学年高中物理教科版必修1模块综合检测Word下载.docx
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B.氢气球将向上加速上升,铅球加速下落
C.氢气球和铅球都将下落,且同时落地
D.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面
【解析】 月球上没有空气,氢气球和铅球只受重力作用,加速度都为g,向下做自由下落,处于失重状态且同时落地,A、C正确.
【答案】 AC
3.(2012·
宜宾期末)如图1所示,有两条质量相等的有蓬小船,用绳子连接(绳子质量忽略不计),其中一条船内有人在拉绳子,如果水的阻力不计,下列判断中正确的是( )
图1
A.绳子两端的拉力不等,跟有人的船连接的一端拉力大
B.根据两船运动的快慢,运动快的船里肯定有人,因为是他用力,船才运动的
C.运动慢的船里肯定有人,因为绳子对两条船的拉力是相等的,但有人的船连同人的总质量大,所以加速度小
D.无法判断
【解析】 注意物体处于静止状态或运动状态及物体运动快还是运动慢,牛顿第三定律均成立.根据牛顿第二定律可知,在作用力相等时加速度与质量成反比.故选项C正确.
【答案】 C
4.如图2所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°
,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )
图2
A.G和GB.G和G
C.G和GD.G和G
【解析】 日光灯受重力G及两根绳子的拉力T作用而处于平衡状态,其受力如图所示.
由于两个拉力的夹角成直角,则由力的平行四边形定则可知G=,故T=G,B选项正确.
5.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况,实验时让某消防队员从平台上跳下,自由下落,在t1时刻双脚触地,他顺势弯曲双腿,重心又下降了h.计算机显示消防队员双脚触地后重心下降h过程,他受到地面支持力F随时间变化的图像如图3所示.根据图像提供的信息,判断正确的是( )
图3
A.在t1至t2时间内消防队员的重心始终在加速下降
B.在t1至t3时间内消防队员的重心在加速下降
C.在t2至t4时间内消防队员的重心在减速下降
D.t3时刻消防队员的加速度为零
【解析】 由F-t图像可知在t1至t2时间内F<
mg.由a=可知消防员向下做加速度减小的变加速运动.在t2至t1时间内F>
mg,消防员减速下降,直至停止,故A、C正确.
6.(2012·
成都期末)如图4所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为( )
图4
A.2个B.3个
C.4个D.5个
【解析】 若弹簧弹力与重力恰好平衡则物体虽然与挡板接触也没有作用力,此时只有2个力作用;
若弹力大于重力,则物体必受斜向下的弹力作用,此时物体要平衡则必定有摩擦力作用,物体受到4个力作用,选项A、C正确.
7.用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块( )
图5
A.所受合力逐渐增大
B.所受斜面摩擦力逐渐增大
C.所受斜面弹力逐渐增大
D.所受斜面作用力逐渐变小
【解析】 物块保持静止状态,所受合力仍为零,A错.开始时摩擦力方向沿斜面向上,力F增大,摩擦力减小,当摩擦力方向沿斜面向下时,力F增大,摩擦力增大,B错.物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和,而重力沿垂直于斜面方向的分力不变,F沿垂直于斜面方向的分力增大,故随着F的增大,物块所受斜面弹力增大,C对.物块所受斜面的作用力大小等于重力与F的合力,由于F增大,物块所受斜面的作用力变大,D错.
8.如图6所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°
的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( )
图6
A.0
B.大小为g,方向竖直向下
C.大小为g,方向垂直于木板向下
D.大小为g,方向水平向右
【解析】 在未撤离木板时,小球处于平衡状态,受到重力G、弹簧的拉力F、木板的弹力N.在撤离木板的瞬间,弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化,而小球的重力是恒力,故小球在此时受到的合力为重力G、弹簧的拉力F的合力,大小与木板提供的弹力相等,方向相反,故可知加速度的方向是垂直于木板向下,由此可知选项C是正确的.
9.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻,突然接到报警:
在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s,有三种行进方式:
a一直匀速直线运动;
b先减速再加速;
c先加速再减速,则( )
A.a种方式先到达B.b种方式先到达
C.c种方式先到达D.条件不足,无法确定
【解析】 由于速度图像与时间轴所围的面积表示位移,由图知c种方式先到达出事地点,b种方式最后到达出事地点,故正确选项为C.
10.如图7所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F的最大值是( )
图7
A.
B.
C.-(m+M)g
D.+(m+M)g
【解析】 由题意知当M恰好不能脱离夹子时,M受到的摩擦力最大,F取最大值,设此时提升加速度为a,由牛顿第二定律得,
对M有:
2f-Mg=Ma①
对m有:
F-2f-mg=ma②
联立①②两式解得F=,选项A正确.
【答案】 A
二、非选择题(本题共5个小题,共50分,计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(6分)由实验测得弹簧的弹力F与弹簧的长度l的关系如图8所示,则弹簧的原长为________cm,劲度系数为________N/m.
图8
【解析】 当弹力为零时,弹簧为原长,故l0=20cm;
Fl图像中斜率表示劲度系数k,则有k==N/m=1500N/m.
【答案】 20 1500
12.(10分)
(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材:
A.电磁打点计时器;
B.天平(带砝码);
C.秒表;
D.低压直流电源;
E.纸带和复写纸;
F.导线;
G.细绳;
H.小车;
I.沙和小桶;
J.一端附有滑轮的长木板;
K.砝码其中多余的器材是________(填代号),缺少的器材是__________________和________.
(2)如图9为“探究加速度与力、质量的关系”的实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图9所示,单位是cm,小车的加速度是________m/s2.
图9
(3)在探究加速度a与质量m的关系时,分别以________为纵坐标、________为横坐标作图像,这样就能直观地看出其关系.
【解析】
(1)实验的重点是在质量一定时,根据不同力作用下打出的纸带,求出加速度;
在力一定时,根据在不同质量条件下打出的纸带,求出加速度.故只要明确打点计时器工作原理和实验步骤,则可判断多余的器材是C、D;
缺少的器材是低压交流电源和刻度尺.
(2)利用逐差法求加速度:
a=
=×
10-2m/s2=1.59m/s2
(3)探究加速度a与质量m的关系时,以a为纵坐标,以为横坐标,作出的图像为经过原点的倾斜直线,这样很容易看出它们的关系.
【答案】
(1)C、D 低压交流电源 刻度尺
(2)1.59 (3)a
13.(10分)用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如图10所示.若鸟笼重19.6N,求绳子OA和OB的拉力各是多大.
图10
【解析】 以结点O为研究对象,它受到鸟笼的拉力F,以及两段绳子OA和OB的拉力F1、F2,结点O在这三个力作用下处于静止状态,由二力平衡知,F1、F2的合力F′与F大小相等,方向相反,其中,鸟笼对O点的拉力大小就等于鸟笼所受的重力,即F=G,
作出力的平行四边形,如图所示,由数学知识得
F1=G·
cos30°
=19.6×
0.866N=16.97N
F2=G·
sin30°
0.5N=9.8N
绳子OA段的拉力大小是16.97N,OB段的拉力大小为9.8N.
【答案】 16.97N 9.8N
14.(10分)如图11所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×
100m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出,若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则:
图11
(1)乙在接力区须奔出多远的距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
【解析】
(1)设两人奔跑的最大速度为v,乙在接力区奔出的距离为x′时速度达到最大速度的80%,根据运动学公式有:
v2=2ax,(0.8v)2=2ax′
解得x′=0.82x=16m.
(2)设乙在距甲x0处开始起跑,到乙接棒时乙跑过的距离为x′,根据运动学公式有:
vt=x0+x′
x′=×
0.8vt
解得x0=24m.
【答案】
(1)16m
(2)24m
15.(2013·
广安中学检测)(14分)下面是有关神舟七号的消息:
2008年9月25日我国成功发射神舟七号载人飞船,标志着我国航天事业取得重大进展.飞船于21点10分04秒988毫秒发射升空,点火第120秒火箭抛掉助推器及逃逸塔;
第159秒火箭一二级分离;
随后飞船正常进入预定轨道;
神舟七号飞船成功发射.运行在高度约343公里的近地圆轨道.
神舟七号飞船共计在轨飞行2天20小时27分钟,于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四王子旗主着陆场.
担负此次飞行任务的火箭是“长征二号F”运载火箭,火箭和逃逸塔组合体整体高达58.3米,起飞质量为479.8吨,如图12(a)所示.
9月27日16∶35航天员翟志刚打开舱门,开始出舱活动,如图12(b)所示,16∶58航天员成功完成舱外活动返回轨道舱内,出舱活动的总里程约9165km.这是我国第一次实现舱外行走,这一活动具有里程碑意义.
请根据所给信息完成下列问题:
(计算结果保留3位有效数字)
图12
(1)火箭点火后竖直匀加速上升,经120秒到达约为180公里的高度,试估算火箭点火后60秒时加速度的大小.
(2)请估算火箭起飞初始阶段,发动机所产生的推力大小.
(3)飞船在轨道运行是速度大小不变的圆周运动,估算飞船在轨道上运行时的平均速率.
【解析】
(1)由x=at2得
a==m/s2=25.0m/s2
(2)由牛顿第二定律得:
F-mg=ma
F=m(g+a)=1.7×
107N.
(3)由题意知出舱活动的时间约23min飞船飞行了9165km,由x=vt得
v==m/s=6.64×
103m/s.
【答案】
(2)25.0m/s2
(2)1.
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