单元质量评估四.docx

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单元质量评估四

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单元质量评估（四）

第四章

（90分钟100分）

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）

1.关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）

A.把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因

B.我国优秀田径运动员刘翔在进行110m栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大

C.战斗机在空中作战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性

D.公交车在启动时，乘客都要向前倾，这是因为乘客具有惯性

2.如图所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动．当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将（）

A．立即停下来

B．立即向前倒下

C．立即向后倒下

D．仍继续向左做匀速直线运动

3.下面关于飞船和火箭上天情况的叙述正确的是（）

A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个向上的推力

B．火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的

C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭即使向后喷气也不会产生推力

D．飞船进入轨道后（停止喷气）和地球间存在一对作用力与反作用力

4.一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将（）

A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重

B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重

C．先小于体重，后等于体重

D．先大于体重，后等于体重

5.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，则汽车刹车前的速度为（g取10m／s2）（）

A.7m/sB.10m/sC.14m/sD.20m/s

6.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为30N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为15N．当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为10N．这时小车运动的加速度大小是（）

A．1m/s2B．3m/s2

C．5m/s2D．7m/s2

7.如图所示，小车质量为M，光滑小球P的质量为m，绳质量不计，水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是（θ已知）（）

A．mgtanθB．（M＋m）gtanθ

C．（M＋m）gcotθD．（M＋m）gsinθ

8.（2012•广东高考）如图所示,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（）

8.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体B的受力个数为（）

A．2B．3C．4D．5

9.（2012·南京高一检测）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（）

A.等于零

B.大小为

mg，方向沿斜面向下

C.大小为

mg，方向沿斜面向上

D.大小为mg，方向沿斜面向上

10.一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在（）

A.第2s末速度改变方向

B.第2s末位移改变方向

C.第4s末回到原出发点

D.第4s末运动速度为零

二、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（4分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，研究作用力一定，加速度与质量成反比的结论时，下列说法中正确的是________

A．平衡摩擦力时，应将放有重物的小盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量

12.（12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.砂和小桶；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，距离如图所示，单位是cm，小车的加速度是_____m/s2.

（3）在探究加速度a与质量m的关系时，分别以________为纵坐标、________为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系.

三、计算题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（10分）如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

（2）求悬线对球的拉力大小.

14.（2012·聊城高一检测）（10分）太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝.假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6000m的高空静止下落，可以获得持续25s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验，已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10m/s2，试求：

（1）飞船在失重状态下的加速度；

（2）飞船在微重力状态中下落的距离.

15.（2012·佛山高一检测）（12分）如图所示，放在水平面上的物体质量m＝2kg，受到一个斜向下的与水平方向成θ＝37°角的推力F＝10N的作用，从静止开始运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin37°＝0.6，

cos37°＝0.8，g取10m/s2.问：

（1）物体10s末的速度是多大？

物体10s内的位移是多少？

（2）若10s末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少？

16.（2012·漳州高一检测）（12分）在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道之间平滑连接，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，不计空气阻力，斜坡倾角θ=37°，g=

10m/s2.试分析：

（1）若人和滑板的总质量为m=60kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小；

（2）若由于受到场地限制，B点到C点的水平距离为x=20m.为了确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对AB长L应有怎样的要求?

答案解析

1.【解析】选C.因为惯性是物体本身的一种属性，只与质量有关，与所受的力和运动状态无关，故A、B均错误；战斗机空战时甩掉副油箱，质量减小，惯性减小，运动状态容易改变，故C正确；公交车启动时，人由于惯性应该向后倾，故D错误.

2.【解析】选D.木块原来随小车一起向左运动，当小车突然停止时，木块在水平方向上没有受到外力的作用，根据牛顿第一定律，木块将继续向左做匀速直线运动，正确选项为D.

3.【解析】选A、D.火箭尾部向外喷气，给喷出的气体一个作用力，而喷出的气体给火箭一个反作用力，火箭就是受到这个反作用力（推力）才向前飞行的，A正确,B、C错误；飞船进入轨道后，只受到地球的引力作用，飞船和地球之间有一对作用力与反作用力，D正确．

【变式备选】物体静止在斜面上，以下的几种分析中正确的是（）

A.物体所受到静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力

B.物体所受重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力

C.物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力

D.物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力

【解析】选D.作用力和反作用力一定是同种性质的力，分别作用在两个物体上，物体受到静摩擦力的反作用力是物体对斜面的摩擦力，所以A错；物体受重力沿垂直斜面的分力在数值上等于物体对斜面的压力，重力是地球对物体的力，压力是物体对斜面的力，所以B错；物体受到地球的反作用力是物体对地球的吸引力，所以C错；物体所受支持力与物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力，D对.

4.【解析】选A.以人为研究对象，受到重力和磅秤支持力的作用.若重心加速下降，人处于失重状态，则支持力小于重力；若重心减速下降，人处于超重状态，则支持力大于重力；人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人又静止，所以必定还有减速过程，即人的重心先加速下降，后减速下降，最后静止．因此，磅秤示数先小于体重，后大于体重，最后等于体重，A项正确.

5.【解析】选C.汽车受重力、支持力、摩擦力作用；合外力大小等于滑动摩擦力大小，F合=Ff=μmg，方向与运动方向相反；据a

有a=7m/s2；由

代入数据得初速度为14m/s，C项正确.

6.【解析】选C.开始两弹簧测力计的示数均为15N，当弹簧测力计甲的示数为10N时，弹簧测力计乙的示数将增为20N.对物体在水平方向应用牛顿第二定律得：

（20－10）N＝2a，解得a＝5m/s2，故C正确．

7.【解析】选B.对小球受力分析如图所示，则mgtanθ＝ma，所以a＝gtanθ.

对整体有F＝（M＋m）a＝（M＋m）gtanθ,故B正确.

8.【解析】选B.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

故

，B选项正确.

8.【解析】选C.A、B保持静止，都处于平衡状态，合外力应该是零．首先对A、B组成的整体进行受力分析，竖直方向受重力（mA＋mB）g和力F，二力平衡；水平方向可判断墙壁和A之间没有作用力，否则不能保持水平方向平衡．如图甲所示，隔离物体A，物体A受重力mAg和B提供的弹力FNBA，因为物体A保持静止，必然受到B提供的摩擦力FfBA，且沿A、B的接触面向上；由此再隔离物体B，如图乙所示，根据牛顿第三定律和已知条件知，物体B共受四个力的作用．

9.【解析】选A.设弹簧的劲度系数为k，竖直悬挂时有kL=mg.设物体放在斜面上时所受摩擦力为Ff，根据物体的平衡条件有kL+Ff=2mgsin30°=mg;由上述两式联立可得Ff=0,A正确.

10.【解析】选D.在0～1s内力F变大，质点的加速度变大，速度变大，在1s～2s内力F变小，质点的加速度减小，但速度仍增大，在2s～3s内力F方向变为负方向，物体开始做减速运动，故第2s末质点的速度和位移方向均不变，选项A、B错误；在3s～4s内力F方向为负方向，质点继续做减速运动，第

4s末停止运动，故D正确，C错误.

【变式备选】某物体做直线运动的v-t图象如图所示，据此判断下列图中（F表示物体所受合力，t表示物体运动的时间）四个选项中正确的是（）

【解析】选B.由题图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力为正,且恒定，2s～4s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s～6s沿负方向做匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s～8s沿负方向做匀减速直线运动，所以受力为正且恒定，综上分析，B正确．

11.【解析】平衡摩擦力时不应挂放有重物的小盘，只需将小车放在长木板上，将长木板不带滑轮的一端垫高，当小车刚好能匀速运动时，即平衡了摩擦力，A选项错误；当改变小车质量时，小车重力沿斜面向下的分力、摩擦力都跟质量成正比地改变，一次平衡后，就不用再平衡了，B选项正确；实验时应先接通电源，让打点计时器正常工作，再放开小车，才能打出完整的纸带，C选项错误；在小车中增减砝码时，必须保证小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量，才能使小车受到的牵引力近似等于小盘和重物的重力，D选项正确．

答案：

B、D

12.【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：

（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,作出的图象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.【解题指南】小球和车厢这两个物体相对静止，表明同一瞬时具有相同的速度和加速度，可以根据小球的状态分析受力情况，确定小球的加速度，即车厢的加速度，从而来确定车厢的运动情况.求出车厢的加速度后，还要注意车厢的运动方向有两种可能.

【解析】

（1）球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道得较多，故应以球为研究对象.球受两个力作用：

重力mg和线的拉力F.由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向，作出平行四边形如图所示.球所受的合外力为

F合=mgtan37°（3分）

由牛顿第二定律F合=ma可求得球的加速度为

a=

=gtan37°=7.5m/s2（2分）

加速度方向水平向右，由此可判断车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动.（2分）

（2）由

（1）中图可得，线对球的拉力大小为

F=

=12.5N（3分）

答案:

（1）7.5m/s2车厢水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动

（2）12.5N

14.【解析】

（1）设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mg-Ff=ma

（2分）

又Ff=0.04mg

即mg-0.04mg=ma（2分）

解得a=9.6m/s2（2分）

（2）由x=

at2得（2分）

x=

×9.6×252m=3000m.（2分）

答案：

（1）9.6m/s2

（2）3000m

15.【解析】

（1）物体在力F的作用下做匀加速运动，

设加速度为a1，则

Fcosθ－Ff＝ma1

FN＝mg+Fsinθ

Ff＝μFN（2分）

联立并代入数据解得

a1＝0.75m/s2（1分）

此时速度v＝a1t＝0.75×10m/s＝7.5m/s（2分）

物体在10s内的位移

x1＝

a1t2＝

×0.75×100m＝37.5m（2分）

（2）力F撤去后物体做匀减速运动，设加速度为a2，则

μmg＝ma2，a2＝μg＝2.5m/s2（2分）

减速位移

＝11.25m（2分）

所以总位移x＝x1＋x2＝48.75m（1分）

答案:

（1）7.5m/s37.5m

（2）48.75m

16.【解析】

（1）对人受力分析，设下滑加速度为a.

由牛顿第二定律可得：

mgsinθ-μFN=ma（1分）

FN=mgcosθ（1分）

解得a=2m/s2（2分）

（2）人先在斜坡上下滑，后在水平面上做匀减速运动，加速度为a1，在水平面上运动时，由牛顿第二定律可得：

μmg=ma1（2分）

下滑至B点的速度为v，B到C做匀减速运动，末速度为0，有：

v2=2a1x

（1分）

从A到B做初速度为0的匀加速直线运动

v2=2aL（1分）

解得：

L=50m（2分）

当L大于50m时，水平面的长度就得大于20m，为了确保人身安全，AB长L应小于50m.（2分）

答案:

（1）2m/s2

（2）小于50m

【总结提升】动力学问题的求解思路

类型一据物体的受力情况求其运动情况

先进行受力分析求出合力,再据牛顿第二定律求出物体的加速度,然后分析物体的运动过程,根据运动学公式求出运动学物理量.

类型二据物体的运动情况求其受力情况

先分析物体的运动过程,据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律求出合力,然后利用力的合成与分解求出具体的力.

两种解题方法有时要交叉运用，特别是多过程运动问题，注意两过程受力特点及加速度变化情况，同时注意两运动过程中速度的衔接作用.