2019-2020学年人教版必修第一册-第4单元-运动和力的关系-单元测试

章末综合测评

（四）运动和力的关系（时间分钟分值分）90100

一、选择题（本题共小题，每小题分，共分.在每小题给出的四个选10440项中，第题只有一项符合题目要求，第题有多项符合题目要求.全部选1〜67〜10对的得分，选对但不全的得分，有选错的得分）420下面说法正确的是（）

1.物体所受合外力越大，加速度越大A.物体所受合外力越大，速度越大B.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C.逐渐减小物体的加速度大小不变，一定受恒力作用D.［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A小和速度大小无关，正确，错误；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方A B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，错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度C大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，错误.］D运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程，若运动员的重力为

2.对地面的压力为凡下列叙述正确的是（）G,下蹲过程的加速阶段，FGA.下蹲过程的减速阶段，FG

8.蹬伸过程的加速阶段，FGC.蹬伸过程的减速阶段，F=GD.［下蹲加速阶段，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg-N=ma,则A机所以压力尸故正确；下蹲过程减速阶段，加速度方向向N=mg—/V g,VG,AWG上，根据牛顿第二定律得，N—mg=ma,则N=mg-\-mamg所以压力耳故错误；AG,Bi蹬伸加速阶段，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，得r=-60m/s大小为60m/s.［答案］竖直上抛运动127s360m/s分某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的飞机上由静止跳下，距离

14.10飞机一段时间后打开降落伞做减速下落运动.他打开降落伞后的速度图像如图所示.已知运动员和降落伞的总质量取w=60kg,g lOm/sZv/m•s-1t/s0不计运动员所受的阻力，求打开降落伞前运动员下落的高度？1打开伞后伞所受阻力与速度成正比，即F=kv,求打开伞瞬间运动员的2Fff加速度的大小和方向？［解析］由图可知，打开降落伞时运动员的速度为如=130m/s由人=-可得运动员自由下落的高度5/i=45m.刚打开降落伞时mg—30k=ma2最终匀速下落时机g=6A由以上两式可解得a=-40m/s2“一”表示加速度的方向竖直向上.［答案］145m240m/s2方向竖直向上分如图所示，、为水平传送带的两端，质量为的物体,静

15.12A3m=4kg止放在传送带的端，并在与水平方向成角的力的作用下，沿传送带A37b=20N向〃端运动，物体与传送带间的动摩擦因数=

0.5,g10m/s2,贝！I⑴当传送带静止时，物体从到的运动时间求、两端间的距离;A38s,A3⑵当传送带以的速度顺时针转动时，求物体从A到B运动的时间.

7.5m/s［解析］分析物体受力，由牛顿第二定律可得137°—Ft=maiFeos37°+F^=mgFsin又Ff=juF^由以上三式可解得物体的加速度〃1=

0.5m/s2所以、间的距离*=”砂=A816m.当物体的速度v

7.5时2m/s370+F［=ma2Feos37°+F^=mgFsin由以上三式可解得42=

7.5m/s

2.由己=〃可知,物体经过打=速度达到此过程运动的位移2,21s

7.5m/s,xi之后的加速度仍为由X2=x—xi=vh+^aitl21可得6=^274-15s=

1.55s物体从运动到B的总时间/点=打+£A3=

2.55s.［答案］116m

22.55s分如图所示，长、质量的长方体木箱，在水平

16.14L=L4m M=10kg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当木箱4=02的速度时，立即对木箱施加一个水平向左的恒力，并0o=

3.8m/s b=50N同时将一个质量机的小物块轻放在距木箱右端处的P点小物块可视=3kg

0.25m为质点，放在尸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10m/s2,求口*0⑴从小物块放在P点开始，木箱向右运动的最大距离;小物块离开木箱时木箱的速度大小.2［解析］⑴小物块放到木箱上后相对地面静止对木箱有mg=Ma\F+/zA/+=

7.6m/s2木箱向右运动的最大距离—vixi=---=

0.95m.—2ai⑵木箱向左运动时F-MM+;.g=24m/s22=对木箱有mg=Ma2木箱左移时x=

0.25+

0.95m=

1.2m20，=2〃以2小物块离开木箱时木箱的速度大小vi=72a2X2=24・m/s.［答案］

10.95m

22.4m/sN—mg=ma则N=mg+mamg所以压力FG,故错误；蹬伸减速阶段,加速度方向向C99下，根据牛顿第二定律得，mg—N=ma贝N=mg—mamgU

99.如图所示，质量分别为、2m的物体、B由轻质弹簧相连后放置在匀3A所以压力厂故错误.]VG,D速上升的电梯内，当电梯钢索断裂的瞬间，物体的受力个数（）8个A.2个C.4[因电梯匀速上升，则A受力平衡,则弹簧处于压缩状态，故弹簧对有向下B3的弹力；当钢索断开时，弹簧的形变量不变，故受向下的重力及弹力的作用，B加速度大于电梯的加速度，与电梯之间一定有弹力作用，故应受到个力作用，333故选B.]如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为机、半径为

4.A的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上.汽车以加速度〃加速前进.绳子对球的拉力设为车厢后壁对球的水平弹力为.则当汽车的加速度增大时（）T,N不变，增大增大，增大A.T NB.T N减小，减小减小，变大C.T ND.T N[设轻绳与竖直方向间夹角为，，由牛顿第一定律可得，Teos=mg,NA如图所示，质量为mi的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量

5.0=ma由以上两个关系式可知，当增大时，不变，增大，故选项正确.]-Tsin aT NA9如的物块A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接.释放A,C,和一起以加速度从静止开始运动，已知、间动摩擦因数为分则细线中A B4B的拉力大小一定为Mg Mg+MaA.B.C.机1+机2D.机i〃+4i机ig□c［设细线中的拉力大小为由牛顿第二定律可得Mg-T=Ma T=nn+miaC T,99故细线中的拉力既〃，正确，A、均错误；若和之间的摩擦力T=Mg—2C B A3刚好达到最大静摩擦力，则有一股喏=机也，此时有丁=m\a+/Lim\g但仅为一T9种可能情况，但拉力一定为T=m\+mia^如图所示，用与水平方向成，角的推力方作用在物块上，随着逐渐减

6.小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动.关于物块受到的外力，下列判断正确的是推力尸先增大后减小A.C.物块受到的摩擦力先减小后增大推力方一直减小B.物块受到的摩擦力一直不变D.［对物体受力分析，建立如图所示的坐标系.B由平衡条件得0—Ft=QFeosF N—wg+Fsin=0又F FJUFN联立可得F=一0cos sin可见，当减小时，尸一直减小，故选项正确.]B北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭.它是能体验强烈失重、超重感觉

7.的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到高的地方，让座舱自由落76m下，当落到离地面时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停28m止.若某游客手中托着质量为的饮料瓶进行这个游戏,取发,则（）1kg g

9.801当座舱落到离地面高度为的位置时，饮料瓶对手的作用力大于A.40m

9.8N当座舱落到离地面高度为的位置时，饮料瓶对手的作用力为零

8.40m当座舱落到离地面高度为的位置时，饮料瓶对手的作用力小于C.15m

9.8当座舱落到离地面高度为的位置时，手要用的力才能托D.15m

26.6N住饮料瓶[当座舱落到离地面高度为的位置时，处于完全失重状态，故饮料瓶BD40m对手的压力为零，选项正确，错误.座舱自由落体过程，有v2=2g（H-h）BA9座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有v2=2ah,由以上两式解得a=

16.8m/s2,当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于趣重状态，有F-mg=ma解得尸即手要用的力才能托住饮料瓶，选项错误，正=

26.6N,

26.6N C D9确.]如图所示，在水平天花板的点处固定一根轻杆用杆与天花板保持垂直.杆

8.A的下端有一个轻滑轮另一根细线上端固定在该天花板的点处，细线跨过滑轮O.3系统保持静止，不计切摩擦.下列说法中正确的是（下端系一个重为的物体，段细线与天花板的夹角为.O,G50=30细线对天花板的拉力大小是A.G杆对滑轮的作用力大小是，

8.a杆和细线对滑轮的合力大小是C.G杆对滑轮的作用力大小是D.G［对重物受力分析，受到重力和拉力T,根据平衡条件，有T=G,同一根绳AD子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于故正确；对滑轮受力分析，G,A受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力）以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图，根据平衡条件，结合几何关系，有F=T=G,故错误，正确；由于滑轮B D处于平衡状态，故杆和细绳对滑轮的合力大小是零，故错误.］a CT.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、力9M Na两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）绳的右端上移到〃，绳子拉力不变A.将杆向右移一些，绳子拉力变大10N绳的两端高度差越小，绳子拉力越小C.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移D.［设两段绳子间的夹角为由平衡条件可知，a=mg所以尸AB2a,2Fcos9,设绳子总长为两杆间距离为s,由几何关系a=s aL,Lisin a+Lzsin9JWCOS得sin〃=7等厂=/，绳子右端上移，上、s都不变，〃不变，绳子张力厂也不变，Ll-rL2乙正确；杆向右移动一些，变大，变大，变小，方变大，正确；绳A Ns acos”B子两端高度差变化，不影响和所以厂不变，错误；衣服质量增加，绳子上的s L,C拉力增加，由于以不会变化，悬挂点不会右移，错误.]D.如图所示，在光滑水平面上有一静止小车小车上静止地放置着木块10机，木块和小车间的动摩擦因数为用水平恒力方拉动小车，下列关于木块的=

0.3,A.ai=2m/s2,U2=l m/s2加速度如和小车的加速度他，可能正确的有（）B.ai=2m/s2,ai=3m/s2aC.«i=3m/s2,«2=4m/s2D.«i=3m/s2,g=2m/s2[对上面的木块m受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，且AC bWmgXO.3,因此木块机的最大加速度为gX

0.3=3m/s2,若小车与木块一起运动，二者加速度相等，选项A中的加速度都小于3m/s2,所以是可能的，A正确；若木块与小车发生相对滑动,则木块的加速度一^定是3m/s2,故选项B错误；发生相对滑动时，由于拉力作用在小车上，故小车的加速度要大于木块的加速度，所以选项正确，错误.]C D

二、非选择题（本题共小题，共分）660（分）在用实验研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组用如1L6DIS图甲所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力后改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据.a/m-s-

22.

012.

984.

026.00F/N

1.

002.

003.

005.00⑴在图丙中作出小车加速度〃和拉力F的关系图线.⑵从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是位移传感器位移传感器梦器发射器^777777777777777777^小车轨道力传感器重物如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳3子的拉力大小，如图乙所示.是否仍要满足小车质量M远大于重物的质量帆选填“需要”或“不需要”.乙［解析］根据所给数据，画出小车加速度〃和拉力方的关系图线如图所示1由图像可知，当小车拉力为零时，已经产生了加速度，故在操作过程中轨2道倾角过大，平衡摩擦力过度.如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳3子的拉力大小，传感器的示数即为绳子拉力，则不需要满足小车质量远大于重M物的质量m.［答案］见解析图平衡摩擦力过度不需要

12312.（8分）根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目.（）有关实验以及数据处理，下列说法正确的是.1应使沙和小桶的总质量远小于小车和祛码的总质量，以减小实验误差A.可以用天平测出小桶和沙的总质量m及小车和祛码的总质量根据B.公式=篙，求出小车的加速度处理实验数据时采用描点法画图像，是为了减小误差C.处理实验数据时采用如上图像，是为了便于根据图线直观地作出判断D.所得到的〃■户关系可用图甲中的哪个表示（图中〃是小车的加速度，尸⑵某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大.他是细线作用于小车的拉力）.甲）4^0电源打点计时器A7B;b木垫CD的装置图中，明显的错误是（写出两条）.⑶某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验.他（）图丙是实验中得到的一条纸带，、B、D、E、F、G为7个相邻的计数点，4A相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为

5.49XAB=

4.22cm,XBC=

4.65cm,XCD=

5.08cm,XDE=cm,XEF=已知打点计时器的工作频率为则小车的加速度

5.91cm,X=

6.34cm,50Hz,FG.（结果保留位有效数字）m/s22［解析］（）为保证绳拉小车的力等于沙和小桶的总重力大小，应使沙和小桶的1总质量远小于小车和祛码的总质量，以减小实验误差，选项正确；小车的A加速度应通过打点计时器打出的纸带求出，选项错误；采用描点法画图像来处B理实验数据，不仅可以减小误差，还可以形象直观地反映出物理量之间的关系，选项正确；为了将图像画成我们熟悉的直线，更直观反映两个变量的关系，由C于与成反比，故应作图像，选项正确.G MG-=D在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大，小车重力沿2木板向下的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于沙桶的拉力，在沙桶对小车施加拉力前，小车已经有加速度，在探究物体的加速度与力的关系时，作出的■尸图线在轴上有截距，选项正确.G GC由实验原理图可知，打点计时器用的必须是交流电源，图中用的是直流电3源；小车释放的位置应该靠近计时器，以便测量更多的数据来减小误差；同时木板水平，没有平衡摩擦力.由题意知，计数点间的时间间隔根据逐差法可得4T=O.ls,XEF尸_XOE++X GX45+XbC+XCD9J12a—

6.34+

5.91+

5.49-

5.08-

4.65—

4.22X10-2,=次不m/s=

0.42m/s

2.间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力

40.42［答案］打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器DACD2C3分气球下端悬挂一重物，以匀速上升，当到达离地面力

13.100o=lO m/s=175处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么之后:m⑴重物做竖直上抛运动还是自由落体运动？⑵重物经多少时间落到地面？⑶落地的速度大小？空气阻力不计，g m10m/s2［解析］1物体做竖直上抛运动.根据位移公式h=vt—^gt22有一一；义户175=10£10得t—1s3v=vo—gt。