2024-2025學(xué)年高中物理第5章研究力和運(yùn)動的關(guān)系測評含解析滬科版必修1

PAGE7-第5章測評(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題給出的選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.關(guān)于慣性,下列說法正確的是()A.在宇宙飛船內(nèi),由于物體完全失重,所以物體的慣性消逝B.跳遠(yuǎn)運(yùn)動員助跑是為了增大速度從而增大慣性C.物體在月球上的慣性只是它在地球上的1D.質(zhì)量是物體慣性的量度,慣性與速度及物體的受力狀況無關(guān)解析:物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體的運(yùn)動狀態(tài)、所處的位置無關(guān),選項(xiàng)A、B、C錯誤,選項(xiàng)D正確。答案:D2.2024年10月17日,“神舟”11號載人飛船勝利放射,設(shè)近地加速時(shí),飛船以5g的加速度勻加速上升,g為重力加速度。則質(zhì)量為m的宇航員對飛船底部的壓力為()A.6mg B.5mgC.4mg D.mg解析:對宇航員由牛頓其次定律得N-mg=ma,得N=6mg,再由牛頓第三定律可判定A項(xiàng)正確。答案:A3.輕彈簧上端固定,下端掛一重物,平衡時(shí)彈簧伸長了4cm。若將重物向下拉1cm后放手,則重物在剛釋放的瞬間的加速度是()A.2.5m/s2 B.7.5m/s2C.10m/s2 D.12.5m/s2解析:設(shè)重物的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k。平衡時(shí):mg=kx1,將重物向下拉1cm,由牛頓其次定律得:k(x1+x2)-mg=ma,聯(lián)立解得:a=2.5m/s2,選項(xiàng)A正確。答案:A4.如圖所示是某商場安裝的智能化電動扶梯,無人乘行時(shí),扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時(shí),它會先漸漸加速,再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)驗(yàn)了這兩個(gè)過程。那么下列說法中正確的是()A.顧客始終受到靜摩擦力的作用B.顧客受到的支持力總是大于重力C.扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方,再豎直向上D.扶梯對顧客作用力的方向先指向左下方,再豎直向上解析:以人為探討對象,處于加速運(yùn)動時(shí),人受到靜摩擦力、重力、支持力三個(gè)力的作用,勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),人不受靜摩擦力,故A錯誤;顧客處于加速直線運(yùn)動時(shí),受到的支持力才大于重力,故B錯誤;顧客處于加速運(yùn)動時(shí),人受到靜摩擦力、重力、支持力三個(gè)力的作用,則扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方,當(dāng)處于勻速直線運(yùn)動時(shí),其作用力豎直向上,故C正確,D錯誤。答案:C5.如圖所示,小車上有一個(gè)定滑輪,跨過定滑輪的繩一端系一重球,另一端系在彈簧測力計(jì)上,彈簧測力計(jì)下端固定在小車上。起先時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)小車沿水平方向運(yùn)動時(shí),小球恰能穩(wěn)定在圖中虛線位置,下列說法中正確的是()A.小球處于超重狀態(tài),小車對地面壓力大于系統(tǒng)總重力B.小球處于失重狀態(tài),小車對地面壓力小于系統(tǒng)總重力C.彈簧測力計(jì)讀數(shù)大于小球重力,但小球既不超重也不失重D.彈簧測力計(jì)讀數(shù)大于小球重力,小車肯定向右勻加速運(yùn)動解析:小球穩(wěn)定在題圖中虛線位置,則小球和小車有相同的加速度,且加速度水平向右,故小球既不超重也不失重,小車既可以向右勻加速運(yùn)動,也可以向左勻減速運(yùn)動,故C項(xiàng)正確。答案:C6.導(dǎo)學(xué)號63994136放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,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。重力加速度g取10m/s2。由這兩個(gè)圖像可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為()A.0.5kg,0.4 B.1.5kg,2C.0.5kg,0.2 D.1kg,0.2解析:由F-t圖像和v-t圖像可得,物塊在2s到4s內(nèi)所受外力F1=3N,物塊做勻加速運(yùn)動,a=ΔvΔt=42m/s2=2m/s2,F1-f=ma,物塊在4s到6s所受外力F2=2N,物塊做勻速直線運(yùn)動,則F2=f,f=μmg。聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得m=0答案:A7.(多選)如圖所示,電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧測力計(jì),其下端掛了一個(gè)重物,電梯勻速直線運(yùn)動時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N,在某時(shí)刻電梯中的人視察到彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運(yùn)動,以下說法中正確的是(g取10m/s2)()A.電梯可能向上加速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2B.電梯可能向下加速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2C.電梯可能向上減速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2D.電梯可能向下減速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2解析:由電梯做勻速直線運(yùn)動時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N,可知重物的重力為10N,質(zhì)量為1kg;當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N時(shí),則重物受到的合力為2N,方向豎直向下,由牛頓其次定律得物體產(chǎn)生向下的加速度,大小為2m/s2,因沒有明確電梯的運(yùn)動方向,故電梯可能向下加速,也可能向上減速,故選B、C。答案:BC8.(多選)將物體豎直向上拋出,假設(shè)運(yùn)動過程中空氣阻力不變,其速度—時(shí)間圖像如圖所示,則()A.上升、下降過程中加速度大小之比為11∶9B.上升、下降過程中加速度大小之比為10∶1C.物體所受的重力和空氣阻力之比為9∶1D.物體所受的重力和空氣阻力之比為10∶1解析:上升、下降過程中加速度大小分別為a上=11m/s2,a下=9m/s2,由牛頓其次定律得mg+F阻=ma上,mg-F阻=ma下,聯(lián)立解得mg∶F阻=10∶1,A、D正確。答案:AD9.(多選)如圖所示,在建筑工地上一建筑工人兩手對稱用水平力將兩長方形水泥制品P和Q夾緊,并以加速度a豎直向上搬起,P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m,水平力為F,P和Q間動摩擦因數(shù)為μ,在此過程中()A.P受到Q的摩擦力方向肯定豎直向下B.P受到Q的摩擦力大小為2μFC.P受到Q的摩擦力大小為0.5m(g+a)D.P受到Q的摩擦力大小為1.5m(g+a)解析:設(shè)每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1,設(shè)P受到Q的摩擦力大小為f2、方向豎直向上。對P、Q整體及P分別應(yīng)用牛頓其次定律有2f1-5mg=5ma,f1+f2-2mg=2ma,聯(lián)立解得f2=-0.5m(g+a),負(fù)號說明P受到Q的摩擦力方向向下,A、C正確。答案:AC10.導(dǎo)學(xué)號63994137(多選)如圖所示,傳送帶的水平部分長為L,傳動速率為v,在其左端無初速度釋放一小木塊,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運(yùn)動到右端的時(shí)間可能是()A.Lv+C.2Lμg解析:因木塊運(yùn)動到右端的過程不同,對應(yīng)的時(shí)間也不同,若始終勻加速至右端,則L=12μgt2,可得t=2Lμg,C正確;若始終加速到右端時(shí)的速度恰好與傳送帶速度v相等,則L=0+v2t,可得t=2Lv,D正確;若先勻加速到傳送帶速度v,再勻速到右端,則v22μg+v(t-v答案:ACD二、試驗(yàn)題(本題共2小題,共18分)11.導(dǎo)學(xué)號63994138(9分)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖所示。(1)下列說法正確的是。

A.每次變更小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力B.試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C.本試驗(yàn)砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車A的質(zhì)量D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-1m(2)某同學(xué)在試驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示,他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm,已知電源頻率為50Hz,則紙帶加速度的大小是m/s2。

(3)某同學(xué)將長木板右端適當(dāng)墊高,其目的是。但他把長木板的右端墊得過高,使得傾角過大。用a表示小車的加速度,F表示細(xì)線作用于小車的拉力。則他繪出的a-F關(guān)系圖像是。解析:(1)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,可以讓小車重力的分力與摩擦力平衡,這樣當(dāng)變更小車的質(zhì)量時(shí),不用重新平衡摩擦力,所以A錯誤。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)先接通電源后釋放紙帶,所以B錯誤。為了讓小車所受的合外力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力,系統(tǒng)的加速度要足夠小,所以應(yīng)當(dāng)讓砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯誤。在外力恒定的狀況下,加速度與物體的質(zhì)量成反比,所以應(yīng)作a-1m(2)依據(jù)逐差法,紙帶的加速度a=s3+s4-(s1+s2)(3)當(dāng)傾角過大時(shí),不掛砝碼和砝碼盤,小車就有加速度,所以選C。答案:(1)D(2)0.62(3)平衡摩擦力C12.(9分)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們要驗(yàn)證“牛頓運(yùn)動定律”,他們在試驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。試驗(yàn)時(shí),調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)。(1)該試驗(yàn)中小車所受的合力(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該試驗(yàn)是否須要滿意砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?(選填“須要”或“不須要”)。

(2)試驗(yàn)獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,擋光板的寬度l,光電門1和2的中心距離為s。某次試驗(yàn)過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該試驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是。

解析:(1)由于力傳感器顯示拉力的大小,而拉力的大小就是小車所受的合力,故不須要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(2)由于擋光板的寬度l很小,故小車在光電門1處的速度v1=lt1,在光電門2處的速度為v2=lt2,由v22-v12答案:(1)等于不須要(2)F=M三、計(jì)算題(本題共3小題,共32分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(10分)如圖所示,質(zhì)量m=1kg的球穿在斜桿上,斜桿與水平方向成30°角,球與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=36,球受到豎直向上的拉力F=20N,g取10m/s2(1)球的加速度多大?(2)在力F作用下,球從靜止起先運(yùn)動,經(jīng)2s內(nèi)的位移多大?解析:(1)球受到重力mg、桿的支持力N、桿的摩擦力f和豎直向上的拉力F四個(gè)力的作用(如圖所示),建立直角坐標(biāo)系,則由牛頓其次定律得Fsin30°-mgsin30°-f=maFcos30°=mgcos30°+Nf=μN(yùn)聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得a=2.5m/s2。(2)由運(yùn)動學(xué)公式s=12at2