20192020學(xué)年高中物理第四章測評(含分析)新人教版必修120192020學(xué)年高中物理第四章測評(含分析)新人教版必修117/17肅PAGE17羀芅莀袇肅蕿肅螂莁膅袈肈20192020學(xué)年高中物理第四章測評(含分析)新人教版必修1

第四章測評

(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題共12小題,每題4分,共48分。第1~6小題每個(gè)小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,

第7~12小題有多個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求,所有選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)

1.以下說法中正確的選項(xiàng)是()

A.人走路時(shí),地對腳的向上的作用力大于腳蹬地的向下的作用力

B.拔河時(shí),勝方對繩子的作用力大于敗方對繩子的作用力

A靜止在物體B上,若A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍,則A作用于B的力是B作用于A的力的

倍

D.以蛋擊石,石沒傷害而蛋破,但蛋對石塊作用力與石塊對蛋的作用力大小相等

分析依照牛頓第三定律可知,兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,拔河時(shí),勝方對繩子

的作用力等于敗方對繩子的作用力,但大于地面對敗方的最大靜摩擦力;以蛋擊石,石沒傷害而蛋破

的原因是石的承受力較大,但二者之間的作用力大小相等,選項(xiàng)D正確。

答案D

.

以下列圖,在一輛表面圓滑且足夠長的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2),兩個(gè)小球隨小車

一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),若不考慮其他阻力,則兩個(gè)小球()

分析小車表面圓滑,因此小球在水平方向上沒有碰到外力的作用。原來兩個(gè)小球與小車擁有同樣的速度,當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于慣性,兩個(gè)小球的速度不變,因此不會(huì)相碰。

答案B

1

合3.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體,在5個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持靜止。若同時(shí)撤去其中大小分別為15N和10N的兩個(gè)力,其他的力保持不變,此時(shí)該物體的加速度大小可能是()2222分析物體所受合力范圍為5N≤F≤25N,因2kg,故25m/s2≤≤12.5m/s2,故B正確。m=.a答案B

4.

以下列圖,質(zhì)量為m的物塊甲置于豎直放置在水平面上的輕彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然將質(zhì)量為

2的物塊乙無初速地放在物塊甲上,則在物塊乙放在物塊甲上瞬時(shí),物塊甲、乙的加速度分別為a甲、ma乙,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,以下說法正確的選項(xiàng)是()A.a甲=0,a乙=gB.a甲=g,a乙=0C.a甲=a乙=gD.a甲=a乙=2g3分析只有物塊甲時(shí),由平衡條件得:kx-mg=0①放上乙的瞬時(shí),甲、乙擁有同樣的加速度,對甲、乙整體由牛頓第二定律得3mg-kx=3ma②

聯(lián)立①②式解得a=a2。D項(xiàng)正確。甲乙

答案D

5.一物體向上拋出后,所受空氣阻力大小不變,從它被拋出到落回原地的過程中()

上升時(shí)間大于下降時(shí)間

上升加速度小于下降加速度

C.上升階段平均速度大于下降階段平均速度

D.上升階段平均速度小于下降階段平均速度

2

分析設(shè)物體的質(zhì)量為m,空氣阻力大小為Ff,上升和下落的加速度大小分別為a1、a2。依照牛頓第二

定律得上升過程有:mg+Ff=ma1;下落過程有:mg-Ff=ma2,可見a1>a2。選項(xiàng)B錯(cuò)誤;又設(shè)物體上升的最大

高度為h,則上升過程有h=1a1??2,下落過程有:h=1a2??2,由于a1>a2,則t1<t2。即物體上升的時(shí)間小2122于下落的時(shí)間,故A錯(cuò)誤;由平均速度公式??=??可知,上升和下降過程的位移大小相等,而時(shí)間??t1<t2,上升階段平均速度大于下降階段平均速度,選項(xiàng)C正確。答案C6.以下列圖,在粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為的木塊A和,中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,mB木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ;現(xiàn)用一水平向右的恒力F拉木塊B,使兩木塊一起做勻加速

運(yùn)動(dòng),則兩木塊間輕彈簧的伸長量是()

????????????????A.??B.2??C.??D.2??

分析設(shè)彈簧的伸長量為x,對AB(含彈簧)整體,依照牛頓第二定律,有F-2μmg=2ma,對A有,kx-

??μmg=ma,解以上兩式得,x=2??。

答案B

.

以下列圖,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,電梯豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),

彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N,在某時(shí)辰電梯中的人觀察到彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運(yùn)

動(dòng),以下說法正確的選項(xiàng)是(g取10m/s2)()

3

A.電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s

B.電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s

C.電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s

D.電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s

2

2

2

2

分析由電梯豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)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),則重物碰到的合力為2N,方向豎直向下,由牛頓第二定律得物

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(dòng)方向,故電梯可能向下加速,也可能向上

減速,應(yīng)選B、C。

答案BC

8.以下列圖,一條細(xì)線一端與地板上的物塊B相連,另一端繞過輕質(zhì)圓滑滑輪與小球A相連。滑輪

用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O1點(diǎn),細(xì)線OO1與豎直方向夾角為α=30°,OA與OB的夾角為θ,

系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知小球A重10N,則()

A.細(xì)線OA的拉力為10N

B.OO1繩上的拉力大小為20N

C.B對地面的摩擦力大小為5N

D.細(xì)線OA與OB間的夾角θ=60°

分析對小球A,有FT=mg=10N,故A正確;滑輪受力分析以下列圖,由平衡條件可知θ=2α=60°,而

F=2Tcosα=10√3N,故B錯(cuò)誤,D正確;

滑塊受重力、支持力、拉力和靜摩擦力,依照平衡條件可知,豎直方向有FN+FTcosθ=mg,水平方

向有FTsinθ=Ff,解得Ff=5√3N,故C錯(cuò)誤。

4

答案AD

.

以下列圖,質(zhì)量為12kg的物體A經(jīng)超出定滑輪的輕繩與質(zhì)量為5kg的箱子B相連,箱子底板m=M=上放一質(zhì)量為1kg的物體,不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和所有阻力,在箱子加速下落的過程中,g取102m/s2,以下說法正確的選項(xiàng)是()A.物體A處于失重狀態(tài),加速度大小為10m/s2B.物體A處于超重狀態(tài),加速度大小為5m/s2C.物體C處于失重狀態(tài),對箱子的壓力大小為5ND.輕繩對定滑輪的作用力大小為60N2T=(2T112隔斷C有分析對BC整體,(M+m)g-FM+m)a,對A,F-mg=ma,代入數(shù)據(jù)得a=5m/s,A錯(cuò),B正確;m2g-FN=m2a,即FN=5N,由牛頓第三定律可知,物體C對箱子的壓力為5N,C對;輕繩對定滑輪的作用力大小為2FT=60N,D正確。

答案BCD

10.將物體豎直向上拋出,假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不變,其速度—時(shí)間圖象以下列圖,則()

A.上升、下降過程中加速度大小之比為11∶9

B.上升、下降過程中加速度大小之比為10∶1

C.物體所受的重力和空氣阻力之比為9∶1

5

D.物體所受的重力和空氣阻力之比為10∶1

分析上升、下降過程中加速度大小分別為a上11m/s2,a下9m/s2,由牛頓第二定律得阻==mg+F=ma上,mg-F阻=ma下,聯(lián)立解得mg∶F阻=10∶1,A、D正確。答案AD

11.(2019山東招遠(yuǎn)一中高一期末)以下列圖,連接在一起的物塊A和,質(zhì)量分別為A和B,放在水Bmm平的圓滑桌面上,現(xiàn)同時(shí)施給它們方向以下列圖的推力A和拉力B,已知AB,則關(guān)于A對B的作用FFF>F力,以下說法正確的選項(xiàng)是()

A.必為推力B.可能為拉力

C.可能為推力D.可能為零

????+????分析整體水平方向受兩力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得a=,對A得FA+F=mAa,則????+????F=mAa-FA=????????-????????。若mBFA>mAFB,F為負(fù)值,B對A為推力;若mBFA<mAFB,F為正當(dāng),則B對A為拉????+????力;若mBFA=mAFB,F為零。選項(xiàng)B、C、D正確。答案BCD

12.(2019安徽宿州名校高一聯(lián)考)以下列圖,兩個(gè)粗糙斜面固定在水平川面上,甲圖中A滑塊靜止處

于斜面上,乙圖中B滑塊以加速度a0沿斜面勻加速下滑,現(xiàn)分別對兩滑塊施加一豎直向下的壓力F

作用后,關(guān)于甲、乙兩圖中滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以下說法正確的選項(xiàng)是()

A.甲圖中A滑塊仍會(huì)靜止處于斜面上

B.甲圖中A滑塊將會(huì)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)

C.乙圖中B滑塊仍以加速度a0沿斜面加速下滑

D.乙圖中B滑塊會(huì)沿斜面勻加速下滑,且加速度大于a0

6

分析若甲圖中A恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則A的重力沿斜面的重量與最大靜摩擦力相等,即

mgsinθ=μmgcosθ,加上豎直向下的力F后,則依舊滿足(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ,因此依舊靜止,故A正確,B錯(cuò)誤;若乙圖中B可沿斜面勻加速下滑,則依照牛頓第二定律

得:a0=????sin??-??????cos??=gsinα-μgcosα,加力F后B的加速度??

(????+??)sin??-??(????+??)cos??sincos0,加力F后加速度變大,故C錯(cuò)誤,D正確。a'=??>gα-μgα=a答案AD二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共12分)13.(多項(xiàng)選擇)(4分)以下列圖是“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)方案之一,經(jīng)過位移的測量來取代加速度的測量,即????1=????1,用這種取代成立的操作要求是。22

實(shí)驗(yàn)前必定先平衡摩擦力

必定保證兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C.兩小車都必定從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.小車所受的水平拉力大小可以認(rèn)為是砝碼(包括小盤)的重力大小

分析關(guān)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)122??;當(dāng)兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的,x=at,因此a=2??2物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t同樣時(shí),????1=????1,應(yīng)選項(xiàng)B、C正確;當(dāng)桌面對小車有摩擦力時(shí),小車在重物牽引下22的運(yùn)動(dòng)也是勻變速直線運(yùn)動(dòng),故實(shí)驗(yàn)前不需要先平衡摩擦力,A錯(cuò);當(dāng)小車所受的水平拉力大小不等

于砝碼(包括小盤)的重力大小時(shí),小車也做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)。

答案BC

14.(8分)為了研究加速度與力的關(guān)系,使用以下列圖的氣墊導(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)滑行器經(jīng)過G、G光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間t、t2都可121以被測量并記錄。滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為m0,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為。回答以下問題:m

7

實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)治氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,賭氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判斷調(diào)治可否到位?

(2)若取m0=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。

A.m1=5gB.m2=15g

C.m3=40gD.m4=400g

(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為。

(用t1、t2、D、x表示)

分析(1)取下牽引砝碼,滑行器放在任意地址都不動(dòng),或取下牽引砝碼,輕推滑行器,數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄

每一個(gè)光電門的光束被遮擋的時(shí)間t都相等。

(2)本實(shí)驗(yàn)只有在滿足m?m0的條件下,才可以用牽引砝碼的重力近似等于對滑行器的拉力,所

以D是不合適的。

(3)由于擋光片經(jīng)過光電門的時(shí)間很短,因此可以認(rèn)為擋光片經(jīng)過光電門這段時(shí)間內(nèi)的平均速

??2??2????()-()22??2??1度等于瞬時(shí)速度,即有v=,v=-。12??22????1??2??2)-((??2??)答案(1)見分析(2)D(3)a=2??1三、計(jì)算題(本題共4小題,共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必定明確寫出數(shù)值和單位)

15.(8分)以下列圖,起落機(jī)以加速度a勻加速上升,質(zhì)量為m的物塊A置于起落機(jī)內(nèi)傾角為α的固

定斜面上,并相對斜面靜止,重力加速度為g。求:物塊A碰到支持力、摩擦力的大小分別為多少?

分析由牛頓第二定律得

8

F-mg=maF=m(g+a)

因此FN=Fcosα=m(g+a)cosα

Ff=Fsinα=m(g+a)sinα

答案mg(g+a)cosα,mg(g+a)sinα16.(10分)(2019湖北荊門高一期末)周末小明幫爸爸做點(diǎn)力所能及的事情,他們要把一批質(zhì)量均為50kg的箱子搬上車廂運(yùn)走,爸爸在車廂與地面之間固定了一條長為25m的木板,木板與地面m=L=.夾角為37°,箱子與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為025,開始箱子放在木板下端A處,小明在車廂上θ=μ=.經(jīng)過輕繩往上拉箱子。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,箱子可看做質(zhì)點(diǎn)。)(1)開始小明試一試用F1=300N力沿著木板方向往上拉一個(gè)箱子,結(jié)果箱子沒動(dòng),求此時(shí)箱子碰到木板摩擦力多大?

此后爸爸過來幫忙沿著木板方向往上施加力F2,若是小明仍用F1往上拉箱子,經(jīng)過t=5s箱子到達(dá)上端B處,求F2是多大?

分析(1)對箱子進(jìn)行受力分析,利用正交分解由平衡條件可得:

Ff1=mgsin37°-F1,解得Ff1=0。

箱子從A到B勻加速運(yùn)動(dòng),由位移公式:

12L=2at

解得a=0.2m/s2

對箱子受力分析,沿著木板方向由牛頓第二定律:

F1+F2-mgsin37°-μmgcos37°=ma

解得F2=110N

答案(1)0(2)110N

9

17.(10分)以下列圖,水平傳達(dá)帶以2m/s的速度運(yùn)動(dòng),傳達(dá)帶長AB=20m,今在其左端將一工件輕輕放在上面,工件被帶動(dòng)傳達(dá)到右端,已知工件與傳達(dá)帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)01,試求:(g取10μ=.m/s2)工件開始時(shí)的加速度a。

工件加速到2m/s時(shí),工件運(yùn)動(dòng)的位移。

工件由傳達(dá)帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間。

分析(1)工件被放在傳達(dá)帶上時(shí)初速度為零,相關(guān)于傳達(dá)帶向左運(yùn)動(dòng),受滑動(dòng)摩擦力向右,大小為

Ff=μmg,工件加速度a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2,方向水平向右。

工件加速到2m/s所需時(shí)間

??2t0==s=2s??1

在t0時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位