第六单元第六单元B卷卷 能力提升卷能力提升卷单项选择题1.(情境创新情境创新)打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动,在购买羽毛球时,有时我们会直接购买一筒羽毛球,取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象,要将卡在球筒里的羽毛球取出,可以选择不同的方案方案一:一手握在球筒中部,另一手用力击打球筒上端方案二:手持球筒,使球筒下落,敲击水平面假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为0关于这两种方案,下列说法正确的是()A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从球筒下端出来C.方案二利用羽毛球所受的重力,使其从球筒下端出来D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0,其惯性随之消失答案1.A【解题思路】【解题思路】方案一中用力击打球筒上端,球筒向下运动,而羽毛球具有惯性,要保持原来的静止状态,方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,A正确,B错误;方案二中球筒下落,敲击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,而羽毛球具有惯性,要保持原来向下运动的状态,方案二利用羽毛球的惯性,使其从球筒下端出来,C错误;惯性是物体本身的属性,与速度无关,D错误单项选择题答案2.C【解题思路】【解题思路】物理量的单位用国际单位制表示,速度v的单位为m/s,密度的单位为kg/m3,压强p的单位为kg/(ms2),所以的单位是m2/s2,的单位是m/s,K无单位,则的单位与速度v的单位相同,C选项对应表达式可能正确。
单项选择题答案3.A【解题思路】【解题思路】对车厢进行受力分析,车厢仅受重力和悬臂对车厢的作用力,分别画出向上加速阶段和向上减速阶段的受力矢量图,如图甲、乙所示由几何关系可知F1=mg,F2=mg,则向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对车厢的作用力之比为F1F2=1,A正确,BCD错误单项选择题答案4.D【解题思路】【解题思路】对结点受力分析,如图所示,由平衡条件有2Tcos=F,由几何关系可得sin=,故cos=,对小球受力分析,可知小球受到细线的拉力大小也为T,由牛顿第二定律有Tsin=ma,联立解得a=,故选D单项选择题5.学科核心素养科学论证如图甲所示,倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上,质量为m的小木块在沿斜面向下的恒力F作用下沿斜面下滑,小木块与斜面间的动摩擦因数为0.25若取沿斜面向下为正方向,当恒力F取不同数值时,小木块的加速度a不同,如图乙所示取g=10 m/s2,sin 53=0.8下列说法正确的是()图甲图乙A.小木块的质量为7.5 kgB.小木块的质量为5 kgC.斜面倾角为=30D.斜面倾角为=53答案5.A【解题思路】【解题思路】以小木块为研究对象,根据牛顿第二定律有F+mgsin-mgcos=ma,则有a=F+g(sin-cos),由题图乙可知 kg-1=,纵截距4 m/s2=g(sin-cos),解得 m=7.5 kg,=37,选项A正确。
单项选择题答案6.C【解题思路】【解题思路】在3号猴子手滑后的一瞬间,4号猴子只受重力作用,其加速度等于重力加速度,速度等于0,A错误;在3号猴子手滑后的一瞬间,1号、2号、3号猴子整体所受的合外力大小为mg,方向竖直向上,根据牛顿第二定律有mg=3ma,解得加速度大小a=g,加速度的方向竖直向上,可知B错误;设2号猴子对3号猴子的作用力大小为F23,根据牛顿第二定律有F23-mg=ma,解得F23=,C正确;设1号猴子对2号猴子的作用力大小为F12,根据牛顿第二定律有F12-2mg=2ma,解得F12=,D错误单项选择题7.如图所示,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速率顺时针匀速运行t=0时,在传送带最左端轻放一个小滑块,t=2 s时,传送带突然制动停下已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.2,g取10 m/s2下列关于小滑块相对地面运动的v-t图像正确的是(取水平向右为正方向)A.C.B.D.答案7.B【解题思路】【解题思路】刚被放在传送带上时,小滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速直线运动,a=g=2 m/s2,小滑块运动到与传送带速度相同需要的时间t1=1 s,然后随传送带一起匀速运动的时间t2=t-t1=1 s,当传送带突然制动停下时,小滑块受滑动摩擦力作用做匀减速直线运动直到静止,a=-a=-2 m/s2,运动的时间t3=s=1 s,故B正确。
素养聚焦素养聚焦本题考查水平面内的滑块传送带问题,重在考查学生的分析推理能力,培养学生的科学思维多项选择题答案多项选择题9.有经验的电工在检测好线路故障后,可以从几米高的电线杆上滑下,且可以通过双手与电线杆之间的作用力来调控运动情况已知电工的质量为m=60 kg,开始时电工双脚距离地面的高度为H=7 m,电工从该位置由静止匀加速滑下,经t=1.5 s的时间沿电线杆下滑的高度为h=3 m,然后调控双手与电线杆之间的作用力,使其沿电线杆做匀减速直线运动,经过一段时间到达地面瞬间的速度刚好为零忽略空气阻力,取g=10 m/s2,下列说法正确的是()A.1.5 s末电工的速度大小为5 m/sB.前1.5 s的时间内,电工所受电线杆的摩擦力大小为440 NC.电工减速时加速度大小为4 m/s2D.电工运动的整个过程用时3.5 s答案9.BD【列表解析列表解析】A错误B正确C错误D正确多项选择题10.用货车运输规格相同的两层水泥板,底层水泥板固定在车厢内,为防止货车在刹车时上层水泥板撞上驾驶室,上层水泥板按如图所示方式放置在底层水泥板上货车以3 m/s2的加速度启动,当速度达到12 m/s后匀速行驶,一段时间后,遇紧急情况以8 m/s2的加速度刹车至停止,整个过程中货车行驶在一条直线上。
已知每块水泥板的质量为250 kg,水泥板间的动摩擦因数为0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,则()A.货车启动时上层水泥板所受摩擦力大小为750 NB.货车刹车时上层水泥板所受摩擦力大小为2 000 NC.货车在刹车过程中行驶的距离为9 mD.货车从启动到停止,上层水泥板相对底层水泥板滑动的距离为0.6 m答案10.AC【解题思路】【解题思路】摩擦力能提供给上层水泥板最大的加速度为a=g=7.5 m/s2,启动时,货车加速度a1a,上层水泥板所受摩擦力为滑动摩擦力,其大小为f2=mg=1 875 N,B错误;货车在刹车过程中行驶的距离为s=9 m,C正确;刹车前,上层水泥板与底层水泥板未发生相对滑动,由于a2a,开始刹车时上层水泥板与货车速度相同,则货车减速到零时,上层水泥板仍相对底层水泥板滑动,货车刹车所用时间为t=1.5 s,该段时间内,上层水泥板滑动的距离为s=vt-at2=9.5625 m,货车停止时上层水泥板相对底层水泥板滑动的距离为s=s-s=0.562 5 m,D错误实验题答案11.【参考答案】【参考答案】(1)(2分)(2)(2分)(2分)【解题思路】【解题思路】(1)重物A由标记C运动到标记D的过程中做初速度为0的匀加速直线运动,则有h=t1,可得v=。
2)在B上面放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静止,则有Mg=6mg+MBg,将重物B上面的槽码移n=2、3、4、5、6个放在重物A上面,根据牛顿第二定律可得(M+nm)g-(6-n)mg-MBg=(M+6m+MB)a,其中加速度大小a=,联立整理得t2=,故以t2为纵轴,以为横轴,图线是斜率等于且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比名师点津名师点津对于创新型实验,要能将其与学过的实验相对比,理解实验原理和实验操作方法,提高自主探究意识和能力实验题12.(9分)用如图所示的装置测量木块A与水平桌面间的动摩擦因数实验步骤如下:适当调节两光电门1、2的位置,用刻度尺测出两光电门的距离x1,木块A压缩弹簧至适当的位置P后释放,测出木块A的前端从光电门1到光电门2所经历的时间t1;光电门2的位置不动,改变光电门1的位置,用刻度尺测出两光电门之间的距离x2,木块A压缩弹簧至同一位置P后释放,测出木块A的前端从光电门1到光电门2所经历的时间t2;重复步骤,测出多组数据(x3,t3)、(x4,t4)答案计算题13.(13分)如图所示,质量为M=3 kg的长方体铁箱在与水平方向成角的推力F的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为1=0.5。
铁箱内有一个质量为m=1 kg的木块恰好能静止在左壁上,木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为2=0.2,不计铁箱的壁厚和木块的大小,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,=37sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:(1)木块对铁箱左壁的弹力大小;(2)推力F的大小答案13.【参考答案】【参考答案】(1)50 N(2)440 N解解:(1)对木块分析,竖直方向受力平衡,可得mg=2FN(1分)解得铁箱左壁对木块的弹力FN=50 N(1分)根据牛顿第三定律可得木块对铁箱左壁的弹力大小FN=FN=50 N(1分)(2)对木块,由牛顿第二定律得FN=ma1(2分)解得加速度大小a1=50 m/s2(1分)对铁箱和木块整体,由牛顿第二定律得Fcos-f1=(M+m)a1(2分)FN1-Fsin-(M+m)g=0(2分)f1=1FN1(2分)解得F=440 N(1分)计算题14.(15分)学科核心素养科学思维某幼儿园在空地上做了一个滑梯,如图甲所示,可简化为图乙所示模型其主要结构由倾斜部分AB和水平部分BC组成,两部分平滑连接,根据空地的大小,滑梯的倾斜部分水平跨度为2.4 m,高1.8 m。
滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4,一质量为15 kg的小孩(可看成质点)从滑梯顶部A由静止开始无助力下滑,g取10 m/s21)求小孩在倾斜部分AB上受到的摩擦力大小;(2)求小孩滑到B点时的速度大小;(3)为了使小孩不滑出滑梯,水平部分BC长度至少为多少?图甲图乙答案计算题15.(17分)(情境创新情境创新)“天宫课堂”上,“太空教师”叶光富给同学们演示了自身在太空失重环境下的各种运动演示中,叶老师在天和核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速运动,离开舱壁后以不变的姿态在舱内做匀速直线运动,到达舱体另一头时伸出手臂接触舱壁缓冲,做匀减速运动直至停止已知核心舱的全长为16.6 m,叶老师脚蹬舱壁的力为120 N,加速距离为1 m,减速距离为0.6 m,叶老师的质量为60 kg,忽略他身高的影响1)求叶老师匀速运动过程的速度大小和减速运动过程的加速度大小;(2)求叶老师在舱内运动全程所用的时间;(3)为适应太空中的失重环境,训练基地中常利用人在水中所受的浮力等于重力来进行模拟训练若叶老师在水中用相同的力蹬壁,加速距离仍为1 m但由于水的阻力作用,叶老师从开始加速只能前进4 m就会停下,求叶老师在水中受到的平均阻力的大小。
答案15.【参考答案】【参考答案】(1)2 m/s m/s2(2)9.1 s(3)30 N解解:(1)叶老师加速运动过程的加速度大小a1=2 m/s2(1分)叶老师匀速运动过程的速度,即加速结束时的速度,v=2 m/s(2分)叶老师减速过程的加速度大小a2=m/s2(2分)(2)叶老师加速运动所用的时间t1=1 s(1分)减速运动所用的时间t2=0.6 s(1分)匀速运动所用的时间 t3=s=7.5 s(2分)则叶老师在舱内运动全程所用的时间t=t1+t2+t3=9.1 s(2分)(3)设叶老师在水中加速运动过程的加速度大小为a3,减速运动过程的加速度大小为a4,最大速度为v1根据牛顿第二定律得F-f=ma3,f=ma4(2分)根据匀变速直线运动速度与位移的关系式得=2a3x1,=2a4(s-x1)(2分)联立解得平均阻力的大小f=30 N(2分)附加题16.如图所示的装置为阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度大小g,同自。