高中物理人教版第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元測(cè)試 章末質(zhì)量評(píng)估(四)

章末質(zhì)量評(píng)估(四)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得3分，錯(cuò)選、不選或多選均不得分．)1．科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用．下列說法不符合歷史事實(shí)的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B．伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)解析：亞里士多德的觀點(diǎn)是力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，即物體有力就運(yùn)動(dòng)，沒有力就靜止，故A錯(cuò)誤；伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，選項(xiàng)B正確；笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向，選項(xiàng)C正確；牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，選項(xiàng)D正確；故選項(xiàng)A不符合歷史事實(shí)．答案：A2．下面關(guān)于慣性的說法中，正確的是()A．運(yùn)動(dòng)速度大的物體比速度小的物體難以停下來，所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體具有較大的慣性B．物體受的力越大，要它停下來就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C．物體的重力越大，慣性越大D．物體所含的物質(zhì)越多，慣性越大解析：慣性是物體的固有屬性，慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無關(guān)，它僅取決于物體的質(zhì)量大小，因此A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D3．一雪橇放在冰面上，現(xiàn)讓一只狗拉著雪橇在冰面上勻速前進(jìn)，則()A．狗對(duì)雪橇的拉力與冰面對(duì)雪橇的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力B．雪橇對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)雪橇的支持力是一對(duì)平衡力C．雪橇對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)雪橇的支持力是一對(duì)作用力與反作用力D．雪橇對(duì)冰面的壓力與雪橇受到的重力是一對(duì)平衡力解析：雪橇勻速前進(jìn)，則雪橇受力平衡，狗對(duì)雪橇的拉力與冰面對(duì)雪橇的摩擦力是一對(duì)平衡力，冰面對(duì)雪橇的支持力與雪橇受到的重力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；雪橇對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)雪橇的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．答案：C4.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，重力加速度的大小為gA．曉敏同學(xué)所受的重力變小了B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下解析：體重計(jì)示數(shù)小于體重說明曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于重力，并不是體重變小，故A錯(cuò)誤；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用與反作用力，故兩者大小相等，B錯(cuò)誤；電梯做向上的減速運(yùn)動(dòng)也會(huì)是失重狀態(tài)，示數(shù)小于其重力，故C錯(cuò)誤；以人為研究對(duì)象，mg－FN＝ma，求得a＝eq\f(mg－FN,m)＝eq\f(50×g－40×g,50)＝eq\f(g,5)，故D正確．答案：D5．豎直上拋物體受到的空氣阻力f大小恒定，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)間為t1，從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)用時(shí)t2，上升時(shí)加速度大小為a1，下降時(shí)加速度大小為a2，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)1<a2，t1<t2 B．a(chǎn)1>a2，t1>t2C．a(chǎn)1<a2，t1>t2 D．a(chǎn)1>a2，t1<t2解析：上升時(shí)，mg＋f＝ma1，下降時(shí)，mg－f＝ma2，得a1>a2.上升和下降的位移相等，h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)，因?yàn)閍1>a2，所以t1<正確．答案：D6.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)，斜面傾角為30°，如圖所示，A．等于零B．大小為eq\f(1,2)mg，方向沿斜面向下C．大小為eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面向上D．大小為mg，方向沿斜面向上解析：設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，豎直懸掛時(shí)有kL＝mg.設(shè)物體放在斜面上時(shí)所受摩擦力為f，根據(jù)物體的平衡條件有kL＋f＝2mgsin30°＝mg；由上述兩式聯(lián)立可得f＝0，A正確．答案：A7.如圖所示，小球A和B的質(zhì)量均為m，長(zhǎng)度相同的四根細(xì)線分別連接在兩球間、球與水平天花板上P點(diǎn)以及與豎直墻上的Q點(diǎn)之間，它們均被拉直，且P、B間細(xì)線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q、A間水平細(xì)線對(duì)球的拉力大小為()\f(\r(2),2)mg B．mg\r(3)mg \f(\r(3),3)mg解析：由題，P、B間細(xì)線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則知A、B間細(xì)線的拉力為零．對(duì)A球受力分析，由平衡條件，得TQA＝mgtan60°＝eq\r(3)mg，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確．故選C.答案：C8.如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與斜面間無摩擦．在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩者無相對(duì)滑動(dòng)．已知斜面的傾角為θ，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為()A．a(chǎn)＝gsinθ，F(xiàn)＝(M＋m)g(μ＋sinθ)B．a(chǎn)＝gcosθ，F(xiàn)＝(M＋m)gcosθC．a(chǎn)＝gtanθ，F(xiàn)＝(M＋m)g(μ＋tanθ)D．a(chǎn)＝gcotθ，F(xiàn)＝μ(M＋m)g解析：B物體受到重力、支持力作用，其合力向左，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ；研究A、B整體同理有F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)，C正確．答案：C9．細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連，平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°，如圖所示(已知cos53°＝，sin53°＝，以下說法正確的是()A．小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為eq\f(3,4)mgB．小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為eq\f(4,5)mgC．細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為gD．細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為eq\f(5,3)g解析：小球靜止時(shí)，分析受力情況，如圖，由平衡條件得：彈簧的彈力大小為：F＝mgtan53°＝eq\f(4,3)mg，細(xì)繩的拉力大小為：T＝eq\f(mg,cos53°)＝eq\f(5,3)mg，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤．細(xì)繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變，則小球所受的合力與燒斷前細(xì)繩拉力的大小相等、方向相反，則此瞬間小球的加速度大小為：a＝eq\f(T,m)，a＝eq\f(5,3)g.故C錯(cuò)誤，D正確．故選D.答案：D10．放在水平面上的物塊，受水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，6s前后的路面不同，重力加速度g＝10m/s2，A．物塊的質(zhì)量為2kg，B．物塊的質(zhì)量為2kg，C．物塊的質(zhì)量為1kg，D．物塊的質(zhì)量為1kg，動(dòng)摩擦因數(shù)前后不一樣，6s前為，6s解析：根據(jù)0～3s內(nèi)的vt、F-t圖象可知，物塊在該時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平推力等于摩擦力，即滑動(dòng)摩擦力μmg＝4N；根據(jù)3～6s內(nèi)的vt圖象可得加速度的大小為2m/s2，由牛頓第二定律得：μmg－2＝m×2，解得：μ＝，m＝1kg；由6s后的vt圖象可得物塊的加速度大小為1m/s2，由牛頓第二定律得：6－μ′mg＝m×1，解得：μ′＝，故答案：D二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選得0分．)、b、c為三個(gè)物塊，M、N為兩根輕彈簧，R為跨過定滑輪的輕繩，它們的連接如圖所示，并處于平衡狀態(tài)．則()A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C．有可能N處于自然狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于自然狀態(tài)解析：對(duì)于物體a而言受力平衡而其一直受到豎直向下的重力，故A和D選項(xiàng)正確．還有可能M處于壓縮狀態(tài)，N處于自然狀態(tài)，而N不可能處于壓縮狀態(tài)．A、D正確．答案：AD12．如圖甲所示，豎直電梯中質(zhì)量為m的物體置于壓力傳感器P上，電腦可描繪出物體對(duì)P的壓力F隨時(shí)間的變化圖線；圖乙中K、L、M、N四條圖線是電梯在四種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下由電腦獲得的Ft圖線，由圖線分析電梯的運(yùn)動(dòng)情況，下列結(jié)論中正確的是()A．由圖線K可知，此時(shí)電梯一定處于勻加速上升狀態(tài)B．由圖線L可知，此時(shí)電梯的加速度大小一定等于gC．由圖線M可知，此時(shí)電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．由圖線N可知，此時(shí)電梯加速度的方向一定先向上后向下解析：物體對(duì)P的壓力等于支持力的大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的大小和方向，從而確定電梯的運(yùn)動(dòng)情況．由圖線K可知，物體對(duì)P的壓力大于物體的重力，且逐漸增大，則支持力大于重力，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，電梯加速度方向豎直向上，且在變化，故A錯(cuò)誤；由圖線L可知，支持力的大小等于2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝ma，解得a＝g，方向豎直向上，故B正確；由圖線M可知，支持力等于重力，知電梯可能處于靜止，可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；由圖線N可知，支持力的大小先大于mg再小于mg，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度的方向先向上，再向下，故D正確．答案：BD13．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力FN和摩擦力f正確的是()A．FN＝m1g＋m2g－FB．FN＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析：該題考查連接體的平衡問題，利用隔離法求相互作用力，利用整體法求外力．選整體為研究對(duì)象，在水平方向有f＝Fcosθ，在豎直方向有FN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，F(xiàn)N＝m1g＋m2g－Fsinθ，故答案：AC14．如圖所示，一物體隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)，已知物體相對(duì)于傳送帶保持靜止，下列說法正確的是()A．物體可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同B．物體可能受摩擦力的作用，摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反C．物體可能不受摩擦力的作用D．物體肯定受摩擦力的作用解析：設(shè)皮帶與水平面夾角為α，則物體不受皮帶的摩擦力時(shí)，物體的加速度大小為gsinα.若皮帶做向下加速度大于gsinα的運(yùn)動(dòng)，僅僅由物體的重力沿皮帶方向的分力提供合力還不夠，因此物體受到皮帶向下的摩擦力．所以摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，故A正確．若皮帶做向下加速度小于gsinα的運(yùn)動(dòng)，若由物體的重力沿皮帶方向的分力提供合力還較多，因此物體受到皮帶向上的摩擦力．所以摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，故B正確．若皮帶做向下加速運(yùn)動(dòng)，其加速度恰好等于重力沿皮帶方向的分力產(chǎn)生的加速度，即為gsinα，所以物體不受皮帶的摩擦力，故C正確．根據(jù)皮帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，物體受到皮帶的摩擦力可能與皮帶運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能相反，也可能不受摩擦力，故D錯(cuò)誤，故選ABC.答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(8分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)在實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對(duì)探究過程也不會(huì)產(chǎn)生影響(2)在這一實(shí)驗(yàn)中，有兩位同學(xué)通過測(cè)量，分別作出aF圖象，如圖中的A、B、C線所示；試分析：A線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：________________；B線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：___________________；C線發(fā)生彎曲的原因是：________________．解析：(1)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，使小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源然后再放開小車，故C錯(cuò)誤；當(dāng)重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)我們才可以認(rèn)為小車的合力等于重物的重力，故D錯(cuò)誤；故選B.(2)從圖A中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a＝0，也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不夠引起的．當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，這是平衡摩擦力時(shí)木板傾角θ太大，即平衡摩擦力過度引起的．設(shè)小車加速度為a，對(duì)小車：F＝Ma；對(duì)重物：F－mg＝ma，聯(lián)立解得a＝eq\f(mg,m＋M)，所以重物的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時(shí)，當(dāng)m逐漸變大時(shí)，a逐漸變小，故圖象出現(xiàn)彎曲．所以原因是：重物的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量．答案：(1)B(2)未平衡摩擦或未平衡掉摩擦平衡摩擦過度沒有滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量這一條件16.(8分)如圖所示，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)了0.45m抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)，立即撤去外力．此后小木塊又前進(jìn)0.15m到達(dá)C點(diǎn)，速度為零．已知木塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),6)，木塊質(zhì)量m＝1kg.(1)木塊向上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為多大？(2)木塊在AB段所受的外力多大？(g＝10m/s2解析：(1)撤去外力后，小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)從B運(yùn)動(dòng)到C，加速度大小為a＝gsinθ＋μgcosθ＝7.5m/s所以有veq\o\al(2,C)－veq\o\al(2,B)＝2as代入可解得vB＝eq\r(2as)＝eq\r(2××m/s＝1.5m/s.(2)設(shè)外加恒力為F，則剛開始從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度為a1＝eq\f(F,m)－(gsinθ＋μgcosθ)剛開始是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故有：veq\o\al(2,B)＝2a1s1代入數(shù)據(jù)可求得：F＝10N.答案：(1)1.5m/s(2)1017．(14分)如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物塊，在水平向右、大小為5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由靜止開始運(yùn)動(dòng)．在運(yùn)動(dòng)過程中，物塊受到水平向左的空氣阻力，其大小隨著物塊速度的增大而增大．且當(dāng)物塊速度為零時(shí)，空氣阻力也為零．物塊加速度a與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖乙所示．取重力加速度g＝10m/s2圖甲圖乙(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)t＝5s時(shí)物塊速度的大小；(3)t＝6s時(shí)空氣阻力的大?。馕觯?1)當(dāng)t＝0時(shí)，由題意可知，物塊所受空氣阻力為零，此時(shí)物塊的受力情況如圖所示．由牛頓第二定律有：F－f＝ma0①FN－mg＝0②又因?yàn)閒＝μFN③由①②③可求得：μ＝.(2)由題意可知，在a-t圖象中，圖線與t軸所圍的面積為速度的增加量，所以t＝5s時(shí)物塊的速度大小為：v＝eq\f(1,2)×2×