第四章過關檢測(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5小題只有一個選項正確,第6~8小題有多個選項正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.關于物體的慣性,以下說法中正確的是()A.物體的運動速度越大,物體越難停下來,說明運動速度大的物體慣性大B.汽車突然減速時,車上的人向前傾,拐彎時人會往外甩,而汽車勻速前進時,車上的人感覺平穩,說明突然減速和轉彎時有慣性,勻速運動時沒有慣性C.在同樣大小的力作用下,運動狀態越難改變的物體,其慣性一定越大D.在長直水平軌道上勻速運動的火車車廂內有一人向上跳起后,發現落回原處,這是因為人跳起后,車繼續向前運動,人落下后必定向后偏些,但因時間太短,偏后距離太小,不明顯而已解析:物體的慣性大小由質量唯一確定,與物體的速度無關,選項A錯誤;一切物體均有慣性,不論物體處于加速、減速還是勻速狀態,選項B錯誤;同樣大小的力作用于物體,狀態越難改變,說明物體保持原來狀態的本領越大,慣性也越大,所以選項C正確;人向上跳起后,人在水平方向不受外力作用,由于慣性,人在水平方向的速度不變,與車速相同,因此仍落在車上原處,選項D錯誤。答案:C2.關于反作用力在日常生活和生產技術中的應用,下列說法中錯誤的是()A.在平靜的水面上,靜止著一只小船,船上有一人,人從靜止開始從小船的一端走向另一端時,船向相反方向運動B.汽車行駛時,通過排氣筒向后排出燃氣,從而獲得向前的反作用力即動力C.農田灌溉用自動噴水器,當水從彎管的噴嘴里噴射出來時,彎管會自動轉向D.軟體動物烏賊在水中經過體側的孔將水吸入鰓腔,然后用力把水擠出體外,烏賊就會向相反方向游去解析:人從一小船的一端走向另一端時,要受到船給人的摩擦力,方向與人行走的方向相同。根據牛頓第三定律可知,人對小船也有一個摩擦力,其方向與人行走的方向相反,因此船將在這個摩擦力的作用下改變運動狀態,而向人行走的相反方向運動,所以A項正確;汽車行駛時,通過排氣筒向后排出燃氣,雖然燃氣對排氣筒有反作用力,但畢竟很小,并不是汽車動力的來源,因此B項錯誤;農業灌溉用的自動噴水器,當水從彎管的噴嘴里噴射出來時,彎管在水的反作用力的推動下會自動旋轉,大大增加了噴水的面積,C項正確;烏賊通過身體側面的孔和前面的特別漏斗把水吸入鰓腔,然后用力把水從小孔壓出體外,根據牛頓第三定律可知,烏賊就獲得了方向相反的反作用力,從而向排水的相反方向游去,D項正確。答案:B3.如圖所示,質量為m0的楔形物塊靜止在水平地面上,其斜面的傾角為θ。斜面上有一質量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑。在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止。地面對楔形物塊的支持力為()A.(m0+m)g B.(m0+m)g-FC.(m0+m)g+Fsinθ D.(m0+m)g-Fsinθ解析:勻速上滑的小物塊和靜止的楔形物塊都處于平衡狀態,可將二者看作一個處于平衡狀態的整體。由豎直方向上受力平衡可得(m0+m)g=FN+Fsinθ,則地面對楔形物塊的支持力FN=(m0+m)g-Fsinθ,選項D正確。答案:D4.如圖所示,質量分別為m0和m的物塊由相同的材料制成,且m0>m,將它們用通過輕而光滑的定滑輪的細線連接。如果按圖甲裝置在水平桌面上,兩物塊剛好做勻速運動。如果互換兩物塊按圖乙裝置在同一水平桌面上,它們的共同加速度大小為() D.上述均不對解析:對題圖甲,由牛頓第二定律可得mg-μm0g=0,則μ=對題圖乙,由牛頓第二定律可得m0g-μmg=(m0+m)a,解得a=g,選項C正確。答案:C5.如圖所示,橫截面為直角三角形的斜劈A放在粗糙的水平地面上,在劈與豎直墻壁之間放置一光滑球B,系統處于靜止狀態。在球B上施一通過球心的力F,系統仍保持靜止,下列說法正確的是()所受合外力增大對豎直墻壁的壓力增大C.地面對A的摩擦力減小對地面的摩擦力將小于B對墻壁的壓力解析:對B球進行受力分析,其受重力、力F、斜劈A的支持力和墻壁對B的彈力,這四個力平衡,斜劈A的支持力和墻壁對B的彈力比施加力F前大,所以B項正確;由于B球是靜止的,所以B球所受合力為零,A項錯誤;運用整體法分析,地面對A的摩擦力和墻壁對B的彈力平衡,所以地面對A的摩擦力增大,C、D錯誤。答案:B6.為了節省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時,扶梯運轉得很慢;有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運轉。一顧客乘扶梯上樓,恰好經歷了這兩個過程,如圖所示。那么下列說法中正確的是()A.顧客加速時受到三個力的作用B.顧客始終處于超重狀態C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下D.顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方,再豎直向下解析:加速時顧客受到三個力作用:重力、支持力、摩擦力,勻速時受兩個力:重力、支持力,選項A正確,選項B錯誤;如圖所示,加速時,摩擦力方向向右,與支持力及重力的合力,即扶梯對顧客的作用力向右上方,根據牛頓第三定律,顧客對扶梯的作用力方向向左下方;勻速時,顧客不受摩擦力作用,支持力等于重力,即顧客對扶梯的壓力方向豎直向下,選項C正確,選項D錯誤。答案:AC7.城市路燈、無軌電車的供電線路等,經常采用三角形的結構懸掛,如圖所示為這類結構的一種簡化模型。圖中硬桿BO可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉動,鋼索AO和桿BO的重力均忽略不計。已知BO始終水平,AO與BO的夾角為θ,所懸掛物體的質量為m,則以下說法中正確的是()A.鋼索AO對O點的拉力為B.桿BO對O點的支持力為mgtanθ點距B點的距離越近,桿BO對O點的支持力越大D.無論增大還是減小A、B兩點間的距離,AO對O點的拉力與桿BO對O點的支持力的合力始終保持不變解析:以O點為研究對象,進行受力分析,設鋼索AO對O點的拉力為F,則sinθ=,故F=,選項A正確;設桿BO對O點的支持力為F',則tanθ=,故F'=,選項B錯誤;A點對B點的距離越近,角θ越小,根據F'=知F'越大,選項C正確;AO對O點的拉力與桿BO對O點的支持力的合力與重力mg大小相等、方向相反,選項D正確。答案:ACD8.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,力F的大小與時間t的關系如圖甲所示;物塊的運動速度v與時間t的關系如圖乙所示,6s后的速度—時間圖象沒有畫出,g取10m/s2。下列說法正確的是()A.滑動時物塊受到的摩擦力大小是3NB.物塊的質量為kgC.物塊在6~9s內的加速度大小是2m/s2D.物塊與地面間的動摩擦因數是解析:0~3s勻加速運動,加速度a=2m/s2,3~6s內勻速運動,故滑動摩擦力Ff=6N。又0~3s外力F=9N,F-Ff=ma,故m=kg。Ff=μmg,μ=。6~9s內F'-Ff=ma',a'=-2m/s2,故本題答案是C、D。答案:CD二、填空題(每小題10分,共20分。把答案填在相應的橫線上)9.如圖所示,長為5m的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距4m的兩桿的頂端A、B,繩上掛一個光滑的輕質掛鉤,其下連著一個重為12N的物體,平衡時,繩中的張力F=。

解析:由于物體是被光滑輕質掛鉤掛在繩子上,且同一根繩中張力處處相等,又因為繩的長度和A、B之間的水平距離不變,故兩段繩子與水平方向的夾角相等,且cosθ=。對掛鉤與繩子的接觸點做受力分析如圖所示,可見2Fsinθ=mg故F=N=10N。答案:10N10.如果要較準確地“探究加速度與力、質量的關系”,則需利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況。某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數點(圖中每相鄰兩個計數點間還有四個打點計時器打下的點未畫出),打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和計數點O對齊。(1)由以上數據可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的速度,其中打E點的速度vE=m/s。(保留三位有效數字)

(2)如某同學已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別為m/s、m/s、m/s、m/s。試根據以上數據和你求得的E點速度,在所給的坐標紙中作出v-t圖象。要求標明坐標及其單位,坐標的標度值(即以多少小格為一個單位)大小要取得合適,使作圖和讀數方便,并盡量充分利用坐標紙。從圖象中求得物體的加速度a=m/s2。(保留兩位有效數字)

解析:(1)在打E點時小車的速度為vE=×10-2m/s≈m/s。(2)作出v-t圖象如圖所示。由圖象可知,小車的加速度a=m/s2≈m/s2。答案:(1)(2)見解析圖三、計算題(每小題16分,共32分)11.如圖甲所示,質量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動。過a點時給物體一個水平向左的恒力F并開始計時,選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時速度,所得v-t圖象如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求:(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數μ;(2)10s末物體離a點的距離。解析:(1)設物體向右做勻減速直線運動的加速度大小為a1,則由v-t圖象得a1=2m/s2①根據牛頓第二定律,有F+μmg=ma1②設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2,則由v-t圖象得a2=1m/s2③根據牛頓第二定律,有F-μmg=ma2④聯立①②③④式得F=3N,μ=。(2)設10s末物體離a點的距離為d,由v-t圖象與橫軸所圍的面積的物理意義得d=-2m,負號表示物體在a點左側。答案:(1)3N(2)2m12.如圖所示,一物塊P質量m=2kg,由平面上A點開始以速度v0=4m/s向A點右側運動,物塊與平面之間的動摩擦因數μ1=,運動x1=3m后滑上傳送帶BC。已知傳送帶足夠長且物塊與傳送帶之間的動摩擦因數μ2=,傳送帶以恒定速率v2=1m/s逆時針轉動。(g取10m/s2)求:(1)物塊向右運動距A點的最大距離;(2)物塊最后停下來時距A點的距離。解析:(1)取水平向右為正方向,由題意得由A到B:-μ1mg=ma1解得a1=-μ1g=-2m/s2