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1、- 1 -单元评估检测单元评估检测( (三三) )(45(45 分钟分钟 100100 分分) )一、选择题(本题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分。15 题为单选题,68 题为多选题)1.物理学是一门以实验为基础的学科,物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的,而是经过了理想化或合理外推得到的,下列选项中属于这种情况的是( )A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律C.万有引力定律D.胡克定律【解析】选 A。牛顿第一定律无法用实验直接得出,因为没有外力的情况在现实中是不具备的,它是以事实为依据,经过合理的外推得出的正确结论。而牛顿第
2、二定律、牛顿第三定律及胡克定律均可以用实验进行推导,选项 A 正确。2.如图甲所示,在卫生大扫除中,某同学用拖把拖地,沿推杆方向对拖把施加推力 F,如图乙所示,此时推力与水平方向的夹角为 ,且拖把刚好做匀速直线运动。从某时刻开始保持力 F 的大小不变,减小 F 与水平方向的夹角 ,则( )A.拖把将做减速运动B.拖把继续做匀速运动C.地面对拖把的支持力 FN变小,地面对拖把的摩擦力 Ff变小,拖把将做加速运动D.地面对拖把的支持力 FN变大,地面对拖把的摩擦力 Ff变大【解析】选 C。设拖把与地面之间的动摩擦因数为 ,则:拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡,受力示意图如图所示:将推拖
3、把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件得:竖直方向上:Fsin+mg=FN,水平方向上:Fcos-Ff=0式中 FN和 Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。Ff=FN。减小 F 与水平方向的夹角 ,sin 减小,地- 2 -面对拖把的支持力 FN变小,所以地面对拖把的摩擦力 Ff变小。故 C 正确、D 错误;减小 F 与水平方向的夹角 时,Ff减小而 Fcos 增大,所以 Fcos-Ff将大于 0,所以拖把将做加速运动,选项 A、B 错误。3.(2018随州模拟)如图所示,吊篮 P 悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体 Q 被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮 P 和
4、物体 Q 的加速度大小分别是( )A.aP=g aQ=gB.aP=2g aQ=gC.aP=g aQ=2gD.aP=2g aQ=0【解析】选 D。 原来平衡,弹簧弹力 F 与 Q 重力 mg 相等。细绳烧断瞬间,弹簧弹力不变,故 Q 所受合力仍为零,故 aQ=0;P 受到重力 mg 和弹簧向下的压力 mg,故加速度 aP=2g,故 D 正确。【总结提升】牛顿第二定律瞬时问题的分析思路(1)分析物体突变前的受力情况。(2)发生突变瞬间要结合物体的实际运动状态判断物体所受到的力哪些发生了变化,哪些没有发生变化。(3)求出物体所受到的合外力和加速度。4.(2018临沂模拟)我国首台新型墙壁清洁机器人“
5、蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用 8 只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁和玻璃上自由移动。如图所示,假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由 A 点沿直线匀加速“爬行”到右上方 B 点,在这一过程中,关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是( )【解析】选 C。根据牛顿第二定律可知,在竖直平面内蜘蛛侠所受合力方向应该是从 A 指向 B,选项 C 正确。- 3 -5.如图所示,水平桌面光滑。A、B 物体间的动摩擦因数为 (可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),A 物体质量为 2 m,B 和 C 物体的质量均为 m,滑轮光滑,砝码盘中可以任意加减砝码。
6、在保持 A、B、C 三个物体相对静止共同向左运动的情况下,BC 间绳子所能达到的最大拉力是( )A. mg B.mg C.2mg D.3mg【解析】选 B。因桌面光滑,当 A、B、C 三者共同的加速度最大时,FBC=mCa 才能最大。这时,A、B 间的相互作用力 FAB应是最大静摩擦力 2mg,对 BC 整体来讲:FAB=2mg=(mB+mC)a=2ma,a=g,所以 FBC=mCa=mg,选项 B 正确。【加固训练】如图所示,完全相同的磁铁 A、B 分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A、B 与车厢间的动摩擦因数均为,小车静止时,A 恰好不下滑,现使小车加速运动,为保证 A、B 无滑动,则 (
7、 )A.加速度一定向右,不能超过(1+)gB.加速度一定向左,不能超过 gC.速度一定向左,加速度可大于 gD.加速度一定向左,不能超过 (1+)g【解析】选 D。小车静止时,A 恰好不下滑,可知 mg=FN=F引,水平方向上车壁对磁铁的弹力和吸引力相等,当小车做加速运动时,车壁对磁铁 A 的弹力不能减小,只能增加,若弹力减小则磁铁 A 会下滑,可知加速度的方向一定水平向左,可能向左加速或向右减速,故 A 错误;A 恰好不下滑时:对 B 有 (mg+F引)=mam,解得 am=(1+)g,故 B、C 错误, D 正确。6.图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,图乙为 150 kg 的建筑材
8、料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象,g 取 10 m/s2,下列判断正确的是( )- 4 -A.前 10 s 内悬线的拉力恒为 1 515 NB.46 s 末材料离地面的距离为 22 mC.010 s 材料处于失重状态D.在 3036 s 钢索最容易发生断裂【解析】选 A、B。由图可知前 10 s 内材料的加速度 a= m/s2=0.1 m/s2,由 F-mg=ma 可知,悬线的拉力F=mg+ma=15010.1 N=1 515 N,故 A 正确;由图象面积可得整个过程上升高度是 28 m,下降的高度为 6 m,46 s 末材料离地面的距离为 22 m,故 B 正确;因 3036 s 材料
9、加速度向下,材料处于失重状态,Fmg,钢索最容易发生断裂,故 C、D 错误。7.一斜面固定在水平面上,在斜面顶端有一长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为 ,木板上固定一轻质弹簧测力计,弹簧测力计下面固定一个光滑的小球如图所示,木板固定时,弹簧测力计示数为 F1,由静止释放后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧测力计的示数为 F2,斜面的高为 h,底边长为 d,则下列说法正确的是( )A.稳定后弹簧测力计的弹簧一定处于压缩状态B.稳定后弹簧测力计的弹簧仍处于拉伸状态C.=D.=【解析】选 B、C。设斜面倾角为 ,小球质量为 m,平衡时,对小球分析 F1=mgsin- 5 -,木板运动后稳定时,对整体分析有
10、:a=gsin-gcos ,则 aMg(1 分)代入数据得:F120 N(1 分)(2)对木板由牛顿第二定律有:F1-Mg=Ma1(2 分)对滑块由牛顿第二定律有:F2-F1-mg=ma2(2 分)要能发生相对滑动应有:a2a1(1 分)代入数据可得:F213.2 N。(1 分)(3)对滑块由牛顿第二定律有:F2-F1-mg=ma3(2 分)设滑块上升 h 的时间为 t,则:h= a3t2(1 分)对木板由牛顿第二定律有:F1-Mg=Ma4(1 分)- 8 -设木板在 t 时间上升的高度为 H,则:H= a4t2(1 分)代入数据可得:H=0.75 m(1 分)由于 H+L20 N (2)F2
11、13.2 N(3)见解析【总结提升】板块模型的解题思路(1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度。(2)对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程。(3)注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移。11.(18 分)(2018阳泉模拟)某工厂用倾角为 37的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为L=50 m,正常运转的速度为 v=4 m/s。一次工人刚把 M=10 kg 的货物放到传送带上的 A 处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块 m=5 kg 带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货
12、物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为 0.8。(物块与木板均可看做质点,g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求工人所用拉力的最大值。(2)若工人用 F=189 N 的恒定拉力把货物拉到 L/5 处时来电了,工人随即撤去拉力,求此时货物与木板的速度大小。(3)来电后,还需要多长时间货物能到达 B 处?(不计传送带的加速时间)【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)工人以最大拉力拉货物时,货物与木板之间的摩擦力达到最大值。可用连接体问题的分析思路分析第(1)问;(2)做好撤去拉力前后的受力分析是解决此题的关键。【解析】(
13、1)设最大拉力为 Fm,货物与木板之间的静摩擦力达到最大值,设此时的加速度为 a1, 对货物分析根据牛顿第二定律得:Mgcos-Mgsin=Ma1(2 分)- 9 -得:a1=0.4 m/s2对货物与木板整体分析根据牛顿第二定律得:Fm-(m+M)gcos-(m+M)gsin=(m+M)a1(2 分)得:Fm=192 N(1 分)(2)设工人拉木板的加速度为 a2,根据牛顿第二定律得:F-(m+M)gcos-(m+M)gsin=(m+M)a2(2 分)解得:a2=0.2 m/s2设来电时木板的速度为 v1,根据运动学公式得:=2a2(2 分)得:v1=2 m/s(1 分)(3)由于 v14 m/s,所以来电后木板继续加速,加速度为 a3,(M+m)gcos-(M+m)gsin=(M+m)a3(2 分)a3=0.4 m/s2设经过 t1木板速度与传送带速度相同,v=v1+a3t1(1 分)得 t1=5 s设 t1内木板加速的位移为 x1,v2-=2a3x1(2 分)得 x1=15 m共速后,木板与传送带相对静止一起匀速运动,设匀速运动的时间为 t2,匀速运动的位移为 x2,x2=L- -x1(1 分)得 x2=25 m t2=(1 分)得 t2=6.25 s所以来电后木板再需要运动t1+t2=11.25 s。(1 分)答案:(1)192 N (2)2 m/s (3)11.25 s
