2024-2025學(xué)年高中物理第6章力與運(yùn)動(dòng)章末測(cè)評(píng)5含解析魯科版必修1

PAGE8-章末綜合測(cè)評(píng)(五)力與運(yùn)動(dòng)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．在環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的“天宮一號(hào)”空間站內(nèi)，相宜航天員進(jìn)行體育熬煉的器材是()A．啞鈴 B．彈簧拉力器C．單杠 D．跑步機(jī)B[由于環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，依靠重力作用進(jìn)行訓(xùn)練的啞鈴和單杠不能運(yùn)用了，跑步機(jī)由于須要摩擦力才能工作，而沒有壓力就沒有摩擦力，所以也不能進(jìn)行工作，選項(xiàng)B正確．]2．春天有很多人在廣場(chǎng)上放風(fēng)箏，會(huì)放風(fēng)箏的人，可使風(fēng)箏靜止在空中．已知有風(fēng)斜吹到風(fēng)箏上時(shí)，空氣分子撞擊風(fēng)箏表面，從而使風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的壓力垂直于風(fēng)箏表面．下列圖中，PQ代表風(fēng)箏截面，OR代表風(fēng)箏線，風(fēng)向水平，風(fēng)箏可能處于靜止?fàn)顟B(tài)的是()ABCDB[風(fēng)箏受到三個(gè)共點(diǎn)力而平衡．風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力垂直于風(fēng)箏平面對(duì)上，重力豎直向下，如圖所示．則線的拉力方向只能在圖中所示θ角的范圍內(nèi)，選項(xiàng)B正確．]3．《水滸傳》第七回“花和尚倒拔垂楊柳”中有這樣一個(gè)情節(jié)：“眾潑皮嫌一株綠楊樹上的烏鴉叫．魯智深相了一相，走到樹前，把直裰脫了，用右手向下，把身倒繳著，卻把左手拔住上截，把腰只一趁，將那株綠楊樹帶根拔起．”對(duì)這段話中描述的力學(xué)學(xué)問，理解正確的是()A．魯智深對(duì)綠楊樹施加了力，而綠楊樹對(duì)魯智深沒有力的作用B．魯智深對(duì)綠楊樹施加的力大于綠楊樹對(duì)魯智深施加的力C．魯智深對(duì)綠楊樹施加的力等于綠楊樹對(duì)魯智深施加的力D．條件不足，不能推斷出魯智深對(duì)綠楊樹的力與綠楊樹對(duì)魯智深的力之間的關(guān)系C[魯智深對(duì)綠楊樹施加的力與綠楊樹對(duì)魯智深施加的力是作用力與反作用力，大小始終相等，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．]4．如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，此時(shí)A和B的瞬時(shí)加速度分別為a1和a2，則()A．a(chǎn)1＝a2＝0 B．a(chǎn)1＝a，a2＝0C．a(chǎn)1＝eq\f(m1,m1＋m2)a，a2＝eq\f(m2,m1＋m2)a D．a(chǎn)1＝a，a2＝－eq\f(m1,m2)aD[兩物體在光滑的水平面上一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈力F彈＝m1a，在力F撤去的瞬間，彈簧的彈力來不及變更，大小仍為m1a，因此對(duì)A來講，加速度此時(shí)仍為a，對(duì)B物體，取向右為正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－eq\f(m1,m2)a，所以D項(xiàng)正確．]5．圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片，為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間，技術(shù)人員通過測(cè)量繪制出如圖乙所示的示意圖，AC是滑道的豎直高度，D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn)，且有AD＝DE＝15m，滑道AE可視為光滑，滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止起先沿滑道AE向下做直線滑動(dòng)，g取10m/s2，則滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為()甲乙A．eq\r(2)sB．2sC．eq\r(6)sD．2eq\r(2)s

C[如圖所示，設(shè)斜面坡角為θ，取AE中點(diǎn)為F，則AE＝2AF＝30sinθ，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)物體受力分析，受重力和支持力，將重力沿著平行斜面和垂直斜面正交分解，依據(jù)牛頓其次定律，有mgsinθ＝ma，解得a＝gsinθ；依據(jù)速度—位移公式，有AE＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\r(6)s，故C正確．]6．在上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充溢了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不行伸長(zhǎng)的輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G．現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近(C點(diǎn)與A點(diǎn)等高)．則繩中拉力大小變更的狀況是()A．先變小后變大 B．先變小后不變C．先變大后不變 D．先變大后變小C[本題可用力的正交分解來處理，輕繩的一端在支架弧形部分從B點(diǎn)向外移動(dòng)的過程中，由于輕繩組成的張角變大，而懸掛的物體的重力保持不變，故輕繩上的張力變大，當(dāng)輕繩的移動(dòng)端在支架豎直部分移動(dòng)的過程中，由于張角保持不變，故張力也保持不變，所以選項(xiàng)C正確．]7．如圖甲所示，地面上有一質(zhì)量為M的重物，用力F向上提它，由力F變更而引起物體加速度變更的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是()甲乙A．當(dāng)F小于圖中A點(diǎn)值時(shí)，物體的重力Mg＞F，物體不動(dòng)B．圖中A點(diǎn)值即為物體的重力值C．物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度和力F成正比D．圖線延長(zhǎng)和縱軸的交點(diǎn)B的數(shù)值等于該地的重力加速度ABD[當(dāng)0≤F≤Mg時(shí)，物體靜止，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F＞Mg時(shí)，即能將物體提離地面，此時(shí)F－Mg＝Ma，a＝eq\f(F,M)－g，A點(diǎn)表示的意義為F＝Mg，選項(xiàng)B正確；由圖象知，a與F是線性關(guān)系不是正比關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由a＝eq\f(F,M)－g關(guān)系式可知，F(xiàn)＝0時(shí)a＝－g，選項(xiàng)D正確．]8．如圖所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對(duì)稱用水平力將兩長(zhǎng)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(dòng)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)AC[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(duì)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(hào)說明P受到Q的摩擦力方向向下，A、C正確．]9．如圖所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)．小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在這個(gè)過程中，木塊受到的摩擦力大小是()A．μmgB．eq\f(mF,M＋m)C．μ(M＋m)gD．maBD[木塊與小車無相對(duì)滑動(dòng)，故a相同，對(duì)木塊、小車整體F＝(M＋m)a，故a＝eq\f(F,M＋m)．木塊與整體加速度相同也為a，對(duì)木塊：f＝ma，即f＝eq\f(mF,M＋m)，隔離木塊，又由牛頓其次定律，f＝ma，故B、D正確．]10．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(xiàn)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．取重力加速度g＝10m/s2．由此兩圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為()A．m＝0.5kg B．m＝1.5kgC．μ＝0.4 D．μ＝0.2AC[由F-t圖和v-t圖可得，物塊在2s到4s內(nèi)所受外力F1＝3N，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2，F(xiàn)1－f＝ma，即3－10μm＝2m ①物塊在4s到6s所受外力F2＝2N，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F2＝f，F(xiàn)2＝μmg，即10μm＝2． ②由①②解得m＝0.5kg，μ＝0.4，故選項(xiàng)A、C正確．]二、非選擇題(本題共6小題，共60分，按題目要求作答)11．(6分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)中，保持小車的質(zhì)量不變，變更小車所受的作用力，測(cè)得的數(shù)據(jù)見下表．組別12345F/N1.02.03.04.05.0a/(m·s－2)0.400.831.181.582.00(1)如圖所示的坐標(biāo)紙上已描出了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上描出第2、4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出a-F圖象．(2)由所作圖線可以得到結(jié)論：在質(zhì)量肯定的狀況下，加速度a與作用力F成________比．(3)當(dāng)探討加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持________不變，變更小車的質(zhì)量來進(jìn)行試驗(yàn)．解析：(1)如圖所示，依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，連線時(shí)留意舍棄誤差較大的點(diǎn)，不在圖線上的點(diǎn)要?jiǎng)蚍Q分布在圖線兩側(cè)．(2)由(1)所作圖線是一條傾斜直線，所以可以推斷加速度a和作用力F成正比．(3)本試驗(yàn)過程采納了限制變量法的思想，在探討加速度和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持物體所受的作用力不變．答案：(1)見解析(2)正(3)小車所受作用力12．(8分)某試驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．(1)(多選)下列做法正確的是________(填字母代號(hào))．A．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在調(diào)整木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C．試驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過增減木塊上的砝碼變更質(zhì)量時(shí)，不須要重新調(diào)整木板傾斜度(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿意的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．(3)甲、乙兩同學(xué)在同一試驗(yàn)室，各取一套裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的狀況下，探討加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(均選填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，牽引木塊的細(xì)繩應(yīng)與長(zhǎng)木板平行；平衡摩擦力時(shí)應(yīng)不掛砝碼桶；對(duì)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再放開木塊；平衡摩擦力后，變更木塊上砝碼的質(zhì)量，不須要重新平衡摩擦力．選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．(2)設(shè)木塊的質(zhì)量為M，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量為m，依據(jù)牛頓其次定律，有a＝eq\f(mg,M＋m)，牽引小車的拉力F＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)．要使F＝mg，則M≈M＋m，即要求m?M．(3)對(duì)于木塊，依據(jù)牛頓其次定律，得a＝eq\f(F－μMg,M)＝eq\f(F,M)－μg，故a-F圖象的斜率反映了木塊質(zhì)量的倒數(shù)．有eq\f(1,m甲)＞eq\f(1,m乙)，所以m甲＜m乙．當(dāng)F＝0時(shí)，a＝－μg，即a-F圖象在a軸上的截距為－μg，所以－μ甲g＜－μ乙g，即μ甲＞μ乙．答案：(1)AD(2)遠(yuǎn)小于(3)小于大于13．(10分)我國(guó)《侵權(quán)責(zé)任法》第87條“高空墜物連坐”條款規(guī)定：建筑物中拋擲物品或者從建筑物上墜落的物品造成他人損害，難以確定詳細(xì)侵權(quán)人的，除能夠證明自己不是侵權(quán)人外，由可能加害的建筑物運(yùn)用人賜予補(bǔ)償．近日，綿陽一小伙就借助該條款贏得了賠償．假設(shè)質(zhì)量為5.0kg的物體，從離地面36m高處，由靜止起先加速下落，下落過程中阻力恒定，經(jīng)3s落地．(g取10m/s2)求：(1)物體下落的加速度的大小；(2)下落過程中物體所受阻力的大?。馕觯?1)由x＝eq\f(1,2)at2得，a＝eq\f(2x,t2)＝8m/s2，物體下落的加速度大小為8m/s2．(2)依據(jù)牛頓其次定律得，mg－Ff＝ma，解得，F(xiàn)f＝10N，下落過程中物體所受阻力的大小為10N．答案：(1)8m/s2(2)10N14．(10分)如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪，一條不行伸長(zhǎng)的輕繩繞過定滑輪分別與物塊A、B相連，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA＝8kg和mB＝2kg，物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，物塊B距地面的高度h＝0.15m，桌面上部分的繩足夠長(zhǎng)．現(xiàn)將物塊B從h高處由靜止釋放，直至A停止運(yùn)動(dòng)．求A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．(g取10m/s2)解析：B落地前，以B為探討對(duì)象，由牛頓其次定律得mBg－T＝mBa1，同理，以A為探討對(duì)象，T－f＝mAa1，NA－mAg＝0，且f＝μN(yùn)A，解得a1＝1.2m/s2．B落地前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，解得t1＝eq\r(\f(2h,a1))＝0.5s，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度v＝a1t1＝0.6m/s．B落地后，A在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由f＝mAa2得a2＝eq\f(f,mA)＝μg＝1m/s2．A做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝eq\f(v,a2)＝0.6s．A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝t1＋t2＝1.1s．答案：1.1s15．(12分)美國(guó)密執(zhí)安高校五名學(xué)習(xí)航空航天工程的高校生搭乘NASA的飛艇參與了“微重力學(xué)生飛行機(jī)會(huì)安排”，飛行員將飛艇開到6000m的高空后，讓其由靜止起先下落，以模擬一種微重力的環(huán)境，下落過程中飛艇所受空氣阻力僅為其重力的0.04倍，這樣持續(xù)25s之久，高校生們就可以進(jìn)行微重力影響的試驗(yàn)．25s之后，飛艇向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，若要求飛艇在離地面高度500m時(shí)速度要減小為零，重力加速度g取10m/s2，試計(jì)算：(1)飛艇在25s內(nèi)所下落的高度；(2)飛艇做勻減速運(yùn)動(dòng)的過程中，飛艇的加速度大?。馕觯?1)設(shè)飛艇在25s內(nèi)下落的加速度為a1，依據(jù)牛頓其次定律可得：mg－f＝ma1，解得：a1＝eq\f(mg－f,m)＝eq\f(10m－0.04×10m,m)m/s2＝9.6m/s2，所以飛艇在25s內(nèi)下落的高度為h1＝eq\f(1,2)a1t2＝3000m．(2)25s后，飛艇將做勻減速運(yùn)動(dòng)，起先減速時(shí)飛艇的速度v＝a1t＝9