高中物理(教科版必修一) 模塊綜合測評 含答案

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【解析】物體做自由落體運動，經(jīng)時光t到達(dá)地面的速度為v，按照速度公式v＝gt可知，下落時光為時的速度為v′＝g()＝v，又知下落時光t內(nèi)的位移為h，則時光內(nèi)的位移為h′＝g()2＝h，物體距地面高度h″＝h－h(huán)＝h，選項C正確，其他選項均錯．

【答案】C

3．如圖1，一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)，三者的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則()

圖1

A．箱子受到的摩擦力方向向右

B．地面向木板的摩擦力方向向左

C．木板對地面的壓力大小為3mg

D．若人用斜向下的力推箱子，則木板對地面的壓力會大于3mg

【解析】人用力F向右推箱子，對箱子受力分析，受推力、重力、支持力、靜摩擦力，按照平衡條件，箱子受到的摩擦力方向向左，與推力平衡，故A錯誤；對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，不受靜摩擦力，否則不平衡，故地面向木板沒有靜摩擦力，故B錯誤；對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，按照平衡條件，支持力等于重力，按照牛頓第三定律，支持力等于壓力，故壓力等于重力，為3mg，故C正確；若人用斜向下的力推箱子，三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，故壓力依舊等于3mg，故D錯誤．【答案】C

4．一小球沿斜面勻加速滑下，依次經(jīng)過A、B、C三點．已知AB＝6m，BC＝10m，小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時光均為2s，則小球經(jīng)過A、B、C三點時的速度大小分離是()

A．2m/s,3m/s,4m/s

B．2m/s,4m/s,6m/s

C．3m/s,4m/s,5m/s

D．3m/s,5m/s,7m/s

【解析】由題意可知B點是AC段的中間時刻，AB、BC是相鄰的等時光段，所以vB＝＝4m/s，又按照Δx＝xBC－xAB＝at2可得a＝1m/s2，進(jìn)一步可得vA＝2m/s、vC＝6m/s，選項B正確．

【答案】B

5．體育器材室里，籃球擺放在圖2所示的球架上．已知球架的寬度為d，每只籃球的質(zhì)量為m、直徑為D，不計球與球架之間摩擦，則每只籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為()

圖2

A.mg

B.mgD

d

C.D.2mgD2－d2

D

【解析】以隨意一只籃球為討論對象，分析受力狀況，設(shè)球架對籃球的支持力N與豎直方向的夾角為α.

由幾何學(xué)問得：cosα＝＝D2－d2

D

按照平衡條件得：2Ncosα＝mg

解得：N＝mgD

2D2－d2

則得籃球?qū)η蚣艿膲毫Υ笮椋篘′＝N＝.故選C.

【答案】C

6.甲、乙兩物體從同一地點沿同一條直線同時運動，其速度－時光圖像如圖3所示，下列說法正確的是()

圖3

A．0～t1時光內(nèi)兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)

B．t1～t2時光內(nèi)甲物體始終在乙物體的前面

C．t2時刻兩物體相遇

D．t1～t2時光內(nèi)，甲物體做勻減速直線運動

【解析】由v-t圖像可知，0～t1時光內(nèi)甲、乙均做勻速運動，t1～t2時光內(nèi)，甲物體做勻減速直線運動，A錯誤，D正確；t2時刻之前，v甲始終大于v乙，兩物體又從同一地點同向運動，故t1～t2

時光內(nèi)甲物體始終在乙物體前面，且兩物體相距越來越遠(yuǎn)，B正確，C錯誤．

【答案】BD

7.A、B兩球的質(zhì)量均為m，兩球之間用輕彈簧相連，放在光潔的水平地面上，A球左側(cè)靠墻．彈簧原長為L0，用恒力F向左推B球使彈簧壓縮，如圖4所示，囫圇系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧長為L.下列說法正確的是()

圖4

A．彈簧的勁度系數(shù)為F/L

B．彈簧的勁度系數(shù)為F/(L0－L)

C．若驟然將力F撤去，撤去眨眼，A、B兩球的加速度均為0

D．若驟然將力F撤去，撤去眨眼，A球的加速度為0，B球的加速度大小為F/m

【解析】由F＝k(L0－L)可得彈簧的勁度系數(shù)k＝，A錯誤，B正確；撤去F的眨眼，彈簧彈力不變，A的加速度為零，B的加速度aB＝，C錯誤，D正確．

【答案】BD

8．如圖5甲所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光潔斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度g取10m/s2，按照圖乙中所提供的信息可以計算出()

甲乙

圖5

A．物體的質(zhì)量為2kg

B．斜面的傾角為37°

C．加速度為6m/s2時物體的速度

D．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12N

【解析】對物體受力分析，按照牛頓其次定律得a＝cosθ－gsinθ，當(dāng)F＝0N時，a＝－6m/s2，當(dāng)F＝20N時，a＝2m/s2，解得θ＝37°，m＝2kg.由三力平衡得物體能靜止在斜面上所施加的沿水平方向的最小外力為F＝mgtanθ＝15N，故選項A、B正確，D錯誤；因為運動狀況未知，力F隨時光的變化狀況未知，無法確定加速度為6m/s2時物體的速度．

【答案】AB

二、非挑選題(本題共4小題，共52分．按題目要求作答．)

9．(10分)在“驗證力的平行四邊形定則”試驗中，某學(xué)生的試驗過程如乙圖所示，甲、丙兩圖為兩個彈簧測力計的放大圖片：

甲乙丙

圖6

(1)讀出兩彈簧測力計的讀數(shù)F1＝________N，F(xiàn)2＝________N.

(2)畫出兩力的圖示，再利用平行四邊形定則畫出合力的圖示(選1cm為1N)．

(3)由合力的圖示可得合力的大小約為________N.

【解析】(1)甲彈簧測力計的讀數(shù)為F1＝2.50N，丙彈簧測力計的讀數(shù)為F2＝2.00N.

(2)

(3)由合力的圖示可得合力的大小約為3.20N

【答案】(1)2.502.00(2)見解析(3)3.20

10．某物理課外小組利用圖7中的裝置探索物體加速度與其所受

合外力之間的關(guān)系．圖中置于試驗臺上的長木板水平放置，其右端固

定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一

端可懸掛鉤碼．本試驗中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為

0.010kg.試驗步驟如下：

圖7

(1)將5個鉤碼所有放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑．

(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N—n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行．釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a.

(3)對應(yīng)于不同的n的a值見下表．n＝2時的s-t圖像如圖8所示；由圖8求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表.

n12345

a/(m·s－2)0.200.580.781.00

(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖9中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a-n圖像．從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比．

圖8

圖9

(5)利用a-n圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為

__________________________kg

(保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m·s－2)．

(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是

________(填入正確選項前的標(biāo)號)

A．a(chǎn)-n圖線不再是直線

B．a(chǎn)-n圖線仍是直線，但該直線不過原點

C．a(chǎn)-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

【解析】(3)按照題圖(b)可知，當(dāng)t＝2.00s時，位移s＝0.78m，由s＝at2，得加速度a＝＝0.39m/s2.

(4)圖像如圖所示．

(5)小車空載時，n＝5，加速度為a＝1.00m/s2.由牛頓其次定律得nm0g＝(m＋nm0)a，代入數(shù)據(jù)得m＝0.44kg.

(6)若保持木板水平，則小車運動中受到摩擦力的作用，n的數(shù)值相同的狀況下，加速度a變小，直線的斜率變小．繩的拉力等于摩擦

力時，小車才開頭運動，圖像不過原點，選項B正確．

解得H＝30m.

【答案】(1)1m/s2(2)80kg(3)30m

12．(14分)如圖10，水平面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為θ的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光潔球，靜止時，箱子頂部與球接觸但無壓力，箱子由靜止開頭向右做勻加速運動，然后做加速度大小為a的勻減速運動直至靜止，經(jīng)過的總路程為x，運動過程中的最大速度為v.

圖10

(1)求箱子加速階段的加速度為a′.

(2)若a＞gtanθ，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力．

【解析】(1)設(shè)加速度為a′，由勻變速直線運動的公式：x1

＝，x2＝v2

2a

得：x＝x1＋x2＝＋v2

2a

解得：a′＝av2

2ax－v2

(2)設(shè)小球不受車廂的作用力，應(yīng)滿足