人教版物理舉一反三-必修一第4章 運動和力關(guān)系（提高版）（教師版）

4.7運動和力關(guān)系本章測試提高版解析版一、選擇題（本題共10小題，1-6每小題4分，共24分。每小題所給的四個選項中，只有一個選項符合題目要求.7-10每小題4分，共16分。每小題所給的四個選項中，有多個選項正確。全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯或不選的得0分）1．下列說法中，正確的是（）A．在力學(xué)單位制中，若采用cm、kg、s作為基本單位，力的單位是NB．在力學(xué)單位制中，若力的單位是N，則采用cm、kg、s為基本單位C．牛頓是國際單位制中的一個基本單位D．牛頓是力學(xué)單位制中采用國際單位的一個導(dǎo)出單位【答案】D【詳解】在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制中的基本量為長度、質(zhì)量、時間，相應(yīng)的基本單位為米（m）、千克（kg）、秒（s）所以牛頓是力學(xué)單位制中采用國際單位的一個導(dǎo)出單位；故選D。【點睛】導(dǎo)出單位是根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位；導(dǎo)出物理量的單位由基本物理的單位決定。2．如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線垂直。當兩球運動至二者相距時，它們加速度的大小均為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】當兩球運動至二者相距時，,如圖所示由幾何關(guān)系可知設(shè)繩子拉力為，水平方向有解得對任意小球由牛頓第二定律可得解得故A正確，BCD錯誤。故選A。3．如圖所示，一根很長且不可伸長的輕繩跨光滑的定滑輪，兩端分別系著四個質(zhì)量相同的小物塊A、B、C、D，其中A、B用不可伸長的短繩相連，C、D用一輕彈簧相連。初狀態(tài)時，4個物塊處于靜止狀態(tài)，不計空氣阻力，物塊可以看成質(zhì)點。重力加速度為g下列說法正確的是（

）A．剪斷AB間繩子瞬間，D物塊的加速度為g，方向豎直向下B．剪斷AB間繩子瞬間，A物塊的加速度為g，方向豎直向上C．剪斷CD間彈簧瞬間，A物塊的加速度為，方向豎直向下D．剪斷CD間彈簧，B的加速度為g【答案】C【詳解】A．對D受力分析，得彈簧彈力F彈=mg剪斷AB間繩子瞬間，D物塊依然受力平衡，加速度為零，A錯誤；B．剪斷AB間繩子瞬間，對AC整體受力分析，由牛頓第二定律得F彈+mg-mg=2ma得A、C的加速度大小為a=0.5gA的加速度方向豎直向上，B錯誤；C．剪斷CD間彈簧瞬間，對ABC整體受力分析，由牛頓第二定律得2mg-mg=3ma得A的加速度為，豎直向下，C正確；D．剪斷CD間彈簧瞬間，對ABC整體受力分析，由牛頓第二定律得2mg-mg=3ma得C的加速度為，豎直向上，故D錯誤。故選C。4．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪，與光滑水平桌面上質(zhì)量為M的物塊相連，繩與桌面平行，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A．M的加速度大小為B．繩中拉力等于mgC．將M與m互換，M的加速度大小不變D．將M與m互換，細繩中的拉力大小不變【答案】D【詳解】AB．設(shè)繩的拉力為F，對物體M研究，根據(jù)牛頓第二定律有對物體m，有聯(lián)立可得，故AB錯誤；CD．將M與m互換，根據(jù)牛頓第二定律，有聯(lián)立可得，故C錯誤，D正確。故選D。5．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A、B開始向上一起做加速度為a的勻加速運動直到A、B分離，重力加速度為g，則（）

A．外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為B．外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為MgC．分離時，B上升的高度為D．分離時，B上升的高度為【答案】A【詳解】AB．拉力F施加的瞬間，對B物體根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)平衡條件可得解得故A正確，B錯誤；CD．兩物體處于初始靜止狀態(tài)時，對AB整體受力分析得此時彈簧的壓縮量為在AB分離瞬間，AB間的彈力彈簧彈力不為零，對B受力分析得得到這一瞬間彈簧的壓縮量為則B上升的高度故CD錯誤。故選A6．如圖所示，5塊質(zhì)量均為m的木塊并排放在水平地面上，編號為3的木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，其他木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，當用水平力F推第1塊木塊使它們共同加速運動時，下列說法正確的是（）A．由右向左，兩塊木塊之間的摩擦力依次變小B．木塊加速度為0.2m/s2C．第2塊木塊與第3塊木塊之間的彈力大小為0.90FD．第3塊木塊與第4塊木塊之間的彈力大小為0.38F【答案】D【詳解】A．木塊之間只有彈力，無摩擦力，A錯誤；B．對整體進行受力分析，由牛頓第二定律得由于未知，加速度無法求得結(jié)果，B錯誤；C．對前兩塊木塊進行受力分析，由牛頓第二定律得得C錯誤；D．對前三塊木塊進行受力分析，由牛頓第二定律得得D正確；故選D。7．某同學(xué)將一體重秤放在電梯的地板上，他站在體重秤上隨電梯沿豎直方向做變速運動并記錄了幾個特定時刻體重秤的示數(shù)如下表所示。已知t?時刻電梯靜止，則（）時刻t?t?t?t?體重秤示數(shù)（kg）50.055.045.050.0A．t?和t?時刻，該同學(xué)所受重力相等B．t?和t?時刻，該同學(xué)所受重力不相等C．t?和t?時刻，電梯的加速度方向相同D．t?和t?時刻，電梯的加速度方向相反【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)重力大小的計算公式可知t?和t?時刻，該同學(xué)所受重力相等。故A正確；B錯誤；CD．依題意，t?時刻電梯靜止，加速度為零，體重秤的示數(shù)等于該同學(xué)的質(zhì)量。t2時刻，體重秤的示數(shù)大于該同學(xué)的質(zhì)量，處于超重狀態(tài)，電梯的加速度方向向上。t?時刻，體重秤的示數(shù)小于該同學(xué)的質(zhì)量，處于失重狀態(tài)，電梯的加速度方向向下。即這兩個時刻，電梯的加速度方向相反。故C錯誤；D正確。故選AD。8．如圖所示，傾斜索道與水平面夾角為37°，當載人車廂沿鋼索運動時，車廂里質(zhì)量為m的人對廂底的壓力為其重量的1.25倍，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．載人車廂一定沿斜索道向上運動 B．人對廂底的摩擦力方向向左C．車廂運動的加速度大小為是 D．車廂對人的摩擦力大小為【答案】BD【詳解】A．因為人對車廂的壓力大于重力，處于超重狀態(tài)，所以載人車廂可能沿斜索道向上做加速運動，也可能沿斜索道向下做減速運動，故A錯誤；BCD．由A分析知，車廂加速度沿索道斜向上；將a沿水平和豎直兩個方向分解，對重物受力分析如圖所示

水平方向，根據(jù)牛頓第二定律可得豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律可得又，聯(lián)立解得，則車廂的加速度大小為車廂對人的摩擦力大小為方向水平向右；根據(jù)牛頓第三定律可知，人對廂底的摩擦力方向向左，故BD正確，C錯誤。故選BD。9．如圖所示，一輛貨車開上傾角為的斜坡，車廂的頂部用細線掛了一個小球，某個時刻懸掛小球的細線與虛線的夾角為（虛線垂直與車相底面），重力加速度為，關(guān)于貨車的運動，下列說法正確的是（）

A．若貨車在斜坡上勻速運動，則B．若貨車在斜坡上勻減速運動，則C．若貨車在斜坡上勻加速運動，則貨車的加速度為D．若貨車在斜坡上勻加速運動，則貨車的加速度為【答案】AC【詳解】A．若貨車在斜坡上勻速運動，則小球做勻速直線運動，受到的合外力為0，小球豎直方向上重力和繩子拉力的大小相等，細線在豎直方向上，根據(jù)幾何關(guān)系可知故A正確；B．若貨車在斜坡上勻減速運動，則小球有沿斜面向下的加速度，則細線應(yīng)該向右偏，但在題圖中虛線的左側(cè)，則有故B錯誤；CD．若貨車在斜坡上勻加速運動，則小球有沿斜面向上的加速度，則細線應(yīng)該向左偏，則有設(shè)細線的拉力為，小球的質(zhì)量為，對小球受力分析，垂直斜面方向上，由平衡條件有沿斜面方向上，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得貨車的加速度與小球的加速度相等，故D錯誤，C正確。故選AC。10．如圖甲所示，一質(zhì)量為m小滑塊放置在質(zhì)量為M的長木板上，木板放置在光滑的地面上．現(xiàn)對木板施加一隨時間變化的水平推力F的作用，通過傳感器測得木板的加速度a隨推力F變化的圖像如圖乙所示，g取10m/s2．下列說法正確的是、A．木板的質(zhì)量M=4kgB．滑塊的質(zhì)量m=4kgC．當F=8N時滑塊的加速度為2m/s2D．滑塊與木板間的的動摩擦因數(shù)為0.1【答案】BD【詳解】AB．由圖像乙，可知：當時，加速度為，對整體，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得當時，對木板，根據(jù)牛頓第二定律得知圖線的斜率解得滑塊的質(zhì)量為故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)圖線的虛線部分知，當時，，根據(jù)即代入數(shù)據(jù)解得當時，長木板與木塊之間已經(jīng)產(chǎn)生相對滑動，則對木塊單獨分析，根據(jù)牛頓第二定律得C錯誤，D正確。故選BD。【點睛】本題考查牛頓第二定律與圖像的綜合，知道滑塊和木板在不同拉力作用下的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵，掌握處理圖像問題的一般方法，通常通過圖線的斜率和截距入手分析。三、實驗題（本題共2小題，共22分每空2分）11．某同學(xué)用如圖（a）所示裝置驗證加速度與力的關(guān)系。小車通過細繩與鉤碼相連，固定在小車上的擋光片寬度為d，光電門傳感器固定在軌道上，為平衡摩擦力，他們將軌道調(diào)整為左高右低。實驗時，將小車從某一位置由靜止釋放，通過光電門測出擋光片的擋光時間，實驗中小車從同一位置由靜止釋放，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù)，進行多次測量，測得多組和F。他們在坐標系中，得到如圖（b）所示的點

（1）實驗中鉤碼的質(zhì)量（填“需要”或“不需要”）遠小于小車的質(zhì)量（2）該圖像斜率與哪個量無關(guān)。A．小車的質(zhì)量

B．鉤碼的質(zhì)量

C．小車釋放的位置

D．擋光片的寬度d（3）若圖像過原點，小車的位移為s，小車的質(zhì)量為M，請寫出關(guān)于F的函數(shù)表達式.（4）按照圖（b）的點跡描繪圖像。（5）為使上一問的圖像過坐標原點，應(yīng)適當斜面左側(cè)的高度（填寫“減小”或“增大”）【答案】不需要B

增大【詳解】（1）[1]實驗中小車的受到的合力可以由彈簧測力計讀出，因此不需要鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。（2）[2]小車通過光電門的速度為v，有設(shè)小車初到光電門的位移為s，有對小車受力分析，由牛頓第二定律有整理有圖像的斜率為可知，斜率與小車質(zhì)量、小車釋放的位置、擋光片的寬度有關(guān)，與鉤碼的質(zhì)量無關(guān)。故選B。（3）[3]由之前的分析可知，其關(guān)系式為（4）[4]描點連線，其圖像如圖所示

（5）[5]由上圖可知，圖線在橫軸上有一段正截距，說明當力F在某個值時，小車才運動，據(jù)此可知小車沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，即適當增大斜面左端的高度可以使圖像過坐標原點。12．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗。當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮椤?/p>

（1）關(guān)于該實驗的要點，下列說法正確的有（選對1個得1分，選錯不得分）。A．砂和砂桶的質(zhì)量需要遠小于小車的質(zhì)量B．平衡摩擦力時，懸掛裝有砂的砂桶，使細線的拉力近似等于砂與砂桶的總重力C．每打完一條紙帶后應(yīng)立即關(guān)閉電源D．計數(shù)點必須從紙帶上打下的第一個點開始選?。?）實驗時打下的一條紙帶如圖乙所示，紙帶上所畫的點為計數(shù)點，每兩點間還有四個計數(shù)點未畫出，已知打點計時器所用電源的頻率為，小車的加速度大小為（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。若所用電源的實際頻率小于，則計算出的加速度比實際值（選填“大”或“小”）。（3）在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砂桶中砂的重力，作出小車的加速度與的圖像如圖丙所示。重力加速度的大小取，則小車的質(zhì)量為，砂桶的質(zhì)量為（以上兩空結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。若不斷增加砂硧中砂的質(zhì)量，則小車的加速度大小將趨近于某一極限值，此極限值為。

【答案】AC1.0大0.610.0061/【詳解】（1）[1]A．為使小車受到的合外力約等于砂和砂桶的重力，需要滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故A項正確；B．平衡摩擦力時，不能懸掛砂和砂桶，故B項錯誤；C．每打完一條紙帶后應(yīng)立即關(guān)閉電源，故C項正確；D．選取計數(shù)點時應(yīng)選點跡清晰的點，計數(shù)點不一定必須從紙帶上打下的第一個點開始選取，D項錯誤。故選AC。（2）[2]根據(jù)逐差法可求得小車的加速度[3]若交流電的實際頻率小于，則實驗計算所用的相鄰兩點之間的時間間隔偏小，故計算出的加速度大小比實際值大。（3）[4][5]由牛頓第二定律可知解得由題圖知小車的質(zhì)量為解得[6]當砂桶中砂的質(zhì)量很大時四、解答題（本題共4小題，13題10分，14題12分，15題16分，共38分。要求寫出必要的文字說明和方程式）13．一個放在水平地面上的物體，質(zhì)量為5kg，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，在水平方向受到15N拉力后，由靜止開始運動，求：（1）分別畫出物體在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意圖；（2）物體運動的加速度大小；（3）經(jīng)過5s物體的位移大小；（4）5s末撤去外力，物體還能運動多遠？（g=10）【答案】（1）見解析；（2）；（3）12.5m；（4）6.25m【詳解】（1）物體在拉力作用下的受力示意圖

撤去拉力后的受力示意圖

（2）物體在拉力作用下，根據(jù)牛頓第二定律解得（3）經(jīng)過5s物體的位移（4）5s末撤去外力，此時速度加速度大小物體還能運動14．如圖所示，傾角的傳送帶以白的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，將物塊B輕放在傳送帶下端的同時，物塊A從傳送帶上端以的初速度沿傳送帶下滑，結(jié)果兩物塊恰好沒有在傳送帶上相碰，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，不計物塊大小，重力加速度g取，，，求：（1）兩物塊剛在傳送帶上運動時各自的加速度大??；（2）兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用的時間；（3）傳送帶上下端間的距離。

【答案】（1），；（2）；（3）【詳解】（1）剛開始物塊A沿傳送帶向下運動的加速度大小為對于物塊B，向上運動的加速度大小（2）物塊B在傳送帶上加速的時間物塊A從沖上傳送帶到速度為零所用時間物塊A從速度為零向上加速到與傳送帶速度相同所用時間為所以，兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用時間為（3）在時間內(nèi)，物塊A、B的位移大小相等為物塊A