1、章末质量检测(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。)1关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A物体受力才会运动B力使物体的运动状态发生改变C停止用力，运动的物体就会停止D力是物体保持静止或匀速直线运动状态的原因解析由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体运动，而是使物体的运动状态改变。如果物体原来的状态是运动的，不受力仍将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，因此A、C错误，B正确；物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律，并不是力作用的结果，
2、因此D错误。答案B2(2014河南省中原各校期中)如图1所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体M一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速直线运动时()图1A物体对左侧挡板的压力等于零B物体对左侧挡板的压力等于3 NC物体受到4个力的作用D弹簧对物体的压力等于6 N解析由木板与M一起以6 m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，可知M的加速度大小为6 m/s2，方向水平向左，故M所受合力FMa3 N，方向水平向左，对M受力分析，M受竖直向下的重力Mg，支持力FNMg，
3、竖直方向达到平衡，又因物体与木板之间无摩擦，故水平方向合力只能由弹簧弹力和挡板弹力提供，当F弹3 N时，恰好能提供合力，故M与挡板之间无弹力，物体只受3个力，故选A。答案A3(2014安徽安庆二模)如图2所示，一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为37的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行，在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止。已知弹簧的劲度系数为k，则该过程中弹簧的形变量为(已知：sin 370.6，cos 370.8)()图2A. B. C. 木D.解析假设小球只受到重力和斜面的支持力且和斜面一起以加速度a0向左匀加速运动，则a0gt
4、an 37g，当斜面体和小球以加速度ag水平向左匀加速运动时，受到重力、支持力和弹簧沿斜面向下的弹力作用，设弹簧的形变量为x，则有FNsin 37kxcos 37mg，FNcos 37kxsin 37mg，解得x，A正确。答案A4如图3所示，物块A、B叠放在水平桌面上，装砂的小桶C通过细线牵引A、B一起在水平桌面上向右加速运动。设A、B间的摩擦力为Ff1，B与桌面间的摩擦力为Ff2。若增大C桶内砂的质量，而A、B仍一起向右运动，且A、B的质量远大于桶和砂的质量，则摩擦力Ff1和Ff2的变化情况是()图3AFf1不变，Ff2变大 BFf1变大，Ff2不变CFf1和Ff2都变大 DFf1和Ff2都
5、不变解析对A、B两物体整体分析，由牛顿第二定律可知：FTFf2(mAmB)a1，所以A受到的摩擦力为Ff1mAa1，若增大C桶内砂的质量，则拉力FT增大，而B与桌面间的摩擦力Ff2为滑动摩擦力，故大小不变，故整体加速度a1增大，由于A、B仍一起向右运动，根据牛顿第二定律可知A受到的摩擦力变大。答案B5(2014泉州模拟)如图4所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2 kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10 N，方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g取10 m/s2)()图4A10 N B20 NC25 N D30 N解析施力F
6、前，对A、B整体受力分析如图所示，由平衡条件可知：kx2mg0施力F后，对A、B整体及A受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：F2mgkx2mamgFFNma联立得：FN25 N，选项C正确。答案C6将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的vt图象如图5所示，g取10 m/s2。下列说法中正确的是()图5A小球所受重力和阻力之比为51B小球上升过程与下落过程所用时间之比为23C小球落回到抛出点时的速度大小为8 m/sD小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态解析上升过程中mgFfma1，代入a112 m/s2，解得F
7、f2 N，小球所受重力和阻力之比为51，选项A正确；下落过程中mgFfma2，可得a28 m/s2，根据hat2可得，选项B错误；根据va2t2，t2 s可得v8 m/s，选项C正确；小球下落过程中，加速度方向竖直向下，小球处于失重状态，选项D错误。答案AC7如图6，水平传送带A、B两端相距s3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数0.1，取重力加速度大小g10 m/s2。工件滑上A端瞬时速度vA4 m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则()图6A若传送带不动，则vB3 m/sB若传送带以速度v4 m/s逆时针匀速转动，则vB3 m/sC若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，则vB3 m/s
8、D若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，则vB2 m/s解析工件在传送带上滑动时的加速度大小a1 m/s2。若传送带不动，工件做匀减速运动，由vv2(a)s，则vB3 m/s，选项A正确；若传送带做逆时针匀速转动或传送带做顺时针匀速转动的速度不超过3 m/s，则工件在传送带上都是做匀减速运动，vB3 m/s，选项B、C均正确，D错误。答案ABC8如图7甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t0时，将质量m1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g10 m/s2。则()图7A传送带的速率v01
9、0 m/sB传送带的倾角30C物体与传送带之间的动摩擦因数0.5D02.0 s内摩擦力对物体做功Wf24 J解析由vt图象可知，物体在传送带上先以a110 m/s2的加速度加速运动，再以a22 m/s2的加速度继续加速；t1.0 s时物体获得与传送带相同的速度v共v010 m/s，选项A正确。由牛顿第二定律得：mgsin mgcos ma1mgsin mgcos ma2s联立得：37，0.5，选项C正确，B错误。02.0 s内摩擦力做功Wfmgcos 37x1mgcos 37x2，由vt图象可求，x1110 m5 m，x2(1012)1 m11 m，解得Wf24 J，故选项D正确。答案ACD二
10、、非选择题(本题共4小题，共52分)9(15分)如图8所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图9所示的aF图象。 图8 图9(1)图线不过坐标原点的原因是_。(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。_(填“是”或“否”)。(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_kg。解析(1)aF图象与横轴交点为(0.1,0)，说明施加外力在0.1 N之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。(2)因传感器可直接
11、测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量。(3)aF图象斜率为，由图知图象斜率k1，则小车和传感器的总质量为1 kg。答案(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)否(3)110(12分)(2014蚌埠三县第二次联考)如图10，将质量m1 kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37，环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37的拉力F10 N，使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间动摩擦因数0.5。(g取10 m/s2)求：图10(1)F作用2 s时圆环的速度是多大？(2)2 s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距
12、离是多少？解析(1)由受力分析和牛顿第二定律及运动学规律可知Fcos 37mgsin 37Ffma1mgcos 37FNFsin 37，FfFN2 s时圆环的速度va1t1，v2 m/s(2)撤去外力后，由牛顿第二定律及运动学规律得：mgsin 37Ffma2，FNmgcos 37，FfFNt20.2 s，x1t20.2 m答案(1)2 m/s(2)0.2 m11(12分)如图11所示，在光滑的水平面上停放着小车B，车上左端有一小物体A，A和B之间的接触面前一段光滑，后一段粗糙，且与后一段间的动摩擦因数0.4，小车长L2 m，A的质量mA1 kg，B的质量mB4 kg。现用12 N的水平力F向
13、左拉动小车，当A到达B的最右端时，两者速度恰好相等，求A和B间光滑部分的长度。(g取10 m/s2)图11解析小车B从开始运动到小物体A刚进入小车B的粗糙部分的过程中，因小物体A在小车B的光滑部分不受摩擦力作用，故小物体A处于静止状态，设小车B此过程中的加速度为a1，运动时间为t1，通过的位移为x1，运动的最终速度为v1，则有：a1，v1a1t1，x1a1t当小物体A进入到小车B的粗糙部分后，设小车B的加速度为a2，小物体A的加速度为a3，两者达到相同的速度经历的时间为t2，且共同速度v2a3t2，则有a2，a3g，v1a2t2a3t2v1t2a2ta3tLx1综合以上各式并代入数据可得A和B
14、间光滑部分的长度：x10.8 m。答案0.8 m12(13分)如图12所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角37，A、B两端相距5.0 m，质量为M10 kg的物体以v06.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5。传送带顺时针运转的速度v4.0 m/s，(g取10 m/s2，sin 370.6 ，cos 370.8)求：图12(1)物体从A点到达B点所需的时间；(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？解析(1)设在AB上物体的速度大于v4.0 m/s时加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1设经t1物体速度与传送带速度相同，t1通过的位移x1设速度小于v时物体的加速度大小为a2mgsin mgcos ma2物体继续减速，设经t2物体到达传送带B点Lx1vt2a2t，tt1t2联立以上各式，代入数据解得t2.2 s(2)若传送带的速度较大，沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况加速度一直为a2，所以有Lv0ta2t2解得t1 s答案(1)2.2 s(2)1 s