1、第6章力与运动单元测试选择题:在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1在绕地球做匀速圆周运动的神舟六号飞船中，若宇航员带有以下仪表，则在舱内可以正常使用的是()A天平B弹簧测力器C机械手表 D水银温度计解析：选项A中天平是通过比较物体与砝码对托盘的压力来比较质量的，故无法使用.选项B中弹簧测力器虽然无法测出物体的重力，但可用于测量其他拉力.选项C中机械手表靠弹簧使指针转动，可以使用.选项D中水银温度计的工作原理为热胀冷缩，与重力及支持力无关，可以使用.答案：BCD2如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、
2、N固定于杆上，小球处于静止状态.设拔去销钉M的瞬间，小球加速度的大小为12m/s2.在不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，小球的加速度可能是(取g = 10m/s2)()A.22m/s2，方向竖直向上 B.22m/s2，方向竖直向下C.2m/s2，方向竖直向上D.2m/s2，方向竖直向下解析：拔去销钉M的瞬间，小球的加速度方向可能向上，也可能向下，因此本题有两个解.（1）拔去销钉M的瞬间，若小球的加速度向上，小球只受到重力和下面弹簧的弹力F1，且弹力一定向上，即处于压缩状态，有：F1 - mg = ma，F1 = m(ga)平衡时，上面弹簧的弹力为F1，则有：F1 = F1 - mg = ma，方
3、向向下由此可知，上面弹簧处于压缩状态.在不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，小球受重力和上面弹簧向下的弹力F1，根据牛顿第二定律有：F1mg = ma1解得：a1 = = ga = 22m/s2，方向竖直向下.（2）拔去销钉M的瞬间，若小球加速度向下，小球只受到重力和下面弹簧的弹力F2的作用，因a g，所以F2一定向下，即下面弹簧处于伸长状态，有：F2mg = ma，F2 = m(a - g)平衡时，上面弹簧的弹力为F2，则有：F2 = mgF2 = ma，方向向上.由此可知，上面弹簧处于伸长状态.在不拔去M而拔去N的瞬间，小球受重力和上面弹簧向上的弹力F2，根据牛顿第二定律有：F2 - mg =
4、 ma2解得：a2 = = a - g = 2m/s2，方向竖直向上.答案：BC3如图所示，光滑水平地面上的小车的质量为M，站在小车水平底板上的人的质量为m，且mM.人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间的摩擦.关于人和车一起向右加速运动的过程，下列说法正确的是()A人受到向左的摩擦力B人受到向右的摩擦力C人拉绳的力越大，人和车的加速度越大D人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大解析：设绳子的拉力为T时，人对车的摩擦力为f，取向右的方向为正方向，有：T - f = maTf = Ma解得：a = ，f = T当M m时，f为正，方向向右当M M2，则1 2
5、B若F1 = F2，M1 2C若F1 F2，M1 = M2，则1 2D若F1 2解析：设物块的质量为m，木板的长度为l.当F1 = F2时，两木板上物块的加速度相等，若M1 M2，有a1 a2，即在M1上的物块经过更短时间从木板上滑出，物块滑出时M1和M2的速度关系为1 2.反之，若M1 2.故选项A错误，B正确.当M1 = M2时，物块在木板上滑行时两木板的加速度相等，若F1 F2，则M1上的物块加速度更大，能在更短时间内滑出木板，滑出时木板的速度更小.故选项C错误，D正确.答案：BD8如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，弹簧上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木
6、块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，若木块能与托盘脱离，则木块即将脱离托盘时弹簧的长度为()Al0Bl0 - Cl0 - Dl0 - 解析：撤去外力后，m0、m一起向上先加速后减速运动，当向上加速或向上减速运动的加速度a小于g时，托盘对m有弹力作用，m与m0都不会分离.当弹簧恢复至原长时，m与m0的加速度都为重力加速度，它们之间没有相互作用力，若托盘再上升一微小高度x，则有a = g，m已和m0分离.故弹簧恢复至原长时，m0与m将要分离.答案：A9如图甲所示，小车上有一支架ABC，其中杆AB与斜面垂直，杆BC与斜面平行，在BC的末端有一个质量为m的小球.小车由静止释放后沿倾
7、角为的光滑斜面下滑，则杆对小球的弹力()A竖直向上，大小为mgB沿CB方向，大小为mgsinC垂直斜面向上，大小为mgcosD等于零解析：由题意知，小车、小球整体沿斜面向下的加速度a = gsin设BC杆对小球的弹力大小为F，方向与斜面方向成角，如图乙所示，沿斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系，则由牛顿第二定律可得：mgsin - Fcos = mgsinmgcos = Fsin解得： = 90，F = mgcos.答案：C10压电陶瓷是一种力电传感器，它两端电压随所受压力的增大而增大.有位同学利用压电陶瓷设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示.将压电陶瓷和一块挡板固定在绝缘小车
8、上，中间放置一个绝缘重球，它的直径略小于陶瓷和挡板间的距离.在小车向右做直线运动的过程中，电压表的示数如图乙所示，下列判断正确的是()A从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动解析：在t1t2时间内，陶瓷与小球之间的弹力均匀增加，小球和小车做加速度增大的加速运动.在t2t3时间内，陶瓷与小球之间的弹力恒定，小车做匀加速直线运动.答案：AC11如图所示，一质量M = 4kg、长L = 3m、上表面水平且光滑的木板，在水平向右、大小F = 8N的拉力作用下，以0 = 2m/s
9、的速度沿水平面向右匀速运动.某时刻将质量m = 1kg的铁块(看成质点)轻轻地放在木板的最右端.若保持水平拉力不变，则小铁块经过多长时间离开木板？解析：设木板与地面之间的动摩擦因数为，据题意在未放铁块时，有：F = Mg放上铁块后铁块在木板上保持静止，木板做匀减速运动，根据牛顿第二定律有：(Mm)g - F = Ma代入数据得：a = 0.5m/s2假设铁块一直在木板上，木板停下来的时间t0 = = 4s设木板经过t时间向右运动的位移为L，有：L = 0t - at2解得：t = 2s由于t t0，故小铁块经过2s后离开木板.答案：2s12图甲是一种升降电梯的原理图，A为载人箱，B为平衡重物，
10、它们的质量均为M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯中载人的质量为m，当电梯由静止开始以大小为a的加速度加速上升时，电动机需对平衡重物下面的钢索施加多大的拉力？(空气阻力、摩擦阻力、钢索的重力均不计)解析：设电梯以大小为a的加速度加速上升时，悬挂电梯和平衡重物的钢索的张力为T1，平衡重物下面的钢索的张力为T2.则A、B的受力情况如图乙、丙所示.由牛顿第二定律，对A有：T1 - (Mm)g = (Mm)a对B有：T2Mg - T1 = Ma解得：T2 = (2Mm)amg.答案：(2Mm)amg13如图甲所示，水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰好使物体A、B、C保持相对静止.已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？解析：如图乙所示，设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线夹角为.由牛顿运动定律，对A、B、C组成的整体有：F = 3ma对B有：F - T = ma对C有：Tcos = mgTsin = ma解得：F = mg.答案：mg