1、模块综合检测(B)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.竖直墙面上有一只壁虎水平向左做匀加速直线运动,此过程中壁虎受到摩擦力的方向是()A.斜向右上方 B.斜向左上方C.水平向左 D.竖直向上解析:由于壁虎向左做加速直线运动,即壁虎所受合力水平向左,在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力,由平行四边形定则可知,摩擦力方向斜向左上方,故选项A、C、D错误,选项B正确.答案:B2.押加是一项体育项目,又称为大象拔河.比赛中,两个人用腿、腰、肩和颈的力量拖动布带奋力互拉,如图所示.如果布带质量不计,且保持水
2、平,甲、乙两人在押加比赛中甲获胜,则下列说法正确的是()A.甲对乙的拉力大小始终大于乙对甲的拉力大小B.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小C.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小D.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小解析:甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,故选项B正确.答案:B3.如图所示,木板B放在光滑的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平拉力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,这时绳水平,绳拉力为FT.下列说法正确的是()A.拉力FT与拉力F大小相
3、等B.木块A受到的是静摩擦力,大小等于FTC.木板B受到一个静摩擦力、一个滑动摩擦力,合力大小等于FD.若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力为2F解析:A、B之间有相对运动,所以A、B之间的摩擦力是滑动摩擦力;对A进行受力分析可知,B对A的滑动摩擦力Ff=FT;对B进行受力分析可知,水平方向B受拉力F和A对B的滑动摩擦力Ff,由牛顿第三定律可知Ff=Ff,B做匀速直线运动,所受合力为0,所以F=Ff,所以FT=F.综上所述,选项A正确.答案:A4.某军事试验场正在平地上试验地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,导弹的v-t图像如图所示,则下述说法正确的是()A.在01 s内导弹匀速上升
4、B.在12 s内导弹静止不动C.3 s末导弹的加速度方向改变D.5 s末导弹恰好回到出发点解析:由题图可知,01 s内导弹的速度随时间均匀增加,故导弹做匀加速直线运动,故A错误;12 s内物体的速度一直不变,故导弹是匀速上升,故B错误;3 s末图线的斜率没发生改变,故加速度方向没变,故C错误;前3 s内物体在向上运动,上升的高度为(1+3)302 m=60 m;3到5 s内导弹下落,下落高度为12260 m=60 m,故说明导弹5 s末的位移为零,回到出发点,故D正确.答案:D5.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与水平地面间的动摩擦因数相同,分别受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,
5、受到的摩擦力的大小关系是() 甲 乙 丙A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大解析:三个物体沿地面滑动,受到的摩擦力均为滑动摩擦力,且Ff=FN.FN甲=mg-Fsin ,FN乙=mg+Fsin ,而FN丙=mg,因此,乙受到的摩擦力最大,甲受到的摩擦力最小,选项C正确.答案:C6.蹦极是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的位置,人在从P点落下到最低点c的过程中(忽略空气阻力)()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B.人到a点后由于绳
6、的拉力作用,开始做减速运动C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D.在c点,人的速度为0,加速度为0解析:人在Pa段只受重力,做自由落体运动,处于完全失重状态;在ab段,人虽然受到绳子的拉力,但绳子的拉力小于重力,继续做加速运动;在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态;在c点,人的速度为0,此时拉力大于重力,加速度向上.综上分析,选项A正确.答案:A7.一辆轿车和一辆卡车在同一平直公路上相向匀速直线行驶,速度大小均为30 m/s.为了会车安全,两车车头距离为100 m 时,两车同时开始减速,轿车和卡车的加速度大小分别为5 m/s2和10 m/s2,两车速度减小为20 m/s时,
7、又保持匀速直线运动,轿车车身长5 m,卡车车身长15 m,则两车的错车时间为()A.0.3 sB.0.4 s C.0.5 sD.0.6 s解析:设轿车减速到v=20 m/s所需时间为t1,运动的位移为x1,则有 t1=v0-va1=30-205 s=2 s,x1=v0+v2t1=30+2022 m=50 m.设卡车减速到v=20 m/s所需时间为t2,运动的位移为x2,则有t2=v0-va2=30-2010 s=1 s,x2=v0+v2t2=30+2021 m=25 m,故在2 s末时,两车车头的间距为x=l-x1-x2-v(t1-t2)=5 m.从2 s后,两车车头相遇还需要的时间为t,则有
8、x=vt+vt,解得t=18 s,两车车尾相遇还需要的时间为t,则有x+5 m+15 m=vt+vt,解得t=58 s,故错车时间为t=t-t=0.5 s,故选项C正确.答案:C二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.如图所示,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45.已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持
9、不变B.M所受细绳的拉力大小一直增大C.M所受斜面的摩擦力大小一直增大D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大解析:分别以物块N、M为研究对象,受力分析如图甲、乙所示. 甲 乙由图甲可知,N在水平向左的拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力FT逐渐增大.对M进行受力分析可知,若起初M受到的摩擦力Ff沿斜面向下,则随着绳子拉力FT的增大,则摩擦力Ff逐渐增大;若起初M受到的摩擦力Ff沿斜面向上,则随着绳子拉力FT的增大,摩擦力Ff可能先减小后增大.故选项B、D正确.答案:BD9.如图甲所示,光滑水平面上静置一块薄长木板,长木板上表面粗糙,其
10、质量为m0.t=0时,质量为m的木块以速度v水平滑上长木板,此后木板与木块运动的v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()甲乙 A.m0=mB.m0=2mC.木板的长度为8 mD.木板与木块间的动摩擦因数为0.1解析:木块在木板上运动过程中,在水平方向上只受到木板的滑动摩擦力,设木块的加速度为a,则mg=ma,而v-t图像的斜率表示加速度,故a=7-32 m/s2=2 m/s2,解得=0.2,选项D错误.设木板的加速度为a0,对木板进行受力分析可知mg=m0a0,a0=2-02 m/s2=1 m/s2,解得m0=2m,选项A错误,选项B正确.从题图乙可知木块和木板最终分离
11、,二者的v-t图线与t轴所围的面积之差等于木板的长度,故l=12(7+3)2 m-1222 m=8 m,选项C正确.答案:BC10.为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查.图甲所示为乘客在进入火车站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检査时的情景.图乙所示为水平传送带装置示意图.紧绷的传送带始终以v=1 m/s的恒定速率运行,乘客将一质量为4 kg的行李无初速度地放在传送带左端的a点,设行李与传送带之间的动摩擦因数=0.1,a、b间的距离为2 m,g取10 m/s2.下列速度时间(v-t)图像和位移时间(x-t)图像,能正确反映行李在a、b
12、之间的运动情况的是() 甲 乙 A B C D解析:本题以传送带为模型考查牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,解决本题的关键是清楚行李在传送带上的运动规律,通过牛顿第二定律和运动学公式综合求解.行李放上传送带后,受到向右的摩擦力,加速度为a=mgm=g=1 m/s2,行李做匀加速直线运动,速度达到传送带速度经历的时间为t1=va=1 s,而匀加速的位移x1=12at12=0.5 m2 m,故此后的x2=1.5 m做匀速直线运动,v=1 m/s,时间t2=x2v=1.5 s.行李先匀加速再匀速,速度时间图像为倾斜直线和平行于t轴的直线,选项A正确,选项B错误;位移时间图像为抛物线和倾斜直线,选项
13、C正确,选项D错误.答案:AC三、非选择题:共54分.11.(6分)如图甲所示,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材:铁架台、长木板、铁块、刻度尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交变电源、纸带等.回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数=(用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示).甲(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角=30.接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图乙所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出),g取9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为(
14、结果保留2位小数).乙解析:(1)由mgsin -mgcos =ma,解得=gsin-agcos.(2)由逐差法a=s-s9t2得s=(76.39-31.83)10-2 m=0.445 6 m,t=0.1 s,s=(31.83-5.00)10-2 m=0.268 3 m,故a=1.97 m/s2,代入=gsin-agcos,解得=0.35.答案:(1)gsin-agcos(2)0.3512.(9分)甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要
15、的信息,在此实验中还必须使用的器材是.A.刻度尺B.停表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法. .(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm,则该地的重力加速度大小为g=m/s2.(结果保留2位有效数字)解析:(1)此实验用数码相机替代打点计时器,但实验原理是相同的,仍然需要用刻度尺测量点与点之间的距离,所以要从拍得的照片中获取必要的信息,还必须使用的器材是刻度尺,故选项A正确.(2)将刻度尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近刻度尺.(3)根据匀变速直线运动的规律h=gt2,该地的重力加速度大小为g=0.587-0.
16、245-0.2450.12 m/s2=9.7 m/s2.答案:(1)A (2)将刻度尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近刻度尺 (3)9.713.(10分)一个质量为m=60 kg的人站在电梯内,当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速下降时,人的受力情况如图所示,其中电梯底板对人的支持力为FN=480 N,g取10 m/s2.求:(1)电梯加速度a的大小;(2)电梯运动时间t=0.5 s时,电梯的速度大小.解析:(1)人受重力和支持力,根据牛顿第二定律,mg-FN=ma,解得a=2 m/s2.(2)电梯做初速度为0的匀加速直线运动,根据速度与时间的关系,v=at=20.5 m/s=1 m/s.答案:(1
17、)2 m/s2(2)1 m/s14.(13分)如图所示,一质量m0=5 kg、长l=5 m的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车上表面距地面的高度h=0.8 m,一质量m=1 kg可视为质点的滑块以v0=8 m/s的水平初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数=0.5,g取10 m/s2.(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;(2)求滑块经过多长时间滑动到平板车的右端.解析:(1)对滑块,mg=ma1,a1=g=5 m/s2;对平板车,mg=m0a2,解得a2=mgm0=0.51105 m/s2=1 m/s2.(2)设经过t时间滑块从平板车上滑出,滑块的位移x
18、1=v0t1-12a1t12,平板车的位移x1=12a2t12,根据几何关系,有x1-x1=l,联立解得t1=53 s或1 s,因为1 s时滑块已经滑到右侧,故53 s舍去.答案:(1)5 m/s21 m/s2(2)1 s15.(16分)如图所示,斜面与水平面的夹角为37,物体A的质量为2 kg,与斜面间的动摩擦因数为0.4.sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2;假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)求A受到斜面的支持力大小.(2)若要使A在斜面上静止,求物体B的质量的最大值和最小值.解析:(1)对A进行受力分析,如图所示.(摩擦力方向不能确定,假设沿斜面向下)根据正
19、交分解,y轴上合力为0,即FN=mAgcos 37,代入数据可得FN=16 N,所以A受到斜面的支持力大小为16 N.(2)根据题意,物体A与斜面之间的最大静摩擦力Ffmax=FN=6.4 N.当物体A受到的摩擦力等于最大静摩擦力,且方向沿斜面向上时,根据受力平衡有FT1+Ffmax=mAgsin 37,此时拉力FT1最小;当物体A受到的摩擦力等于最大静摩擦力,且方向沿斜面向下时,根据受力平衡有FT2=Ffmax+mAgsin 37,此时拉力FT2最大.B物体也处于平衡状态,由受力分析得FT1=mB1g,FT2=mB2g,解得FT1=5.6 N,FT2=18.4 N,则物体B的质量的最小值mB1=0.56 kg,物体B的质量的最大值mB2=1.84 kg.答案:(1)16 N(2)1.84 kg0.56 kg
