高一物理第六章《力与运动》单元测试 (鲁科版必修1)

高中物理第六章力与运动单元测试4 鲁科版必修1命题范围：必修1第五章力与运动第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题共60分。

满分100分，考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（共40分，在每小题给出的4个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．已知甲、乙两物体的质量m甲>m乙，速度v甲>v乙，下列正确的是（） A．改变甲的运动状态比改变乙的运动状态困难B．改变乙的运动状态比改变甲的运动状态困难C．有可能改变两物体的运动状态难度相同D．由于二者质量、速度均不相同，故无法比较2．关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A．骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡B．子弹从枪膛中射出后，在空中飞行速度逐渐减小，因此惯性也减小C．物体惯性的大小，由物体质量大小决定D．物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大3．一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下匀速直线运动．现同时撤去大小分别为10N 和15N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（）A．可能做匀减速直线运动，加速度大小是10m/s2B．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5m/s2C．可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5m/s2D．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是10m/s24．如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为（）A．mg B．0mmgm m+C．0mFm m+D．mFm m+5．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0．7，取g=10 m／s2，则汽车开始刹车时的速度大小为（）A．7 m／s B．10 m／s C．14 m／s D．20 m／s6．甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内（）A．甲的位移一定比乙的大B．甲的平均速度一定比乙的大C．甲的速度变化一定比乙的大D．甲受到的合外力一定比乙的大F 1 a P F 2 b Q2 13 0 24 6 8 10F ／N t ／2 0 2 4 6 8 10 4 t ／s v ／m/s 7．如图所示，力F 拉一物体在水平面上以加速度a 运动。

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第六章力与运动一、单选题（共12题;共24分）1。

一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感受，其座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．对上述过程，关于座舱中的人所处的状态，以下判断正确的是（) A。

座舱在整个运动过程中人都处于超重状态 B. 座舱在减速运动的过程中人处于失重状态C。

座舱在自由下落的过程中人处于失重状态D。

座舱在自由下落的过程中人处于超重状态2.力学中，选定下列哪组物理量为基本物理量( ）A. 力、长度、质量B. 位移、质量、时间 C. 长度、力、时间 D. 长度、质量、时间3.在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码,当地的重力加速度已知．根据弹簧秤的读数,我们可以知道（ )A. 升降机加速度的大小和方向B。

升降机速度的大小和方向C。

升降机加速度的大小和速度的方向 D. 升降机加速度的大小和方向以及速度的方向4。

在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则物体（）A。

在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B。

在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C。

第6章《力与运动》测试卷一、单选题(共12小题)1.游乐园中，游客乘坐能加速或减速上升的升降机，可以体会超重和失重的感觉，下列描述正确的是()A．当升降机加速上升时，机内游客是处在失重状态B．当升降机减速下降时，机内游客是处在失重状态C．当升降机减速上升时，机内游客是处在失重状态D．当升降机加速下降时，机内游客是处在超重状态2.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为F N和F f.若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是()A．水平梯板对人的支持力变为B．水平梯板对人的摩擦力变为C．电梯加速启动过程中，人处于失重状态D．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为3.如图所示，老师在讲“超重与失重”时，做了一个有趣的实验：在空雪碧瓶底四周钻几个小孔，盛满水后，让盛满水的雪碧瓶自由下落，则下落过程中可能出现的图是()A．B．C．D．4.2013年6月26日，神舟十号载人飞船返回舱安全返回地面，宇航员在返回舱回收的过程中要经受超重与失重的考验，已知返回舱返回过程中，大体经历了自由下落、加速下落、匀速下落和减速下落四个过程，假设宇航员一直头朝上坐在座椅上，下列说法正确的是()A．返回舱自由下落时，宇航员处于平衡状态B．返回舱加速下落时，宇航员处于超重状态C．返回舱减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力D．当返回舱加速下落的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力越来越小5.一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之间关系的图象是()A．B．C．D．6.如图所示，吊于电梯天花板上的物体处于静止状态，下列说法中正确的是()A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力C．物体的重力与绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力D．物体的重力的反作用力作用在绳上7.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于()A．FB．FC．FD．F8.某运动员在进行百米跑的过程中，在起跑阶段正在做匀加速直线运动，假设他前面的路面突然变成冰面(摩擦力不计)，则在冰面上他会()A．做匀速直线运动B．继续维持匀加速直线运动C．继续向前运动但速度减小D．马上静止9.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10.关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是()A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态11.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×103kg，其推进器的平均推力为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05 m/s，则空间站的质量为()A． 9.0×104kgB． 8.7×104kgC． 6.0×104kgD． 6.0×103kg12.下列关于惯性的说法正确的是()A．质量越大，物体的惯性越大B．物体的运动状态改变了，则惯性大小随之变化C．惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质D．由于子弹的速度越大，其杀伤力就越大，所以子弹的惯性大小与其速度大小有关二、实验题(共3小题)13.某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图(a)所示的实验装置简图．实验中认为细绳对小车的拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．(1)图(b)为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图(c)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线．根据所作出的图线，可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.14.用如图所示的装置探究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量B．按图安装好实验器材C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在实验步骤________之后．(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把________改为________．(3)在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把________改为________．15.某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量M关系”的实验．(1)如图a所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是Δt1、Δt2，可以测得小车的加速度a＝________(用题中的符号L、d、Δt1、Δt2表示)．(2)在该实验中必须采用________法(填物理方法)，应保持________不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．(3)甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图b所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ ________________________________________________________________________.三、计算题(共3小题)16.质量为50 kg的人站在升降机内的体重计上．若升降机由静止上升的过程中，体重计的示数F随时间t的变化关系如图所示，g取10 m/s2.(1)求0－10 s内升降机的加速度大小；(2)求20 s时间内人上升的高度大小．17.如图所示，一同学从一高为H＝10 m的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球，小球的抛出点距离平台的高度为h0＝0.8 m，小球抛出后升高了h＝0.45 m达到最高点，最终小球落在地面上．g＝10 m/s2求：(1)小球抛出时的初速度大小v0；(2)小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t.18.如图所示，在雪地上用雪橇运送物品，已知物品与雪橇总质量为50 kg，雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，人沿与水平面成37°角的方向斜向上拉雪橇，拉力的大小为200 N，若取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：(1)雪橇对地面的压力大小；(2)雪橇运动的加速度大小．四、填空题(共3小题)19.完成下列单位的换算：3 t＝________kg；72 km/h＝________m/s；40 cm/s2＝________m/s2；2 N/g＝________m/s2.20.如图所示，与水平面成θ角的皮带传送机，把质量为m的货箱放到向上传送的皮带上，皮带的运转是匀速的，皮带与货箱间的动摩擦因数为μ，货箱从底端放上皮带时的速度为零，到达顶端前已经和皮带相对静止，货箱与皮带间相对运动阶段，货箱受到的摩擦力大小为________；货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力大小为________．21.A，B质量分别为0.1 kg和0.4 kg，A，B间的动摩擦因数为0.5，放置在光滑的桌面上，要使A 沿着B匀速下降，则必须对物体B施加的水平推力F至少为________．(g取10 m/s2)答案解析1.【答案】C【解析】升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上，游客处于超重状态，A、B错．升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下，游客处于失重状态，C对、D错．2.【答案】B【解析】将人的加速度分解，水平方向ax＝a cosθ，竖直方向ay＝a sinθ.对于人根据牛顿第二定律，在水平方向有F f＝max，在竖直方向有F N－mg＝may，人处于超重状态，故C错误；当加速度由a变为时，对于人根据牛顿第二定律，在水平方向有F f＝max，摩擦力变为原来的一半，但由F N－mg＝may，知支持力不为原来的一半，则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比也发生变化，故A、D错误，B正确．3.【答案】A【解析】让盛满水的雪碧瓶自由下落时，瓶和里面的水都做自由落体运动，处于完全失重状态，它们的运动情况是相同的，所以不会有水流出，所以A正确．4.【答案】C【解析】返回舱自由下落时，运动的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态．故A错误；返回舱加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，故B错误；返回舱减速下落时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，故C正确；当返回舱加速下落的加速度逐渐减小时，根据牛顿第二定律得mg－F N＝ma，加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力越来越大，故D错误．5.【答案】C【解析】由F－F f＝ma可知，当F≤F f时，a＝0；当F＞F f时，a与F成线性关系，C选项正确．6.【答案】A【解析】绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作用力的关系，A正确；物体的重力和物体对绳的拉力受力物体不同，不是一对平衡力，B错误；物体的重力与绳对物体的拉力均作用在物体上，为一对平衡力，C错误；物体重力的反作用力作用在地球上，D错误．7.【答案】B【解析】对A、B整体分析，由牛顿第二定律得F＝(m1＋m2)a，a＝以B为对象，则F′＝m2a＝F.8.【答案】A【解析】在冰面上摩擦力不计，运动员只在竖直方向上受重力和支持力，这两个力是一对平衡力，故运动员处于平衡状态，因此他将做匀速直线运动．9.【答案】A【解析】10.【答案】A【解析】匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向不一定相同．加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误；物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C错误；物体所受合外力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误．11.【答案】B【解析】整体的加速度a＝＝m/s2＝0.01 m/s2；由牛顿第二定律F＝(m＋M)a可知空间站的质量M＝－m＝kg－3.0×103kg＝8.7×104kg12.【答案】A【解析】物体在任何状态下均有惯性，并且物体的惯性大小只与质量有关，和物体的速度无关，A 正确，B、C、D错误．13.【答案】(1)3.2 m/s2(2)如图所示，在误差允许的范围内，保持外力不变，小车的加速度与质量成反比【解析】(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04 s根据运动学公式得：Δx＝aT2，a＝≈3.2 m/s2(2)可以得出的结论是在误差允许的范围内，保持外力不变，小车的加速度与质量成反比．14.【答案】(1)平衡摩擦力B(2)D 6 V电压的蓄电池4～6 V交流电压的学生电源(3)G作a－M关系图象作a－关系图象【解析】实验中把小桶及其内部所装沙子的重力看作与小车所受的拉力大小相等，实验中没有考虑摩擦力的作用，故漏掉的步骤为平衡摩擦力．电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在4 V～6 V交流电压的学生电源上．作a－M关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a－关系图象．15.【答案】(1)(2)控制变量小车的总质量(3)小车的总质量【解析】(1)小车经过光电门1、2时的瞬间速度分别为v1＝，v2＝；根据匀变速直线运动的速度位移公式v－v＝2ad，解得：a＝.(2)在本实验操作中，采用了控制变量法，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车的总质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系．(3)由题图b可知在拉力相同的情况下a乙＞a甲，所以两同学的实验中小车的总质量不同．16.【答案】(1)4 m/s2(2)600 m【解析】(1)由图象知，0－10 s内体重计对人的支持力F N＝700 N.根据牛顿第二定律：F N－mg＝ma，得：a＝＝m/s2＝4 m/s2.(2)0－10 s内的位移为：x1＝at＝200 m由图象知，10 s－20 s内体重计对人体的支持力F N′＝500 N，所以F合＝F N′－mg＝0所以这段时间内升降机做匀速运动，故这段时间内的位移为x2＝at1×t2＝400 m故20 s时间内人上升的高度x＝x1＋x2＝600 m17.【答案】(1)3 m/s(2)1.8 s【解析】(1)上升阶段－v＝－2gh得：v0＝＝3 m/s(2)上升阶段：0＝v0－gt1自由落体过程：h0＋h＋H＝gt故有：t＝t1＋t2得：t＝1.8 s.18.【答案】(1)雪橇对地面的压力大小为380 N(2)雪橇运动的加速度大小为1.68 m/s2.【解析】(1)对雪橇有F N＋F sinθ＝Mg，代入数据解得F N＝380 N.由牛顿第三定律，雪橇对地面的压力大小为380 N(2)由牛顿第二定律可知，F cosθ－F f＝Ma，F f＝μF N，代入数据解得雪橇加速度大小a＝1.68 m/s2.19.【答案】3×103200.42×103【解析】3 t＝3×103kg；72 km/h＝72×1 000 m/3 600 s＝20 m/s；40 cm/s2＝40×10－2m/s2＝0.4 m/s2；2 N/g＝2 N/10－3kg＝2×103N/kg＝2×103m/s2.20.【答案】μmg cosθmg sinθ【解析】货箱与皮带间相对运动阶段，货箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为：F f＝μF N＝μmg cosθ，货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力为静摩擦力，大小与重力沿皮带向下的分量相同为：F f′＝mg sinθ21.【答案】10 N【解析】依题意知A在竖直方向做匀速直线运动，故μF N＝mAg，得F N＝2mAg；A在水平方向有F N＝，得a＝2g.对于A、B这一整体有F＝(mA＋mB)a＝10 N.mAa。

第6章力与运动(时间：60分钟满分：100分)(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．每个小题至少有一个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得2分，选错或不答得0分)1．关于惯性，下列说法正确的是( )A．人在静止不动时没有惯性，在被绊倒时才有惯性B．物体所受的外力越大，其惯性越小C．火车行驶得越快，越难停下来，表明速度越大，物体的惯性越大D．物体的惯性与物体的受力情况及运动状态均无关解析：惯性是物体的固有属性，与物体受力情况、运动状态、所处的环境均无关．惯性的大小仅决定于物体质量的大小．故本题正确选项为D.答案： D2.物体静止在一斜面上，如图所示，则下列说法中正确的是( )A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力解析：平衡力应作用在同一物体上．物体对斜面的压力作用在斜面上，斜面对物体的支持力作用在物体上，这两个力作用在两个物体上，为一对作用力与反作用力，故A项错，同理可知B项正确．C项错，因为所述为平衡力．物体所受重力无论怎样分解，各个分力都应作用在物体上，而不能作用在斜面上，故D项错．答案： B3.(山东高考)如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，图乙中正确的是( )解析：物体在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，f1＝μmg cosθ，a1＝g sinθ－μg cos θ，s 1＝12a 1t 2；物体在水平面上做匀减速直线运动，f 2＝μmg ，a 2＝μg ，A 、B 、D 三项均错，C 项正确．答案： C4.如图所示，质量为m 的物体在粗糙斜面上以加速度a 加速下滑，现加一个竖直向下的力F 作用在物体上，则施加恒力F 后物体的加速度将( )A ．增大B ．减小C ．不变D ．无法判断解析： 施加力F 前，mg sin θ－μmg cos θ＝ma ①施加力F 后，(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θ＝ma ′②①②得a a ′＝mg mg ＋F<1，故a ′>a . 答案： A5．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g ，据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )A ．gB ．2gC ．3gD ．4g解析： “蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态，此时绳的拉力等于运动员的重力，由图可知，绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35F 0即mg ＝35F 0即F 0＝53mg .当绳子拉力最大时，运动员处于最低点且合力最大，故加速度也最大，此时F 最大＝95F 0＝3mg ，方向竖直向上，由ma ＝F 最大－mg ＝3mg －mg ＝2mg 得最大加速度为2g ，故B 正确．答案： B6．A 、B 两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且m A ＝3m B ，则它们所能滑行的距离s A 、s B 的关系为( )A ．s A ＝s BB ．s A ＝3s BC ．s A ＝13s BD ．s A ＝9s B解析： 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动，加速度a ＝μmg m＝μg 与质量无关，由0－v 20＝－2ax 和题设条件知s A ＝s B .答案： A7.质量均为m 的A 、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A 紧靠墙壁，如图所示．今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间( )A ．A 球的加速度为F /2mB ．A 球的加速度为零C ．B 球的加速度为F /2m ．B 球的加速度为F /m解析： 有F 存在时，弹簧的弹力F ′＝F ；撤去F 的瞬间，弹簧未来得及伸长，弹力仍然为F ′，对B 球：由F ′＝m B a B ，得B 球的加速度a B ＝F /m ，A 球加速度为零，故正确答案为BD.答案： BD8.如图所示，木块A 、B 静止叠放在光滑水平面上，A 的质量为m ，B 的质量为2m ，现施水平力F 拉B ，A 、B 刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F ′拉A ，使A 、B 也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F ′不超过( )A ．2FB ．F /2C ．3FD ．F /3解析： 用水平力F 拉B 时，A 、B 刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时的A 、B 间的摩擦力为最大静摩擦力．先用整体法考虑，对A 、B 整体：F ＝(m ＋2m )a ，再将A 隔离可得A 、B 间最大静摩擦力：f m ＝ma ＝F /3，若将F ′作用在A 上，隔离B 可得：B 能与A 一起运动，而A 、B 不发生相对滑动的最大加速度a ′＝f m /2m ；再用整体法考虑，对A 、B 整体：F ′＝(m ＋2m )a ′＝F /2.答案： B9.如图所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m 的小球，当车运动的加速度逐渐增大时，下列四图中，杆对小球的作用力(F1至F4变化)的示意图(OO′沿杆方向)可能是( )答案： C10．如图所示，ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)．用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则( )A．t1＜t2＜t3B．t1＞t2＞t3C．t3＞t1＞t2D．t1＝t2＝t3解析：设圆的半径为R，任取一根滑杆ed，如图所示．设∠ade＝θ，由直角三角形得s＝ed＝2R·cos θ；在斜线ed上，a＝g sin α＝g sin(90°－θ)＝g cos θ；由位移公式得t＝2sa＝2×2R cos θg cos θ＝2Rg与倾斜角度无关，所以环以任何途径下滑时间是相等的．答案： D二、实验题(共10分)11．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M 表示，盘及盘中砝码的质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．(1)当M 与m 的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系，应该做a 与________的图象．(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a －1M图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？解析： (1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于a ∝1M ，所以a －1M 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a 与1M的图象．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F 大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．答案： (1)M ≫m (2)1M(3)拉力不同 三、计算题(共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确注明数值和单位)12．(12分)如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？解析： 本题分解加速度比分解力更显方便．对人进行受力分析：重力mg 、支持力N 、摩擦力f (摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知f 水平向右)．建立直角坐标系：取水平向右(即f 方向)为x 轴正向，此时只需分解加速度，其中a x ＝a c os 30°，a y ＝a sin 30°(如图所示)．建立方程并求解：x 方向：f ＝ma cos 30°y 方向：N －mg ＝ma sin 30°所以f /(mg )＝3/5.答案： 3513．(14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F /3，并保持恒定．该物体的速度图象如图所示．求：(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．(取g ＝10 m/s 2)解析： 物体的运动分为两个过程，根据a ＝v t －v 0t由图可知两个过程加速度分别为： a 1＝1 m/s 2，a 2＝－0.5 m/s 2 受力图如图所示：对于两个过程，由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 1 F3－μmg ＝ma 2代入数据解之得：F ＝9 Nμ＝0.125.答案： (1)9 N (2)0.12514.(14分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距．已知某地高速公路的最高限速v ＝110 km/h(如图)，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速的时间t ＝0.50 s ，刹车时汽车受到的阻力大小为车重的0.40倍，则该高速公路上汽车之间的安全车距至少为多少？(g 取10 m/s 2)解析： 高速公路的最高限速为v ＝110 km/h ＝30.56 m/s.由牛顿第二定律得，汽车刹车时的加速度为a ＝kmg m＝kg ＝0.40×10 m/s 2＝4.0 m/s 2 如果汽车以最高限速行驶，在司机的反应时间内，汽车做匀速直线运动，则运动的距离为s 1＝vt ＝30.56×0.50 m＝15.28 m汽车从最高限速开始刹车到停止所通过的距离为s 2＝v 22a ＝30.5622×4.0m ＝116.74 m 所以该高速公路上汽车间的距离至少为s ＝s 1＋s 2＝15.28 m ＋116.7 m ＝132.02 m.答案： 132.02 m。