部编版学年高一物理上学期第4单元训练卷新版新人教版文档格式.docx
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A.只有“起立”过程,才能出现失重的现象
B.只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象
C.“下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
D.“起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象
4.甲、乙两球从同一高度同时由静止释放,下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比,即F=-kv(k>
0),且两球的比例常数k相等,如图所示为下落时两球的v-t图象。
若甲球与乙球的质量分别为m1与m2,则( )
A.m2>
m1,且甲球先抵达地面
B.m2>
m1,且乙球先抵达地面
C.m2<
D.m2<
5.(多选)如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时( )
A.A与B之间有相互作用力
B.A对B的作用在先,B对A的作用在后
C.B对A的作用力大小等于A对B的作用力大小
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
6.如图所示,光滑水平面上,质量分别为m、M的木块A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做匀加速运动,木块间的轻质弹簧劲度系数为k,原长为L0,则此时木块A、B间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
7.带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械,又称连续输送机.如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带上,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹.下列说法正确的是( )
A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
D.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
二、多选题
8.如图,电梯内重为10N的物体悬挂在弹簧测力计上.某时刻,乘客观察到测力计示数变为8N,则电梯可能( )
A.匀加速向上运动B.匀减速向上运动
C.匀加速向下运动D.匀减速向下运动
9.如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员( )
A.在第一过程中始终处于失重状态
B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态
D.在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态
10.如图所示,弹簧下端悬一滑轮,跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物,mB=2kg,不计线、滑轮质量及摩擦,则A、B两重物在运动过程中,弹簧的示数可能为(g=10m/s2)( )
A.40NB.60N
C.80ND.100N
11.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。
它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到76m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏,g取9.8m/s2,则( )
A.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8N
B.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零
C.当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8N
D.当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用26.6N的力才能托住饮料瓶
12.如图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,以下说法正确的是( )
A.A对B的压力就是A的重力
B.A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力
C.地面对B的支持力与A、B两个物体的重力是一对平衡力
D.B对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
三、填空题
13.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。
如图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
(1)如图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz。
根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________m/s,小车的加速度大小为________m/s2。
(结果均保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图丙所示)。
请继续帮助该同学作出坐标系中的图象_____。
丙 丁
(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因:
。
14.如图甲所示实验装置,可以测量滑块经过斜面底端的瞬时速度.
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,示数如图乙所示,可读得d=______cm;
(2)让装有挡光片的滑块从斜面上端由静止释放,测得它经过光电门时挡光片的挡光时间为0.002s,则滑块经过斜面底端时的速度v=_______m/s(保留二位有效数字);
挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面,但未与斜面垂直(如图丙),则速度的测量值比真实值偏____(填“大”或“小”,档光片足够长)。
(3)若测得滑块下滑高度为h,水平位移为x,则可得出滑块与斜面间的动摩擦因数μ=____(用符号h、v、x和重力加速度g表示)。
四、解答题
15.质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。
0~2.0s内F与运动方向相反,2.0~4.0s内F与运动方向相同,物体的速度一时间图象如图所示,已知g取10m/s2。
求:
(1)物体在前4秒内的位移多少;
(2)物体与水平面间的动摩擦数。
16.如图所示,跨过定滑轮的细绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度和人对吊板的压力分别为多少?
17.一个人用与水平方向成θ=30°
斜向下的推力F推一质量为20kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.40.求:
(1)推力F的大小;
(2)若力F的大小不变,方向变为与水平方向成30°
斜向上,箱子从静止开始运动2s后撤去拉力F,如图(b)所示,箱子最多还能运动多长距离?
(取g=10m/s2)
18.如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑.用水平力F拉B,当拉力大小分别为F=10N和F=20N时,A、B的加速度各多大?
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
1.D
【解析】亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才会运动,即认为力是维持运动的原因。
伽利略根据理想斜面实验,推翻了亚里士多德的观点,认为力不是维持物体速度的原因,而是改变物体运动状态的原因;
牛顿在伽利略等人研究的基础上,提出了牛顿第一定律,即为惯性定律,建立了惯性的概念;
故D正确。
2.C
【解析】失重状态:
当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;
超重状态:
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,人先是加速下降,有向下的加速度,此时的人对体重计的压力减小,后是减速下降,有向上的加速度,此时的人对体重计的压力增加,最后静止等于他的重力。
选C。
3.D
【解析】“起立”的过程加速度首先向上加速,然后加速度向下减速,因此先超重后失重,故A项错误;
“下蹲”的过程加速度首先向下加速,然后加速度向上减速,因此先失重后超重,故B、C项错误;
“起立”过程中先出现超重后失重的现象,故D项正确。
4.B
【解析】由图象知甲乙两球匀速运动的速度关系;
v乙>v甲,由平衡得:
mg=kv,联立得:
m2>m1;
两故者位移相等时,即图线与时间轴围成的面积相等,知球乙的运动时间短,知球乙先抵达地面。
故ACD错误,B正确;
故选B。
5.AC
【解析】A推B时,A与B之间有相互作用力,是一对作用力与反作用力,作用力与反作用力同时产生,大小相等,选项AC正确,BD错误;
故选AC。
6.B
【解析】先以A、B整体为研究对象,加速度为:
再隔离A物体,弹簧的弹力:
,则弹簧的长度
,故选B。
7.C
【解析】刚放上木炭包时,木炭包的速度慢,传送带的速度快,木炭包向后滑动,所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧,所以A错误.木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力,摩擦力作为它的合力产生加速度,所以由牛顿第二定律知,μmg=ma,所以a=μg,当达到共同速度时,不再有相对滑动,由V2="
2ax"
得,木炭包位移
,设相对滑动的时间为t,由V=at,得
,此时传送带的位移为
,所以滑动的位移是
,由此可以知道,黑色的径迹与木炭包的质量无关,所以B错误,木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短,所以C正确.传送带运动的速度越大,径迹的长度越长,所以D错误,故选C。
8.BC
【解析】对物体受力分析,受重力和拉力,结合牛顿第二定律,判断出加速度的方向;
然后判断电梯和乘客的超、失重情况。
由题意乘客观察到测力计示数变为8N,小于物体的重力,所以知物体失重,具有向下的加速度,运动状态可能是匀减速向上运动或匀加速向下运动,故选BC。
9.CD
【解析】运动员刚接触床面时重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态;
随床面的形变的增大,弹力逐渐增大,弹力大于重力时,运动员做减速运动,运动员处于超重状态.故A错误,C正确;
蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的,加速度方向先向上后向下,先处于超重状态,后处于失重状态,故B错误,D正确。
10.AB
【解析】当mB>mA时,B向下做加速运动,处于失重状态,细线的拉力T<mBg,弹簧的示数为F=2T<2mBg=40N.当mB=mA时,弹簧的示数为F=2T=2mBg=40N.当mB<mA时,B向上做加速运动,处于超重状态,细线的拉力T>mBg,两物体的加速度大小a<g,所以根据牛顿第二定律得知:
细线的拉力T<2mBg,弹簧的示数为F=2T<4mBg=80N.故A、B正确,C、D错误.故选AB.
11.BD
【解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时,处于完全失重状态;
故饮料瓶对手的压力为零,A错误,B正确.座舱自由落体过程,有:
v2=2g(H-h),座舱匀减速运动到地面过程,根据速度位移公式,有:
v2=2ah,解得:
;
当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶处于超重状态,有:
F-mg=ma,解得:
F=m(g+a)=1×
(9.8+16.8)N=26.2N,即手要用27.1N的力才能把饮料瓶托住.选项C错误,D正确。
12.BC
【解析】A对B的压力是弹力,重力源自万有引力,两者性质不同,故A错误;
B对A的支持力和A对B的压力是A与B间相互作用的一对作用力和反作用力,故B正确;
对AB整体,地面对整体的支持力与A、B两个物体的重力是一对平衡力,支持力作用在物体B上,故C正确;
B对地面的压力与地面对B的支持力是一对相互作用力,故D错误;
故选BC。
13.1.6 3.2
实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】
(1)AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度,即B点的瞬时速度为:
,由逐差法求解小车的加速度,
。
(2)根据描点法作出图象,如图所示:
(3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。
14.1.025.1小
(1)游标卡尺的读数为
(2)用滑块通过的平均速度来代替瞬时速度大小,有:
挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面,但未与斜面垂直,当通过光电门时,使得时间变长,然而在求瞬时速度时,仍用挡光片的宽度与变长的时间的比值,导致瞬时速度变小,则速度的测量值比真实值偏小;
(3)设下滑位移为
,根据速度-位移公式有:
①,根据牛顿第二定律有:
②,其中
③,联立①②③解得:
15.
(1)x=9m
(2)
(1)减速过程的位移为;
反向加速过程位移为,
故总位移为:
x=x1+x2=10-2=8m,
即0-4.0s内物体的总位移大小8m.
(2)减速过程,根据牛顿第二定律,有:
F+μmg=ma1,
加速过程,根据牛顿第二定律,有:
F-μmg=ma2,
解得:
μ=0.2,
故物体与水平间动摩擦因数的大小为0.2。
16.a=1.0m/s2,FN′=330N
【解析】以人与吊板整体为研究对象,分析受力如图1所示,根据牛顿第二定律得:
2F绳-(m人+m板)g=(m人+m板)a;
代入解得:
a=1m/s2
再以吊板为研究对象,分析受力如图2所示,得到:
F绳-F-m板g=m板a
F=330N。
17.
(1)F=120N
(2)s2=2.88m
(1)在图(a)情况下,对箱子进行受力分析有:
箱子受竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、推力和水平面的摩擦力作用,由于箱子处于平衡状态,故在水平方向满足:
Fcosθ-f=0…①
在竖直方向满足:
Fsinθ+mg-N1=0…②
而摩擦力的大小满足:
f=μN1…③
由②式得N1=Fsinθ+mg…④
将④代入③得f=μ(Fsinθ+mg)…⑤
将⑤代入①得:
Fcosθ=μ(Fsinθ+mg)
整理得:
(2)在图(b)情况下,物体先以加速度a1做匀速运动,对物体进行受力分析有:
在水平方向满足:
Fcosθ-f=ma1
mg--Fsinθ-N2=0
f=μN2
所以物体产生的加速度为:
拉力作用2s后的速度为:
v1=a1t1=2.4×
2m/s=4.8m/s
撤去外力F后,物体在摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律有:
μN3=μmg=ma2
所以物体产生的加速度大小为:
a2=μg=0.4×
10m/s2=4m/s2
撤去外力F后,物体做初速度v1=4.8m/s,加速度a2=−4m/s2的匀减速运动,物体还能产生的位移为:
18.
(1)
(2)aA=5m/s2,aB=7.5m/s2
【解析】当A、B间的静摩擦力达到5N时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A在滑动摩擦力作用下加速运动.这时以A为对象得到a=
=5m/s2,再以A、B系统为对象得到F=(mA+mB)a=15N;
(1)当F=10N<15N时,A、B一定仍相对静止,所以aA=aB=
=3.3m/s2
(2)当F=20N>15N时,A、B间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程:
F=mAaA+mBaB,而aA=5m/s2,于是可以得到aB=7.5m/s2。
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