1、章末过关检测(三)学生用书P315(单独成册)(建议用时：45分钟)一、单项选择题1.伽利略创造地把实验、假设和逻辑推理相结合，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图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()A如果斜面绝对光滑，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，它的加速度越小解析：选A.根
2、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三个选项，从题目不能直接得出，故A正确2(2020江苏宿迁模拟)为使雨水尽快离开房屋的屋顶面，屋顶的倾角设计必须合理某房屋示意图如图所示，设屋顶面光滑，倾角为，雨水由静止开始沿屋顶面向下流动，则理想的倾角为()A30 B45C60 D75解析：选B.设屋檐的底角为，底边长为L，注意底边长度是不变的屋顶的坡面长度为s，雨滴下滑的加速度为a；对雨滴受力分析，只受重力mg和屋顶对水滴的支持力N，垂直于屋顶方向：Nmgcos ；平行于屋顶方向：mamgsin
3、；水滴的加速度agsin ；屋顶坡面的长度s，由sat2得t，整理得：t，当45时t最小，故A、C、D错误，B正确3(2020湖南长沙二模)如图所示，一条足够长且不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳的右端与一质量为12 kg 的重物相连，重物静止于地面上，左侧有一质量为10 kg的猴子，从绳子的另一端沿绳子以大小为5 m/s2的加速度竖直向上爬，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()A绳上的拉力大小为50 NB重物不会离开地面C2 s末物体上升的高度为5 mD重物的加速度大小为3.2 m/s2解析：选C.对猴子受力分析，受到重力和绳对猴子的摩擦力，根据牛顿第二定律得：fmgma，解得：f1
4、50 N，即绳上的拉力大小为150 N，故A错误；因绳的拉力为150 N120 N，所以重物会离开地面，故B错误；对重物由牛顿第二定律得：FMgMa，解得：a2.5 m/s2，2 s末物体上升的高度hat25 m，故C正确，D错误4.“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为60，则()A每根橡皮绳的拉力为 mgB若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小C若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时加速度agD若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳在腰间断裂时，小明的加速度 ag解析：选
5、B.根据平行四边形定则知，2Fcos 30mg，解得Fmg，故A错误；根据共点力平衡得，2Fcos mg，当悬点间的距离变小时，变小，cos 变大，可知橡皮绳的拉力变小，故B正确；当左侧橡皮绳断裂，断裂的瞬间，右侧橡皮绳的拉力不变，则重力和右侧橡皮绳拉力的合力与左侧橡皮绳初始时的拉力大小相等，方向相反，合力大小为mg，加速度为g，故C错误；当两侧为轻绳时，左侧绳断裂瞬间，右侧绳上拉力发生突变，将重力沿绳方向和垂直于绳方向正交分解，合力为mgsin 30，加速度为g，方向沿垂直于右侧绳的方向斜向下，故D错误5.(2020山东师大附中模拟)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
6、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B煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为C煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D黑色痕迹的长度为解析：选C.法一：公式法由牛顿第二定律可知煤块的加速度大小为ag，由于煤块与传送带之间要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即ag，则，A错误；煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的
7、时间t，此时煤块的位移x1，传送带的位移x2v，煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则xx2x1，C正确，B、D错误法二：图象法根据题意，由于煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度一定大于煤块的加速度，由题意作出煤块和传送带的速度时间图象，如图所示，由于二者最终的速度均为v，则t1、t2，煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移大小为图线Ob与横轴所围的面积，即xt2，黑色痕迹的长度为煤块相对传送带的位移，即图线Oa、ab、Ob所围的面积，则x(t2t1).二、多项选择题6高空滑索是一种勇敢者的运动项目如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会
8、出现如图甲、乙所示的两种情形不计空气阻力，则下列说法正确的是()A图甲所示的情形中，人只能匀加速下滑B图甲所示的情形中，钢索对人的作用力大小为C图乙所示的情形中，人匀速下滑D图乙所示的情形中，钢索对轻环无摩擦力解析：选ABC.题图甲所示的情形中，对人受力分析，如图甲所示，可知人所受合力方向斜向下，故人只能匀加速下滑，A正确；对人所受的力进行正交分解，钢索对人的作用力大小为FTmgcos 30，B正确；题图乙所示的情形中，对人受力分析，如图乙所示，故人匀速下滑，C正确；对题图乙中轻环受力分析，如图丙所示，钢索对轻环有摩擦力，D错误7(2020山东济南模拟)如图所示，在光滑的水平桌面上放一质量为m
9、A5 kg的物块A，A的上方放置一质量mB3 kg的滑块B，用一轻绳一端拴在物块A上，另一端跨过光滑的定滑轮拴接一质量mC2 kg的物块C，其中连接A的轻绳与水平桌面平行现由静止释放物块C，在以后的过程中，A与B之间没有相对滑动且A、B始终没有离开水平桌面(重力加速度g取10 m/s2)则下列说法正确的是()AA的加速度大小为2.5 m/s2BA的加速度大小为2 m/s2CA对B的摩擦力大小为6 NDA对B的摩擦力大小为7.5 N解析：选BC.把A、B、C作为整体研究，由牛顿第二定律得加速度a2 m/s2，即A的加速度大小为2 m/s2，B正确，A错误；以B为研究对象，由牛顿第二定律得A对B的
10、静摩擦力大小为fmBa6 N，C正确，D错误8.(2020山东潍坊模拟)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1kv，其中k为常数，则圆环运动过程中()A最大加速度为 B最大加速度为C最大速度为 D最大速度为解析：选AC.当F1mg时，由牛顿第二定律得F(kvmg)ma，当a0时，圆环的速度最大，即vmax，C正确，D错误三、非选择题9如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置(1)在该实验中必须采用控制变量法，应
11、保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图乙所示)分析此图线的OA段可得出的实验结论是_此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大解析：(1)因为要探究“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受的合外力(2)由于OA段aF关系图线为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比；由实验原理：mgMa得：a，而实际上a，可见AB段明显偏离直线是没有
12、满足Mm造成的答案：(1)小车的总质量小车所受的合外力(2)在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比C10.如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M1.5 kg的斜面，斜面部分光滑，底面与地面的动摩擦因数0.2，倾角37，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m0.5 kg的小球，弹簧劲度系数k200 N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体向右以a1 m/s2的加速度匀加速运动(已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：(1)F的大小；(2)弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小解析：(1)对整体应用牛顿第二定律：F(Mm)g(Mm)a解得：F6 N.(2)设弹簧的
13、形变量为x，斜面对小球的支持力为FN对小球受力分析：在水平方向：kxcos FNsin ma在竖直方向：kxsin FNcos mg解得：x0.017 m，FN3.7 N.答案：(1)6 N(2)0.017 m3.7 N11如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，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达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)根据vt 图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大
14、小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离x.解析：(1)由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 m/s21 m/s2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)对物块冲上木板匀减速阶段：1mgma1对木板向前匀加速阶段：1mg2(mM)gMa2物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段：2(mM)g(Mm)a3联立以上三式可得.(3)由vt图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离x对应题图中abc的面积，故x104 m20 m.答案：(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)(3)20 m
