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1、（四） 第四章 力与运动 （90分钟 100分）,一、单项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分.每小题只有一个选项正确） 1.（2011冀州高一检测）关于惯性大小的说法，正确的是 （ ） A.物体运动的速度越大，惯性越大 B.物体的质量越大，惯性越大 C.物体运动的加速度越大，惯性越大 D.物体受到的作用力越大，惯性越大,【解析】选B.质量的大小是惯性大小的惟一量度，与物体的受力情况和运动状态无关，A、C、D错误，B正确.,2.（2011厦门高一检测）质量为1 kg的物体A和质量为3 kg的物体B，它们分别在F1和F2的作用下，产生相同的加速度，则（ ） A.F2=F1 B.F2=3F
2、1 C. D. 【解析】选B.由牛顿第二定律得：F1=m1a，F2=m2a，解得： ，即F2=3F1，故选B.,3.有一位外国探险家，到中国进行探险，有一次，他对所到的目的地的地形情况不了解，因此走路非常小心，慢慢前行，由于走进了沼泽地，突然这位探险家往下沉，则下列说法中正确的是（ ） A.在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡 B.因为此时人在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力 C.人在慢慢行走的过程中，存在两对作用力与反作用力 D.人下沉的原因是因为重力大于人受到的支持力,【解析】选D.当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受的重力大于人受到的支持力
3、，D正确，A错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，B错误；人行走时受地面的支持力、自身重力、地面的摩擦力，因此对应三对作用力与反作用力，C错误.,4.（2011连云港高一检测）两汽车的质量m1v2，同时关闭发动机，停下时间分别为t1、t2.则t1与t2的关系为（ ） A.t1t2 B.t1v2，所以t1t2，故选A.,5.（2010海南高考）在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止.现将该木板改置成倾角为45的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块与木板之间的动摩擦因数为,则小物块上滑到最高位置所需时间t与t
4、之比为（ ）,【解析】选A.木板水平时，小物块的加速度a1=g，设滑行 初速度为v0，则滑行时间为 ；木板改成倾角为45的 斜面后，小物块上滑的加速度为： 滑行时间： 因此， ,故A正确.,二、双项选择题（本大题共5小题，每小题5分，共25分，只选一个且正确得3分，错选不得分） 6.下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是（ ） A.物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零 B.物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向 C.物体所受的合力与物体运动速度无直接联系 D.物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零,【解析】选C、D.当物体所受合力不为零时，加速度一定不为零,但在某一时刻瞬时速度可能为
5、零，故A错误，D正确；物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向（运动的方向），合力与运动速度无直接联系， B错误，C正确.,7.（2011银川高一检测）关于力学单位制，下列说法正确的是（ ） A.kg、m/s、N是导出单位 B.kg、m、s是基本单位 C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma,【解析】选B、D.导出单位是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位推导出来的，如“牛顿”（N）是导出单位，即1 N=1 kgm/s2（F=ma），A错误，
6、B正确；在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C错误；在牛顿第二定律的表达式中，F=ma（k=1）只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D正确.,8.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态， 则（ ） A.升降机的加速度方向竖直向下 B.台秤示数减小ma C.升降机一定向上运动 D.升降机一定做加速运动,【解析】选A、B.当物体的加速度向下时，物体处于失重状态，反之，当物体在竖直方向上运动且处于失重状态时，加速度方向一定竖直向下，故A正确；对物体进行受力分析，设物体受到秤的支持力为FN，则mg-FN=ma，即FN=mg-ma
7、，即台秤示数比静止时减小ma，故B正确；加速度方向与速度方向无必然联系，物体可能匀减速向上运动，也可能匀加速向下运动，故C、D均错误.,9在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为 m 的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5 L时达到最低点，若不计空气阻力，则在弹性绳从原长到达最低点的过程中，以下说法正确的是 （ ） A.速度先减小后增大 B.加速度先减小后增大 C.速度先增大后减小 D.加速度先增大后减小,【解析】选B、C.在绳长从 L 至1.5 L的过程中，绳子的拉力从零逐渐增大.开始时，重力大于绳子的拉力，合外力向下，与速度同向，游戏者加速，只不过加速度
8、的大小减小；当至某一位置时拉力等于重力，此时加速度为零，速度增至最大，再往后，绳子拉力将大于重力，合外力将向上，游戏者将减速，但加速度却越来越大.B、C正确.,10.在平直轨道上运动的车厢中的光滑水 平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于 自然长度,如图所示,当旅客看到弹簧的 长度变长时,对火车运动状态的判断中可能的是（ ） A.火车向右运动,速度在增加 B.火车向右运动,速度在减小 C.火车向左运动,速度在增加 D.火车向左运动,速度在减小,【解析】选B、C.取小球为研究对象，由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受的合外力方向向左.因为加速度与合力的方向相同，所以小球的加速度方向向左.
9、 小球的速度有两种可能： 速度方向向左与加速度的方向相同，速度增大，做加速运动； 速度方向向右与加速度的方向相反，速度减小，做减速运动.,三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11.（6分）某同学用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，当小车的质量一定时，测得小车的加速度a与拉力F的数据如表：,（1）根据表中数据，在如图所示坐标系中作出图象. （2）图线存在截距，其原因是_. （3）由图象可得出的结论是_.,【解析】（1）以表中的数据为坐标，描点作图如图所示画出一条直线. （2）由图象可知，当细线的拉力增大到一定数值时才产生加速度，说明有阻力作用.,（3）所有点大致分布在一条直
10、线上，所拟合的图线接近原点，因此在误差允许的范围内可以认为在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比. 答案：（1）见解析 （2）水平面与小车之间存在摩擦力作用 （3）在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比,12.（10分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.,（1）当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车 的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力. （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘 中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相
11、应 的加速度，采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度 a与质量M的关系，应该作a与_的图象.,（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 a- 图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取 值不同？,【解析】（1）只有M与m满足M m才能使绳对小车的拉力近 似等于盘及盘中砝码的重力. （2）由于a ，所以a- 图象应是一条过原点的直线， 所以数据处理时，常作出a与 的图象.,（3）两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加 速度大，故乙的拉力F大（或乙中盘及盘中砝码的质量大）. 答案：（1）M m （2） （3）拉力F,四、计算题（本大题4小题，共44分，要有必要的文字说
12、明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13.（10分）（2011沈阳高一检测） 2010年底，我国北方连续降雪，给交 通运输带来极大的影响.已知汽车橡 胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为 0.7，与冰面的动摩擦因数为0.1，当 汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时，急刹车后（设车轮立即停止转动），汽车要滑行8 m才能停下.那么该汽车若以同样的速度在结了冰的平路面上行驶，（g取10 m/s2）求：,（1）急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少？ （2）要使汽车急刹车后在冰面上8 m内停下，汽车行驶的速度不超过多少？ 【解析】（1）设初速度为v0，当汽车在水平普通路面上急刹车后，1mg=ma1 （1分）
13、 v02=2a1s1 （1分） 当汽车在水平冰面上急刹车后，2mg=ma2 （1分） v02=2a2s2 （1分） 解得s2=56 m （1分） 因此，急刹车后汽车继续滑行的距离增大了 s=s2-s1=48 m （1分）,（2）2mg=ma2 （1分） v02=2a2s1 （1分） v0=4 m/s （2分） 答案：（1）48 m （2）4 m/s,14.（10分）质量m10 kg的物体，在F40 N的水平向左的 力的作用下，沿水平桌面从静止开始运动物体运动时受到 的滑动摩擦力f30 N在开始运动后的第5 s末撤去水平力 F，求物体从开始运动到最后停止总共发生的位移.（保留三 位有效数字） 【
14、解析】加速过程由牛顿第二定律得：F-f=ma1 解得：a1=1 m/s2 （2分） 5 s末的速度：vt=a1t=5 m/s （2分） 5 s内的位移： （2分）,减速过程由牛顿第二定律得： f=ma2 解得：a2=3 m/s2 （1分） 减速位移： （2分） 总位移：s=s1+s2=12.5 m+4.17 m16.7 m （1分） 答案：16.7 m,15.（10分）（2011泰州高一检测） 如图所示，光滑水平面上放置质量分 别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的 最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值.,【解析】当A、B之间恰好不发生相对滑动时
15、力F最大，此时，对于A物体所受的合外力为mg. （2分） 由牛顿第二定律得：mg=maA （2分） 解得： （2分） 对于A、B整体，加速度a=aA=g （2分） 由牛顿第二定律得：F=3ma=3mg. （2分） 答案：3mg,16.（14分）皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图所示，已知传送带与水平面的倾角为37,以4 ms的速率向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放上一质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端A到顶端B的长度为25 m,则物体从A到B的时间为多少?（取g10 ms2，sin370.6，cos37=0.8）,【解析】物体加速过程受力如图所示 由牛顿第二定律得： 沿传送带方向： f-mgsin=ma （2分） 垂直传送带方向： FN-mgcos=0 （2分）,又有：f=FN （2分） 解得：a=0.4 m/s2 （1分） 物体加速到与传送带共速的时间 （2分） 物体加速的位移 （2分） 此后物体匀速运动至B端的时间 （2分）,物体从A到B的时间 t=t1+t2=11.25
