高一物理運(yùn)動和力的關(guān)系同步單元檢測(Word版含答案)

1、->第四章運(yùn)動和力的關(guān)系易錯題培優(yōu)（難）1. 如圖所示，四個質(zhì)量、形狀相同的斜而體放在粗糙的水平而上，將四個質(zhì)量相同的物塊 放在斜而頂端，因物塊與斜而的摩擦力不同，四個物塊運(yùn)動情況不同.A物塊放上后勻加 速下滑，B物塊獲一初速度后勻速下滑，C物塊獲一初速度后勻減速下滑，D物塊放上后靜 止在斜而上.若在上述四種情況下斜而體均保持靜止且對地面的壓力依次為H、F2、F3、 U則它們的大小關(guān)系是（）bA. F=F2=F3=FdB. F>F2>Fm>F4 C. F丄VF2=Fa<F3D. F=F3<F2<F4【答案】c【解析】試題分析：當(dāng)物體系統(tǒng)中存在超重現(xiàn)象時

2、，系統(tǒng)所受的支持力大于總重力，相反，存在失 重現(xiàn)象時，系統(tǒng)所受的支持力小于總重力.若系統(tǒng)的合力為零時，系統(tǒng)所受的支持力等于 總重力，解：設(shè)物體和斜而的總重力為G.第一個物體勻加速下滑，加速度沿斜而向下，具有豎直向下的分加速度，存在失重現(xiàn)象， 則 FiVG：第二個物體勻速下滑，合力為零，斜而保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力也為零，則系統(tǒng)的合力也為 零，故F2=G.第三個物體勻減速下滑，加速度沿斜而向上，具有豎直向上的分加速度，存在超重現(xiàn)象， 則 F3>G：第四個物體靜止在斜而上，合力為零，斜而保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力也為零，則系統(tǒng)的合力也 為零，故FG.故有Fi<F2=F4<F3.故C正確，ABD

3、錯誤.故選C【點(diǎn)評】本題運(yùn)用超重和失重的觀點(diǎn)分析加速度不同物體動力學(xué)問題，比較簡便.通過分 解加速度，根據(jù)牛頓第二定律研究.2. 如圖甲所示，在光滑的水平面上有質(zhì)量為M且足夠長的長木板，木板上而疊放一個質(zhì) 量為m的小物塊?，F(xiàn)對長木板施加水平向右的拉力F=3t （N）時，兩個物體運(yùn)動的a-t圖象如圖乙所示，若取重力加速度g=10 m/s2,則下列說法中正確的是（）A. 圖線I是小物塊運(yùn)動的a -t圖象B.小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.3C.長木板的質(zhì)量M=1 kg【答案】B【解析】【分析】【詳解】D.小物塊的質(zhì)量m = 2 kgA根據(jù)乙圖可知，在女以后，"與M開始發(fā)生相對運(yùn)動，m的

4、加速度不變，其大小為3nVs2,所以I是長木板的at圖象，故A錯誤；B. 設(shè)小物塊與長木板間的動摩擦因素為，根據(jù)牛頓第二泄律可知5 = “g = 3m/s2解得“ = 0.3故B正確：CD.當(dāng)/ >3s時，以M為研究對象，根據(jù)牛頓第二左律可知F - jLong = Ma即kt- pmg = Ma解得3 , “?g a = tMM由此可得3 _3A/ -2解得M=2kg在3s內(nèi)，以整體為研究對象，可得F = (M +?)n即3 = (M + /n) x 1所以m = 1kg故CD錯誤。故選Bo3. 如圖所示是滑梯簡化圖，一小孩從滑梯上&點(diǎn)開始無初速度下滑，在段勻加速下 滑，在BC段

5、勻減速下滑，滑到C點(diǎn)恰好靜I上，整個過程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài).假設(shè)小孩 在段和3C段滑動時的動摩擦因數(shù)分別為和“2, 與BC長度相等，貝IJAA. 整個過程中地而對滑梯始終無摩擦力作用B. 動摩擦因數(shù)“+“2=2tan0C. 小孩從滑梯上&點(diǎn)滑到C點(diǎn)先超重后失重D. 整個過程中地而對滑梯的支持力始終等于小孩和滑梯的總重力【答案】B【解析】【詳解】小朋友在A3段做勻加速直線運(yùn)動，將小朋友的加速度分解為水平和豎直兩個方向，由 于小朋友有水平向右的分加速度，根據(jù)牛頓第二泄律知，地面對滑梯的摩擦力方向水平向 右：有豎直向下的分加速度，則由牛頓第二左律分析得知：小孩處于失重，地面對滑梯的 支持力你

6、小于小朋友和滑梯的總重力.同理，小朋友在8C段做勻減速直線運(yùn)動時，小孩 處于超重，地面對滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的總重力，地而對滑梯的摩擦力方向水 平向左，故ACD錯誤；設(shè)&8的長度為小孩在B點(diǎn)的速度為V.小孩從&到B為研究對 象，由牛頓第二左律可得：加gsinO-“嚴(yán)gcos& = "7q,由運(yùn)動學(xué)公式可得：,=2d上；小孩從8到C為研究過程，由牛頓第二立律可得： p2mgcosO-mgsn0 = ma2,由運(yùn)動學(xué)公式可得：v2 =2«,£：聯(lián)立解得：+/ = 2tan0 ,故 B 正確.4. A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛在天花

7、板上，兩細(xì)線與水平方向夾角分別為60。和 45。，A、B間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A. A、B的質(zhì)量之比為1 :B. A、B所受彈簧彈力大小之比為苗：邁C. 快速撤去彈簧的瞬間，A、B的瞬時加速度大小之比為1 ： V2D. 懸掛A、B的細(xì)線上拉力大小之比為1 ： y/2【答案】C【解析】【分析】【詳解】A. 對AB兩個物體進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)彈簧彈力為F。對物體Atan60=¥對物體B解得故A錯誤：B. 同一根彈簧彈力相等，故B錯誤：C. 快速撤去彈簧的瞬間，兩個物體都將以懸點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動，合力為切線方向。 對物體A加Ag sin 30 =叫你

8、對物體BniHg sin 45 = mHaB聯(lián)立解得故C正確：D.對物體A,細(xì)線拉力A cos60對物體B,細(xì)線拉力解得故D錯誤。 故選C?！军c(diǎn)睛】 快速撤去彈簧瞬間，細(xì)線的拉力發(fā)生突變，故分析時應(yīng)注意不能認(rèn)為合外力的大小等于原 彈簧的彈力。5. 如圖所示，質(zhì)雖為3 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上而。質(zhì)量為2 kg的物體B用細(xì) 線懸掛起來，人、B緊挨在一起但4、8之間無壓力。某時刻將細(xì)線剪斷，A、B起向下運(yùn) 動過程中（彈簧在彈性限度范圍內(nèi)，g取10 m/s2）,下列說法正確的是（）A. 細(xì)線剪斷瞬間，8對人的壓力大小為12 NB.細(xì)線剪斷瞬間，3對A的壓力大小為8 NC. 3對A的壓力最大為

9、28 ND. 3對A的壓力最大為20 N【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB.剪斷細(xì)線前，久3間無壓力，則彈簧的彈力為F =mAg = 30N剪斷細(xì)線的瞬間，對整體分析，整體的加速度為叫5隔離3進(jìn)行分析有mg-N = mBa解得N = 12N故A正確，B錯誤：CD.細(xì)線剪斷后，整體一起向下運(yùn)動，先加速后減速，當(dāng)彈簧被壓縮最短時，反向加速度 最大，兩個物體之間有最大作用力，則有根據(jù)對稱性法則可知a = a = 4m/s2解得N' = 28N所以C正確，D錯誤。故選AC。6. 一物體自7=0時開始做直線運(yùn)動，其速度圖線如圖所示，下列選項(xiàng)正確的是（A v/in-s1A. 在06s內(nèi)，物體

10、離岀發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB. 在06s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mc.在04s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD. 在56s內(nèi)，物體所受的合外力為零【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A. 0-5s,物體沿正向運(yùn)動，5-6s沿負(fù)向運(yùn)動，故5s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離為 s = g (2 + 5) x 1 Om = 35mA錯誤：B. 由"面積法求出0-5s的位移xlOm = 35m256s的位移x2 =x 1x(-10)m = -5 m總路程為B正確：C.由面枳法求出04s的位移2 + 4x =x 1 Om = 30m2平度速度為v = = m/s = 7.5ni/s t 4C正確；D.

11、56s內(nèi)，物體做加速運(yùn)動，加速度不為零，根據(jù)牛頓第二泄律，物體所受的合外力不為 零，D錯誤。 故選BCo7. 如圖所示，帶有長方體盒子的斜劈力放在固左的斜而體C的斜而上，長方體盒子底而 水平，在盒子內(nèi)放有光滑球3, B恰與盒子前.后壁P、Q相接觸?，F(xiàn)將斜劈人在斜而體CA.若C的斜而光滑，斜劈&由靜止釋放，則P對球3有壓力B. 若C的斜而光滑，斜劈人以一龍的初速度沿斜而向上滑行，則P、Q對球B均無圧力C. 若C的斜面粗糙，斜劈4沿斜而勻速下滑，則P、Q對球3均無壓力D. 若C的斜而粗糙，斜劈&沿斜而加速下滑，則Q對球B有壓力【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A. 當(dāng)斜面光滑，斜

12、劈A由靜止釋放，斜劈和球這個整體具有相同的加速度，方向沿斜面 向下。根據(jù)牛頓第二泄律，知B球的合力方向沿斜而向下。所以B球受重力、底部的支持 力、以及Q對球的彈力。知P點(diǎn)對球無壓力，Q點(diǎn)對球有壓力。故A錯誤：B. 當(dāng)斜而光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜而上滑，斜劈和球這個整體具有相同的加速 度，方向沿斜而向下。根據(jù)牛頓第二左律，知B球的合力方向沿斜面向下。所以B球受重 力、底部的支持力、以及Q對球的彈力，故B錯誤：C. 斜劈A沿斜而勻速下滑，知B球處于平衡狀態(tài)，受重力和底部的支持力平衡。所以P、Q對球均無壓力。故C正確：D. 斜劈A沿斜而加速下滑，斜劈和球這個整體具有相同的加速度，方向沿斜而向下

13、。根 拯牛頓第二定律，知B球的合力方向沿斜而向下。所以B球受重力、底部的支持力、以及 Q對球的彈力。故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】斜劈A在斜而體C上靜止不動，則B受重力和支持力平衡。當(dāng)斜而光滑，斜劈A和B球具 有相同的加速度沿斜而向上減速，通過對B球進(jìn)行受力分析，判斷P、Q對球有無壓力。 當(dāng)斜面粗糙，按照同樣的方法，先判斷出整體的加速度方向，再隔離對B進(jìn)行受力分析， 從而判斷P、Q對球有無壓力。8. 如圖所示，一質(zhì)量為M、帶有掛鉤的小球套在傾角為抄的細(xì)桿上，恰能沿桿勻速下 滑，小球所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.若在小球下滑過程中在掛鉤上加掛質(zhì)量為m 的物體或改變傾角則下列說法正確的是（）A.

14、僅增大療（&90。）時，小球被釋放后仍能沿桿勻速下滑B. 僅增大療（0<90。）時，小球被釋放后將沿桿加速下滑C. 0不變，僅在掛鉤上加掛物體時，小球被釋放后將沿桿加速下滑D. 0不變，僅在掛鉤上加掛物體時，掛鉤對物體的拉力等于物體的重力【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB.當(dāng)球形物體沿細(xì)桿勻速下滑時，由力的平衡條件可知Fn = Mg cos 0Mg sin 0 = “Mg cos 0解得“ =tan 0僅增大0（X90。），則有球形物體的重力沿桿的分力大于桿對球形物體的摩擦力，小球被 釋放后沿桿加速下滑，選項(xiàng)A錯誤，B正確：CD.當(dāng)掛上一質(zhì)量為m的物體時，以兩物體整體為研究

15、對象，沿桿向下的重力分力為F、=（M +m）gsin&當(dāng)掛上一質(zhì)量為m的物體時，球形物體所受的摩擦力即沿桿向上的力，大小為F2 = Ff = “（M + m）g cos 0摩擦力增大，分析可知斤二耳，因此球形物體仍沿細(xì)桿勻速下滑。所以掛鉤對物體的拉力 等于物體的重力。選項(xiàng)C錯誤，D正確"故選BD。9. 如圖所示，足夠長的傳送帶與水平而夾角為&在傳送帶上某位置輕輕放宜一小木塊， 小木塊與傳送帶間動摩擦因素為冷小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，巾、心已知，則A. 傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動B“ =+ J肌 cos 0C. 傳送帶的速度大于voD.心后滑塊的加速度為2 gsini

16、?- 【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A. 若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)滑塊沿傳送帶下滑時，若mgsin旳7mgcos®滑塊將一直加速 運(yùn)動：當(dāng)滑塊沿傳送帶上滑時，若mgsin妝妙ngcos&滑塊將先加速到與傳送帶速度相等時 勻速運(yùn)動。兩種情況的速度圖像均不符合題給速度圖像，所以傳送帶一左逆時針轉(zhuǎn)動，選 項(xiàng)A正確。B. 傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，滑塊在0憐時間內(nèi)，加速度較大，說明滑動摩擦力沿傳送帶向 下，有mgsinO+mgcosd=mai由速度圖像可知聯(lián)立解得卩=tan 0gg cos 0選項(xiàng)B錯誤：C. 當(dāng)滑塊速度增大到等于傳送帶速度時，滑塊受到的摩擦力方向變成沿傳送帶向上，故傳送

17、帶速度為心，選項(xiàng)C錯誤；D. 當(dāng)滑塊速度增大到等于傳送帶速度時，滑塊受到的摩擦力方向變成沿傳送帶向上，有mgsni%“mgcos=ma2代入數(shù)值得a2 =2gsin0- 選項(xiàng)D正確。10. 如圖所示，物體力和8的質(zhì)量均為分別與跨過左滑輪的輕繩連接（不計(jì)繩與輪、滑輪與軸之間的摩擦），用水平變力F拉物體4沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動。則A.物體B做勻加速直線運(yùn)動B.物體B處于超重狀態(tài)C. 物體B的加速度逐漸增大D.物體B的加速度逐漸減小【答案】BD【解析】【分析】【詳解】ACD.設(shè)繩子與水平方向夾角為a , A、B兩物體沿著繩子方向的速度相等vH = v A cos a隨著A向右運(yùn)動，a逐漸減小，

18、因此B的速度逐漸增大，B做加速運(yùn)動，當(dāng)A運(yùn)動到繩子 方向與水平方向夾角很小時，B的速度接近A的速度，但不會超過A的速度，因此B做加 速度減小的加速運(yùn)動，最終加速度趨近于零，AC錯誤，D正確：B. 由于B做加速運(yùn)動，合力向上，因此處于超重狀態(tài)，B正確。故選BD。11. 用長度為（的鐵線繞成一個高度為H的等螺距螺旋線圈，將它豎直地固立于水平桌 而。穿在鐵絲上的一小珠子可沿此螺旋線圈無摩擦地下滑（下滑過程線圈形狀保持不 變），已知重力加速度為g。這個小珠子從螺旋線圈最高點(diǎn)無初速滑到桌而（小珠子滑入 線圈點(diǎn)到滑出線圈點(diǎn)間的位移為H）這過程中小珠子的平均速度為（）【答案】D【解析】【分析】【詳解】將螺線

19、圈分割為很多小段，每一段近似為一個斜而，由于螺旋線圈等螺距，說明每一小段的斜而傾角相同，設(shè)為&根據(jù)幾何關(guān)系，有 a Hsm& =L珠子做加速度大小不變的加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二泄律，有mg sin 0 = ma解得a = gsin&由于珠子與初速度和加速度大小相同的勻加速宜線運(yùn)動的運(yùn)動時間完全相同，故根據(jù)位移時間關(guān)系公式，有L = -at22聯(lián)立解得對珠子，整個過程中小球的位移為H,故平均速度為故選Do12. 如右圖，水平地而上有一楔形物塊a,其斜面上有一小物體b, b與平行于斜而的細(xì)繩 的一端相連，細(xì)繩的另一端固立在斜而上，a與b之間光滑，a和b以共同速度在地而軌道 的

20、光滑段向左運(yùn)動，當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時A. 繩的張力減小，b對a的正壓力減小B.繩的張力增加,斜而對b的支持力增加C. 繩的張力減小，地而對a的支持力增加D. 繩的張力增加，地而對a的支持力減小【答案】C【解析】 試題分析：在光滑段運(yùn)動時，物塊a及物塊b均處于平衡狀態(tài)，對a、b整體受力分析，受 重力和支持力，二力平衡對b受力分析，如上圖，受重力、支持力、繩子的拉力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有 Fcos-FNsin = 0 ：Fsin 0 + Fncos 0 - mg = 0 ；由兩式解得：F=mgsin0, RmgcosO；當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時，減速滑行，系統(tǒng)有水平向右的加速度，此時

21、有兩種可 能：（-）物塊a、b仍相對靜I上，豎宜方向加速度為零，由牛頓第二左律得到:Fsin0 + Fncos0 - mg = 0 ；FNsin-Fcos = ma :由兩式解得：F = mgsin0- macos0,尺=mgcosO + masin。：即繩的張力F將減小，而a對b的支持力變大：再對a、b整體受力分析豎直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力 二力平衡，故地而對a支持力不變.（二）物塊b相對于a向上加速滑動，繩的張力顯然減小為零，物體具有向上的分加速 度，是超重，因此a對b的支持力增大，斜面體和滑塊整體具有向上的加速度，也是超 重，故地而對a的支持力也增大.綜合

22、上述討論，結(jié)論應(yīng)該為：繩子拉力一泄減小；地而對a的支持力可能增加：a對b的 支持力一定增加.故A、B、D錯誤；故選C考點(diǎn)：力的分解與合成，共點(diǎn)力平衡條件點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要熟練運(yùn)用整體法和隔離法對物體受力，同時要能結(jié)合牛頓運(yùn)動泄律求 解！解題中還可以運(yùn)用超重與失重的相關(guān)知識13. 如圖所示，表而光滑的斜而體固泄在勻速上升的升降機(jī)上，質(zhì)量相等的A、B兩物體 用一輕質(zhì)彈簧連接著，B的上端用一平行斜而的細(xì)線拴接在斜而上的固左裝置上，斜而的 傾角為30。，當(dāng)升降機(jī)突然處于完全失重狀態(tài)，則A、B兩物體的瞬時加速度大小和方向說 法正確的是（）C. = 0 : aB=g ,方向沿斜而向下D. “4=fg，方向垂

23、直斜而向右下方：aB = S方向豎直向下【答案】D【解析】【分析】【詳解】當(dāng)升降機(jī)處于完全失重狀態(tài)時，物體和斜面之間的作用力變?yōu)?,彈簧彈力不發(fā)生變化， 故&物體只受重力和彈簧彈力，兩者合力與原來的支持力大小相等方向相反，故其加速度 為mg cos 6 y/3方向垂直斜面斜向右下方；3物體受到重力彈簧彈力和細(xì)線拉力作用，完全失重的瞬間，細(xì)線拉力變?yōu)楹蛷椈上蛳吕?力相等，兩者合力為0,故8物體的加速度為 方向豎直向下：由以上分析可知A、B、C錯誤，D正確:故選D。14. 根據(jù)高中所學(xué)知識可知，做自由落體運(yùn)動的小球，將落在正下方位世。但實(shí)際上，赤 道上方200 m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿灰似珫|約6 cm處。這一現(xiàn)象可解釋為, 除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下落過程小球還受到一個水平向東的“力”，該“力”與豎直 方向的速度大小成正比。現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該''力” 水平向西。若不計(jì)空氣阻力，不考慮重力加速度隨髙度的變化，在整個過程中，正確反映 小球水平方向的速度為5、豎直方向的速度為也隨時間r變化的圖像是（）【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB.上升的過程中由于