力與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)試題 公開課教學(xué)設(shè)計(jì)

《力與運(yùn)動(dòng)》檢測(cè)試題一、選擇題(第1～6題為單項(xiàng)選擇題,第7～12題為多項(xiàng)選擇題,每小題4分,共48分)1.下列說(shuō)法正確的是(D)A.亞里士多德提出了慣性的概念B.牛頓的三個(gè)定律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證C.單位m,kg,N是一組屬于國(guó)際單位制的基本單位D.伽利略指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因解析:牛頓首先提出了慣性的概念,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;牛頓第一定律是邏輯思維的產(chǎn)物,不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;N是國(guó)際單位制的導(dǎo)出單位,不是基本單位,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn),指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故選項(xiàng)D正確.2.關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中,正確的是(B)A.物體具有向下的加速度時(shí)處于超重狀態(tài),物體具有向上的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)B.地面附近的物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)中處于完全失重狀態(tài)C.超重就是物體所受的重力增大了,失重就是物體所受的重力減小了D.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài),所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用解析:失重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于失重狀態(tài),此時(shí)有向下的加速度;當(dāng)物體對(duì)接觸面完全沒(méi)有作用力時(shí),就說(shuō)物體處于完全失重狀態(tài);超重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度;不論是超重、失重,還是完全失重,物體所受的重力是不變的,只是對(duì)接觸面的壓力不和重力相等了,B正確.3.下列情景中,關(guān)于力的大小關(guān)系,說(shuō)法正確的是(B)A.運(yùn)動(dòng)員做引體向上在向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),橫桿對(duì)人的支持力大于人對(duì)橫桿的壓力B.火箭加速上升時(shí),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力C.雞蛋撞擊石頭,雞蛋破碎,雞蛋對(duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)雞蛋的作用力D.鋼絲繩吊起貨物加速上升時(shí),鋼絲繩對(duì)貨物的拉力大于貨物對(duì)鋼絲繩的拉力解析:運(yùn)動(dòng)員做引體向上在向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),橫桿對(duì)人的支持力與人對(duì)橫桿的壓力是一對(duì)作用力和反作用力,所以大小相等,方向相反,A錯(cuò)誤;火箭加速上升時(shí),一定受到向上的合力,故發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力,B正確;雞蛋對(duì)石頭的力和石頭對(duì)雞蛋的力是作用力與反作用力,二者大小相等,C錯(cuò)誤;鋼絲繩對(duì)貨物的拉力與貨物對(duì)鋼絲繩的拉力為作用力與反作用力,二者大小相等,D錯(cuò)誤.4.春天,河邊上的濕地很松軟,人在濕地上行走時(shí)容易下陷,在人下陷時(shí)(C)A.人對(duì)濕地地面的壓力就是他所受的重力B.人對(duì)濕地地面的壓力大于濕地地面對(duì)他的支持力C.人對(duì)濕地地面的壓力等于濕地地面對(duì)他的支持力D.人對(duì)濕地地面的壓力小于濕地地面對(duì)他的支持力解析:人對(duì)濕地地面的壓力和濕地地面對(duì)他的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,故大小相等,選項(xiàng)C正確.5.原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上,如圖所示,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方.由此可判斷,此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是(B)A.加速上升 B.減速上升C.加速運(yùn)動(dòng) D.減速運(yùn)動(dòng)解析:當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),地板給物體的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡,且該靜摩擦力可能小于或等于最大靜摩擦力.當(dāng)升降機(jī)有向下的加速度時(shí),必然會(huì)減小物體對(duì)地板的正壓力,也就減小了最大靜摩擦力,這時(shí)的最大靜摩擦力小于電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的靜摩擦力,而彈簧的彈力又未改變,故只有在這種情況下A才可能被拉向右方.四個(gè)選項(xiàng)中選項(xiàng)B情況電梯的加速度是向下的.6.如圖所示,質(zhì)量分別為2m,m的球A,B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在正在豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi),細(xì)線中的拉力為F,此時(shí)突然剪斷細(xì)線,在線斷的瞬間,彈簧的彈力大小和小球A的加速度大小分別為(D)A.,+g B.,+gC.,+g D.,+g解析:以A,B及彈簧整體為研究對(duì)象根據(jù)牛頓第二定律有整體加速度為a=.再以B為研究對(duì)象,B受彈力和重力作用而產(chǎn)生向上的加速度,故有Fx-mg=ma得此時(shí)彈簧中彈力為Fx=mg+ma=mg+m·=,在線斷瞬間,彈簧形變沒(méi)有變化,彈簧彈力仍為,線斷瞬間以A為研究對(duì)象,A受重力和彈簧彈力作用產(chǎn)生加速度,合力為FA=Fx+2mg=+2mg根據(jù)牛頓第二定律知,此時(shí)A球的加速度為aA===+g,所以選項(xiàng)A,B,C錯(cuò)誤,D正確.7.如圖所示,自由下落的小球下落一段時(shí)間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(BD)A.小球一直做減速運(yùn)動(dòng)B.小球所受的彈簧彈力等于重力時(shí),小球速度最大C.小球一直處于超重狀態(tài)D.小球處于先失重后超重狀態(tài)解析:開始與彈簧接觸時(shí),壓縮量很小,因此彈簧對(duì)小球向上的彈力小于向下的重力,此時(shí)合外力大小F=mg-kx,方向向下;隨著壓縮量的增加,彈力增大,故合外力減小,當(dāng)mg=kx時(shí),合外力為零,此時(shí)速度最大,此后小球由于慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)合外力大小為F=kx-mg,方向向上,小球減速,隨著壓縮量增大,小球所受合外力增大,當(dāng)速度為零時(shí),合外力最大.故整個(gè)過(guò)程中小球所受合力先減小后增大,速度先增大后減小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由于小球先加速后減速,故加速度方向先向下,后向上,小球先失重后超重,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.8.如圖所示,A,B兩物體用細(xì)繩連接后放在斜面上,如果兩物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,則它們下滑的過(guò)程中(BC)A.它們的加速度a=gsinαB.它們的加速度a<gsinαC.細(xì)繩中的張力T=0D.細(xì)繩中的張力T=mAg(sinα-cosα)解析:對(duì)A,B組成的系統(tǒng)整體運(yùn)用牛頓第二定律有(mA+mB)gsinα-μ(mA+mB)gcosα=(mA+mB)a,得a=(sinα-μcosα)g<gsinα,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)A進(jìn)行隔離,運(yùn)用牛頓第二定律有mAgsinα-μmAgcosα-T=mAa,得T=0,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.9.如圖所示,懸掛于小車?yán)锏男∏蚱x豎直方向θ角,則小車可能的運(yùn)動(dòng)情況是(BC)A.向右減速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左減速運(yùn)動(dòng) D.向左加速運(yùn)動(dòng)解析:對(duì)小球受力分析,受重力和斜向右上方平行繩子的拉力,速度水平,小球做直線運(yùn)動(dòng),合力與速度共線,故合力水平向右,加速度也水平向右,所以小車可能是向右加速,也可能是向左減速.10.如圖(甲)所示,某人正通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處.滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖(乙)所示.由圖可以判斷(ABD)A.圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=-gB.圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mgC.圖線的斜率等于貨物的質(zhì)量mD.圖線的斜率等于貨物質(zhì)量的倒數(shù)解析:對(duì)貨物受力分析,受重力mg和拉力T,根據(jù)牛頓第二定律,有T-mg=ma,得a=-g,當(dāng)T=0時(shí),a=-g,即圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=-g,故A正確;當(dāng)a=0時(shí),T=mg,故圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mg,故B正確;圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),故C錯(cuò)誤,D正確.11.如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊,以初速度v0從傾角為θ的斜面底端滑上斜面,當(dāng)其速度減為零后又沿斜面返回底端已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,若滑塊所受的摩擦力為f、所受的合外力為F合、加速度為a、速度為v,選沿斜面向上為正方向,在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,這些物理量隨時(shí)間變化的圖象大致正確的是(AD)解析:滑塊在上滑的過(guò)程和下滑過(guò)程中,正壓力大小不變,則摩擦力大小不變,方向相反,上滑時(shí)摩擦力方向向下,下滑時(shí)摩擦力方向向上,故A正確.上滑時(shí)加速度方向沿斜面向下,大小a1==gsinθ+μgcosθ,下滑時(shí)加速度大小a2==gsinθ-μgcosθ,方向沿斜面向下,則合力沿斜面向下,故B,C錯(cuò)誤.上滑時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng),下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),上滑的加速度大小大于下滑的加速度大小,故D正確.12.某人在地面上用體重計(jì)稱得體重為49kg.他將體重計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t3時(shí)間段內(nèi),體重計(jì)的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?(AD)解析:由題圖可知,t0至t1時(shí)間段體重計(jì)的示數(shù)為44kg,故合力向下,電梯可能向下加速,也可能向上減速;t1至t2時(shí)間段彈力等于重力,故合力為零,電梯可能為勻速也可能靜止;而t2至t3時(shí)間段內(nèi)合力向上,故電梯加速度向上,電梯可能向上加速也可能向下減速;選項(xiàng)A,D均符合題意.二、非選擇題(共52分)13.(6分)為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1,G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過(guò)G1,G2光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間Δt1,Δt2都可以被測(cè)量并記錄.滑行器M連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為m′,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引鉤碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?

(2)若取m′=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是.

=5g =15g =40g =400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度,其中求得的加速度a的表達(dá)式為.(用Δt1,Δt2,D,s表示)

解析:(1)取下牽引鉤碼,M放在任意位置都不動(dòng);或取下牽引鉤碼,輕推滑行器M,數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等.(2)實(shí)驗(yàn)要求m?m′,而m′=0.4kg,故當(dāng)m=400g時(shí)不符合要求,故選D.(3)滑行器通過(guò)光電門G1時(shí)的速度v1=,通過(guò)光電門G2時(shí)的速度v2=.滑行器做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式-=2as可得a==.答案:(1)見解析(2分)(2)D(2分)(3)a=(2分)14.(8分)為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖(甲)所示,他想用鉤碼的重力mg表示小車受到的合外力(小車質(zhì)量為M).請(qǐng)完成下列填空或作圖(1)Mm(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”);

(2)如圖(乙)是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A,B,C,D,E是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=1s,距離如圖,則紙帶的加速度大小為m/s2.

(3)在一次實(shí)驗(yàn)中,控制小車質(zhì)量M一定,探究加速度與力的關(guān)系,數(shù)據(jù)如表:a/(m·s-2)F/N①請(qǐng)?jiān)趫D(丙)內(nèi)描點(diǎn)作a-F圖象;②上述圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是

;

③小車質(zhì)量M=kg.

解析:(1)以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有mg=(m+M)a,解得a=,以M為研究對(duì)象,得繩子的拉力為F=Ma=,顯然要有F=mg必有m+M=M,故有M?m,即只有M?m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于鉤碼的重力.(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知Δx=aT2.可得a==m/s2=0.02m/s2.(3)①利用描點(diǎn)作圖法,將四組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)系中,用直線連接各點(diǎn),原則是讓盡量多的點(diǎn)在線上,不在線上的點(diǎn)分居在線的兩側(cè).②從圖中可以看出,傾斜直線與橫軸有交點(diǎn),作用上一部分力F時(shí),加速度仍為零,具體原因是未平衡摩擦力或未能完全平衡摩擦力.③從圖線可知其斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),即k====1,所以M=1kg.答案:(1)遠(yuǎn)大于(1分)(2)(2分)(3)①如圖所示(2分)②未平衡摩擦力或未能完全平衡摩擦力(1分)③1(2分)15.(8分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑水平面上.現(xiàn)沿水平方向?qū)ξ矬w施加10N的拉力,g取10m/s2,求:(1)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小;(2)物體運(yùn)動(dòng)3s時(shí)速度的大小;(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)到位移為10m時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間.解析:(1)根據(jù)牛頓第二定律得a==m/s2=5m/s2.(2分)(2)物體運(yùn)動(dòng)3s時(shí)速度的大小為v=at=5×3m/s=15m/s.(2分)(3)由s=at2得t==s=2s.(4分)答案:(1)5m/s2(2)15m/s(3)2s16.(8分)如圖所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=75kg,沿傾角θ=30°的山坡勻加速滑下,經(jīng)過(guò)2s的時(shí)間速度由2m/s增加到8m/s,g=10m/s2,求:(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)沿山坡下滑的距離和加速度大小;(2)運(yùn)動(dòng)員受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力).解析:(1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vt=v0+at,可得運(yùn)動(dòng)員的加速度a==m/s2=3m/s2,(2分)運(yùn)動(dòng)員的位移x=t=×2m=10m.(2分)(2)根據(jù)牛頓第二定律得,mgsin30°-f=ma,f=mgsin30°-ma=(75×10××3)N=150N.(4分)答案:(1)10m3m/s2(2)150N17.(10分)質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示.g取10m/s2,求:(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)水平推力F的大小;(3)0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小.解析:(1)設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2、加速度為a2,則a2==2m/s2(2分)設(shè)物體所受的摩擦力為f,根據(jù)牛頓第二定律,有f=ma2(1分)f=μmg(1分)聯(lián)立解得μ==.(1分)(2)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1,則a1=(1分)根據(jù)牛頓第二定律有F-f=ma1(1分)聯(lián)立解得F=μmg+ma1=6N.(1分