2018_2019高中物理第5章研究力和运动的关系章末检测试卷沪科版必修12018082945_7376

高中物理学习材料桑水制作第五章《研究力和运动的关系》单元测试1．关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是() A．物体受到恒力作用时，它的运动状态不发生改变B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同【解析】物体受到恒力作用时，速度改变，故选项A错、B对；物体受到的合力为零时，它可能做匀速直线运动，故选项C错；曲线运动中运动方向与合力不共线，故D错．【答案】 B2．下列说法正确的是( )A．汽车运动的越快越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大B．小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D．物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小【解析】汽车运动的越快越不容易停下来，是因为汽车的初速度大，故A错；物体的惯性只跟质量有关，质量大、惯性大，故D对，B错，把一个物体竖直向上抛出后能继续上升，是因为物体有惯性，C错．【答案】 D3．刹车距离是汽车安全性能的重要参数之一．图中所示的图线分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间的摩擦是滑动摩擦．据此可知，下列说法中正确的是( )A．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大【解析】由题图，若以相同的车速开始刹车，乙车的刹车距离小，乙车先停下来，因此乙车的刹车性能好，乙车与地面间的动摩擦因数较大，故选项B对、ACD错．【答案】 B4．如图所示，质量为m的人站在升降机里，如果升降机的加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F＝mg＋ma，则可能的情况是( ) A．升降机以加速度a向下加速运动B．升降机以加速度a向上加速运动C．在向上运动中，以加速度a制动D．在向下运动中，以加速度a制动【解析】升降机对人的支持力F＝mg＋ma，故升降机处于超重状态，且有向上的加速度．而A、C选项中加速度均向下，即处于失重状态．故只有B、D选项正确．【答案】 BD5．原来静止的物体受到外力F 的作用，右图所示为力F 随时间变化的图线，则与F －t 图象对应的v －t 图象是下图中的 ( )【解析】 由F －t 图象可知，在0～t 内物体的加速度a 1＝F m ，做匀加速直线运动；在t ～2t 内物体的加速度a 2＝F m，但方向与a 1反向，做匀减速运动，故选B. 【答案】 B6．(·漳州模拟)如图所示，物体A 放在固定的斜面B 上，在A 上施加一个竖直向下的恒力F ，下列说法中正确的是( )A ．若A 原来是静止的，则施加力F 后，A 将加速下滑B ．若A 原来是静止的，则施加力F 后，A 仍保持静止C ．若A 原来是加速下滑的，则施加力F 后，A 的加速度不变D ．若A 原来是加速下滑的，则施加力F 后，A 的加速度将增大【解析】 若A 原来静止，则满足mg sin α≤μmg cos α＝F f m ，当加上F 时，同样满足(F ＋mg )sin α≤μ(mg ＋F )cos α，故A 错B 对．若A 原来加速下滑，则mg sin α>μmg cos α加上F 后，同理有F sin α>μF cos α即物体所受合力变大，故A 加速度变大，故C 错D 对，故选B 、D.【答案】 BD7．先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m 的物块，且每次使橡皮条的伸长量均相同，物块m 在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a 与所拉橡皮条的数目n 的关系如图所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复这个实验，则图中直线与横轴间的夹角θ将 ( )A ．变大B ．不变C ．变小D ．与水平面的材料有关【解析】 设一根橡皮条的拉力为F ，有：nF －μmg ＝ma ，得：a ＝F mn －μg ，可见更换材料，只是改变了物体与水平面之间的摩擦因数大小，并不影响θ角的大小．【答案】 B8．如右图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v 0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则下图所示的图象中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )【解析】 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动，所受摩擦力沿斜面向下，加速度为a 1.当小木块的速度与传送带速度相同后，小木块开始以a 2的加速度做匀加速直线运动，此时小木块所受摩擦力沿斜面向上，所以a 1>a 2，在v －t 图象中，图线的斜率表示加速度，故选项D 对．【答案】 D9．如图(a)所示，用沿斜面的外力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F ，物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图象如图(b)所示，若重力加速度g 取10m/s 2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出( )A ．斜面的倾角B ．物体的质量C ．物体静止在斜面上所需的最小拉力D ．加速度为6m/s 2时物体的速度【解析】 物体的加速度a ＝F /m －g sin θ.由图(b)知当F ＝0时，a ＝－6m/s 2，解得θ＝37°，故选项A 对；当F ＝20N 时，a ＝2m/s 2，解得m ＝2.5kg ，故选项B 对；物体静止在斜面上所需的最小拉力等于mg sin θ＝15N ，故选项C 对；因为时间未知，故不能求出加速度为6m/s 2时物体的速度．【答案】 ABC10．如右图所示，有一物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动，下图中哪个图象能正确表示物体的加速度、速度的x 分量随时间变化的关系( )【解析】 设斜面的倾角为θ，物体的加速度为a ＝g sin θ，其水平分量为a x ＝g sin θcos θ，不变，故选项A 错、B 对；物体的水平分速度v x ＝a x t ，v x 与t 成正比，故选项C 对、D 错．【答案】 BC11.假设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S 成正比，与雨点下落的速度v 的平方成正比，即f ＝kSv 2(其中k 为比例系数)．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g .若把雨点看做球形，其半径为r ，设雨点的密度为ρ，求：(1)每个雨点最终的运动速度v m (用ρ、r 、g 、k 表示)．(2)雨点的速度达到12v m 时，雨点的加速度a 为多大？ 【解析】 (1)当f ＝mg 时，雨点达到最终速度v m ，kSv 2m ＝mg 得到k πr 2v 2m ＝ρ43πr 3g 得v m ＝4ρrg 3k(2)由牛顿第二定律得mg －f ＝ma 则mg －kS (v m 2)2＝ma解得mg －kSv 2m 4＝ma即a ＝34g 【答案】 (1)4ρrg 3k (2)34g 12．完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m 的成绩打破世界纪录．设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a ＝1.25m/s 2匀加速助跑，速度达到v ＝9.0m/s 时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h 2＝4.05m 时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t ＝0.90s.已知伊辛巴耶娃的质量m ＝65kg ，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力．求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；(2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动，求软垫对她的作用力大小．【解析】 (1)设助跑距离为x ，由运动学公式v 2＝2ax解得：x ＝v 22a＝32.4m (2)运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v ′，由运动学公式有：v ′2＝2gh 2设软垫对运动员的作用力为F ，由牛顿第二定律得F －mg ＝ma ′由运动学公式a ＝v ′t解得：F ＝1300N13．如图所示，传送带两轮A 、B 的距离L ＝11m ，皮带以恒定速度v ＝2m/s 运动，现将一质量为m 的物体无初速度地放在A 端，若物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，传送带的倾角为α＝37°，那么物块m 从A 端到B 端所需的时间是多少？(g 取10m/s 2，cos37°＝0.8)【解析】 将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动由牛顿第二定律得μmg cos37°－mg sin37°＝ma则a ＝μg cos37°－g sin37°＝0.4m/s 2物体加速至2m/s 所需位移s 0＝v 22a ＝222×0.4m ＝5m<L 经分析可知物体先加速5m再匀速运动s ＝L －s 0＝6m.匀加速运动的时间t 1＝v a ＝20.4s ＝5s. 匀速运动的时间t 2＝s v ＝62s ＝3s. 则总时间t ＝t 1＋t 2＝(5＋3)s ＝8s.【答案】 8s。

第五章《研究力与运动的关系》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )A ． 加速下降B ． 加速上升C ． 减速上升D ． 匀速下降2.冰壶是冬奥会的正式比赛项目．运动员将冰壶推出后，在较长时间内冰壶的运动可近似看作匀速直线运动，原因是冰壶受到的( ) A ． 摩擦力非常小 B ． 重力小C ． 推力小D ． 不受任何力3.如下图所示，水平面上质量相等的两木板A ，B 用一轻质弹簧相连，整个系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F 拉动木块A ，使木块A 向上做匀加速直线运动．研究从力F 刚作用在木块A 上的瞬间到木块B 刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A 的起点位置为坐标原点，则下列图中可以表示力F 和木块A 的位移x 之间的关系的是( )A ．B ．C ．D ．4.一个原来静止的物体，质量是7 kg ，在14 N 的恒力作用下开始运动，则5 s 末的速度及5 s 内通过的路程为( ) A ． 8 m/s 25 m B ． 2 m/s 25 mC ． 10 m/s 25 mD ． 10 m/s 12.5 m5.如图所示，质量为m 的木块放在水平地面上．木块与地面的动摩擦因数为μ，木块在水平拉力F的作用下，沿水平方向以加速度a 做匀加速直线运动，木块受到的合外力大小是( )A ． 0B ．FC ．maD ．μmg6.利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法中正确的是( )A ． 保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系B ． 保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量之间的关系C ． 先保持小车所受拉力不变，研究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系D ． 先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系7.如图，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，推动木块，小球将落在桌面上的( )A ．A 点B ．B 点C ．O 点D ． 无法确定8.质量为M 甲和M 乙的两球被无弹性轻绳悬挂于O 点，两球被一轻杆水平撑开静止不动，两轻绳夹角为90°.如图a 所示，如果撤掉轻杆，那么刚撤掉轻杆瞬间两球的加速度之比为a 甲∶a 乙，如果把无弹性轻绳用轻质弹簧替换，如图b 所示，相同情况下撤掉轻杆瞬间两球的加速度之比为a 甲′∶a乙′，则以下说法正确的是( )A ．a 甲∶a 乙＝1∶1B ．a 甲∶a 乙＝∶1C ．a 甲′∶a 乙′＝3∶1D ．M 甲∶M 乙＝3∶19.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( ) A ． 手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B ． 手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C ． 在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D ． 在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 10.关于力学单位制，下列说法中正确的是( ) A ． kg 、N 、m/s 都是导出单位 B ． kg 、m 、N 是基本单位C ． 在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F ＝maD ． 在国际单位制中，质量的基本单位是kg ，也可以是g11.2013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g 的加速度匀加速上升，g 为重力加速度．则质量为m 的宇航员对飞船底部的压力为( ) A ． 6mg B ． 5mgC ． 4mgD ．mg12.美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克．这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一．正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为E p ＝－K，式中r 是正、反顶夸克之间的距离，αs ＝0.12是强相互作用耦合常数，无单位，K 是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K 的单位是( ) A ． J B ． NC ． J·mD ． J/m13.如图所示，轻杆AB 可绕固定轴O 转动，A 端用弹簧连在小车底板上，B 端用细绳拴一小球，车静止时，AB 杆保持水平，当小车向左运动时，小球偏离竖直方向且保持偏角不变，则( )A ． 小车做匀减速直线运动B ．AB 杆将会倾斜C ． 绳的张力减小D ． 弹簧的弹力不变14.如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为g tan θ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中，小物块受力的示意图为( )A ．B ．C ．D ．15.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”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、牛顿二、实验题(共3小题)16.某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示.(1)根据表中的数据，在图中所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出a －m 图象和a －图象．(2)由a －m 图象，你得出的结论为__________________________________________；由a－图象，你得出的结论为_____________________________________________．(3)物体受到的合力大约为________．(结果保留两位有效数字)17.(1)某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是()A．实验时要平衡摩擦力B．实验时不需要平衡摩擦力C．钩码的重力要远小于小车的总重力D．实验进行时应先释放小车再接通电源(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示．则打C点时小车速度的表达式为________；该同学计算小车加速度的表达式为________________________________________________________________________．18.如图甲为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．甲乙(1)下表中记录了实验测得的几组数据，v－v是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)；(2)由表中数据，在图乙坐标纸上作出a－F关系图线；(3)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图乙中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.三、计算题(共3小题)19.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛．她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼．如下图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8 m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面．人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下．人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；(2)人在离C点多远处停下？20.如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2.拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力F T的大小．21.一物块质量m＝1 kg，静置于光滑水平面上，受到一个如图所示的力F的作用后在水平面内运动，力F是一个周期性变化的力，规定向东为力F的正方向，求：(1)第1 s内和第2 s内的加速度大小；(2)t＝8.5 s时物块离开出发点的位移大小．四、填空题(共3小题)22.如图所示，质量为m＝1 kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10 m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为________；小球的加速度大小为________．23.如图所示，甲、乙两物体的质量均为m，弹簧和悬线的质量不计，当把甲、乙两物体间的连线烧断的瞬间，甲物体的加速度大小为________；乙物体的加速度大小为________．(重力加速度为g)24.完成下列单位的换算：3t＝________kg；72km/h＝________m/s；40cm/s2＝________m/s2；2N/g＝________m/s2。

高中物理第五章研究力和运动的关系阶段测试同步训练试题2019.091,下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（）A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大2,物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是（）A．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同C．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同D．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角3,一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（）A．等于人的推力 B．等于摩擦力C．等于零 D．等于重力的下滑分量4,如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线C．无规则的曲线 D．抛物线5,跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（）A．运动员给地面的压力大于运动员受到的重力B．地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力C．地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力D．地面给运动员的支持力的大小等于运动员对地面的压力的大小6,升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是（）A．竖直向上做加速运动 B．竖直向下做加速运动C．竖直向上做减速运动 D．竖直向下做减速运动7,雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于下落速度逐渐增大，所受空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降。

绝密★启用前2019沪科版高中物理必修1第5章《研究力与运动的关系》单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为()A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度【答案】D【解析】人跳起后，车厢内空气给他的力很小，不足以使他随火车一起向前运动，故A错误．人跳起时，在水平方向不受力的作用，所以水平方向要保持原来的运动状态，即水平方向保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，故B、C错误，D正确．2.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10 m/s2.由这两个图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()甲乙A． 0.5 kg,0.4B． 1.5 kg，C． 0.5 kg,0.2D． 1 kg,0.2【答案】A【解析】由F－t图像和v－t图像可得，物块在2 s到4 s内所受外力F1＝3 N，物块做匀加速运动，a＝＝m/s2＝2 m/s2，F1－f＝ma，物块在4 s到6 s所受外力F2＝2 N，物块做匀速直线运动，则F2＝f，f＝μmg联立以上各式并代入数据解得m＝0.5 kg，μ＝0.4，故A选项正确．3.质量为m的物体，它的v－t图如图所示，该物体在哪一段时间所受的合外力最大()A． 0－2 sB． 6－9 sC． 9－10 sD． 10－13 s【答案】C【解析】由v－t图线知，9－10 s内图线斜率的绝对值最大，知9－10 s内的加速度最大，根据牛顿第二定律知，合外力最大．故C正确，A、B、D错误．4.在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离L，这个力对物体做的功是W＝FL，我们还学过，功的单位是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律F＝ma可知，焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是()A． kg·m/s2B． kg·m/sC． kg·m2/s2D． kg·m2/s【答案】C【解析】根据W＝FL可得，1 J＝1 N·m，根据牛顿第二定律F＝ma可知，力的单位为：1 N＝1 kg·m/s2，所以1 J＝kg·m2/s2，C正确．5.如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是 ()A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B【解析】小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合力方向沿虚线向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，根据三角形定则作图，如图所示，故空气对小鸟的作用力为F2，B正确．6.如图所示，建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处，采用的方式是工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出，在高处的工人乙将其接住．每块砖的质量均为m，现只考虑最上层的两块砖，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块处于失重状态B．工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块间作用力等于mgC．工人甲在将砖块抛出后，砖块处于失重状态D．工人甲在将砖块抛出后，砖块间作用力等于mg【答案】C【解析】工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)，砖块具有向上的加速度，处于超重状态，A错误；由牛顿第二定律F N－mg＝ma，所以砖块间作用力F N＝m(g＋a)＞mg，B错误；工人甲在将砖块抛出后，砖块具有向下的加速度，处于失重状态，C正确；工人甲在将砖块抛出后，砖块间作用力等于0，D错误．故选C.7.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标．近来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．下面四个单位中，适合做加速度的变化率单位的是()A． m/sB． m/s2C． m/s3D． m2/s3【答案】C【解析】新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，而加速度的单位是m/s2，所以新物理量的单位应该是m/s3，所以C正确．8.关于惯性在实际中的应用，下列说法中正确的是()A．运动员在掷标枪时的助跑是为了减小惯性B．运动员在跳远时的助跑是为了增大起跳时的惯性C．手扶拖拉机的飞轮做得很重，是为了减小它转动的惯性D．各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性【答案】D【解析】运动员在掷标枪时的助跑是为了利用惯性而使标枪飞出，故A错误；惯性大小与速度无关，只与质量有关，故B错误；质量是惯性大小的唯一量度，质量越大惯性越大，手扶拖拉机的飞轮做得很重，是为了增大它转动的惯性，故C错误；各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性，使其静止的状态不易改变，D正确．9.如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是()A．两物体在4 s时改变运动方向B．在1～3 s时间内两物体间摩擦力为零C． 6 s时两物体的速度为零D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同【答案】D【解析】对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，4 s时两个物体受到的力最大，但力F方向依然向右，故加速度方向依然向右，速度方向与加速度方向相同，速度继续增大，方向向右，故A 错误；根据牛顿第二定律可知：在1～3 s时间内两物体AB受到合外力，故整体向右做匀加速运动，AB保持相对静止，故B在方向向右的摩擦力作用下做匀加速直线运动，故B错误；由图分析可知，物体一直向右做加速运动，在6 s末时速度最大，故C错误；在这段时间内两物体AB受到向右的外力，根据牛顿第二定律可知整体向右做加速运动，AB保持相对静止，故B在摩擦力作用下向右做加速直线运动，故B物体所受的摩擦力方向与力F方向一致，故D正确．10.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是()A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于失重状态B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态C．在空中运动的铅球处于超重状态D．电梯匀速下降时，在电梯中的乘客处于失重状态【答案】A【解析】电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，所以A正确；磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，竖直方向的加速度不变，对地面的压力不变，所以B错误；被推出的铅球在空中运动的过程中加速度的方向向下，处于完全失重状态，故C错误；电梯匀速下降时，在电梯中的乘客处于平衡状态，故选项D错误．11.光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F作用在物体上，使物体的位移为x0时，立刻换成－4F的力，作用相同时间，物体的总位移为()A．－x0B．x0C． 0D．－2x0【答案】A【解析】以F方向为正方向，设开始阶段加速度为a，由牛顿第二定律F＝ma得，后一阶段加速度为－4a，由运动规律：x0＝at2，x′＝at·t－×4at2，x＝x0＋x′.三个方程联立求得x＝－x0，故A 正确．12.2013年10月11日，温州乐清市一家公司的专家楼B幢发生惊险一幕，一个小男孩从楼上窗台突然坠落．但幸运的是，楼下老伯高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙．假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为h＝20 m，老伯接男孩的整个过程时间约为0.2 s，则(忽略空气阻力，g取10 m/s2)()A．男孩接触老伯手臂时的速度大小为 25 m/sB．男孩自由下落时间约为4 sC．老伯接男孩的整个过程，男孩处于失重状态D．老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍【答案】D【解析】男孩做自由落体运动，根据速度位移关系公式，有：v＝＝20 m/s，男孩做自由落体运动的时间：t＝＝2 s，故A、B错误；设老伯手臂受到的平均作用力是F，则根据牛顿第二定律，得：F－mg＝ma2，v＝a2t2，解得：F＝11mg.由于老伯接男孩的整个过程F＝11mg，男孩处于超重状态，故C错误，D正确．13.下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是()A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态C．举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于超重状态D．在国际空间站内的宇航员处于失重状态【答案】D【解析】电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故A错误；列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力大小相等，人处于非超重和非失重状态，B错误；举重运动员举起杠铃保持静止，运动员处于平衡态，不是超重状态，故C错误；在国际空间站内的宇航员，其加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，故D正确．14.如图所示，理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想的理想实验中的几个主要步骤如下：①两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度③减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动在上述的步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论【答案】A15.一个学习小组，在研究物体受力一定时加速度与质量m的关系时，得到如下表的实验数据.据此，你能得出的结论是()A．a与m成正比B．a与m成反比C．a可能与m平方成正比D．a可能与m平方成反比【答案】B【解析】观察表中的数据，根据作图法画出a－m图象和a－图象，观察图象，看能否得出结论，如不能，再画出a－m2图象或a－图象，再观察即可．根据图象可知，a－是一条倾斜的直线，所以a与m成反比，故B正确．16.如下图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A．mB．maC．mD．m(g＋a)【答案】C【解析】西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，C正确．17.静止在光滑水平面上的物体，在开始受到水平拉力的瞬间，下列说法正确的是()A．物体立刻产生加速度，但此时速度为零B．物体立刻运动起来，有速度，但加速度还为零C．速度与加速度都为零D．速度与加速度都不为零【答案】A【解析】物体静止在光滑水平面，受到水平拉力的瞬间，合力等于拉力，根据牛顿第二定律F＝ma，加速度大小与合力大小成正比，加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零，A正确．18.滑块能沿静止的传送带匀速滑下，如图，若在下滑时突然开动传送带向上转动，此时滑块的运动将()A．维持原来匀速下滑B．减速下滑C．向上运动D．可能相对地面不动【答案】A【解析】传送带转动前滑块匀速下滑，对滑块进行受力分析，滑块受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，传送带突然转动后，对滑块进行受力分析，滑块受重力、支持力、由于上面的传送带斜向上运动，而滑块斜向下运动，所以滑块受到的摩擦力不变仍然斜向上，所以滑块仍匀速下滑，故选A.19.如图甲、乙所示，物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧接连，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，今突然撤去支托物，让物块下落，在撤去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为FA1、FA2，B1、B2受到的合力分别为FB1和FB2,不计空气阻力．则()A．FA1＝0，FA2＝2mg，FB1＝0，FB2＝2mgB．FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝0，FB2＝2mgC．FA1＝mg，FA2＝2mg，FB1＝mg，FB2＝mgD．FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝mg，FB2＝mg【答案】B【解析】A1、A2由于用刚性轻杆连接，与刚性轻杆一起下落，根据牛顿第二定律，对整体研究得到，整体的加速度等于重力加速度g，则A1、A2受到的合力都等于各自的重力，即FA1＝mg，FA2＝mg，对B1和B2在除去支托物前，弹簧的弹力大小等于mg，支托物对B2的支持力大小等于2mg，在除去支托物的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，B1的受力情况没有变化，则B1所受合力为零，即FB1＝0，B2所受的合力大小等于2mg，即FB2＝2mg.故B正确，A、C、D错误．20.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是()A．B．C．D．【答案】B【解析】需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，故B正确，A、C、D 错误．第II卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图甲所示，质量为m＝2 kg的木块放在水平木板上，在F1＝4 N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行，则木块与木板之间的动摩擦因数为多少？若将木板垫成倾角为α＝37°斜面(如图乙所示)，要使木块仍能沿斜面匀速向上滑行，则沿平行于斜面向上的拉力F2应多大？(已知cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2)【答案】0.215.2 N【解析】由二力平衡可知木块受到的摩擦力F f＝F1＝4 N；木块与木板间的压力F N＝mg＝20 N；则由F f＝μF N解得：μ＝0.2；木块在斜面上所受摩擦力沿斜面向下，大小为F f′＝μF N′＝μmg cos 37°＝0.2×2×10×0.8 N＝3.2 N沿斜面方向合力为零，则F2＝mg sin 37°＋F f′＝2×10×0.6 N＋3.2 N＝15.2 N22.近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为，如图甲所示，每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人，只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全，如图乙所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量为8 t，车长为7 m的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前段刚驶过停车线AB时，该车前方的机动车交通信号灯变黄灯．(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人抢先过马路，卡车司机发现此行为，立即制动，卡车受到的阻力为3×104N，求卡车的制动距离．(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD，为确保行为安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？【答案】(1)30 m(2)2 s【解析】(1)已知卡车质量m＝8 t＝8×103kg，初速度v0＝54 km/h＝15 m/s刹车过程中，卡车的加速度大小为a，由牛顿第二定律，得F f＝ma①a＝＝m/s2＝3.75 m/s2②设卡车制动距离为s1，由运动学公式有s1＝＝m＝30 m③(2)已知车长l＝7 m，AB与CD的距离为s0＝23 m．设卡车驶过的距离为s2，D处人行横道信号灯至少需要经过时间Δt后变为绿灯，有s2＝s0＋l④s2＝v0Δt⑤联立④⑤式，代入数据解得Δt＝2 s23.如图1，质量为M的长木板，静止放在粗糙的水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块和木板的图象分别如图2中的折线所示，根据图2，(g＝10 m/s2)求：图1图2(1)m与M间动摩擦因数μ1及M与地面间动摩擦因数μ2；(2)m与M的质量之比；(3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块m、长木板M各自对地的位移．【答案】(1)0.150.05(2)3∶2(3)44 m24 m【解析】(1)由图可知．ac为m的速度图象．m的加速度为：a1＝m/s2＝1.5 m/s2根据牛顿第二定律得：μ1mg＝ma1所以得：μ1＝＝0.15由图可知cd为二者一起减速运动的图象，其加速度为：a3＝m/s2＝0.5 m/s2又a3＝μ2g，解得：μ2＝＝0.05(2)对bc段，对M写动力学方程：μ1mg－μ2(mg＋Mg)＝Ma2由bc图可知：a2＝1 m/s2把μ1、μ2代入上式，可得：＝(3)图象acd与横轴所围面积可求m对地位移为：x1＝m＝44 m图象bcd与横轴所围面积可求M对地位移为：xM＝×12×4 m＝24 m.24.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求木块的加速度大小；(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．【答案】(1)6 m/s2(2)2 m/s2【解析】(1)分析木块的受力情况如图所示，木块受重力mg、支持力F N两个力作用，合外力大小为mg sinθ，根据牛顿第二定律得mg sinθ＝ma1所以a1＝g sinθ＝10×0.6 m/s2＝6 m/s2.(2)若斜面粗糙，物体的受力情况如图所示，建立直角坐标系．在x方向上(沿斜面方向上)mg sinθ－Ff＝ma2①在y方向上(垂直斜面方向上)F N＝mg cosθ②又因为Ff＝μF N③由①②③得a2＝g sinθ－μg cosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s2＝2 m/s2.。

学案7章末总结一、动力学的两类基本问题1．掌握解决动力学两类基本问题的思路方法其中受力分析和运动过程分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁．2．求合力的方法(1)平行四边形定则若物体在两个共点力的作用下产生加速度，可用平行四边形定则求F合，然后求加速度．(2)正交分解法：物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的力作用时，常用正交分解法．一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解．例1如图1所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L＝4 m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，试求：(1)刷子沿天花板向上的加速度；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．图1二、图像在动力学中的应用1．常见的图像形式在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是位移图像(s－t图像)、速度图像(v－t图像)和力的图像(F－t图像)等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹．2．对F－t图像要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律分别求出各段的加速度，分析每一时间段的运动性质．3．对a－t图像，要注意加速度的正、负，分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程．4．对F－a图像，首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出a－F间的函数关系式，由函数关系式明确图像的斜率、截距的意义，从而求出未知量．例2如图2甲所示，固定光滑细杆与地面成一定夹角为α，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度g＝10 m/s2.求：图2(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的夹角α.针对训练放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t 的关系如图3甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10 m/s2.由这两个图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()甲乙图3A．0.5 kg,0.4B．1.5 kg，2 15C．0.5 kg,0.2 D．1 kg ,0.2三、传送带问题传送带传送货物时，一般情况下，由摩擦力提供动力，而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相关．分析传送带问题时，要结合相对运动情况，分析物体受到传送带的摩擦力方向，进而分析物体的运动规律是解题的关键．注意因传送带由电动机带动，一般物体对传送带的摩擦力不影响传送带的运动状态．例3如图4所示，水平传送带正在以v＝4 m/s的速度匀速顺时针转动，质量为m＝1 kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2)．图4(1)如果传送带长度L＝4.5 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端；(2)如果传送带长度L＝20 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端．1．(动力学的两类基本问题)如图5所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0 kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动．拉力F＝10 N，方向平行斜面向上．经时间t＝4.0 s绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小．(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．(已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，取g＝10 m/s2)图52．(图像在动力学中的应用)如图6甲所示为一风力实验示意图．开始时，质量为m＝1 kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点．现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t1＝0.4 s后撤去风力．小球沿细杆运动的v－t图像如图乙所示(g取10 m/s2)，试求：图6(1)小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力F的大小．3．(传送带问题)如图7所示，水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，传送带长AB＝20 m，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，(g＝10 m/s2)试求：(1)工件开始时的加速度a；(2)工件加速到2 m/s时，工件运动的位移；(3)工件由传送带左端运动到右端的时间．图7答案精析网络构建外力迫使它改变运动状态 改变物体运动状态 质量 作用力 质量 ma F 的方向 ＞ ＜ 题型探究例1 (1)2 m/s 2 (2)2 s解析 (1)以刷子为研究对象，设滑动摩擦力为f ，天花板对刷子的弹力为N ，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得(F －mg )sin 37°－μ(F －mg )cos 37°＝ma 代入数据，得a ＝2 m/s 2. (2)由运动学公式，得L ＝12at 2代入数据解得t ＝2 s. 例2 (1)1 kg (2)30° 解析 由题图得：0～2 s 内， a ＝Δv Δt ＝12m /s 2＝0.5 m/s 2根据牛顿第二定律可得：前2 s 有F 1－mg sin α＝ma 2 s 后有F 2＝mg sin α，联立两式代入数据可解得：m ＝1 kg ，α＝30°. 针对训练 A 例3 (1)3 s (2)7 s解析 物块放到传送带上后，在滑动摩擦力的作用下先向右做匀加速运动．由μmg ＝ma 得a ＝μg ，若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向右做匀速运动． 物块匀加速运动的时间t 1＝v a ＝vμg ＝4 s物块匀加速运动的位移s 1＝12at 21＝12μgt 21＝8 m(1)因为4.5 m<8 m ，所以物块一直加速， 由L ＝12at 2得t ＝3 s(2)因为20 m>8 m ，所以物块速度达到传送带的速度后，摩擦力变为0，此后物块与传送带一起做匀速运动，物块匀速运动的时间t 2＝L －s 1v ＝20－84 s ＝3 s故物块到达传送带右端的时间t ′＝t 1＋t 2＝7 s. 达标检测1．(1)8.0 m/s (2)4.2 s 2．(1)1.2 m (2)0.25 (3)7.5 N3．(1)1 m/s 2，方向水平向右 (2)2 m (3)11 s。

章末过关检测(五)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)1．下列说法正确的是( )A ．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的B ．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义C ．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性D ．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性解析：选A.牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过推理总结出来的，A 正确；牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的理想情况，实际物体所受合外力为零时，物体也保持静止状态或匀速直线运动状态，B 错误；任何物体都有惯性，与物体受力情况及运动状态无关，C 、D 错误．2．用3 N 的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2 kg 的木块，从静止开始运动，2 s 内的位移为2 m ，则木块的加速度为( )A ．0.5 m/s 2B ．1 m/s 2C ．1.5 m/s 2D ．2 m/s 2解析：选B.由匀变速运动位移公式s ＝12at 2得加速度a ＝1 m/s 2，由于不知地面是否光滑，故不可用a ＝Fm求解．3．一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个重物，平衡时弹簧伸长了4 cm ，再将重物向下拉1 cm ，然后突然放手，在刚放手的瞬间，重物的加速度a 和速度v 是( )A ．a ＝g /4，方向向上，v ＝0B ．a ＝g /4，方向向上，v 方向向上C ．a ＝g ，方向向下，v 方向向上D ．a ＝5g /4，方向向上，v ＝0解析：选A.设物体的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 平衡时有mg ＝kx 1 ① 刚放手时有kx 2－mg ＝ma②由①②得a ＝14g ，方向向上．刚放手的瞬间，物体的速度仍为零，故选项A 正确．4.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4 s 时间内的v －t 图像如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t 1分别为( )A ．13和0.30 sB ．3和0.30 sC ．13和0.28 sD ．3和0.28 s解析：选B.由图像可知，a 乙＝－40.40 m/s 2＝－10 m/s 2＝0－10.40－t 1，解得t 1＝0.30 s ．a 甲＝10.3m/s 2，故3a 甲＝－a 乙，根据牛顿第二、三定律有－F m 甲＝－13Fm 乙，得m 甲m 乙＝3.5.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站在扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是( )A ．顾客始终受到三个力的作用B ．顾客始终处于超重状态C ．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D ．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：选C.人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅C 项正确．6．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a 1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2aD ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a解析：选D.两木块在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹＝m 1a ，在力F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m 1a ，因此对A 来讲，加速度此时仍为a ，对B 木块，取向右为正方向，－m 1a ＝m 2a 2，a 2＝－m 1m 2a ，所以只有D 项正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是( )A ．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量B ．为了纪念牛顿，人们把“牛顿”作为力学中的基本单位C ．1 N/kg ＝1 m/s 2D ．“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位解析：选ACD.力学中的三个基本物理量是长度、质量和时间，选项A 正确；“牛顿”的定义指的是使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2 的加速度所需要的力，即1 N ＝1 kg ·m/s 2，故选项B 错误；C 正确；“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位，选项D 正确． 8.如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时( )A ．物块与斜面间的摩擦力减小B ．物块与斜面间的正压力增大C ．物块相对于斜面减速下滑D ．物块相对于斜面匀速下滑解析：选BD.当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mg sin θ＝μmg cos θ，则μ＝tan θ(θ为斜面倾角)．当升降机加速上升时，设加速度为a ，物块处于超重状态，超重ma .物块“重力”变为G ′＝mg ＋ma ，支持力变为F N ′＝(mg ＋ma )cos θ＞mg cos θ，B 正确．“重力”沿斜面向下的分力G下′＝(mg ＋ma )sinθ，沿斜面摩擦力变为F f ′＝μF N ′＝μ(mg ＋ma )cos θ＞μmg cos θ，A 错误．F f ′＝μ(mg ＋ma )cos θ＝tan θ(mg ＋ma )cos θ＝(mg ＋ma )sin θ＝G 下′，所以物块仍沿斜面匀速运动，D 正确，C 错误．9.如图，物体从倾角为30°的斜面底端以速度v 0上滑，然后又返回到斜面底端．已知物体受到的摩擦力为重力的16，下列判断正确的是( )A ．物体的最大位移为3v 204gB ．上滑与下滑过程的加速度之比为2∶1C ．上滑与下滑过程所用时间之比为1∶2D ．返回底端的速度与v 0之比为1∶ 2解析：选ABD.上滑过程：mg sin 30°＋16mg ＝ma 1，a 1＝23g .下滑过程：mg sin 30°－16mg ＝ma 2，a 2＝13g .最大位移：x ＝v 202a 1＝3v 204g ，A 、B 正确．由x ＝12at 2得：t 1∶t 2＝a 2∶a 1＝1∶2，C 错误．由v 2＝2ax 得：v 2∶v 0＝a 2∶a 1＝1∶2，故D 正确．10．如图所示，水平传送带两边分别是与传送带等高的光滑水平地面A 、B ，初速度大小为v 1的小物块从与传送带相接的地面A 滑上传送带，当绷紧的水平传送带处于静止状态时，小物块恰好可以运动到传送带的中点，如果传送带以恒定速率v 2(v 2＝2v 1)运行，若从小物块滑上传送带开始计时，则小物块运动的v －t 图像(以地面为参考系)可能是( )解析：选AD.对小物块受力分析可知，它滑上传送带后受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 三个力的作用，其中重力与支持力平衡，故由F f ＝μmg ＝ma ，可得a ＝μg ，当传送带向右运动时，小物块做匀减速运动到中点时减速到零，然后反向加速，因为v 2>v 1，且加速度大小不变，故小物块回到A 时速度大小仍为v 1，加速时间为t 1＝v 1a ，所以选项A 正确，B 错误；当传送带向左运动时，小物块做匀加速直线运动，根据减速时有v 21＝2a ·L2，加速运动到B 时有v 2－v 21＝2aL ，联立解得：v ＝3v 1，加速时间t ＝v －v 1a ＝（3－1）v 1a＝0.73t 1，故选项C 错误，D 正确．三、非选择题(本题共6小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(4分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是________________________________________________________________________ (漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：根据实验原理F＝ma，必须要用打出的纸带来求a，这就需要学生电源和打点计时器，要测量和改变小车的质量，就要用砝码和钩码；要改变小车受到拉力的大小，需用钩码．答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量．12．(8分)质量一定，在探究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录实验数据如下表所示小车质量m/kg小车受的拉力F/N小车加速度a/(m·s－2)1.000.1000.08 0.3000.22 0.5000.42 0.7000.59(1)在如图所示坐标系中，作出a－F图像．(2)分析图像得到的结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)图像斜率的物理意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(4)在你所作出的a－F图像中，F等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力________(选填“大”或“小”)．解析：(1)图像如图所示．(2)质量一定时，加速度与合外力成正比． (3)图像斜率的绝对值为质量的倒数1m.(4)由m ′g －F ＝m ′a 可知，F <m ′g ，所以取F 等于砝码所受重力，实际上比细线的真实拉力大．答案：(1)见解析图 (2)质量一定时，加速度与合外力成正比 (3)图像斜率的绝对值为质量的倒数1m(4)大13．(8分)某航空公司的一架客机在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10 s 内下降高度为1 800 m ，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动．(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大？(2)试估算质量为65 kg 的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离坐椅(g 取10 m/s 2)．解析：(1)由位移公式s ＝12at 2得a ＝2s t 2＝2×1 800100m/s 2＝36 m/s 2(2)设安全带提供的拉力为F ，由牛顿第二定律： F ＋mg ＝ma得F ＝m (a －g )＝1 690 N.答案：(1)36 m/s 2 (2)1 690 N14．(10分)一个静止在水平面上的物体，质量是2.0 kg ，在水平方向受到5.0 N 的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0 N.(1)求物体在4 s 末的速度．(2)若在4 s 末撤去拉力，求物体继续滑行的时间．解析：(1)如下图，在前4 s ，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律列方程：水平方向：F －f ＝ma 竖直方向：N －G ＝0a ＝F －f m ＝5.0－2.02.0 m/s 2＝1.5 m/s 2v t ＝v 0＋at ＝(0＋1.5×4) m/s ＝6.0 m/s(2)4 s 后，受力分析如图所示，水平方向：－f ＝ma ′ 竖直方向：N －G ＝0a ′＝－f m ＝－2.02.0 m/s 2＝－1.0 m/s 2v t ′＝v 0′＋a ′t ′＝6.0 m/s ＋(－1.0 m/s 2)t ′＝0 t ′＝－v 0′a ′＝6.0 m/s 1 m/s 2＝6.0 s.答案：(1)6.0 m/s (2)6.0 s15．(10分)举重运动员在地面上能举起120 kg 的重物，而在运动的升降机中却只能举起100 kg 的重物，求升降机的加速运动的加速度．若在以2.5 m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量为多大的重物？(g 取10 m/s 2)解析：运动员在地面上能举起120 kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝1 200 N ，在运动的升降机中却只能举起100 kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度，对于重物，F －mg ＝maa ＝F －mg m ＝1 200－100×10100m/s 2＝2 m/s 2当升降机以2.5 m/s 2的加速度加速下降时，重物处于失重状态，对于重物，mg －F ＝ma ′ 得m ＝F g －a ′＝1 20010－2.5kg ＝160 kg.答案：2 m/s 2 160 kg16．(12分)如图甲所示，质量m ＝1 kg 的物块在平行斜面向上的拉力F 作用下从静止开始沿斜面向上运动，t ＝0.5 s 时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像(v －t 图像)如图乙所示，g 取10 m/s 2，求：(1)2 s内物块的位移大小s和通过的路程L；(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.解析：(1)在2 s内，由题图乙知：物块上升的最大距离：s1＝12×2×1 m＝1 m物块下滑的距离：s2＝12×1×1 m＝0.5 m所以位移大小s＝s1－s2＝0.5 m路程L＝s1＋s2＝1.5 m.(2)由题图乙知，沿斜面向上运动的两个阶段加速度的大小a1＝4 m/s2①a2＝4 m/s2②设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为F f，根据牛顿第二定律有0～0.5 s内：F－F f－mg sin θ＝ma1③0．5～1 s内：F f＋mg sin θ＝ma2④由①②③④式得F＝8 N.答案：(1)0.5 m 1.5 m(2)4 m/s2 4 m/s28 N。

第5章研究力和运动的关系章末检测试卷(五)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)1．关于力、运动状态及惯性，下列说法正确的是( )A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B．一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C．伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去D．车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大答案 C解析伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误．一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，物体会永远运动下去，故B错误．伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故C正确．惯性只与质量有关，与速度无关，故D错误．2．关于惯性，下列说法正确的是( )A．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体的惯性消失B．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性C．物体在月球上的惯性只是它在地球上的1 6D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关答案 D解析物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处的位置无关，选项A、B、C错误，选项D正确．3．2013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为( )A．6mg B．5mg C．4mg D．mg答案 A解析对宇航员由牛顿第二定律得：N－mg＝ma，得N＝6mg，再由牛顿第三定律可判定A项正确．4．如图1所示，A、B两物块叠放在一起，当把A、B两物块同时竖直向上抛出(不计空气阻力)( )图1A．A的加速度小于gB．A的加速度大于gC．B的加速度大于gD．A、B的加速度均为g答案 D解析先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物体，可知物体只能受到重力作用加速度才是g，所以两物体间没有相互作用力．5．轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了 4 cm.若将重物向下拉 1 cm后放手，则重物在刚释放的瞬间的加速度是( )A．2.5 m/s2B．7.5 m/s2C．10 m/s2D．12.5 m/s2答案 A解析设重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k.平衡时：mg＝kx1，将重物向下拉 1 cm，由牛顿第二定律得：k(x1＋x2)－mg＝ma，联立解得：a＝2.5 m/s2，选项A正确．6．如图2所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上．开始时小车处于静止状态．当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法中正确的是( )。

一、第四章 运动和力的关系易错题培优（难）1． 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。

有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。

现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。

经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。

A ．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB ．滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C ．第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD ．第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体，有30F mg μ-=，解得3Fmgμ=， 故A 项错误；B.当滑块匀速运动时，处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零，且各不相同，故B 项错误；C.对8个滑块，有28F mg ma μ-=，代入3Fmgμ=，解得 24Fa m=， 故C 项错误； D.对8个滑块，有8F mg ma μ'-=，解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体，由牛顿第二定律有34F F ma ''==， 故D 项正确;2．如图所示，在竖直平面内有ac 、abc 、adc 三个细管道，ac 沿竖直方向，abcd 是一个矩形。

将三个小球同时从a 点静止释放，忽略一切摩擦，不计拐弯时的机械能损失，当竖直下落的小球运动到c 点时，关于三个小球的位置，下列示意图中可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设ac d =，acb α∠=， 设小球沿ab 、bc 、ac 、ad 、dc 下滑的加速度分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a 。

牛顿第二定律----瞬时性问题总结测试1.如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定一个质量为 m2.如图，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块1相连，下端与另一质量为 M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。

现将木板沿水平方向突 然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为 a 、a 2。

重力加速度大小为 g 。

则有A. c =g , a^gBm + MC. & =0, a 2g DM3.如图所示，倾角为 30°的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧，两弹簧的一 端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态.设拔去销 钉M （撤去弹簧a ）瞬间，小球的加速度大小为 6m/s'.若不拔去销钉M,而拔去销钉N （撤去弹簧b ）瞬间，小球的加速度可能是（g 取10m / s 2）:（ ）A . 11m / s 2,沿杆向上B. 11m / s 2,沿杆向下 C . 1 m/ s 2,沿杆向上2D. 1 m/ s ，沿杆向4.如图所示，A 、B 两木块间连一轻质弹簧，A 、B 质量相等，一起静止地放在一块的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起 力为零瞬间，小球的加速度大小为：•当框架对地面压A. g B .C. 0D.M mgm + Ma1弋，a2=k g木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（）A.a A=o a B=2gB.a A = g , a B= gC.a A=0, a B=0D.a A = g , a B= 2g5. 如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为 静止状态。

若将一个质量为 3kg 的物体B 竖直向下轻放在 A 上后的瞬间, 则B 对A 的压力大小为（取 g =10m/s 2）（ ）6.物块A 1、A 2、B 1和B 2的质量均为m , A 1、A 2用刚性轻杆连接，B 1、B 2用轻质弹簧连结。

学案3牛顿第二定律［目标定位］ 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。

2.知道国际单位制中力的单位“牛顿"是怎样定义的。

3。

能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题。

4.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位．一、牛顿第二定律［问题设计］由上一节的探究我们已经知道当小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比，即a∝F，当小车所受的力不变时，小车的加速度与它的质量成反比，即a∝错误!，那么小车的加速度a、小车的质量m以及小车所受的力F的关系是怎样的？[要点提炼］1．牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度跟受到的________________成正比,跟物体的质量成____________，加速度的方向跟作用力的方向____________．(2)公式：F＝________，F指的是物体所受的________．当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1,F＝________.（3)力的国际单位：牛顿，简称________，符号为_______________________．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N,即1 N＝________________.2．对牛顿第二定律的理解(1）瞬时性:a与F同时产生，同时_______，同时________，为瞬时对应关系．（2)矢量性：F＝ma是矢量表达式，任一时刻a的方向均与________的方向一致，当合力方向变化时a的方向同时变化,即a与F的方向在任何时刻均________．（3）同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对________________的．(4）独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都满足F＝ma,每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的________________．故牛顿第二定律可表示为错误!3．合力、加速度、速度的关系（1)力与加速度为因果关系．力是因，加速度是果,只要物体所受的合力不为0，就会产生加速度,加速度与合力方向总是______________、大小与合力成_____________________．(2)力与速度无因果关系．合力与速度方向可以同向，可以反向；合力与速度方向________时，物体做加速运动，________时物体做减速运动．(3）两个加速度公式的区别a＝ΔvΔt是加速度的定义式，是________法定义的物理量，a与v、Δv、Δt均________；a＝错误!是加速度的决定式，加速度由其受到的合力和质量决定的．[延伸思考］在地面上，停着一辆卡车,你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？二、物理量与单位制［问题设计]美国国家航空航天局(NASA）在20世纪末曾发射过一个火星探测器,但它由于靠火星过近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层．航空航天局调查事故原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力使用了英制单位，而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位制算出来的，并把这些数据直接输入电脑．从这次事故的原因上,你能得到什么启示？[要点提炼]1．单位制：________单位和________单位一起组成了单位制．(1)基本量和基本单位首先被选定的几个物理量叫做基本量．基本物理量的单位叫基本单位．国际单位制中选定________、________、________、电流(I）、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量；对应的七个基本单位是________、________、________、安培、开尔文、摩尔、坎德拉．（2)导出单位：由________根据____________推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度的单位,叫做导出单位．2．国际单位制中的力学单位（1）基本单位长度l，单位:__________；质量m，单位:____________；时间t，单位：__________.（2)常用的导出单位速度（v），由公式___________导出,单位：_________________________________.加速度（a)，由公式a＝______________________导出，单位：________________。