1、2020-2021学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业 （23）本章综合与测试1.质量不同的甲、乙两辆实验小车,在相同的合外力的作用下,甲车产生的加速度为,乙车产生的加速度为,则甲车的质量是乙车的( )A.B.3倍C.12倍D.2.汽车甲与汽车乙质量相同，汽车甲以120 km/h的速度在高速公路上飞奔，汽车乙以5 km/h的速度在小区道路上缓行。则关于汽车甲与汽车乙的惯性，正确的是（ ）A.汽车甲惯性大B.汽车乙惯性大C.无法比较惯性大小D.汽车甲与汽车乙惯性一样大3.光滑的水平面上叠放有质量分别为m和的两木块，下方木块与一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如
2、图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统整体一起运动，弹簧的最大形变量为（ ）A.B.C.D.4.如图所示,质量为10 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面,质量为2.5 kg的物体B用细线悬挂起来,紧挨在一起但之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(取)( )A.0B.20 NC.25 ND.125 N5.如图所示,一人用钳碗夹夹住圆柱形茶杯,在手竖直向上的力作用下,夹子和茶杯相对静止,并起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为,假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖直方向上,夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上,最大静摩擦力均为.则下列说法正确的是（
3、）A.人加大夹紧钳碗夹的力,使茶杯向上匀速运动,则夹子与茶杯间的摩擦力增大B.当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离,使夹子的顶角张大,但仍使茶杯匀速上升,人的作用力将变小C.当人加速向上提茶杯时,作用力可以达到的最大值是 D.无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动,若茶杯与夹子间不移动,则人的作用力6.如图所示，固定在水平地面上的等腰三角形斜面的顶点有一光滑定滑轮，质量分别为的两滑块通过轻绳按图示方式相连后放在斜面两侧，轻绳与斜面平行，两滑块与斜面之间的动摩擦因数相同。现对施加一沿斜面向下、大小为F的力，使沿斜面向下做匀加速直线运动，则下列判断正确的是( )A.斜面粗糙时轻绳上的张力等于斜面光滑时
4、的张力B.斜面粗糙时轻绳上的张力大于斜面光滑时的张力C.斜面光滑时将拉力F增加2倍，则系统的加速度将增加2倍D.若将该大小为F的拉力沿斜面向下作用在上，使沿斜面向下做匀加速直线运动时，则轻绳上的张力不变7.如图所示为粮袋的传送装置,已知间长度为,传送带与水平方向的夹角为,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从到的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.粮袋到达点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小B.粮袋开始运动的加速度为,若足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动C.若,则粮袋从到定是一直做加速运动
5、D.不论大小如何,粮袋从到直做匀加速运动,且8.质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为的斜面,A物块恰好能静止在斜面上,不考虑两物块与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放物块,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( )A.轻绳的拉力等于B.轻绳的拉力等于C. M运动的加速度大小为D. M运动的加速度大小为9.长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所
6、示。下列判断正确的是( )A木块与木板间的动摩擦因数B木块与木板间的动摩擦因数C木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动D木板由转到的过程中，木块的速度变化越来越快10.如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，时刻滑块从板的左端以速度水平向右滑行，木板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的图像可能是（ ）A.B.C.D.11.如图所示为粮袋的传送装置,已知两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g。关于粮袋从A到B的运动
7、,以下说法正确的是( )A.粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小也可能相等B.粮袋开始运动的加速度为,若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C.若,则粮袋从A端到B端可能是一直做匀加速运动D.不论大小如何,粮袋从到端一直做匀加速运动,且加速度12.如图中所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M,与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为m的滑块以水平初速度向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示,是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是( )A.滑块最终滑离平板车B.滑块与平板车表面间的动摩擦因数为C.滑块与平板车的质量之比D.平板
8、车上表面的长度为13.小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得自己的体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从时由静止开始运动到时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示,g取.下列说法正确的是( )A.在内,小明处于超重状态B.在内,小明加速度大小为C.在内,台秤示数为600ND.在内,电梯通过的距离为18m14.图a为“探究小车的加速度与物体受力的关系”的实验装置图,图中A为小车,质量为,连接在小车后面的纸带穿过电磁打点计时器,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。B为沙桶和沙,质量为。不计绳与滑轮间的摩擦,改变沙的质量,测量
9、多组数据,并在坐标系中作出了如图c所示的图像,其中。(1)下列说法正确的是_。A.电磁打点计时器正常工作时使用220 V的交流电B.实验时应先接通电源,后释放小车C.平衡摩擦力时,应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上D.为了减小误差,实验中一定要保证远小于(2)图b为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个打印点没有画出,各点间的距离如图所示,则小车的加速度大小为_(交流电的频率为50 Hz,结果保留两位有效数字)。(3)图c所示的图像中,图线不过坐标原点的原因是_。15.如图所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐,在薄木板的中央有一个小滑块
10、(可视为质点),整个装置处于静止状态。某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力F使木板向右运动,已知拉力时,小滑块与木板之间恰好发生相对滑动。薄木板的质量,长度,小滑块的质量,小滑块与桌面、薄木板与桌面之间的动摩擦因数均为,设滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力,重力加速度。求: (1)拉力时,小滑块与薄木板的加速度各为多大;(2)小滑块与薄木板之间的动摩擦因数;(3)若使小滑块脱离木板但不离开桌面,拉力F应满足的条件。答案以及解析1.答案：B解析：根据牛顿第二定律,对甲有,对乙有,由于两小车所受合外力相同,所以,即,故B正确,A、C、D错误。2.答案：D解析：惯性大小取决于物体的质量大小，而与速度
11、大小无关。由题可知，汽车甲与汽车乙质量相同，则二者惯性一样大，故选D。3.答案：C解析：对两木块整体有，解得。隔离上面的木块进行分析，弹簧处于符合要求的最大形变量状态时，两木块之间的摩擦力为f，根据牛顿第二定律有，解得，故C项正确。4.答案：B解析：由于剪断细线前,间无压力,根据平衡条件可知,弹簧的弹力为;剪断细线的瞬间,对整体分析,根据牛顿第二定律可得整体的加速度;对B分析,根据牛顿第二定律可得,解得,则B对A的压力为20 N,故B正确。5.答案：C解析：无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，对茶杯来说都还处于平衡状态，合力为0，故，故AB错误；当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，大
12、小不为，故D错误；当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力的值最大，则有，联立解得，故C正确。6.答案：A解析：设斜面粗糙且动摩擦因数为，斜面的倾角为，对图中受力有，对受力有；联立解得（），轻绳上的张力为（），由此可知，绳上张力与动摩擦因数无关，故斜面粗糙时轻绳上的张力等于斜面光滑时的张力，选项A正确，B错误。出式可知，斜面光滑时的加速度为；当拉力增加2倍时，加速度不会增加2倍，选项C错误。若拉力F改作用在上时，根据以上公式可知，绳子上的张力为，与式不相等，故选项D错误。7.答案：A解析：开始时,粮袋相对传送带向上运动,其受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力,由牛顿第二定律可知,解
13、得,故B项错误;粮袋加速到与传送带相对静止时,若,即当时粮袋不能继续做加速运动,C、D项错,A项对.8.答案：BCD解析：第一次放置时M静止,则有,第二次放置的时候，由牛顿第二定律：,联立解得：,对M由牛顿第二定律：,解得: ，故A错误，B,C,D正确。9.答案：AD解析：当夹角为时木块刚刚开始滑动,则,则,选项A正确,B错误;木板与地面的夹角为时,摩擦力为零,木块只受重力作用,但此时速度不是零,木块不做自由落体运动,做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动,选项C错误;对木块,根据牛顿第二定律有,则,则木板与地面的夹角由转到的过程中随着的增大,加速度a增大,即速度变化得越来越快,选项D正确。1
14、0.答案：AC解析：如果木板不动，滑块在木板上做匀减速运动直到停止，则出现A图中的情况；因为滑块与木板之间，木板与地面之间都有摩擦，滑块不可能出现匀速运动情况，即B图中的情况不可能出现；滑块在木板上做减速运动，若滑块与木板间的摩擦力大于木板与地面间的摩擦力，滑块相对木板滑行一段距离后与木板共同做减速运动，根据牛顿第二定律可知，共同的加速度应小于滑块在木板上滑动时的加速度，所以能出现C图中的情况，不可能出现D图中的情况。11.答案：AC解析：粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;也可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相等;还可能先做加速度较
15、大的匀加速运动,当速度与传送带相等后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v,故A正确;粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为,根据牛顿第二定律可得:,故B错误;若,粮袋从A到B可能一直是做匀加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速直线运动,故C正确;由以上分析可知,粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动,故D错误。12.答案：AB解析：由图乙可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块与平板车最终脱离,故A正确;由图乙可知,滑块的加速度大小,小车的加速度大小,则滑块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律可得,滑块的加速度大小,小车的加速度大
16、小,则滑块与小车的质量之比,故C错误;滑块的加速度,又,则,故B正确;滑块的位移,小车的位移,则小车的长度,故D错误。13.答案：BC解析：由图像可知,在内,台秤对小明的支持力为,由牛顿第二定律有,解得,加速度方向竖直向下,故小明处于失重状态,故A错误,B正确;设在内小明的加速度为,时间为,的时间为,则,解得,由牛顿第二定律有,解得,故C正确;内位移,内位移,内位移,小明运动的总位移,故D错误.14.答案：(1)BD(2)4.0(3)没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够解析：(1)电磁打点计时器正常工作时使用6 V以下的交流电,选项A错误;实验时应先接通电源,后释放小车,选项B正确;平衡摩擦力时应
17、不挂沙桶,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项C错误;为了减小误差,实验中一定要保证远小于,这样才能认为沙桶和沙的总重力等于细绳的拉力,选项D正确。(2)相邻计数点间的时间间隔,加速度。(3)图c所示的图像中,当时没有加速度,可知图线不过坐标原点的原因是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。15.答案：(1)(2)0.1(3)解析：(1)由题可知,小滑块与木板之间发生相对滑动的临界拉力为:,由于拉力,故二者相对静止,它们一起做匀加速直线运动把两物体看作整体,由牛顿第二定律可知:,解得:。(2)由题目可知,当拉力时,小滑块与木板恰好发生相对滑动,此情况下分别对小滑块和薄木板进行受力分析,根据牛顿第二定律有:对小滑块:对薄木板:联立两式解得:。(3)设小滑块脱离薄木板时的速度为v,时间为t,在桌面上滑动的加速度为,小滑块脱离木板前,薄木板的加速度为,小滑块刚好不离开桌面时,空间位置变化如图所示:则滑块的速度,滑块下落到桌面上,由牛顿第二定律得:,位移,由几何关系得:小滑块脱离木板前,木板的位移根据牛顿第二定律,对木板:解得:要使小滑块脱离薄木板但不离开桌面,拉力F应满足。
