高中物理單元素養(yǎng)評價四牛頓運動定律教科版

單元素養(yǎng)評價(四)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分)1．如圖所示，對下列插圖描述正確的是()A．圖甲右上方的路牌所標的“50”應(yīng)為車輛通行的平均速度B．由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C．圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性D．圖丁中汽車速度減小時速度變化方向與汽車運動方向相同2．“嚴禁超重，嚴禁超速，嚴禁酒后駕駛”是阻止馬路車禍的有力三招．在這三招中，都應(yīng)用到我們學(xué)過的物理知識．下列說法中正確的是()A．“嚴禁超速”是為了減小汽車的慣性B．“嚴禁超重”是為了控制汽車司機的反應(yīng)時間C．“嚴禁酒后駕駛”是為了減小汽車的慣性D．汽車超重會增大汽車的慣性3．關(guān)于力學(xué)單位制，下列說法中正確的是()A．N、m/s、m/s2是導(dǎo)出單位B．后人為了紀念牛頓，將N作為力學(xué)中的基本單位C．在國際單位制中，時間的單位可以是s，也可以是hD．在不同的力學(xué)單位制中，牛頓第二定律的表達式都是F＝ma4．一物塊靜止在粗糙的水平桌面上，從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用，假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小，能正確描述F與a之間關(guān)系的圖像是()5．如圖所示，質(zhì)量為M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時，凹槽球心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系統(tǒng)的加速度為a＝gsinαD．F＝Mgtanα6．如圖所示，質(zhì)量為m的光滑小球A被一輕質(zhì)彈簧系住，彈簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持靜止不動，彈簧恰好與梯形斜面平行，已知彈簧與天花板夾角為30°，重力加速度g取10m/s2，若突然向下撤去梯形斜面，則小球的瞬間加速度為()A．0B．大小為10m/s2，方向豎直向下C．大小為5eq\r(3)m/s2，方向斜向右下方D．大小為5m/s2，方向斜向右下方7．某物體質(zhì)量為1kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直線運動，其速度—時間圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知()A．物體所受的拉力總是大于它所受的摩擦力B．物體在第3s內(nèi)所受的拉力大于1NC．在0～3s內(nèi)，物體所受的拉力方向可能與摩擦力方向相同D．物體在第2s內(nèi)所受的拉力為零8．如圖(a)所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時物體處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x之間的關(guān)系如圖(b)所示．(g取10m/s2)則下列結(jié)論正確的是()A．物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)B．彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC．物體的質(zhì)量為3kgD．物體的加速度大小為5m/s2二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9.將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上，A被B吸住并處于靜止狀態(tài)(如圖所示)，關(guān)于鐵塊A的受力情況，下列敘述正確的是()A．鐵塊共受三個力的作用，其中有兩個力的施力物體是磁板B．鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對平衡力C．磁板所受鐵塊的壓力大于鐵塊的重力D．磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力，大小相等、方向相反，是一對平衡力10.如圖所示，蹦床運動員從空中落到床面上，運動員從接觸床面下降到最低點為第一過程，從最低點上升到離開床面為第二過程，運動員()A．在第一過程中始終處于失重狀態(tài)B．在第二過程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在第二過程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)11．一個物體在多個力的作用下處于靜止狀態(tài)．若僅使其中的一個力保持方向不變、大小均勻減小到零，然后又從零均勻恢復(fù)到原來的大小，在這個過程中其余各力均不變，則下列圖像中能正確描述該過程中物體速度和加速度隨時間變化情況的是()12.把彈力球從一定高處由靜止釋放，碰地反彈到最高點時接住，過程中的速度大小與時間關(guān)系圖像如圖所示，空氣阻力恒定，g取10m/s2.下列說法正確的是()A．過程中球的位移為0B．球釋放時的高度為1.125mC．過程中球的運動路程為1.62mD．球上升過程的加速度大小為9m/s2三、非選擇題(本題共6小題，共60分)13．(6分)在“探究加速度a與力F、質(zhì)量M的關(guān)系”的實驗中(1)我們都是先確保小車質(zhì)量M不變，研究a與F的關(guān)系，再確保F不變，研究a與M之間的關(guān)系，這種實驗方法稱為________________．(2)下列說法中正確的是________．A．牽引小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行B．將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，先接通電源，后放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量C．在探究a與質(zhì)量M的關(guān)系時，作出a-eq\f(1,M)圖像能更直觀地判斷二者間的關(guān)系D．輕繩對小車的拉力，一定等于砝碼的重力14．(8分)圖a為“探究小車的加速度與受力的關(guān)系”的實驗裝置圖，圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過電磁打點計時器，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，B為砝碼，質(zhì)量為m2，不計繩與滑輪間的摩擦，改變砝碼質(zhì)量，測量多組數(shù)據(jù)，并在坐標系中作出了如圖c所示的a-F圖像，其中F＝m2g.(1)下列說法正確的是________．A．電磁打點計時器正常工作時使用220V的交流電源B．實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車C．平衡摩擦力時，應(yīng)將砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上D．為了減小誤差，實驗中一定要保證m2遠小于m1(2)圖b為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的五個計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，各點間的距離如圖中所示，則小車的加速度大小為________m/s2(交流電源的頻率為50Hz，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).(3)圖c所示的a-F圖像中，圖線不過坐標原點的原因是________________________________，由圖像求出小車的質(zhì)量m1為________kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).15．(8分)如圖所示的機車，質(zhì)量為100t，設(shè)它從停車場出發(fā)經(jīng)225m后速度達到54km/h，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站．機車又行駛了125m才停在站上，設(shè)機車所受的阻力保持不變，關(guān)閉發(fā)動機前機車所受的牽引力不變，求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受的牽引力．16．(10分)如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定且足夠長的斜面上，對物體施加平行于斜面向上的拉力F，t1＝0.5s時撤去拉力，物體速度與時間(v-t)的部分圖像如圖乙所示．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為多少？(2)拉力F的大小為多少？17．(12分)如圖所示，在一次無人機載貨測試中，一架質(zhì)量為1kg的無人機，下方固定一個質(zhì)量為0.5kg的配送箱，箱中放有一個質(zhì)量為1.5kg的貨物，若無人機從地面以最大升力豎直起飛，6s內(nèi)上升了36m，假設(shè)無人機豎直飛行時所受阻力大小恒為6N，g取10m/s2.求：(1)無人機提供的最大升力的大?。?2)此過程中貨物受到箱底的支持力的大小．(3)若6s末無人機升力變?yōu)?4N，無人機最高能上升到距地面多高處？18．(16分)如圖1所示，水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行安全檢查．如圖2所示為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v＝1m/s的恒定速率運行．一質(zhì)量為m＝4kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離l＝2m，g取10m/s2.求：(1)行李從A處傳送到B處所需的時間；(2)如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處，傳送行李的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率．單元素養(yǎng)評價(四)1．答案：C2．解析：由于慣性大小是由質(zhì)量去度量，與物體運動速度及受力與否無關(guān)，D正確．答案：D3．解析：N、m/s、m/s2是導(dǎo)出單位，A正確；N是力的單位，但是N是導(dǎo)出單位，不是基本單位，B錯誤；在國際單位制中，時間的單位是s，其他的單位不是國際單位制中時間的單位，C錯誤；只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式F＝kma中的k才是1，此時的表達式才能寫成F＝ma，D錯誤．答案：A4．解析：當拉力大于最大靜摩擦力時，物塊才產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律有F－μmg＝ma，可知a與F成線性關(guān)系，C正確．答案：C5．解析：對小鐵球受力分析得mgtanα＝ma，且合外力水平向右，故小鐵球加速度為gtanα，因為小鐵球與凹槽相對靜止，故系統(tǒng)的加速度也為gtanα，A、C錯誤；整體受力分析得F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanα，故選項B正確，D錯誤．答案：B6．解析：小球原來受到重力、彈簧的彈力和斜面的支持力，斜面的支持力大小為：N＝mgcos30°；突然向下撤去梯形斜面，彈簧的彈力來不及變化，重力也不變，支持力消失，所以此瞬間小球的合力與原來的支持力N大小相等、方向相反，由牛頓第二定律得：mgcos30°＝ma，解得a＝5eq\r(3)m/s2，方向斜向右下方，選項C正確．答案：C7．解析：由題圖可知，第2s內(nèi)物體做勻速直線運動，即拉力與摩擦力平衡，所以選項A、D錯誤；第3s內(nèi)物體的加速度大小為1m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可知物體所受合外力大小為1N，故其所受拉力大于1N，選項B正確；物體運動過程中，拉力方向始終和速度方向相同，摩擦力方向始終和運動方向相反，選項C錯誤．答案：B8．解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，靜止時彈簧的壓縮量為Δx，由二力平衡條件可知：kΔx＝mg①剛開始的合外力即為拉力F＝10N，使物體開始向上做勻加速運動，由牛頓第二定律得：F＝ma②拉力F＝30N時，由牛頓第二定律得：F′－mg＝ma③聯(lián)立①②③式解得，物體的質(zhì)量m＝2kg，物體的加速度大小a＝5m/s2，勁度系數(shù)k＝500N/m，只有選項D正確．答案：D9．解析：鐵塊受重力、支持力、吸引力，其中支持力、吸引力的施力物體是磁板，故A正確；鐵塊受重力、支持力、吸引力，三力平衡，故B錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，鐵塊對磁板的壓力大小等于磁板對鐵塊的支持力大小，而磁板對鐵塊的支持力等于鐵塊受到的重力與吸引力的矢量和，故磁板所受鐵塊的壓力大于鐵塊的重力，故C正確；磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力是一對作用力和反作用力，大小相等、方向相反，故D錯誤．答案：AC10．解析：運動員剛接觸床面時重力大于彈力，運動員向下做加速運動，運動員處于失重狀態(tài)；隨著床面形變增大，彈力逐漸增大，彈力大于重力時，運動員做減速運動，運動員處于超重狀態(tài)，故A錯誤、C正確；蹦床運動員在上升過程中和下降過程中是對稱的，加速度方向先向上后向下，先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故B錯誤、D正確．故選C、D.答案：CD11．解析：合力先增大后減小，則加速度也是先增大后減小，方向不變，速度一直增大．故選項B、C正確．答案：BC12．解析：A錯：下降過程和上升過程的位移不相等，總位移不為0；B對：圖線與坐標軸圍成的面積表示位移的大小，下降的位移大小為1.125m；C對、D錯：下降過程有mg－f＝ma1，上升過程有mg＋f＝ma2，得出a1＝9m/s2，a2＝11m/s2，運動的總路程為下降和上升的位移大小之和x＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),2a1)＋eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),2a2)＝1.125m＋0.495m＝1.62m.答案：BC13．解析：(1)在實驗中先確保小車質(zhì)量M不變，研究a與F的關(guān)系，再確保F不變，研究a與M之間的關(guān)系，這種實驗方法稱為控制變量法．(2)牽引小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行，使得拉力等于小車所受的合力，故A正確．打點計時器應(yīng)接交流電源，蓄電池是直流電源，故B錯誤．加速度a與M的關(guān)系圖線是曲線，作a-M圖線不能判斷出二者的關(guān)系，作a-eq\f(1,M)圖像能更直觀地判斷二者間的關(guān)系，故C正確．在實驗中，由于鉤碼也做加速運動，故鉤碼的重力大于細繩對小車的拉力，只有當M?m時才可近似認為鉤碼的重力等于細繩對小車的拉力，故D錯誤．答案：(1)控制變量法(2)AC14．解析：(1)A錯：電磁打點計時器正常工作時使用6V的交流電．B對：實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車．C錯：平衡摩擦力時應(yīng)不掛鉤碼，只讓小車拖著紙帶在木板上勻速運動．D對：為了減小誤差，實驗中一定要保證m2遠小于m1，這樣才能認為鉤碼的重力等于小車的拉力．(2)已知T＝0.1s，Δx＝4mm，則加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(4×10－3,2)m/s2＝0.40m/s2.(3)題圖c所示的a-F圖像中，當F＝0.1N時才開始有加速度，可知圖線不過坐標原點的原因是沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠；根據(jù)牛頓第二定律a＝eq\f(F,m1)，則eq\f(1,m1)＝eq\f,0.6－0.1)kg－1＝1kg－1，解得m1＝1.0kg.答案：15．解析：設(shè)機車在加速階段的加速度為a1，減速階段的加速度為a2則：v2＝2a1x1，v2＝2a2x2，解得：a1＝0.5m/s2，a2＝0.9m/s2，由牛頓第二定律得：F－f＝ma1，f＝ma2，解得：F＝×105N.答案：×105N16．解析：(1)由速度—時間圖像知：物體勻減速時的加速度大小為a1＝eq\f(10－5,0.5)m/s2＝10m/s2根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1解得μ＝0.5.(2)由速度—時間圖像知：物體向上勻加速時的加速度a2＝eq\f(Δv,Δt)＝20m/s2根據(jù)牛頓第二定律得：F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma2解得F＝30N.答案：(1)0.5