高中物理魯科版第六章力與運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試 2023版第6章章末綜合測(cè)評(píng)5

章末綜合測(cè)評(píng)(五)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求，全都選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)B．力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變C．停止用力，運(yùn)動(dòng)的物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)D．力是物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【解析】由牛頓第一定律可知，力的作用不是使物體運(yùn)動(dòng)，而是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變．如果物體原來(lái)的狀態(tài)是運(yùn)動(dòng)的，不受力仍將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，因此A、C錯(cuò)誤，B正確；物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．并不是力作用的結(jié)果，因此D錯(cuò)誤．【答案】B2．應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出．對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862144】A．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度【解析】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，重在物理過(guò)程的分析，根據(jù)加速度方向判斷超重和失重現(xiàn)象．手托物體拋出的過(guò)程，必有一段加速過(guò)程，其后可以減速，可以勻速，當(dāng)手和物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體既不超重也不失重；當(dāng)手和物體減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體從靜止到運(yùn)動(dòng)，必有一段加速過(guò)程，此過(guò)程物體處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)物體離開(kāi)手的瞬間，物體只受重力，此時(shí)物體的加速度等于重力加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；手和物體分離之前速度相同，分離之后手速度的變化量比物體速度的變化量大，物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度，所以選項(xiàng)D正確．【答案】D3．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，如果下落過(guò)程中某時(shí)刻重力突然消失，物體的運(yùn)動(dòng)情況將是()A．懸浮在空中不動(dòng)B．速度逐漸減小C．保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．無(wú)法判斷【解析】物體自由下落時(shí)，僅受重力作用，重力消失以后，物體將不受力，根據(jù)牛頓第一定律的描述，物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確．【答案】C4.如圖1所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力N分別為(重力加速度為g)()圖1A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，N＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，N＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，N＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，N＝m(gsinθ＋acosθ)【解析】對(duì)小球受力分析，水平方向：Tcosθ－Nsinθ＝ma，豎直方向：Tsinθ＋Ncosθ＝mg，解得T＝m(gsinθ＋acosθ)，N＝m(gcosθ－asinθ)，A正確．【答案】A5．在水平地面上運(yùn)動(dòng)的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊，木塊和車廂通過(guò)一根輕質(zhì)彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m2的小球．某段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，在這段時(shí)間內(nèi)木塊與車廂保持相對(duì)靜止，如圖2所示．不計(jì)木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)彈簧的形變?yōu)?)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862145】圖2A．壓縮量為eq\f(m1g,k)tanθ B．伸長(zhǎng)量為eq\f(m1g,k)tanθC．壓縮量為eq\f(m1g,ktanθ) D．伸長(zhǎng)量為eq\f(m1g,ktanθ)【解析】設(shè)小車的加速度為a，分析m2的受力情況可得m2gtanθ＝m2a，得a＝gtanθ，再對(duì)m1應(yīng)用牛頓第二定律，得kx＝m1a，x＝eq\f(m1g,k)tanθ，因a的方向向左，故彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，B正確．【答案】B6．如圖3所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對(duì)稱用水平力將兩長(zhǎng)方形水泥制品P和Q夾緊，并以加速度a豎直向上搬起，P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m，水平力為F，P和Q間動(dòng)摩擦因數(shù)為圖3A．P受到Q的摩擦力方向一定豎直向下B．P受到Q的摩擦力大小為2μFC．P受到Q的摩擦力大小為0.5m(g＋aD．P受到Q的摩擦力大小為1.5m(g＋a【解析】設(shè)每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1，設(shè)P受到Q的摩擦力大小為f2、方向豎直向上．對(duì)P、Q整體及P分別應(yīng)用牛頓第二定律有2f1－5mg＝5ma，f1＋f2－2mg＝2ma，聯(lián)立解得f2＝－(g＋a)，負(fù)號(hào)說(shuō)明P受到Q的摩擦力方向向下，A、C正確．【答案】AC7．如圖4所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)．小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則在這個(gè)過(guò)程中，木塊受到的摩擦力大小是()圖4A．μmg \f(mF,M＋m)C．μ(M＋m)g D．ma【解析】m與M無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，故a相同對(duì)m、M整體F＝(M＋m)a，故a＝eq\f(F,M＋m)m與整體加速度相同也為a，對(duì)m：Ff＝ma，即Ff＝eq\f(mF,M＋m)，又由牛頓第二定律隔離m，F(xiàn)f＝ma，故B、D正確．【答案】BD8．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，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖5(甲)所示，物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖5(乙)所示．取重力加速度g＝10m/s2.由此兩圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862146】圖5A．m＝ B．m＝C．μ＝ D．μ＝【解析】由F-t圖和v-t圖可得，物塊在2s到4s內(nèi)所受外力F1＝3N，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2，F(xiàn)1－f＝ma，即3－10μm＝2m物塊在4s到6s所受外力F2＝2N，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F2＝f，F(xiàn)2＝μmg，即10μm＝2.②由①②解得m＝kg，μ＝，故選項(xiàng)A、C正確．【答案】AC二、非選擇題(本題共4小題，共52分．按題目要求作答)9．(8分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車的質(zhì)量不變，改變小車所受的作用力，測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表．組別12345F/Na/(m·s－2)(1)如圖6所示的坐標(biāo)紙上已描出了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)紙上描出第2、4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出a-F圖象；圖6(2)由所作圖線可以得到結(jié)論：在質(zhì)量一定的情況下，加速度a與作用力F成________比；(3)當(dāng)研究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持________不變，改變小車的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．【解析】(1)如圖所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，連線時(shí)注意舍棄誤差較大的點(diǎn)，不在圖線上的點(diǎn)要均勻分布在圖線兩側(cè)．(2)由(1)所作圖線是一條傾斜直線，所以可以判斷加速度a和作用力F成正比．(3)本實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用了控制變量法的思想，在研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持物體所受的作用力不變．【答案】(1)見(jiàn)解析(2)正(3)小車所受作用力10．(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系．彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d.開(kāi)始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t.圖7(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_________________________；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)________________．(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________．(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________．a(chǎn)．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小b．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)c．可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小d．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度【解析】(1)木板在繩子拉力的作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由d＝eq\f(1,2)at2可知：a＝eq\f(2d,t2).為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是保持F1不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量d、t，取平均值．(2)該實(shí)驗(yàn)原理與教材實(shí)驗(yàn)原理類似，同樣需要滿足木板的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于礦泉水瓶的質(zhì)量m，此時(shí)可認(rèn)為繩上的拉力FT近似等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1.此時(shí)可認(rèn)為F1＝mg；本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡摩擦力，但通過(guò)題意可知受到的摩擦力為F0，木板受到的合外力為(F1－F0)．圖象反映的是a與F1的關(guān)系，而不是a與(F1－F0)的關(guān)系，所以圖象不過(guò)原點(diǎn)．當(dāng)F1增大時(shí)，即礦泉水瓶的質(zhì)量m增大時(shí)，該實(shí)驗(yàn)不再滿足M?m，此時(shí)a越大，繩上的拉力FT就越小于礦泉水瓶的重力mg，即彈簧測(cè)力計(jì)開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的示數(shù)F1，加速度增加得就越慢，圖線彎曲，斜率變小，c正確．(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和比較精確地測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小，b、c說(shuō)法是正確的．兩種實(shí)驗(yàn)方法都不可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小，a說(shuō)法錯(cuò)誤；通過(guò)(2)中分析可以知道，當(dāng)加速度增大時(shí)，實(shí)驗(yàn)條件便不再滿足，此時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差變大，d說(shuō)法錯(cuò)誤．【答案】(1)eq\f(2d,t2)保持F1不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量d、t，取平均值(2)c(3)b、c11．(16分)如圖8所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪分別與物塊A、B相連，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA＝8kg和mB＝2kg，物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，物塊B距地面的高度h＝0.15m，桌面上部分的繩足夠長(zhǎng)．現(xiàn)將物塊B從h高處由靜止釋放，直至A停止運(yùn)動(dòng)．求A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．(g取10m/s2)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862147】圖8【解析】B落地前，以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得mBg－T＝mBa1，同理，以A為研究對(duì)象，T－f＝mAa1，NA－mAg＝0，且f＝μN(yùn)A，解得a1＝m/落地前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移h＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，解得t1＝eq\r(\f(2h,a1))＝s，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度v＝a1t1＝m/落地后，A在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由f＝mAa2得a2＝eq\f(f,mA)＝μg＝1m/做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝eq\f(v,a2)＝s．A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝t1＋t2＝s.【答案】s12．(18分)如圖9所示，圓球的質(zhì)量為M，經(jīng)過(guò)環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB(質(zhì)量不計(jì))以初速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng)，要使圓環(huán)對(duì)地面無(wú)壓力，則小球的加速度和小球能達(dá)到的最大高度是多少？(設(shè)小球不會(huì)到達(dá)A點(diǎn))圖9【解析】由牛頓第三定律知圓環(huán)對(duì)地面無(wú)壓力，則地面對(duì)圓環(huán)無(wú)支持力，取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，