1、第6章力与运动单元测试(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1下列说法正确的是 ()A高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客都具有惯性B短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C抛出去的标枪和手榴弹都是靠惯性向远处运动的D把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故解析：惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性，故A、C项正确而质量是惯性大小的唯一量度，故B项错由静止释放的小球的惯性是要保持原来的静止状态，而下落是由于重力迫使它改变了静止状态，故D项错答案：AC2汽车拉着拖车在水平
2、道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知 ()A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：汽车与拖车间的相互作用力总是大小相等、方向相反，故A错B对因拖车加速前进，故拉力大于阻力，C对D错答案：BC3如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力fa 0，b所受摩擦力fb = 0。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）abAfa大小不变 Bfa方向改变Cfb仍然为零 Dfb方向向右解析：
3、对b进行受力分析，剪断前b受重力、支持力、向左弹簧的拉力和绳的拉力由于它所受摩擦力，所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力，当将右侧细绳剪断瞬间，绳的拉力消失，但弹簧的拉力不变，所以b受摩擦力方向向右，C错误，D正确；由于细绳剪断瞬间，弹簧的弹力不变，所以大小不变，A正确，B错误。答案：AD4一物体从静止开始由倾角很小的光滑斜面顶端滑下，保持斜面底边长度不变，逐渐增加斜面长度以增加斜面倾角在倾角增加的过程中(每次下滑过程中倾角不变)，物体的加速度a和物体由顶端下滑到底端的时间t的变化情况是()Aa增大，t增大Ba增大，t变小Ca增大，t先增大后变小Da增大，t先变小后增大解析：由mgsinma可
4、得agsin.物体的加速度a随的增大而增大，设斜面底边长为s0.由at2可得，t .可见随的增大，物体由顶端滑到底端的时间t先变小后增大当45时，时间t最短，故只有D正确答案：D5物体在与其初速度始终共线的合力F的作用下运 动取v0方向为正，合力F随时间t的变化情况如图2所示则在0t1这段时间内 ()A物体的加速度先减小后增大，速度先减小后增大B物体的加速度先增大后减小，速度先增大后减小 图2C物体的加速度先减小后增大，速度一直增大D物体的加速度先减小后增大，速度先增大后减小解析：由Fma可知，物体的加速度先变小后增大，又因取v0的方向为正方向，由图可知合力F始终为正值，故物体加速度的方向与初
5、速度的方向始终同向，物体的速度一直增大，所以只有C正确答案：C6水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查如图3所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持v1 m/s的恒定速率运行旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，AB间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v1 m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李，则 ()图3A乘客与行李同时到达BB乘客提前0.5 s到达BC行李提前0.5 s到达BD若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李
6、开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动加速度为ag1 m/s2，历时t11 s达到共同速度，位移s1t10.5 m，此后匀速运动t21.5 s到达B，共用2.5 s乘客到达B，历时t2 s，故B正确若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间tmin 2 s，D项正确答案：BD7如图4所示，两个质量分别为m12 kg、m23 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F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 ()图4A弹簧测力计的示数是10 NB弹簧测力计的示数是50 NC在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不
7、变D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变解析：设弹簧的弹力为F，加速度为a.对系统：F1F2(m1m2)a，对m1：F1Fm1a，联立两式解得：a2 m/s2，F26 N，故A、B两项都错误；在突然撤去F2的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没变化，弹簧上的弹力不变，故C项正确；若突然撤去F1，物体m1的合外力方向向左，而没撤去F1时合外力方向向右，所以m1的加速度发生变化，故D项错误答案：C8如图5所示，带有长方体盒子的斜劈A放 在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰 与盒子前、后壁P、Q点相接触若使斜劈A在斜面体C上
8、静止不动，则P、Q对球B无压力以下说法正确的是 () 图5A若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P点对球B有压力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对B均无压力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对B均无压力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力解析： 若C的斜面光滑，由牛顿第二定律可知，A、B一起下滑或以一 初速度沿斜面向上滑行的加速度a1gsin，方向沿斜面向下隔离球B受力分析如图所示，水平方向应用牛顿第二定律可得：FQma1cos，故Q点对B有压力，A、B均错误若斜劈A沿斜面匀速下滑，球B的加速度为0，球水平方向合力为零，P、Q均
9、对B无压力，C正确；若斜劈A沿斜面加速下滑，则有FQmacos0，即Q点对球B有压力，D正确答案：CD9如图6所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为.小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时()图6A横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力不变C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍解析：取M、m为一整体，由牛顿第二定律可知，横杆对M的摩擦力Ff(Mm)a，横杆对M的支持
10、力FN(Mm)g，当加速度增加到2a时，Ff增加到原来的2倍，而FN不变，故A、B均正确；对m受力分析，设细绳的拉力为FT，则有：FTcosmg，FTsinma，tan，FT，可见当a变为2a时，tan值加倍，但并不增加到原来的2倍，FT也不增加到原来的2倍，故C、D均错误答案：AB10如图7所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m上、下滑动的整个过程中 () A地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变C地面对斜劈M的支持力大于(Mm)gD物块m向上、向下滑动时加
11、速度大小相同解析：物块m向上滑动时的加速度a上gsingcos，下滑时的加速度a下gsingcos，故D错误；由于物体上滑和下滑时的加速度均沿斜面向下，故整体有竖直向下的分加速度，整体处于失重状态，地面对斜劈M的支持力小于(Mm)g，C错误；水平方向整体只有向左的加速度，故整体在水平方向上有向左的合力，也即地面对斜劈M的摩擦力方向始终水平向左，所以A错误，B正确答案：B二、计算题(本题共4小题，共50分)11(10分)一个静止在倾角为30的长斜面上的物体，被向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑若给此物体一个v08 m/s沿斜面向上的初速度，取g10 m/s2，则物体经过t1 s时间所通过的距离是多少
12、？解析：设物体的质量为m，物体与斜面间的动摩擦因数为，由于匀速下滑mgsinmgcos设物体向上运动的加速度大小为amgsinmgcosma解得：a10 m/s2设经过时间t0物体的速度减为零 v0at0t00.8 s1 s物体速度减为零后将静止在斜面上，所以通过的距离为s3.2 m答案：3.2 m12(12分)如图8所示，在倾角为的光滑斜面上端系有一劲度系数 为k的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变若挡板A以加速度a(agsin)沿斜面向下匀加速运动，问： 图8(1)小球向下运动多少距离时速度最大？(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时
13、间为多少？解析：(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零即kxmmgsin，解得xm.(2)设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.据牛顿第二定律有mgsinFF1ma，Fkx.随着x的增大，F增大，F1减小，保持a不变，当m与挡板分离时，x增大到等于s，F1减小到零，则有：mgsinksma，又sat2联立解得mgsinkat2ma，t .答案：(1)(2) 13(12分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图9甲
14、所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象，如图乙所示已知木块质量为0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin370.60，cos370.80.图9(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；(2)若将实验中的长木板与水平方向成37角放置，将木块置于其上，在平行于木板的恒定拉力F作用下，以a2.0 m/s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动，如图丙所示求拉力应为多大？解析：(1)由题图乙知，木块受到的滑动摩擦力Ff为3.12 N，而FfFNmg所以0.4.(2)木块受力如图所示，根据牛顿第二定律有
15、FmgsinFfma 而FfFNmgcos 联立式并代入数据解得F8.7 N.答案：(1)0.4(2)8.7 N14(16分)如图10所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根据vt图象，求： (1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3；
16、(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离s.解析：(1)由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 m/s21 m/s2，达到同速后一起匀减速运动的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)对m冲上木板减速阶段：1mgma1对M向前加速阶段：1mg2(mM)Ma2物块和木板达到共同速度后向前减速阶段：2(mM)g(Mm)a3以上三式联立可得：.(3)由vt图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离s对应图中abc的面积，故s104 m20 m答案：(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)32 (3)20 m