1、第四章运动和力的关系章末测试卷第四章运动和力的关系章末测试卷 一、单选题一、单选题 1如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者 为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是（） A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D若乙对绳的速度比甲快，则已能赢得“拔河”比赛的胜利 2如图所示，倾角为的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈 A,A 的上表面水平且放 有一斜劈 B，B 的上表面上有一物块 C，A、B、C 一起沿斜面匀加速下滑。已知
2、A、B、C 的质量均 为 m，重力加速度为 g，下列说法正确的是（） AA、B 间摩擦力为零 BA 加速度大小为cosg CC 可能只受两个力作用 D斜面体受到地面的摩擦力为零 3在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限 思想法、 类比法、 科学假设法和建立物理模型法等 以下关于物理学研究方法的叙述正确的是 （） A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法 B根据速度的定义式 x v t ，当t 趋近于零时，就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义运 用了微元法 C在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
3、 D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加， 运用了极限思想法 4一个小球从空中某点自由释放，落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起，然后上升到最高 点假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力，规定竖直向下的方向为正方向，则下列 v-t 图像中能正确反映这一过程的是() A B CD 5如图所示，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块假定 木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F=kt （k 是常数） ， 木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2 下列反映 a1
4、和 a2变化的图线中正确的是 （） ABCD 6如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为 m 的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的 动摩擦因数为.初始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度 a 开始运动，当其 速度达到 v 后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后， 煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为 g)() A与 a 之间一定满足关系 a g B煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 2 v g C煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 v g D黑色痕迹的长度为 2 2 2 ag v a
5、7伽俐略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二 年下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是() A自由落体运动是一种匀变速直线运动 B力是使物体产生加速度的原因 C物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D力是维持物体运动的原因 8物体最初静止在倾角=30的足够长斜面上，如图甲所示受到平行斜面向下的力 F 的作用，力 F 随时间变化的图像如图乙所示，开始运动 2s 后物体以 2m/s 的速度匀速运动（g 取 2 10m / s） ，下列说 法正确的是（） A物体的质量 m=1kg B物体的质量 m=2kg C物体与斜面间的动摩擦因数= 3 3
6、D物体与斜面间的动摩擦因数= 7 3 15 9在水平地面上匀速向左运动的小车内，用绳子 AB、BC 拴住一个重球，如图所示，绳 BC 呈水平 状态，绳 AB 的拉力为 T1，绳 BC 的拉力为 T2若小车由匀速向左运动变为匀加速向左运动，但重 球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力与匀速时相比（） AT1变大，T2变小 BT1不变，T2变小 CT1变大，T2变大 DT1变大，T2不变 10如图所示，弹簧左端固定，右端系住物体 m，物体在 O 点时弹簧处于原长。现将弹簧压缩到 A 点， 然后释放， 物体可以一直运动到 B 点， 如果物体受到的阻力恒定，则 () A物体从 A 到 O 加速运动，
7、从 O 到 B 减速运动 B物体从 A 到 O 先加速后减速 C物体运动到 O 点时所受合力为 0 D物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小 二、多选题二、多选题 11如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为 m， 物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数 3 ，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力 大小相等， 重力加速度为g 现对物块施加一水平向右的拉力F， 则木板加速度大小a可能是（） AagBa 3 g Ca 2 3 g Da 2 F m 3 g 12 雨滴从高空由静止下落， 其所受空气阻力与速度大小成正比， 则在雨滴下落的整个过程中() A
8、速度不断减小，加速度为零时，速度最小 B速度不断增大，加速度为零时，速度最大 C加速度和速度方向相反 D速度对时间的变化率越来越小，最终为 0 13如图所示，当 A、B 两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力 F 作用于 A 的左端，使 A、B 一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为 a1，A、B 间的相互作用力的大小为 N1；若水面粗糙， 此时在恒力 F 作用下沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小 为 a2，A、B 间的相互作用力的大小为 N2，则有关 a1、a2和 N1、N2 的关系正确的是 Aa1a2 Ba1a2 CN1N2 DN1N2 14在空军演习中，某空降兵从悬停的飞机上跳下
9、，经 10s 打开降落伞，他从跳离飞机到落地的过 程中，沿竖直方向运动的U 图象如图所示，下列说法正确的是() A0 10s内空降兵处于超重状态 B0 10s内空降兵和伞整体所受空气阻力越来越大 C1015ss空降兵和伞整体所受重力小于空气阻力 D1015ss内空降兵的平均速度等于 12 2 vv 三、实验题三、实验题 15在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调 节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是_ A必须用天平测出砂和砂桶的质量 B一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C应当先释放小车，再
10、接通电源 D需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为 50Hz，相邻两计数点 之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_m/s2.(计算结果保留 三位有效数字) （3）由实验得到小车的加速度 a 与力传感器示数 F 的关系如图丙所示则小车与轨道的滑动摩擦力 Ff=_N. （4）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分 析可知，该数值应为_m/s2. 四、解答题四、解答题 16可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为 37的倾斜冰面上，先以加速 度
11、a=0.5m/s2 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s 时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑 行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变） 已 知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 =0.25， sin37=0.60，cos37=0.80，重力 加速度 g 取 10m/s2求： （1）企鹅向上“奔跑”的位移大小； （2）企鹅在冰面向前滑动的加速度大小； （3）企鹅退滑到出发点时的速度大小 （结果可用根式表示） 17如图所示，水平传送带两端相距 x=8m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.6，工件滑上 A 端时 速度 vA=10m/s，设工件到达 B 端时的速度为 vB。
12、(g 取 10m/s2) （1）若传送带静止不动，求 vB； （2）若传送带顺时针转动，工件还能到达 B 端吗？若不能，说明理由；若能，则求出到达 B 点的 速度 vB； （3）若传送带以 v=13m/s 的速度逆时针匀速转动，求 vB及工件由 A 到 B 所用的时间。 18如图所示一足够长的斜面倾角为 370，斜面 BC 与水平面 AB 圆滑连接 质量 m=2kg 的物体静止 于水平面上的 M 点，M 点距 B 点之间的距离 L=9m，物体与水平 面和斜面间的动摩擦因素均为=0.5 现使物体受到一水平向右的恒 力 F=14N 作用，运动至 B 点时撤去该力(sin370=0.6，cos370
13、=0.8， 取 g=10m/s2)则： （1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？ （2）物体到达 B 点时的速度是多大？ （3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？ 19如图所示，小木块静止在倾角为 30的斜面上在沿斜面向上的恒定外力 F 作用下，从 A 点开 始做匀加速运动，前进 045m 抵达 B 点时，立即撤去外力此后小木块又前进 0.15m 到 C 点，速 度减小为零，已知木块与斜面间的动学擦因数 3 6 木块的质量 m1kg取 g10m/s2，计算 （1）木块向上经过 B 点时速度的大小 （2）木块在 AB 段所受外力 F 的大小 20 如图为一倾角37的足够长固定斜面，一质量
14、m2kg 的物体在斜面底部受到一个沿斜面向上 的拉力 F28N 的作用，物体由静止开始向上运动，最初 2s 内的位移为 8m，2s 末撤去拉力 F，已 知 sin370.6，cos370.8，重力加速度 g10m/s2。求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数； （2）物体沿斜面向上运动的最大位移； （3）物体沿斜面向下运动时的加速度大小。 答案第 1页，总 15页 参考答案参考答案 1C 【解析】 【分析】 【详解】 A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项 A 错误 B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项 B 错误 C设绳子的张力为 F，则甲、
15、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为 F，若 m甲m乙，则由 F a m 得，a甲a2，N1=N2.故 AC 正确，BD 错误。 故选：AC. 答案第 9页，总 15页 14BC 【解析】 【分析】 由图象可知物体的速度及加速度的变化情况，则由牛顿第二定律可知受力情况，从而分析阻力和重 力的关系 【详解】 由图可知，前 10s 内空降兵做加速度减小的加速运动，加速度向下，则处于失重状态，选项 A 错误； 根据 mg-f=ma 可知，随加速度减小，则空气阻力逐渐变大，选项 B 正确；10 s-15 s 内空降兵的速度 在减小，加速度向上减小，空降兵和伞整体所受重力小于空气阻力，故 C 正确；在 1
16、0s-15s 内若空 降兵匀减速下降，可知平均速度等于 12 2 vv ，因此时空降兵的位移小于匀减速下降的位移，可知平 均速度小于 12 2 vv ，故 D 错误；故选 BC 【点睛】 对于速度-时间图象应明确图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积表示物体通 过的位移 15D2.401.05 m/s2或 4.9 m/s2 【解析】 (1)AB.本题拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包 括砂)的质量远小于车的总质量，故 A 错误，B 错误； C. 打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故 C 错误； D该实验探究加速
17、度与力和质量的关系，需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故 D 正确 故选 D (2) 相邻两计数点之间还有四个点未画出，T=0.1s，根据 2 xaT ， 答案第 10页，总 15页 2 22 20.28812 0.0961 2.40/ 44 0.1 ODOB am s T ； （3）根据牛顿第二定律：2F-Ff=ma，a=0 时，Ff=2F=1.0N； （4）设绳子拉力为 T，根据牛顿第二定律： mg-T=2ma 2T=Ma 联立解得： 22 4 4 mgg a M Mm m ，当 m 无穷大时，a=5m/s2 16(1)16/m s(2) 2 8/m s (3)11.7/m s 【解
18、析】 【分析】企鹅向上“奔跑”做匀加速运动，由运动学公式求出企鹅向上“奔跑”的位移大小；根据牛顿 第二定律求出企鹅在冰面滑动的加速度大小， 结合运动学公式求出企鹅退滑到出发点时的速度大小； 解： （1）“奔跑”过程 2 1 16 2 xatm （2）上滑过程： 2 1 sincos8/aggm s 下滑过程 2 2 sincos4/aggm s （3）上滑位移 2 1 1 1 2 at xm a ， 退滑到出发点的速度 2 21 2vaxx， 解得 2 34/11.7/vm sm s 17 （1）2m/s（2）能，2m/s（3）13m/s；0.67s 答案第 11页，总 15页 【解析】 【详
19、解】 (1)根据牛顿第二定律可知，加 mg=ma 则加速度大小 a=g=6m/s2 且 22 BA vv=2ax，则有 22 22 ( 6) 8 10 m/s2m/s BA vaxv 解得 vB=2m/s (2)能，当传送带顺时针转动时，工件受力不变，其加速度就不发生变化，仍然始终减速，故工件到 达 B 端的速度 vB=2m/s (3)传送带逆时针转动，且速度大于工件的速度时，工件受摩擦力水平向左，工件向左做加速运动， 由牛顿第二定律得，工件的加速度为 22 0.6 10m/s6m/sag 设工件加速到与传送带速度相同时相对地面的位移大小为 L，则有 22 2 A aL，解得 5.75mLx
20、故工件到达 B 端前已和传送带速度相同，即为 13m/s B 则匀加速运动的时间为 答案第 12页，总 15页 0.5s A vv t a 此后工件随传送带一起匀速运动到 B 端，其位移 8m5.75m2.25msxL 匀速运动的时间 2 2.25 s0.17s 13 s t v 所以，工件由 A 到 B 所用的时间为 12 0.5s0.17s0.67sttt 18(1) 2 2/am s (2)6/ B vm s(3)1.8xm 【解析】 【详解】 （1）在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F-mg=ma， 解得： 22 140.5 2 10 /2/ 2 Fmg am sm s m （2）有
21、M 到 B，根据速度位移公式可知：vB22aL 解得：vB 22 2 9aL m/s=6m/s （3）在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsin+mgcos=ma 代入数据解得：a=10m/s2 根据速度位移公式可知：0 vB22ax 解得：x 22 006 22 10 B v a m1.8m 19(1)1.5 m/s(2)10 N 【解析】 答案第 13页，总 15页 【分析】 【详解】 （1）撤去外力后，小木块做匀减速运动从 B 运动到 C， 加速度大小为 2 sincos7.5m/sagg 所以有 代入可解得 B 22 7.5 0.151.5m/svas （2）设外加恒力为 F 则刚开始
22、从 A 运动到 B 的加速度为 刚开始是做匀加速直线运动，故有： 2 B1 1 2va s 代入数据可求得：F=10N 20 （1）0.5； （2）11.2m； （3） 2 2m/s 【解析】 【分析】 【详解】 （1）物体在 2s 内位移为 8m，由 2 11 1 1 2 xa t 解得： 2 1 4m/sa 根据牛顿第二定律，撤去拉力 F 前有： 答案第 14页，总 15页 1 sincosFmgmgma 解得： 0.5 （2）设撤拉去 F 后加速度为 2 a， 由牛顿第二定律得： 2 sincosmgmgma 解得： 2 2 10m/sa 撤去拉力 F 时的速度 11 1 8m/sva t 设撤去 F 后经 t2速度减为 0， 由运动学规律得： 2 1 2 2 0 2 v x a 解得 x2=3.2m 12 11.2mxxx 总 （3）下滑过程： 3 sincosmgmgma 得 答案第 15页，总 15页 2 3 2m/sa
