時(shí)開始計(jì)時(shí)到小車離開彈簧這段時(shí)間內(nèi)，輕桿所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的Fft圖象可能是()ABCD【答案】AC【解析】AB如果小車撞擊彈簧的速度較小，彈簧在壓縮過程中輕桿一直保持靜止，隨著壓縮量的增大，彈力增大，彈力和靜摩擦力平衡，靜摩擦力增大；之后彈簧將小車彈開，壓縮量減小，彈力減小，輕桿所受的靜摩擦力減小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD

13、當(dāng)小車的撞擊速度較大時(shí)，輕桿會(huì)與槽發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)小車與彈簧剛接觸時(shí)開始計(jì)時(shí)，根據(jù)胡克定律F=kx彈簧的彈力隨壓縮量的增大而增大，剛開始彈力小于最大靜摩擦力，輕桿不動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)受力平衡f=F=kx，靜摩擦力隨推力的增大而增大，當(dāng)推力等于最大靜摩擦力時(shí)，輕桿開始移動(dòng)；輕桿移動(dòng)過程中，摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力f0，大小不變；小車和輕桿做減速運(yùn)動(dòng)，最終速度減為0，輕桿最終處于平衡，彈簧逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)，最后小車離開彈簧，此過程中摩擦力等于彈力，逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC16（2020全國(guó)高三課時(shí)練習(xí)）在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平

14、后，添加了用力傳感器來測(cè)細(xì)線中的拉力（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是_A必須用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是_m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（3）由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=_N.（4）小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會(huì)趨近于某一數(shù)值，從理論上分析

15、可知，該數(shù)值應(yīng)為_m/s2.【答案】D 2.40 1.0 5 m/s2或4.9 m/s2 【解析】(1)AB.本題拉力可以由力傳感器來測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C錯(cuò)誤；D該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確故選D(2) 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，T=0.1s，根據(jù)，；（3）根據(jù)牛頓第二定律：2F-Ff=ma，a=0時(shí)，F(xiàn)f=2F=1.0N；（4）設(shè)繩子拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律：mg-T=2ma2

16、T=Ma聯(lián)立解得：，當(dāng)m無窮大時(shí)，a=5m/s2 17（2020全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）用圖甲所示裝置“探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”請(qǐng)思考并完成相關(guān)內(nèi)容：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為平衡摩擦力，以下操作正確的是（_）A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將空沙桶用細(xì)線跨過定滑輪系在小車上，讓細(xì)線與長(zhǎng)木板平行B平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力D實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車，再接通電源（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50HZ，由此求出小車的加速度a=_m/s2（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）一組同學(xué)在保持木板水平時(shí)

17、，研究小車質(zhì)量一定的情況下加速度a與合外力F的關(guān)系，得到如圖丙中所示的圖線，則小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f=_N；小車的質(zhì)量M=_kg若該組同學(xué)正確完成了（1）問中的步驟，得到的aF圖線應(yīng)該是圖丙中的_（填“”“”或“”）【答案】BC 0.906 0.08 0.16 【解析】（1）平衡摩擦力時(shí)，取下砂桶，將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，適當(dāng)當(dāng)調(diào)整木板右端的高度，直到小車被輕推后沿木板勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確，A錯(cuò)誤每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC；（2）根據(jù)x=aT2，運(yùn)用逐差法得，（3）根據(jù)圖知，當(dāng)F=008N時(shí)，小車才開

18、始運(yùn)動(dòng)，可知小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f=008N，圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，則平衡摩擦力后，a與F成正比，圖線的斜率不變，故正確圖線為18（2020寧波市北侖中學(xué)高二月考）可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲，如圖所示，有一企鵝在傾角為 37的傾斜冰面上，先以加速度 a=0.5m/s2 從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，t=8s 時(shí)，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點(diǎn)，完成一次游戲（企鵝在滑動(dòng)過程中姿勢(shì)保持不變）已知企鵝肚皮與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.25， sin37=0.60，cos37=0.80，重力加速度 g 取 10m/s2求：（1）企鵝向上“奔跑”的位移大??；（2）企鵝在

19、冰面向前滑動(dòng)的加速度大??；（3）企鵝退滑到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小（結(jié)果可用根式表示）【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】企鵝向上“奔跑”做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出企鵝向上“奔跑”的位移大小；根據(jù)牛頓第二定律求出企鵝在冰面滑動(dòng)的加速度大小，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出企鵝退滑到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大?。唤猓海?）“奔跑”過程（2）上滑過程：下滑過程（3）上滑位移，退滑到出發(fā)點(diǎn)的速度，解得19（2020贛榆智賢中學(xué)高三模擬）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g求：（1）A被敲擊后獲得的初速度大小vA；（2）在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB；（3）B被敲擊后獲得的初速度大小vB【答案】（1）；（2）aB=3g，aB=g；（3）【解析】【詳解】（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知，A加速度的大小aA=g勻變速直線運(yùn)動(dòng)2aAL=vA2解得（2）設(shè)A、B的質(zhì)量均為m對(duì)齊前，B所受合外力大小F=3mg由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=maB，得aB=3g對(duì)齊后，A、B所受合