优化方案2017高中物理 章末过关检测（打包5套）鲁科版必修1.zip

章末过关检测(一) (时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6小题，每小题 6分，共 36分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．2014 年 9月我国利用无人机首次对钓鱼岛进行航拍．关于该飞机下列说法正确的是( )A．分析该飞机的形状时，可以把飞机看成质点B．研究该飞机在跑道上的滑行时间时，可以把飞机看成质点C．研究该飞机滑行过程中经过跑道旁某标示牌的时间时，能把飞机看成质点D．分析该飞机在钓鱼岛上空的飞行轨迹时，不能把飞机看成质点解析：选 B.分析该飞机的形状时，不能把飞机看成质点，A 错误；研究该飞机在跑道上的滑行时间时，飞机的大小远小 于跑道的长度，对滑行时间几乎没有影响，可以把飞机看成质点，B 正确；研究该飞机滑行过程中经过跑道旁某标示牌的时间时，飞机的长度不能忽略，故不能把飞机看成质点，C 错误；分 析该飞机在空中的飞行轨迹时，飞机的大小可以忽略，可以把飞机看成质点，D 错误．2．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游曾写下一首诗，其中的两句是“卧看满天云不动，不知云与我俱东” ，表达了他对运动相对性的理解．诗中这两句涉及的参考系分别是( )A．岸和船 B．船和岸C．都是岸 D．都是船解析：选 B.“卧看满天云不动”是以船为参考系的， “不知云与我俱东”是以岸为参考系的，故 B正确．3．有消息称，中国海监船海监 51号、海监 75号、海监 83号编队再次进入钓鱼岛周边 12海里海域巡航，这也是自 2013年 9月 11日以来我国海监 编队第 8次进入钓鱼岛周边 12海里海域巡航．下列说法正确的是( )A． “12海里”指的是海监船巡航的路程B．研究海监船 75号船由港口出发到目标海域的平均速度时，可将 75号船看作质点C．以海监 51号船为参照物，海监 83号船一定是运动的D．自 2013年 9月 11日以来指的是时刻解析：选 B.“12海里”指的是海监船巡航到钓鱼岛的距离，不是海监船的路程，A 错误；研究海监船 75号船由港口出发到目标海域的平均速度时，可将 75号船看作质点，B正确；因为不知道两船的位置关系是否发生变化，以海监 51号船为参照物，无法判断海监83号船是否运动，C 错误；自 2013年 9月 11日以来指的是时间，D 错误．故选 B.4. 小明从学校出发回家，有三条不同的路可走，如图所示，关 于这三条不同的路径，下列说法中正确的是( )A．三条不同的路径对应相同的路程B．甲通过的路程最大C．分别走三条不同的路径，位移相同D．小明从学校到家和从家到学校位移相同解析：选 C.路程为人或物体所经路径的长度，是标量；而位移为从初位置指向末位置的有向线段，是矢量．不同路径长度不同，所以 A错误；路径长度甲最短，所以 B错误 ；从学校到家，初、末位置相同，所以 C正确；而位移是矢量，从学校到家和从家到学校其方向不同，所以 D错误．5．物体沿一条直线运动，下列说法正确的是( )A．物体在某时刻的速度为 3 m/s，则物体在 1 s内一定走了 3 mB．物体在某 1 s内的平均速度是 3 m/s，则物体在这 1 s内的位移一定是 3 mC．物体在某段时间内的平均速度是 3 m/s，则物体在 1 s内的位移一定是 3 mD．物体在 A点时的速度是 3 m/s，在 B点时的速度为 4 m/s，则物体在 AB间平均速度一定不会是 5 m/s解析：选 B.物体某时刻速度为 3 m/s，只能表示该时刻的运动快慢，至于 1 s内(或其他时间内)运动快慢无法知晓，A 错误 .1 s内平均速度是 3 m/s，则物体在这 1 s内位移一定是 3 m，B 正确．某段时间(如前 2 s)平均速度为 3 m/s，只能反映这段时间内的平均快慢，其他 时间(如后 2 s)平均速度不一定是 3 m/s，C 错误．平均速度与瞬时速度大小无关，D 错误．6．关于物体的加速度，下列说法正确的是( )A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度很大B．加速度逐渐减小时，物体一定在做减速运动C．加速度与运动方向相同时，物体一定在做加速运动D．加速度为 正值，物体一 定做加速运动；加速度为负值，物体一定做减速运动解析：选 C.匀速运动虽然速度很大，但加速度等于零，所以 A不正确；不管加速度如何变化，物体的加速度与初速度方向相同，物体就做加速运动，物体的加速度与初速度方向相反，物体就做减速运动，所以 B不正确，C 正确；加速度的正负与规定的正方向有关，若加速度为正值，初速度为负值，则物体做减速运动，若加速度为负值，初速度为负值，则物体做加速运动，所以 D不正确，本题选 C.二、多项选择题(本题共 4小题，每小题 6分，共 24分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错或不答的得 0分)7. 质点沿直线运动，位移—时间图象如图所示，关于质点的运动，下列说 法正确的是( )A．2 s 末质点的速度为零B．2 s 末质点改变了运动方向C．质点一直做匀速直线运动D．质点在 4 s内的位移大小为 0.4 m解析：选 CD.此质点从位移为－0.2 m的位置沿直线运动到位移为 0.2 m的位置，做的是匀速直线运动，位移的大小为 0.4 m，故 C、D 正确．8. (2016·福州高一检测)如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地 A和目的地 B的直线距离为 9 km，实际从 A运动到 B用时 5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了 15 km，当他经过某路标 C时，车内速度计指示的示数为 150 km/h，那么可以确定的是( )A．整个过程中赛车的平均速度为 180 km/hB．整个过程中赛车的平均速度为 108 km/hC．赛车经过路标 C时的瞬时速度为 150 km/hD．赛车经过路标 C时速度方向为由 A指向 B解析：选 BC.赛车运动的位移为 s＝9 km，平均速度为 ＝ ＝108 km/h，故 A错误，v－ stB正确；车内速度计的示数为赛车经过路标 C时的瞬时速度大小，速度方向应沿实际运动轨迹的切线方向，并不一定由 A指向 B，故 C正确，D 错误．9．(2016·济南高一检测)下表表示不同物体的运动情况，以下说法正确的是( )初始速度/(m·s－1 ) 经历的时间/s末速度/(m·s－1 )自行车下坡 2.0 3.0 11.0公共汽车出站 0 2.0 6.0火车出站 0 100.0 20.0某舰艇出航 0 50.0 100飞机在天空中飞行 300.0 200.0 300.0A.飞机不一定做匀速直 线运动B．火车出站时的加速度最大C．舰艇出航时速度变化最快D．自行车下坡与公共汽车出站的平均加速度大小相同解析：选 AD.飞机虽然初速度和末速度均为 300.0 m/s，但不一定做匀速直线运动，所以 A正确；火车出站时的加速度 a1＝ ＝ m/s2＝0.2 m/s2，舰艇出航时的加速Δ v1Δ t1 20.0－ 0100.0度 a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2；自行车下坡时的平均加速度 a3＝ ＝ Δ v2Δ t2 100－ 050 Δ v3Δ t3 11.0－ 2.03.0m/s2＝3.0 m/s2；公共汽车出站时的平均加速度 a4＝ ＝ m/s2＝3.0 m/s2，故 DΔ v4Δ t4 6.0－ 02.0正确，B、C 不正确．10．下列说法中，正确的是( )A． a越大，单位时间内质点速度的变化量越大B．某一时刻的速度为零，加速度有可能不为零C．速度变化越来越快，加速度有可能越来越小D．速度的变化量相同，加速度越大，则所用的时间越短解析：选 ABD.Δ v＝ a·Δ t，若 Δ t＝1 s，则 Δ v＝ a·Δ t＝ a，故 a越大，单位时间内质点速度的变化量越大，选项 A正确； a＝ ，其中的一个速度为零，另一个速度不v2－ v1t2－ t1为零，则加速度不为零，选项 B正确；加速度反映速度变化的快慢，速度变化越来越快，则加速度一定越来越大，选项 C错误；由 a＝ 可知，速度的变化量相同，加速度越大，Δ vΔ t则所用的时间越短，选项 D正 确．三、非选择题(本题共 3小题，共 40分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10 分)一个足球以 10 m/s的速度向东运动，运动员飞起一脚，足球以 20 m/s的速度向西飞去，运动员与足球的作用时间为 0.1 s，求足球获得的加速度的大小和方向．解析：规定向东为正方向，则 v0＝10 m/s， vt＝－20 m/s.由 a＝ 得加速度 a＝ m/s2＝－300 m/s2， “－”号表示加速度的方向vt－ v0t － 20－ 100.1向西．若规定向西为正方向，则 v0＝－10 m/s， vt＝20 m/s.由 a＝ 得加速度 a＝vt－ v0tm/s2＝300 m/s 2，加速度方向向西．20－ （ － 10）0.1答案：300 m/s 2 方向向西12. (14分)如图是在同一直线上运动的 A、 B两物体的 s－ t图象，试判定：(1)A、 B两物体各做什么运动？(2)A、 B的速度各是多大？(3)2 s末 A、 B的位移(相对于原点)各是多少？(4)A、 B何时相遇？解析：(1)因为物体 A、 B的 s－ t图象均为倾斜的直线，说明位移随时间的变化是均匀的，故 A、 B均做匀速直线运动( A为反向匀速 ， B为正向匀速)．(2)物体 A的速度 vA＝ ＝ m/s＝－1 m/s，sAtA 0－ 22负号表示物体 A的运动方向和正方向相反．物体 B的速度 vB＝ ＝ m/s＝2 m/s.方向与正方向相同．sBtB 3－ （ － 1）2(3)由图象可知，2 s 末对应 sA＝0， sB＝3 m.(4)图象相交时表示物体 A、 B相遇．由图象可知，1 s 末时， A、 B相遇．答案：(1)见解析 (2)1 m /s 2 m/s (3) sA＝0sB＝3 m (4)1 s 末13. (16分)让小球从斜面的顶端滚下，如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段，已知闪频为 10 Hz，且 O点是 0.4 s 时小球所处的位置，试根据此图估算：(1)小球从 O点到 B点的平均速度的大小；(2)小球在 A点和 B点的瞬时速度的大小；(3)小球运动的加速度的大小．解析：依题意知：相邻两次闪光的时间间隔Δ t＝ s＝0.1 s.110(1)vOB＝ ＝ m/s＝0.8 m/s.sOBtOB 16×10－ 20.2(2)小球在 A点时的瞬时速度：vA＝ ＝0.8 m/s.sOBtOB小球在 B点时的瞬时速度：vB＝ ＝ m/s＝1.0 m/s.sACtAC （ 27－ 7） ×10－ 22×0.1(3)由加速度的定义得小球的加速度：a＝ ＝ m/s2＝2.0 m/s 2.vB－ vAtAB 1.0－ 0.80.1答案：(1)0.8 m/s (2)0.8 m/s 1.0 m/s(3)2.0 m/s2章末过关检测(五)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于惯性，下列说法中正确的是( )A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C．两个质量相同的物体，不论速度是否相同，受力是否相等，其惯性一定相同D．抛出去的标枪、手榴弹等惯性会越来越小解析：选 C.物体的惯性由物体的质量唯一决定，与物体是否受力及运 动状态无关，A、B 错误，C 正确；D 项中抛出的标枪、手榴弹由于质量不变，故其惯性不变，D 错误．2. 如图所示， A、 B 两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙面上，然后释放，它们同时沿墙面下滑，已知 mAmB，则物体 B( )A．只受重力一个力B．受到重力和一个摩擦力C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力解析：选 A.整体运动的加速度为 g，因此二者之间无相互作用力．3．一个质量为 1 kg 的物体静止在光滑水平面上，当受到大小分别为 1 N、3 N 和 5 N三个水平方向的共点力作用时，该物体( )A．仍静止B．加速度的大小可能是 0.5 m/s2C．做匀加速直线运动D．加速度的大小不可能是 2 m/s2解析：选 C.1 N、3 N 和 5 N 三个力的合力范围是 1 N≤ F 合 ≤9 N，由 a＝ 可知加速F合m度的范围是 1 m/s2≤ a≤9 m/s2，因此该物体不可能静止，选项 A 错误；因为物体原来处于静止状态，所以物体做匀加速直线运动，选项 C 正确；由加速度的范围可知加速度的大小有可能是 2 m/s2，不可能是 0.5 m/s2，选项 B、D 错误．4．人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )A．1 对 B．2 对C．3 对 D．4 对解析：选 C.人走路时受到 3 个力的作用，即重力、地面对人的支持力和地面对人的摩擦力．力的作用总是相互的，这 3 个力的反作用力分别是人对地球的吸引力，人对地面的压力和人对地 面的摩擦力．所以，人走路时与地球间有 3 对作用力和反作用力．故选 C.5. 如图所示，弹簧测力计外壳质量为 m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊一质量为 m 的重物．现用一竖直向上的外力 F 拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为( )A． mg B． mgmm0＋ mC. F D． Fm0m0＋ m mm0＋ m解析：选 D.对整体进行分析，由牛 顿第二定律得 F－( m＋ m0)g＝( m＋ m0)a，得 a＝－ g；对重物 m 有 T－ mg＝ ma，得 T＝ m(g＋ a)＝ ，即弹簧测力计的读数为 ，Fm＋ m0 mFm＋ m0 mFm＋ m0选项 D 正确．6. 如图所示，物体 A 的质量为 1 kg，物体 B 的质量为 2 kg，弹簧和悬线的质量不计．当悬线被烧断的瞬间， A 的加速度和 B 的加速度分别为( )A． aA＝0， aB＝ gB． aA＝ ， aB＝g2 g2C． aA＝2 g， aB＝2 gD． aA＝2 g， aB＝ g解析：选 D.线烧断的瞬间， B 只受重力，加速度为 aB＝ g，方向竖直向下．烧断前A、 B 平衡，由平衡条件知 F＝( mA＋ mB)g.烧断瞬间上面弹力未发生变化，对 A 由牛顿第二定律： F－ mAg＝ mAaA， aA＝ ＝ ＝ g＝2 g，即 A 的加速度大小为 2g，方向竖直向F－ mAgmA mBgmA 21上．故选 D.二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0分)7．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，木板的倾角 α 为 30°和 45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同．则( )A．物块和木板间的动摩擦因数为 0.5B．物块和木板间的动摩擦因数为22C．木板的倾角 α 为 45°时物块可能在斜面上做匀速运动D．木板的倾角 α 为 45°时物块的加速度等于 5( －1)m/s 22解析：选 BD.当木板倾角等于 30°时，物块重力沿斜面向下的分力 F1＝ mgsin 30°＝mg，当木板倾角等于 45°时，物块重力沿斜面向下的分力 F1′＝ mgsin 45°＝ mg，两12 22种情况下物块受到的摩擦力相等，说明倾角等于 30°时，物块受到静摩擦力作用，且静摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，大小等于 mg；倾角等于 45°时，物块受到滑动摩擦力12作用，根据题目条件可得， mg＝ μmg cos 45°，则 μ ＝ ，选项 A 错误、B 正确；当木板12 22倾角等于 45°时，物块受到的合外力为 F 合 ＝ mg－ μN ＝ mg，根据牛顿第二定律解22 2－ 12得，物块的加速度为 a＝ ＝5( －1) m/s 2，选项 C 错误、D 正确．F合m 28．如图甲所示，地面上有一质量为 M 的重物，用力 F 向上提它，由力 F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )A．当 F 小于图中 A 点值时，物体的重力 MgF，物体不动B．图中 A 点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力 F 成正比D．图线延长和纵轴的交点 B 的数值等于该地的重力加速度解析：选 ABD.当 0≤ F≤ Mg 时，物体静止，选项 A 正确；当 F＞ Mg 时，即能将物体提离地面，此时 F－ Mg＝ Ma， a＝ － g， A 点表示的意义即为 F＝ Mg，选项 B 正确；由图 象知，FMa 与 F 是线性关系不是正比关系．由 a＝ － g 关系式可知， F＝0 时 a＝－ g.，选项 D 正FM确．9. 用水平力 F 拉一物体在水平地面上匀速运动，从某时刻起力 F 随时间均匀减小，物体所受的摩擦力 f 随时间 t 的变化如图中实 线所示．关于物体的运动情况，下列说法正确的是( )A．0～ t1时间内匀速运动B． t1～ t2时间内匀速运动C． t1～ t2时间内变减速运动D． t2～ t3时间内变减速运动解析：选 AC.物体在水平力的作用下匀速运动，其合力为零，对物体在水平方向上进行受力分析，如图所示，则 F－ f＝0.随着 F 均匀减小，由 f－ F＝ ma 可知，物体做加速度逐渐变大的减速运动，直到停下．此后，物体处于静止状态，其所受合力为零．可见，物体在0～ t1时间内匀速运动， t1～ t2时间内变减速运动， t2～ t3时间内静止不动，选项 A、C 正确，B、D 错误．10.如图所示， BC 为固定在小车上的水平横杆，质量为 M 的物块串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，物块又通过轻细线悬吊着一个质量为 m 的小铁球，此时小车正以大小为a 的加速度向右做匀加速直线运动，而物块、小铁球均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为 θ .小车的加速度逐渐增大，物块始终和小车保持相对静止，当加速度增加到 2a 时( )A．横杆对物块的摩擦力增加到原来的 2 倍B．横杆对物块的弹力不变C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍D．细线的拉力增加到原来的 2 倍解析：选 AB.取物块和小铁球为一整体，进行受力分析，竖直方向上横杆对整体的支持力和整体受到的重力平衡， N＝( M＋ m)g，水平方向上满足 f＝( M＋ m)a，其中 f 表示横杆对物块的摩擦力，当加速度增加到 2a 后，横杆对物块的支持力保持不变，而横杆对物块的摩擦力增加到原来的 2 倍，选项 A、B 正确．隔离小铁球，以小铁球为研究对象，由牛顿第二定律知 mgtan θ ＝ ma，tan θ ＝ 加速度增加到原来 2 倍，则 tan θ 增加到原来 2 倍，ag但 θ 不为原来 2 倍，细线的拉力 T＝ 由式子可知，细线的拉力不是增（ mg） 2＋ （ ma） 2加到原来 2 倍，选项 C、D 错误．三、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(8 分)(2016·襄阳高一检测)用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．(1)实验时，一定要进行的操作是________．A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C．用天平测出砂和砂桶的质量D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，以加速度 a 为纵坐标，画出的图象可能正确的是________．(3)若测出的 a－ F 图象的斜率为 k 后，则小车的质量为________．解析：在(1)中根据实验原理不难选出 A、B；在(2)中，当质量一定，加速度与合外力成正比，所以 a－ F 图象是一条倾斜直线，由于本实验未平衡摩擦力，所以图线与 F 轴有截距，所以选 A；由(2)中的图可得： F＝ Ma→ M＝ ＝ .12 2Fa 2k答案：(1)A、B (2)A (3)2k12．(14 分)美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘 NASA 的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划” ，飞行员将飞艇开到 6 000 m 的高空后，让其由静止开始下落，以模拟一种微重力的环境，下落过程中飞艇所受空气阻力仅为其重力的 0.04 倍，这样持续25 s 之久，大学生们就可以进行微重力影响的实验.25 s 之后，飞艇向下做匀减速运动，若要求飞艇在离地面高度 500 m 时速度要减小为零，重力加速度 g 取 10 m/s2，试计算：(1)飞艇在 25 s 内所下落的高度．(2)飞艇做匀减速运动的过程中，飞艇的加速度大小．(3)飞艇做匀减速运动的过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍．解析：(1)设飞艇在 25 s 内下落的加速度为 a1，根据牛顿第二定律可得：mg－ f＝ ma1，解得： a1＝ ＝ m/s2＝9.6 m/s 2，mg－ fm 10m－ 0.04×10mm所以飞艇在 25 s 内下 落的高度为h1＝ a1t2＝3 000 m.12(2)25 s 后，飞艇将做匀减速运动，开始减速时飞艇的速度 v＝ a1t＝9.6×25 m/s＝240 m/s，减速运动下落的高度h2＝6 000 m－3 000 m－500 m＝2 500 m，减速运动时飞艇的加速度大小 a2＝ ＝11.52 m/s 2.v22h2(3)由牛顿第二定律得： N－ mg＝ ma2座位对大学生的支持力为 N＝ m(g＋ a2)＝2.152 mg由牛顿第三定律得，大学生对座位的压力大小 N′＝ N，即大学生对座位的压力为重力的 2.152 倍．答案：(1)3 000 m (2)11.52 m/s 2 (3)2.152 倍13．(18 分)如图所示，一质量为 1 kg 的小球套 在一根固定的直杆上，直杆与水平面的夹角为 30°.现使小球在 F＝20 N 的竖直向上的拉力作用下，从 A 点由静止出发向上运动，已知直杆与小球之间的动摩擦因数 μ ＝ .36(1)求小球运动的加速度 a1.(2)若 F 作用 1.2 s 后撤去，则小球上滑过程中距 A 点的最大距离 sm为多少？(3)若从撤去力 F 开始计时，则小球经多长时间通过距 A 点上方 2.25 m 处的 B 点？解析：(1)以小球为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律得沿杆方向： Fsin 30°－ mgsin 30°－ f＝ ma1垂直于杆方向： Fcos 30°－ mgcos 30°－ N＝0又 f＝ μN ，解得 a1＝2.5 m/s 2.(2)刚撤去 F 时，小球的速度为 v1＝ a1t1＝3 m/s小球的位移 s1＝ t1＝1. 8 mv12撤去力 F 后，小球向上滑动时有mgsin 30°＋ μmg cos 30°＝ ma2，解得 a2＝7.5 m/s 2因此小球上滑的时间 t2＝ ＝0.4 sv1a2上滑的位移 s2＝ t2＝0.6 mv12故小球上滑过程中距 A 点的最大距离为 sm＝ s1＋ s2＝2.4 m.(3)若小球在上滑阶段通过 B 点，则sAB－ s1＝ v1t3－ a2t12 23解得经历的时间为 t3＝0.2 s( t′ 3＝0.6 s 舍去)若小球在下滑阶段通过 B 点，下滑时根据牛顿第二定律得mgsin 30°－ μmg cos 30°＝ ma3，解得 a3＝2.5 m/s 2因此小球由距 A 点最大距离处下滑到 B 点的过程中有sm－ sAB＝ a3t ，解得 t4＝ s12 24 35故经历的时间为 t2＋ t4＝ s≈0.75 s.2＋ 35答案：(1)2.5 m/s 2 (2)2.4 m (3)见解析章末过关检测(四)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6小题，每小题 6分，共 36分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2016·福州高一检测)一氢气球下系一小重物 G，重物只在重力和绳的拉力 F作用下做匀速直线运动，不计空气阻力和风力的影响，而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，则图中气球和重物 G在运动中所处的位置正确的是( )解析：选 A.重物只在重力和绳子的拉力 F作用下做匀速直线运动 ，那么这两个力的合力为 0，即绳子的拉力方向是竖直向上的，A 正确．2. 如图所示，物体 B的上表面水平， B上面载着物体 A，当它们一起沿固定斜面 C匀速下滑的过程中物体 A受力是( )A．只受重力B．只受重力和支持力C．有重力、支持力和摩擦力D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力解析：选 B.物体匀速运动，则受力平衡，水平方向上不受外力，所以只受到重力和支持力．故选 B.3. 如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点 P在F1、 F2和 F3三个力作用下保持静止．下列判断正确的是( )A． F1＞ F2＞ F3B． F3＞ F1＞ F2C． F2＞ F3＞ F1D． F3＞ F2＞ F1解析：选 B.因为 F1与 F2的合力与 F3等大反向，由几何关系知 F1＝ F3cos 30°＝ F3， F2＝ F3sin 30°＝ F3，故选项 B正确．32 124．(2016·湖州高一检测)一只质量为 m的荧火虫停在倾角为 θ 的枝条上．枝条对萤火虫的作用力大小为( )A． mgsin θ B． mgcos θC． mgtan θ D． mg解析：选 D.对萤火虫受力分析，萤火虫受重力、树枝对它的摩擦力和支持力，树枝对萤火虫的作用力是指摩擦力和支持力的合力，物体受三个力的作用处于平衡状态，那么其中两个力的合力与第三个力等大反向，即摩擦力和支持力的合力与重力等大反向，故树枝对萤火虫的作用力等于 mg.故选 D.5．如图所示，质量为 m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁 OB与竖直方向的夹角为 θ .设水平横梁 OA和斜梁 OB作用于 O点的弹力分别为 F1和 F2，以下结果正确的是( )A． F1＝ mgsin θ B． F1＝mgsin θC． F2＝ mgcos θ D． F2＝mgcos θ解析：选 D.细绳对 O点有向下的拉 力 F，且 F＝ mg， F作用在 O点其作用效果拉 AO、压 OB，故将其分解为沿 AO、 OB方向的两个分力，如图所示．由图可知 F1＝ F1′＝ mgtan θ ， F2＝ F2′＝ ，故选项 D正确．mgcos θ6．如图所示，与水平面夹角为 30°的固定斜面上有一质量 m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为 4.9 N．关于物体受力的判断(取 g＝9.8 N/kg)，下列说法正确的是( )A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方向竖直向上3D．斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方向垂直斜面向上解析：选 A.物体重力在平行斜面方向上的分力： Gx＝ mgsin 30°＝4.9 N，由此可推断 f＝0，即 A正确，B 错误．物体重力在垂直斜面方向上的分力： Gy＝ mgcos 30°＝4.9 N，方向垂直斜面向下，由此可知 C、D 均错误．3二、多项选择题(本题共 4小题，每小题 6分 ，共 24分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错 或不答的得 0分)7．两个共点力 F1与 F2，其合力为 F，则( )A．合力一定大于任一分力B．合力有可能小于某一分力C．分力 F1增大，而 F2不变，且它们的夹角不变时，合力 F一定增大D．当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力减小解析：选 BD.本题可采用特殊值法分析：若 F1＝2 N， F2＝3 N，则其合力的大小范围是 1 N≤ F≤5 N，故选项 A错误，B 正确；当 F1与 F2反向时， F＝ F2－ F1＝1 N，若增大 F1至 F1′＝3 N，则 F＝ F2－ F1′ ＝0，合力 反而减小，故选项 C错误；当 F1与 F2间的夹角为0°时，合力最大，为 5 N；当 F1、 F2间的夹角增大为 180°时，合力最小为 1 N，说明随着 F1与 F2间的夹角的增大，其合力减小，故选项 D正确．8．如图所示是运动员受伤后治疗用的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚，整个装置在同一竖直平面内，为了使脚所受的拉力增大，可采用的方法是( )A．增加绳的长度 B．增加重物的质量C．将他的脚向左移动 D．将两定滑轮的间距变大解析：选 BC.绕过 滑轮的两绳拉力 F相等，由平衡条件可知，脚受到的拉力 T＝2 Fcos θ ＝2 mgcos θ ，所以选项 B、C 正确．9．如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为 G，悬绳与竖直墙壁的夹角为 α ，悬绳对工人的拉力大小为 F1， 墙壁对工人的弹力大小为 F2，玻璃对工人的摩擦力很小，可忽略不计．则( )A． F1＝Gsin αB． F2＝ Gtan αC．若缓慢减小悬绳的长度， F1与 F2的合力变大D．若缓慢减小悬绳的长度， F1、 F2都增大解析：选 BD.工人受力如图所示，由平衡条件， F1cos α ＝ G， F1sin α ＝ F2，于是 F1＝， F2＝ Gtan α ，所以 A错误，B 正确；缓慢减小悬绳的长度， α 角变大， F1、 F2都Gcos α增大，工人仍然处于平衡状态，所以 F1与 F2的合力不变，C 错误，D 正确．10．如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的 A、 B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子 A端的位置不变，将 B端分别移动到不同的位置，下列判断正确的是( )A． B端移动到 B1位置时，绳子张力不变B． B端移动到 B2位置时，绳子张力不变C． B端在杆上位置不变，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D． B端在杆上位置不变，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小解析：选 ABD.以悬挂点为研究对象，画出受力图如图所示．由于两侧绳子的拉力大小相等，可以推知两侧绳子与竖直方向的夹角 θ 相等．由平衡条件得 2Fcos θ ＝ F1＝ mg，设绳长为 L，左、右两侧绳长为 L1、 L2，两杆之间的宽度为 d，所以 L1sin θ ＋ L2sin θ ＝ d，则 sin θ ＝ ＝ ，dL1＋ L2 dL由此可见 θ 只由 d、 L决定，与其他因素无关， F的大小与绳子在 B1、 B2的位置无关，所以 A、B 两项均正确．将杆移动到虚线位置时， d变小， θ 变小，绳子张力变小，可见 D项正确．三、非选择题(本题共 3小题，共 40分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10 分)在做“探究力的平行四边形定则”实验时：(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有__________和__________．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须________．A．每次将橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧秤的示数D．每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意些什么？(4)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验结果如图所示，其中 A为固定橡皮条的图钉， O为橡皮条与细绳结点的位置．图中________是力 F1与 F2的合力的理论值；______是力 F1与 F2的合力的实验值．通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则．解析：(1)根据实验器材要求可知，还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形)．(2)根据实验原理知正确答案为 A.(3)①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等．(4)在本实验中，按照平行四边形定则作出的合力 F为 F1与 F2的合力的理论值，而用一个弹簧秤拉时测出的力 F′为 F1与 F2的合力的实验值．比较 F与 F′的大小和方向，即可验证平行四边形定则．答案：(1)橡皮条 三角板 (2)A(3)①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等．(4)F F′ F F′12．(14 分) 如图所示，质量为 30 kg的小孩坐在 10 kg的雪橇上，大人用与水平方向成 37°斜向上的大小为 100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动．已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)雪橇对地面的压力大小；(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小．解析：(1)将小孩和雪橇作为整体进行受力分析，如图所示．将拉力 F沿着水平方向和竖直方向进行正交分解由于雪橇做匀速直线运动，满足物体平衡的条件，则在竖直方向上受力平衡，有Fsin θ ＋ N＝ mg解得 N＝ mg－ Fsin θ ＝340 N，即地面对雪橇的支持力为 340 N.根据力的相互性可得，雪橇对地面的压力与地面对雪橇的支持力大小 相等，方向相反，所以雪橇对地面的压力为 340 N.(2)由于雪橇水平方向上受力平衡，有 Fcos θ － f＝0解得： f＝100×cos 37° N＝80 N根据滑动摩擦力的公式 f＝ μN ，解得动摩擦因数：μ ＝ ＝ ≈0.24.fN 80340答案：(1)340 N (2)0.2413.(16 分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)．设拖把头的质量为 m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 μ ，重力加速度为 g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为 θ .(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 λ .已知存在一临界角 θ 0，若 θ ≤ θ 0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切 tan θ 0.解析：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为 F的力推 拖把，将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有Fcos θ ＋ mg＝ N①Fsin θ ＝ f②式中 N和 f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力．按摩擦定律有f＝ μN ③联立①②③式得F＝ mg.④μsin θ － μ cos θ(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 Fsin θ ≤ λN ⑤这时，①式仍满足．联立①⑤式得sin θ － λ cos θ ≤ λmgF现考察使上式成立的 θ 角的取值范围．注意到上式右边总是大于零，且当 F无限大时极限为零，有sin θ － λ cos θ ≤0使上式成立的 θ 角满足 θ ≤ θ 0，这里 θ 0是题中所定义的临界角，即当 θ ≤ θ 0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的正切为tan θ 0＝ λ .答案：(1) mg (2) λμsin θ － μ cos θ章末过关检测(三) (时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分，在每小题给出的四个选项 中，只有一个选项正确)1．下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )A．极限法 B．放大法C．控制变量法 D．等效替代法解析：选 B.题图甲是利用光的多次反射将微小形变放大，题图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，故选 B.2．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．关于他顶坛子时头顶受到的压力，其产生的直接原因是( )A．坛的形变 B．头的形变C．物体受到的重力 D．人受到的重力解析：选 A.头顶受到的压力的施力物体是坛子，受力物体是头顶，该力产生的直接原因是坛的形变，选项 A 正确．3．下列说法正确的是( )A．两个物体只要相互 接触就一定会产生弹力B．两物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反C．一本书在桌面上静止，书对桌面的压力是因为书发生了弹性形变D．静止在斜面上的物体对斜面的压力就等于物体受到的重力解析：选 C.两个物体相互接触且发生弹性形变时一定会产生弹力，A 错误；滑动 摩擦力总是与物体相对运动的方向相反，可能与物体运动方向相同，B 错误；书对桌面的压力是书发生了弹性形变要恢复原状时，对桌面产生的作用力，C 正 确；物体对斜面的压力不等于物体受到的重力，D 错误．4．如图所示，一个球静止于光 滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触， A、 B 两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法正确的是( )A．球受三个力作用，重力、 B 点的支持力和 A 点的弹力B．球受两个力作用，重力和 B 点的支持力C．球受三个力作用，重力、 B 点的支持力和地面的弹力D．球受三个力作用，重力、 B 点的支持力和球对地面的压力解析：选 B.由假设法可判断出球跟墙壁之间无挤压作用，则 A 点处没有 弹力作用，故球仅受到重力和 B 点的支持力作用，选项 B 正确．5. 如图所示，弹簧的劲度系数为 k，小球重为 G，平衡时球在 A 位置，若用力 F 将小球向下拉下 x 至 B 位置，则此时弹簧的弹力为( )A． kx B． kx＋ GC． kx－ G D．以上都不对解析：选 B.原先弹簧中的拉力大小等于小球重力 G，若用力 F 将小球向下拉下 x 至 B位置时，增加的 Δ F＝ kΔ x＝ kx，此时弹簧中的弹力变为 kx＋ G.故选 B.6．为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力 F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示．现分别测出了弹簧的弹力 F1、拉力 F2和木块的重力 G，则动摩擦因数 μ 应等于( )A. B．F2＋ GF1 F2F1C. D．GF1 F1＋ GF2解析：选 A.由题知木块恰好匀速向下运动，则木块受力平衡， f＝ G＋ F2， f＝ μF 1由以上两式得 μ ＝ .G＋ F2F1二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0分)7. 如图所示，用一个水平推力向右推放在水平地面上的木箱，没有推动，则下列说法正确的是( )A．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同B．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相反C．木箱受水平向左的静摩擦力D．木箱受水平向右的静摩擦力解析：选 AC.假设木箱与地面间无静摩擦力，则人推木箱时，木箱必向右运动，现没推动，但木箱有向右运动的趋势，故受水平向左的静摩擦力，选项 A、C 正确，选项 B、D错误．8. 如图所示，质量均为 m 的两木块 a 与 b 叠放在水平面上， a 受到水平向右的力的作用， b 受到水平向左的力的作用，两力大小均为 F.现两木块保持静止状态，则( )A． a、 b 之间无静摩擦力B． a、 b 之间一定存在静摩擦力C． b 与地面之间无静摩擦力D． b 与地面之间一定存在静摩擦力解析：选 BC.以木块 a 为研究对象，水平方向上二力平衡，受到水平向左的静摩擦力作用，大小为 F，以 a、 b 整体为研究对象，水平方向上二力平衡，没有相对地面运动的趋势， b 与地面之间无静摩擦力，故选项 B、C 正确．9．如图所示，是探究某根弹簧的伸长量 x 与所受拉力 F 之间的关系图象，下列分析中正确的是( )A．弹簧的劲度系数为 2 N/mB．弹簧的劲度系数为 2×103 N/mC．当弹簧受 800 N 的拉力作用时，弹簧的伸长量为 40 cmD．当弹簧的伸长量为 20 cm 时，弹簧产生的拉力为 200 N解析：选 BC.根据弹簧的伸长量 x 与所受拉力 F 之间的关系图象可知，当 x＝10 cm 时，弹簧的弹力 F 弹 ＝ F＝2×10 2 N，由胡克定律得，该弹簧的劲度系数为 k＝ ＝2×10 3 F弹xN/m，选项 A 错误，B 正确；当弹簧受 800 N 的拉力作用时，弹簧的伸长量为 x′＝ ＝40 F′kcm，选项 C 正确；当弹簧的伸长量为 20 cm 时，弹簧产生的拉力为F″＝ kx″＝2×10 3×0.2 N＝400 N，选项 D 错误．10. 如图所示，一质量为 m 的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力 F 的作用，下列说法正确的是( )A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于 mg，方向竖直向上B．若木块静止，当 F 增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为 μFD．若开始时木块静止，当撤去 F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用解析：选 ACD.若木块静止，则木块受到的静摩擦力与 mg 平衡，大小为 mg，方向竖直向上，故 A 正确，B 错误；木块沿墙壁向下运动，墙对木块的摩擦力大小为 μN ＝ μF ，故C 正确；当撤去 F 后，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故 D 正确．三、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10 分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(选填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为 L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 Lx；在砝码盘中每次增加 10 g 砝码，弹簧长度依次记为 L1至 L6，数据如下表：代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小刻度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(选填“ L0”或“ Lx”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________ g(结果保留两位有效数字，重力加速度取 9.8 m/s2)．解析：(1)弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向. (2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为 L0；比较表中不同数值，可知 L3记录不规范．由于表中测量值已经估读到 0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度是 1 mm.(3)因为 m0g＝ k(Lx－ L0)， mg＋ m0g＝ k(Ln－ L0)，整理得 mg＝ k(Ln－ Lx)，所以横轴应为弹簧长度与 Lx的差值．(4)由 mg＝ k(Ln－ Lx)可以看出图象的斜率表示 ，故 k＝ ＝4.9 N/m， m0＝kg Δ mgΔ x＝1.0×10 －2 kg＝10 g.k（ Lx－ L0）g答案：(1)竖直 (2)静止 L3 1 mm (3) Lx(4)4.9 1012．(15 分) 如图所示，滑块 A、 B 被水平力 F 压紧在竖直墙上处于静止状态．已知 A重 30 N， B 重 20 N， A、 B 间的动摩擦因数为 0.3， B 与墙面间的动摩擦因数为 0.2.则：(1)要使滑块 A、 B 都保持平衡，力 F 至少要多大？(2)若 A、 B 间的动摩擦因数为 0.1，要使滑块 A、 B 保持平衡，力 F 至少要多大？解 析：(1)对 A、 B 整体平衡有 μF ＝ GA＋ GB，故F＝250 N；再对 B 有 μF ＝ GB＋ fAB，即 A 对 B 向下的静摩擦力 fAB＝30 N.而 fABfm＝ μ ABF＝25 N，故系统平衡时必须满足 fm＝ μ ABF＝ GA，即可得 F＝300 N.答案：(1)250 N (2)300 N13. (15 分)如图所示，物体 A、 B 的质量为 mA＝ mB＝6 kg， A 和 B、 B 和水平面间的动摩擦因数都等于 0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平拉力 F＝30 N．那么， B 对 A的摩擦力和水平桌面对 B 的摩擦力各为多大？解析：假设 A 相对于 B、 B 相对于水平面均不发生滑动，则绳对 A、 B 的拉力均为T＝ ＝ N＝15 N，F2 302A、 B 间的最大静摩擦力 fA 静 max＝ μN A＝ μm Ag＝0.3×6×9.8 N＝17.64 N＞ T，B 与水平面间的最大静摩擦力 fB 静 max＝ μN B＝ μ (mA＋ mB)g＝0.3×(6＋6)×9.8 N＝35.28 N＞ F，可见 A、 B 均相对地面静止．以 A 为研究对象，对 A 应用二力平衡条件，可得 B 对 A 的摩擦力 fBA＝ T＝15 N，A、 B 相对静止，以 A、 B 为研究对象，应用二力平衡条件，可得水平面对 B 的 摩擦力f 平面 B＝ F＝30 N.答案：15 N 30 N