1、章末检测一、选择题(本题共 12 小题，其中 17 为单选题，812 为多选题，每小题 4 分，共 48 分)1在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是( )A亚里士多德、伽利略B伽利略、牛顿C伽利略、爱因斯坦D亚里士多德、牛顿答案 B2伽利略的斜面实验为牛顿运动定律奠定了基础，下列有关说法正确的是( )A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B已知月球上的重力加速度是地球上的 ，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的16 16C同一物体运动越快越难停止运动，说明物体的速度越大，其惯性越大D由于巨轮惯性很大，施力于巨轮，经
2、过很长一段时间后惯性变小答案 A解析 惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，其大小和物体的质量有关系，与物体的运动状态无关，A 正确，C、D 错误；在月球上和地球上，重力加速度的大小不一样，所受的重力大小也就不一样了，但质量不变，惯性也不变，B 错误3如图 1 所示，乘客在公交车上发现车厢顶部 A 处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B 点处，由此判断公交车的运动情况是( )图 1A向前加速运动 B向前减速运动C向后匀速运动 D向后减速运动答案 B解析 水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点 B 在A 点正
3、下方的前面，表明若车向前行驶，水滴下落时，车正在减速，A 错误，B 正确；若车向后减速运动时，水滴下落时将落在 A 点正下方的后方，故 D 错误若车向后匀速运动，水滴将落在 A 点的正下方，C 错误4如图 2 所示，一木箱内装一铁球，木箱的内宽与高恰好与铁球的直径相等，当木箱自由下落时，下列说法正确的是( )图 2A不计空气阻力时，铁球对木箱下壁有压力B不计空气阻力时，铁球对木箱上壁有压力C有空气阻力时，铁球对木箱上壁有压力D有空气阻力时，铁球对木箱下壁有压力答案 D解析 若不计空气阻力，整体只受到重力作用，加速度为 g，隔离铁球，可知铁球只受重力作用，对木箱上、下壁均无压力，A 、B 错误；
4、若受到空气阻力，整体加速度将小于 g，隔离铁球，分析受力可知，铁球要受到向上的作用力，其加速度才会小于 g，由此可知铁球受到下壁的支持力，C 错误，D 正确5.如图 3 所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球 A 用细线悬挂于支架前端，质量为 m 的物块 B 始终相对于小车静止地摆放在右端 B 与小车平板间的动摩擦因数为 .若某时刻观察到细线偏离竖直方向 角，则此刻小车对物块 B 产生的作用力的大小和方向为( )图 3Amg，竖直向上Bmg ，斜向左上方1 2Cmgtan ，水平向右Dmg ，斜向右上方1 tan2 答案 D解析 以 A 为研究对象，受力分析如图所示，根据牛顿第二定
5、律得：m Agtan m Aa，得：agtan ，方向水平向右再对 B 研究得：小车对 B 的摩擦力为：fmamg tan ，方向水平向右，小车对 B 的支持力大小为 Nmg，方向竖直向上，则小车对物块 B 产生的作用力的大小为：F mg ，方向斜向右上方，D 正确N2 f2 1 tan2 6如图 4 所示，A、B 两球质量相等，光滑斜面的倾角为 ，图甲中，A、B 两球用轻弹簧相连，图乙中 A、B 两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板 C 与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有( )图 4A两图中两球加速度均为 gsin B两图中 A 球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一
6、定不为零D图甲中 B 球的加速度是图乙中 B 球加速度的 2 倍答案 D解析 撤去挡板前，挡板对 B 球的弹力大小为 2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中 A 球所受合力为零，加速度为零，B 球所受合力为2mgsin ，加速度为 2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B 球所受合力均为 mgsin ，加速度均为 gsin ，故图甲中 B 球的加速度是图乙中 B 球加速度的 2 倍；故 A、B 、C 错误，D 正确7如图 5 所示，在光滑的水平桌面上有一物体 A，通过绳子与物体 B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子
7、不可伸长如果 mB3m A，则绳子对物体 A 的拉力大小为( )图 5Am Bg B. mAg34C3m Ag D. mBg34答案 B解析 对 A、B 整体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 mBg( mAm B)a，对物体 A，设绳的拉力为 F，由牛顿第二定律得，Fm Aa，解得 F mAg，故 B 正确348物体静止在斜面上，以下的几种分析中正确的是( )A物体所受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的摩擦力B物体所受重力沿垂直斜面方向的分力就是物体对斜面的压力C物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力答案 AD9将一
8、个小球以某一初速度竖直上抛，空气阻力与速度大小成正比，且始终小于小球的重力从抛出到落回抛出点的全过程中，下列判断正确的是( )A上升经历的时间一定小于下降经历的时间B小球的加速度方向不变，大小一直在减小C小球的加速度方向不变，大小先减小后增大D上升到最高点时，小球的速度为零，加速度也为零答案 AB解析 由于空气阻力的影响，球上升和下降经过同一高度处时，一定是上升的速度大于下降的速度，因此上升过程的平均速度一定大，故上升经历的时间一定小于下降经历的时间，故A 正确；无论上升还是下降，合力始终向下，上升过程 mgkvma，v 减小因此 a 减小；下降过程 mgkvma，v 增大因此 a 减小；即小
9、球的加速度一直减小，故 B 正确，C 错误；最高点处速度为零，加速度为 g，故 D 错误10.为了让乘客乘车更为舒适，研究人员设计了一种新型交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图 6 所示当此车减速上坡时，乘客( )图 6A处于失重状态B处于超重状态C受到水平向左的摩擦力作用D所受力的合力沿斜面向上答案 AC解析 当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故 A 正确，B 错误；对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度
10、，所以受到向后(水平向左) 的摩擦力作用故 C 正确由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下故 D 错误11.如图 7 所示，一小球从空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列说法中正确的是( )图 7A接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增大后减小直到为零C接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方答案 BD解析 从小球下落到与弹簧接触开始，一直
11、到把弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点，之前重力大于弹力，之后重力小于弹力，而随着小球向下运动，弹力越来越大，重力恒定，所以之前重力与弹力的合力越来越小，之后重力与弹力的合力越来越大，且反向(竖直向上)由牛顿第二定律知，加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样，而在此过程中速度方向一直向下12.如图 8 所示为运送粮袋的传送装置，已知 AB 间长度为 L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为 v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ，正常工作时工人在 A 点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从 A 到 B 的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ，以下说法正确的是( )
12、图 8A粮袋到达 B 点的速度可能大于、可能相等或小于 vB粮袋开始运动的加速度为 g(sin cos )，若 L 足够大，则以后将以速度 v 做匀速运动C若 tan ，则粮袋从 A 到 B 一直做加速运动D不论 大小如何，粮袋从 A 到 B 一直做匀加速运动，且 agsin 答案 AC解析 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达 B 点时的速度小于 v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达 B 点时速度与 v 相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达 B 点时的速度大于 v；故 A 正确粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦
13、力，大小为 mgcos ，根据牛顿第二定律得，加速度 ag(sin cos )，故 B 错误若 tan ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故 a 的方向一直向下，粮袋从 A 到 B 一直是做加速运动，可能是一直以g(sin cos )的加速度匀加速；也可能先以 g(sin cos )的加速度匀加速，后以 g(sin cos )匀加速，故 C 正确由以上分析可知，粮袋从 A 到 B 不一定一直做匀加速运动故 D 错误二、实验题(本题共 2 小题，共 14 分)13(6 分) 某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图 9 所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，
14、小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出 )图 9(1)该实验中小车所受的合力_( 选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量 M，挡光板的宽度 l，光电门1 和光电门 2 的中心距离为 x.某次实验过程：力传感器的读数为 F，小车通过光电门 1 和光电门 2 的挡光时间分别为 t1、 t2(小车通过光电门 2 后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则
15、该实验要验证的关系式是_答案 (1)等于 不需要 (2)F ( )Ml22x 1t2 1t21解析 (1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度 l 很小，故小车在光电门 1 处的速度 v1 ，在光电门 2 处的速度为lt1v2 ，由 v v 2ax ，得 a ( )故验证的关系式为 FMa ( )lt2 2 21 v2 v212x 12xl2t2 l2t21 M2xl2t2 l2t21 ( )Ml22x 1t2 1t2114(8 分) 如图 10 所示为“用 DIS(位移传感器、数据采集器、计算机 DI
16、S 直接显示物体加速度)探究加速度与力的关系”的实验装置图 10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_ 不变，用钩码所受的重力大小作为_，用 DIS 测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出 aF 关系图线(如图 11 所示)图 11分析此图线 OA 段可得出的实验结论是 _此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填选项前字母)A小车与轨道之间存在摩擦B轨道保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大答案 (1)小车总质量 小车所受的合外力 (2)在质量不变时，加速度与合外力成正比 C解析 (1)先保持小车的总
17、质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用 DIS 测加速度(2)OA 段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比设小车质量为 M，所挂钩码的质量为 m，由实验原理得 mgFMa，即 a ，而mgM FM实际上 a ，可见 a a，AB 段明显偏离直线是由于没有满足 Mm 造成的，故mgM mA、B、D 错误，C 正确三、计算题(本题共 3 小题，共 38 分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15(10 分) 在水平地面上有一个质量为 4.0 kg 的物体，物体在水平拉力 F 的作用下由静止开始运动.10 s 后拉力大小减小为 ，并保持恒定该物体的速度时
18、间图像如图 12 所示(取F3g10 m/s 2)求：图 12(1)物体所受到的水平拉力 F 的大小；(2)该物体与地面间的动摩擦因数答案 (1)9 N (2)0.125解析 (1)物体的运动分为两个过程，由题图可知两个过程的加速度分别为：a11 m/s 2，a 20.5 m/s2物体受力分析如图甲、乙所示：对于两个过程，由牛顿第二定律得：Ffma 1fma 2F3联立以上二式解得：F9 N，f5 N(2)由滑动摩擦力公式得：fNmg解得 0.125.甲 乙16(12 分) 如图 13 所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块 A、B 相连，细绳处于
19、伸直状态，物块 A 和 B 的质量分别为 mA8 kg 和 mB2 kg，物块 A 与水平桌面间的动摩擦因数 0.1，物块 B 距地面的高度 h0.15 m桌面以上部分的绳足够长且水平现将物块 B 从 h 高处由静止释放，直到 A 停止运动求 A 在水平桌面上运动的时间(g10 m/s 2)图 13答案 1.1 s解析 对 A、B 整体根据牛顿第二定律：mBgm Ag(m Am B)a，当 B 落地时两物体的速度为：v 22ah，联立解得：a1.2 m/s 2，v0.6 m/s运动的时间 t1 s0.5 sva 0.61.2当 B 落地后，A 在桌面上做减速运动，加速度为ag1 m/s 2运动
20、停止后的时间为：t 2 0.6 svaA 在水平桌面上运动的时间为：t t 1t 21.1 s.17(16 分) 如图 14 所示，在倾角为 37的足够长的固定斜面底端，一小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回到出发点若物块上滑所用时间 t1 和下滑所用时间 t2 的大小关系满足 t1t 21 ，(取 g10 m/s 2，sin 370.6， cos 370.8)求：5图 14(1)上滑加速度 a1 与下滑加速度 a2 的大小之比；(2)物块和斜面之间的动摩擦因数；(3)若斜面倾角变为 60，并改变斜面粗糙程度，小物块上滑的同时用水平向右的推力 F 作用在物块上，发现物块匀减速上滑过程中
21、加速度与推力大小无关，求此时加速度的大小(结果保留 3 位有效数字)答案 (1)5 (2)0.5 (3)11.5 m/s2解析 (1)上滑和下滑的位移相同，即a1t a2t12 21 12 2解得 5a1a2(2)上滑时由牛顿第二定律mgsin 37mgcos 37ma 1下滑时由牛顿第二定律mgsin 37mgcos 37ma 2联立解得 0.5.(3)上滑时对物块受力分析如图所示垂直斜面方向 Nmgcos 60Fsin 60沿斜面方向 mgsin 60 1N Fcos 60ma联立得 mgsin 60 1Fsin 60 1mgcos 60Fcos 60ma因为 a 与 F 无关，所以 1Fsin 60Fcos 600联立解得 a m/s211.5 m/s2.2033
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