1、滚动测试三第一三章综合测试(时间:60分钟满分:110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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,某同学面向行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里。这位同学发现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来,则可判断()A.列车正在刹车B.列车突然加速C.列车突然减速D.列车仍在做匀速直线运动解析:原来小球相对列车静止,现在这位同学发现面前的小球相对列车突然向他滚来,说明列车改变了原来的运动状态,速度增加了,因此B正确。答案:B2.
2、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小解析:对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。B与A具有相同的运动状态,取A、B系统整体分析有fAB=(mA+mB)g=(mA+mB)a,a=g,取B为研究对象,由牛顿第二定律有fB=mBa=常数,物体B做速度方向向右的匀减速直线运动,故而加速度方向向左。答案:A3.如图所示,cd为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保
3、持相对杆静止,M又通过轻绳悬吊着一个小铁球m,而M、m均相对小车静止,轻绳向左偏离竖直方向的夹角为。则()A.横杆对M的弹力为(M+m)gB.小车一定向右做匀加速运动C.轻绳的拉力为D.当小车的加速度变大时,角不变解析:取M、m为一整体,由牛顿第二定律可知,横杆对M的摩擦力f=(M+m)a,横杆对M的支持力FN=(M+m)g,A正确;由于小车的运动方向未知,所以小车可能向右做匀加速直线运动,也可能向左做匀减速直线运动,B错误;对m受力分析,设轻绳的拉力为FT,则有:FTcos=mg,FTsin=ma,tan=,FT=,可见当a变大时,tan值变大,角变大,故C、D错误。答案:A4.在电梯内的地
4、板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体。当电梯静止时,弹簧被压缩了x;当电梯运动时,弹簧又被继续压缩了。则电梯运动的情况可能是()A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为的加速度加速下降D.以大小为的加速度减速下降解析:因为电梯静止时,弹簧被压缩了x,由此可以知道,mg=kx,当电梯运动时,弹簧又被继续压缩了,弹簧的弹力变大了,所以合力应该是向上的,大小是mg,由牛顿第二定律mg=ma,所以加速度大小为。此时物体有可能向上加速,也可能向下减速,所以D正确。答案:D5.在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与
5、甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中()A.F1缓慢增大,F2缓慢增大B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2始终不变D.F1先减小后增大,F2始终不变解析:对整体,受力分析如图甲所示,垂直斜面方向只受两个力:甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力F2,且F2-(m甲+m乙)gcos=0,即F2保持不变,由牛顿第三定律可知,甲对斜面的压力F2也保持不变;乙的受力分析如图乙、丙所示,当甲
6、缓慢下移时,N与竖直方向的夹角减小,F1减小。答案:C6.一人站在运行的电梯中,电梯加速下降和减速下降时,电梯底板对人的支持力的情况是()A.电梯加速下降时,底板对人的支持力小于人受的重力B.电梯加速下降时,底板对人的支持力大于人受的重力C.电梯减速下降时,底板对人的支持力小于人受的重力D.电梯减速下降时,底板对人的支持力大于人受的重力解析:电梯减速下降时,加速度竖直向上,人处于超重状态,人对电梯底板的压力大于人受的重力,由F-mg=ma得F=m(g+a)mg,C错误,D正确;电梯加速下降时,加速度竖直向下,人处于失重状态,人对电梯底板的压力小于人受的重力,mg-F=ma得F=m(g-a)mg
7、,A正确,B错误。答案:AD7.如图所示,甲、乙两物体在同一条直线上运动,折线是物体甲运动的图象,直线是物体乙运动的图象,则下列说法中正确的是()A.甲、乙两物体运动方向相反B.甲物体做匀速直线运动,速度大小为7.5 m/sC.乙做匀减速直线运动,加速度是-5 m/s2D.甲、乙两物体在距甲的出发点60 m处相遇解析:题图是位移图象,斜率表示速度,由图象知A正确;甲物体前2 s做匀速直线运动,后停了4 s,又做匀速直线运动,B错误;乙物体做匀速直线运动,加速度是0,C错误;由图象知D正确。答案:AD8.如图所示,小球P、Q的质量相等,其间用轻弹簧相连,光滑斜面的倾角为,系统静止时,弹簧与轻绳均
8、与斜面平行,则在轻绳被突然剪断的瞬间,下列说法中正确的是()A.两球的加速度大小均为gsinB.Q球的加速度为零C.P球的加速度方向沿斜面向上,Q球的加速度方向沿斜面向下D.P球的加速度大小为2gsin解析:在轻绳被突然剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,Q球所受的合力不变,加速度为零,B正确;但绳子的拉力(2mgsin)立刻变为零,P球所受的合力(弹簧的拉力和重力沿斜面向下的分力)的大小为2mgsin,故P球的加速度大小为2gsin,D正确。答案:BD二、实验题(共15分)9.(7分)某同学用如图甲所示装置做探究弹簧弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下
9、端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8 m/s2)砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10-2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50甲(1)根据所测数据,在如图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量m的关系曲线。乙(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律。这种规格弹簧的劲度系统为N/m。解析:(1)用描点法作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线如图所示。(2)根据所画出的弹簧
10、指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线可知,在砝码质量小于500 g即弹力小于4.9 N时弹力大小与弹簧伸长成正比,满足胡克定律。由图线可知,当F=4.9 N时,弹簧伸长x=34.60 cm-15.00 cm=19.60 cm,由F=kx可知这种规格弹簧的劲度系数为k=25.0 N/m。答案:(1)如图所示(见解析)(2)04.9 N25.010.图1(8分)图1为“探究加速度与外力、质量的关系”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮
11、的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是。A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是。A.M=20 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.M=200
12、 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图2是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点的间距(见纸带)。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=m/s2(结果保留两位有效数字)。图2解析:(1)操作目的是平衡摩擦力,所以应撤去砂和砂桶,使小车仅与纸带相连,若此时的运动是匀速运动,说明恰好平衡摩擦
13、力。(2)用砂桶和砂子的总重力当作拉小车的力,则应该让砂桶和砂子的质量远小于小车的质量。(3)依据题意得出s1=4.22 cm,s2=4.65 cm,s3=5.08 cm,s4=5.49 cm,s5=5.91 cm,s6=6.34 cm,然后采用逐差法求加速度,取平均值,保留两位有效数字。a=0.42 m/s2。答案:(1)B(2)C(3)0.42三、计算题(本题共3小题,共47分)11.(15分)如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,在C上左端和距左端s处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数为,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初
14、速度v0向右做匀减速运动,设物块B与木板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)物块A运动过程中,物块B受到的摩擦力大小;(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足的条件。解析:(1)设A在C板上滑动时,B相对于C板不动,则对B、C有mg=2maa=B受到的摩擦力fB=ma=mg由于fB。答案:(1)mg(2)v012.(15分)(2013河南洛阳统测)一足够长的水平传送带,以v1=2 m/s的速度匀速运动。将一粉笔头无初速度地放在传送带上,当其达到与传送带相对静止时产生的划痕长L1=4 m。(1)求粉笔头与传送带之间的动摩擦因数。(2)若关闭发动机让传送带以a2=1.5 m/s
15、2的加速度减速运动,同时将该粉笔头无初速度地放在传送带上,求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L2。(取g=10 m/s2)解析:(1)设二者之间的动摩擦因数为,第一次粉笔头打滑的时间为t,则依据传送带比粉笔头位移大L1得:v1t-t=L1粉笔头的加速度a1=g=解得:=0.05(2)传送带减速运动时,粉笔头先加速到与传送带速度相同,然后减速到零设二者达到的相同速度为v共,由运动的等时性得:,解得:v共=0.5 m/s此过程中传送带比粉笔头多走的位移s1=1 m粉笔头减速到零的过程中粉笔头比传送带多走的位移s2=m粉笔头相对传送带滑动的位移大小为:L2=s1-s2=0.83 m答案:(1)0.05
16、(2)0.83 m13.(17分)(2013安徽五校质检)如图所示,在水平地面上有一木板A,木板A长L=6 m,质量为M=8 kg,在水平地面上向右做直线运动,某时刻木板A的速度v0=6 m/s,在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32 N,与此同时,将一个质量为m=2 kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),P点到木板A右端的距离为1 m,木板A与地面间的动摩擦因数为=0.16,小物块B与木板A间有压力,由于木板A与小物块B之间光滑不存在相互的摩擦力,A、B是各自独立的物体,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求: (1)小物块B从轻
17、放到木板A上开始,经多长时间木板A与小物块B速度相同。(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程,恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度。解析:(1)由于小物块B与木板A间无摩擦,则小物块B离开木板A前始终对地静止,木板A在恒力F和摩擦力的共同作用下先向右匀减速运动后向左匀加速运动,当木板A向右速度减为零时两者同速,设此过程用时t1,研究木板A向右匀减速运动的过程,对木板A应用牛顿第二定律得F+(M+m)g=Ma1解得a1=6 m/s2木板A向右匀减速的时间t1=1 s木板A向右匀减速的位移s1=3 mL-1 m=5 m则小物块B还在木板A上此时两者同速。(2)木板A向左匀加速的位移s2=s1+1 m=4 m时小物块B离开木板A,小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程,恒力F对木板A所做的功:W=-Fs1+Fs2=32 J研究木板A向左的匀加速过程,对木板A应用牛顿第二定律得F-(M+m)g=Ma2,解得a2=2 m/s2此时木板A的速度v=4 m/s。答案:(1)1 s(2)32 J4 m/s
