2019年沪科版物理必修1《第5章 研究力和运动的关系》章末综合测评（含答案）

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1、章末综合测评(五)研究力和运动的关系(时间：60 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)1kg 和 s 是国际单位制中两个基本单位的符号，这两个基本单位对应的物理量是( )A质量和时间 B质量和位移C重力和时间 D重力和位移A kg 和 s 即千克和秒，对应的基本物理量是质量和时间，A 选项正确2.伽利略创造性地把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图 1

2、 所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图 1A如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小A 根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与 O 点等高的位置，而 B、 C、D 三个选

3、项，从题目不能直接得出，所以，选项 A 正确3下面说法正确的是( )A物体所受合外力越大，加速度越大B物体所受合外力越大，速度越大C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小D物体的加速度大小不变一定受恒力作用A 根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A 对，B 错；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加，C 错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D 错误4如图 2，顶端固定着

4、小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动，球所受合外力的方向沿图中的( )图 2AOA 方向 BOB 方向COC 方向 DOD 方向答案 D5图 3 甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图 3 乙为 150 kg 的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，g 取 10 m/s2，下列判断正确的是( )甲 乙图 3A前 10 s 的悬线的拉力恒为 1 500 NB46 s 末塔吊的材料离地面的距离为 22 mC0 10 s 材料处于失重状态D在 3036 s 钢索最容易发生断裂B 由图可知前 10 s 内物体的加速度 a0.1 m/s2，由 Fmg ma 可解得悬线的拉力为 1

5、515 N，选项 A 错误由图像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 末塔吊的材料离地面的距离为 22 m，选项 B 正确.010 s 加速度向上，材料处于超重状态，Fmg ，钢索最容易发生断裂，选项C 错误因 3036 s 物体加速度向下，材料处于失重状态，F mg，在 3036 s钢索最不容易发生断裂，选项 D 错误6一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以 a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小能正确描述 F 与 a 之间关系的图像是( )A B C D.C 物块的受

6、力如图所示，当 F 不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为 0；当 F 大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得 FNma，即 FNma ，F 与 a成线性关系选项 C 正确7在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图像，如图 4 所示，则 ( )图 4A电梯启动阶段约经历了 2.5 s 的加速上升过程B电梯在启动阶段约经历了 4 s 加速上升过程C电梯的最大加速度约为 6.7 m/s2D电梯的最大加速度约为 16.7 m/s2BC 由图可看出：电梯在 04 s 加速上

7、升，4 18 s 匀速上升，1822 s减速上升，所以 A 错，B 对；最大加速度 a m/s26.7 m/s 2，故 C 对，Fm 203D 错8如图 5，物块 a、b 和 c 的质量相同，a 和 b、b 和 c 之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连，通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O.整个系统处于静止状态现将细线剪断将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S 1 和 S2 相对于原长的伸长分别记为 l1 和 l2，重力加速度大小为 g.在剪断的瞬间( )图 5Aa 13g Ba 10Cl 12l 2 Dl 1 l2AC 剪断细线前，把 a，b，c 看成整体，细线上的拉力为 T3m

8、g .因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此 a、b、c 之间的作用力与剪断细线之前相同则将细线剪断瞬间，对 a 隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mgma 1得 a13g，A 正确，B 错误由胡克定律知：2mgkl 1，mgk l2，所以 l12 l2，C 正确， D 错误9(多选 )如图 6 所示，在建筑工地上一建筑工人两手对称用水平力将两长方形水泥制品 P 和 Q 夹紧，并以加速度 a 竖直向上搬起，P 和 Q 的质量分别为2m 和 3m，水平力为 F，P 和 Q 间动摩擦因数为 ，在此过程中( )图 6AP 受到 Q 的摩擦力方向一定竖直向下BP 受到 Q 的摩擦力大小为 2FCP 受

9、到 Q 的摩擦力大小为 0.5m(ga)DP 受到 Q 的摩擦力大小为 1.5m(ga)AC 设每只手与水泥制品的摩擦力大小均为 f1，设 P 受到 Q 的摩擦力大小为 f2、方向竖直向上对 P、Q 整体及 P 分别应用牛顿第二定律有2f15mg5ma，f 1f 22mg2ma，联立解得 f20.5m (ga)，负号说明 P受到 Q 的摩擦力方向向下，选项 A、C 正确10如图 7 所示，传送带的水平部分长为 L，传动速率为 v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为 ，则木块从左端运动到右端的时间可能是( )图 7A. B.Lv v2g LvC. D.2Lg 2LvAC

10、D 因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则 L gt 2，可得 t ，C 正确；若一直加速到右端时的速度恰好12 2Lg与传送带速度 v 相等，则 L t，可得 t ，D 正确；若先匀加速到传送0 v2 2Lv带速度 v，再匀速到右端，则 v(t )L ，可得 t ，A 正确；木v22g vg Lv v2g块不可能一直匀速至右端，B 错误二、非选择题(共 6 小题，共 60 分按题目要求作答)11(8 分) 在 “探究物体运动加速度与外力关系”实验中图 8(1)根据测得的数据作出 aF 图线，若作出的 aF 图线如图 8 甲所示，这是由_造成的，若作出的 aF 图

11、线如图 8 乙所示，这是因_造成的A在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了B由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量C由于砂及砂桶质量较大，不能很好满足远远小于小车的质量造成的D实验前没有平衡摩擦力(2)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图 8 丙所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出二处错误或不妥之处即可)_.解析 (1)aF 图像不过原点，图中当 F0 时，a0.也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为 0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致，故选 A.图线上部弯曲，即当拉力较大时加速度与砂和砂桶重力不成正比，这是由

12、于没有满足小车质量 M 远大于砂和砂桶质量 m 造成的，故选 C.(2)打点计时器使用的是交流电，电源应该是 46 V 交流电；小车应该停靠在打点计时器附近，以提高纸带的使用效率；没有抬起木板右端用来平衡摩擦力答案 (1)A C (2) 电源应该是 46 V 交流电；小车应该停靠在打点计时器附近12(8 分) 在 “探究加速度与力、质量的定量关系”实验中，某次实验测得如下数据：当 m 一定时，a 与 F 的关系如表一所示；当 F 一定时，a 与 的关系1m如表二所示表一F/N 1.00 2.00 3.00 4.00a/(ms2 ) 1.90 3.95 5.85 7.62表二/kg11m0.52

13、 0.67 0.80 1.00a/(ms 2) 1.53 2.10 2.49 3.10(1)在如图 9 所示的相应坐标系中，根据表一、表二所给数据作出图像图 9(2)由图像可以判定：当 m 一定时，a 与 F 成_；当 F 一定时，a 与m 成_(3)在研究 a 与 m 的关系时，作了 a 图像，而没作 am 图像，那么作 a1m图像有何优点？1m答案 (1)作出图像如图所示(2)正比 反比(3)am 图像是曲线，难以找出规律； a 图像是直线，容易找出规律1m13(8 分) 如图 10 所示，装置中 OA、OB 是两根轻绳，AB 是轻杆，它们构成一个正三角形，在 A、B 两处分别固定质量均为

14、 m 的小球，此装置悬挂在 O点，开始时装置自然下垂现对小球 B 施加一个水平力 F，使装置静止在如图所示的位置，此时 OA 竖直求：图 10(1)轻绳 OA 的拉力大小(2)拉力 F 的大小解析 (1)图中 AB 是轻杆无作用力，轻绳 OA 的拉力大小为 FA，则FAmg.(2)B 球受重力、OB 绳拉力和水平力 F 三力作用而处于平衡状态tan 30 F mg.mgF 3答案 (1)mg (2) mg314(12 分) 物体以 14.4 m/s 的初速度从斜面底端冲上倾角为 37 的斜坡，到最高点后再滑下，如图 11 所示已知物体与斜面间的动摩擦因数为 0.15，求：图 11(1)物体沿斜

15、面上滑的最大位移(2)物体沿斜面下滑的时间(已知 sin 370.6，cos 370.8)解析 (1)上滑时加速度大小设为 a1，由牛顿第二定律得：mgsin 37 mgcos 37ma 1解得 a17.2 m/s 2上滑最大位移为 sv202a1代入数据得 s14.4 m.(2)下滑时加速度大小设为 a2，由牛顿第二定律得：mgsin 37mg cos 37ma 2解得 a24.8 m/s 2由 s a2t 2得下滑时间12t s.2sa2 6答案 (1)14.4 m (2) s615(12 分) 如图 12 所示，质量为 m 的物体 A 放在倾角为 37的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线

16、系住物体 A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体 B，物体 A 恰好能沿斜面匀速上滑，求： 【导学号：79092132】图 12(1)物体 A 和斜面间的滑动摩擦因数(2)物体 B 的质量解析 (1)当物体 A 沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲：根据共点力平衡条件，有：fmgsin Nmgcos 其中：fN联立解得：tan 37 0.75(2)当物体 A 沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙：A 物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下沿斜面方向的合力为 0，故：TAfmg sin 对物体 B：TBm Bg 由牛顿第三定律可知：TAT B由以上各式可求出：mB 1.2m答案 (1)0.75

17、 (2)1.2m16(12 分) 如图 13 所示，长 L1.4 m，质量 M10 kg 的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动，木箱上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数 0.2.当木箱的速度 v0 3.8 m/s 时，立即对木箱施加一个 F50 N 水平向左的恒力，并同时将一个质量 m3 kg 的小物块轻放在距木箱右端 0.25 m 处的 P 点(小物块可视为质点，放在 P 点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小物块脱离木箱落到地面g 取 10 m/s2，求：图 13(1)从小物块放在 P 点开始，木箱向右运动的最大距离(2)小物块离开木箱时木箱的速度大小解析 (1)小物块放到木箱上后相对地面静止对木箱有 F (Mm)gMa 1a1 7.6 m/s 2F M mgM木箱向右运动的最大距离x1 0.95 m v20 2a1(2)木箱向左运动时对木箱有 F (Mm)gMa 2a2 2.4 m/s 2F M mgM木箱左移x2(0.250.95) m1.2 m 时v 2a 2x221小物块离开木箱时木箱的速度大小v1 2.4 m/s2a2x2答案 (1)0.95 m (2)2.4 m/s