1、第四章测评A(基础过关)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。其中第17题为单选题;第810题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:
2、亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,选项A错误;牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点,得出了选项D的正确观点,选项B、C、D都正确。答案:A2.人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷,但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷。下列说法中正确的是()A.赤脚时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力B.赤脚时,人对沼泽面的压力大于沼泽面对人的支持力C.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力D.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力解析:人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定律知,无论在什么状态下,作用力和反作用力总是等
3、大反向,故C正确,A、B、D错误。答案:C3.中国三一重工的一台62 m长的泵车,参与某次消防救火冷却作业,对泵车在水平路面上以加速度a做匀加速运动的过程,下列分析正确的是()A.泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力B.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力C.开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性D.若泵车发动机的牵引力增为原来的2倍时,泵车的加速度将大于2a解析:泵车受到的重力和泵车对地面的压力作用在两个物体上,不可能是平衡力,选项A错误;轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的摩擦力,选项B错误;惯性只与质量有关,司机的惯性无法利用安全带改变,选项C错误;2F牵-F阻=2(
4、F牵-F阻)+F阻2(F牵-F阻),当牵引力变为原来的2倍时,泵车所受的合力将大于原来的2倍,泵车的加速度将大于2a,选项D正确。答案:D4.蹦极是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下,弹性绳被拉展前做自由落体运动,弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中,下列说法中正确的是()A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态,弹性绳拉展后运动员处于超重状态B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态,后处于失重状态D.运动员一直处于失重状态解析:弹性绳被拉展前做自由落体运动时,处于完全失重状态;
5、弹性绳拉展后到弹力大小等于重力大小之前,运动员受的合力向下,加速度向下,处于失重状态;当弹力大小大于重力大小时,运动员受的合力方向向上,加速度向上,处于超重状态,选项B正确。答案:B5.如图所示,光滑的水平桌面上叠放着的A、B两个物体,在一个水平向右的恒定的拉力F作用下,以共同的速度和加速度一起向右加速运动。则此时关于对B物体的受力分析,说法正确的是()A.B物体只受到竖直向上的支持力和重力B.B物体受到水平向右的拉力F和水平向左的滑动摩擦力C.B物体只受到重力、A物体的支持力和水平向右的静摩擦力D.B物体受到水平向左的滑动摩擦力解析:因为A、B两物体以共同的速度和加速度一起向右加速运动,故B
6、物体有向左滑动的趋势,则此时对B物体进行受力分析可得,物体在竖直方向受向下的重力和竖直向上的支持力并平衡,水平方向上受向右的静摩擦力作用,故选项C正确。答案:C6.导学号19970137如图所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N。关于物体受力的判断(g取9.8 m/s2),下列说法正确的是()A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的摩擦力大小为 N,方向沿斜面向上D.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向垂直
7、斜面向上解析:物体的重力下滑分量可知为4.9 N,弹簧拉力为4.9 N,物块沿斜面方向受力平衡,所以摩擦力应为0。答案:A7.一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()解析:物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,有当FfFfmax时,a=0;当FfFfmax时,F=ma+Ff,选项C正确。答案:C8.如图所示,质量为m=1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10 m/s时,给物体施
8、加一个与速度方向相反的大小为F=2 N的恒力,在此恒力作用下(g取10 m/s2)()A.物体经10 s速度减为零B.物体经2 s速度减为零C.物体速度减为零后将保持静止D.物体速度减为零后将向右运动解析:物体受到向右的滑动摩擦力,大小Ff=FN=G=3 N,根据牛顿第二定律得a= m/s2=5 m/s2,方向向右,物体减速到零所需时间t= s=2 s,选项A错误、B正确;减速到零后,因FFmax,物体将处于静止状态,不再运动,选项C正确、D错误。答案:BC9.如图所示,两个质量分别为m1=1 kg、m2=4 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30 N
9、、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是()A.弹簧测力计的示数是25 NB.弹簧测力计的示数是28 NC.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s2D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2解析:以m1、m2以及弹簧测力计为研究对象,则整体向右的加速度a=2 m/s2;再以m1为研究对象,设弹簧的弹力为F,则F1-F=m1a,则F=28 N,选项A错误、B正确;突然撤去F2的瞬间,弹簧的弹力不变,此时m2的加速度a=7 m/s2,选项C正确;突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力也不变,此时m1的加速度a=28 m/s2,选项D错
10、误。答案:BC10.如图所示,甲图为光滑水平面上质量为M的物体,用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连,由静止释放,乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用,拉力F的大小与m的重力相等,由静止释放,开始时M距桌边的距离相等,则()A.甲、乙两图中M的加速度相等均为B.甲图中M的加速度为aM=,乙图中M的加速度为aM=C.乙图中绳子受到的拉力较大D.甲图中M到达桌边用的时间较长,速度较小解析:对乙图:F=Ma,又F=mg,故a=,对甲图中的m:mg-FT=ma对甲图中的M:FT=Ma解得a=,故A错,B、C对;由x=at2,v2=2ax知x相同时,甲图中M的加速度小,
11、时间长,速度小,D对。答案:BCD二、实验题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)11.(8分)如图所示,在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学保持木板水平,调节盘和重物的总质量,使小车能拖动纸带沿木板匀速运动,记下此时盘和重物的总质量m0、小车的总质量M。已知重力加速度为g。(1)在探究加速度与力的关系时,若测得盘和重物的总质量为m(mM),则小车所受的合外力为;当改变盘和重物的总质量重做实验时,(选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。(2)在探究加速度与质量的关系时,当改变小车的总质量时,(选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。解析:(1)由题意知小车运动时受
12、的摩擦力为m0g。实验中,因盘和重物的总质量为mM,故绳中的拉力大小可认为等于mg,因此小车受的合力为(m-m0)g;当改变盘和重物的总质量重做实验时,小车受的摩擦力不变,所以不需要重新平衡摩擦力。(2)当改变小车的总质量时,小车受的摩擦力会发生变化,因此就得需要重新平衡摩擦力。答案:(1)(m-m0)g不需要(2)需要12.(8分)某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图如图所示,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得。(1)关于该实验,下列
13、说法中正确的是。A.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高B.电火花计时器使用交流电源C.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平D.实验中只要满足小车的总质量远大于砝码和小桶的总质量,小车受的合力就认为等于砝码和小桶的总重力(2)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:次数12345小车的加速度a/(ms-2)1.251.000.800.500.40小车的质量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250小车质量的倒数m-1/kg-12.502.001.601.000.80利用上表数据,
14、在坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映a与m关系的图象。(3)上题中该小车受到的拉力F为 N。解析:(1)把木板D的左端适当垫高,即可平衡摩擦力,选项A正确;电火花计时器使用交流电源,选项B正确;木板D的左端被垫高后,图中细线与木板平行,处于倾斜状态,选项C错误;实验中平衡摩擦力后,若小车的总质量远大于砝码和小桶的总质量,小车受的合力就认为等于砝码和小桶的总重力,选项D错误。(2)图象如图所示。(3)图线的斜率表示小车受的合力,从图线上取两点,可得斜率k=0.5,即小车受的合力为0.5 N。答案:(1)AB(2)见解析图(3)0.5三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写
15、出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为多少?解析:设楔形石块侧面所受弹力的大小为F,石块受力如图,根据力的平衡可得mg=2Fcos(90-)所以F=。答案:14.(10分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝。假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动,飞船由6 000 m的高空静止下
16、落,可以获得持续25 s之久的失重状态,你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验,已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为其重力的0.04,重力加速度g取10 m/s2,试求:(1)飞船在失重状态下的加速度大小;(2)飞船在微重力状态中下落的距离。解析:(1)设飞船在失重状态下的加速度为a,由牛顿第二定律得mg-Ff=ma又Ff=0.04mg,即mg-0.04mg=ma解得a=9.6 m/s2。(2)由x=at2得x=9.6252 m=3 000 m。答案:(1)9.6 m/s2(2)3 000 m15.导学号19970138(14分)质量为m=4 kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=1
17、0 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20 m,物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g取10 m/s2,求:(1)物块在力F作用过程发生位移x1的大小;(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。解析:(1)设小物块在力F撤去前、后的加速度分别为a1、a2,根据牛顿第二定律有F-mg=ma1解得a1=0.5 m/s2mg=ma2解得a2=2 m/s2设刚撤去力F时小物块的速度为v,则物块在力F作用过程发生的位移x1=撤去力F后小物块滑动的距离x2=由题意知x=x1+x2解得v=4 m/s则物块在力F作用过程发生的位移x1= m=16 m。(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t= s=2 s。答案:(1)16 m(2)2 s
