高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析197.docx
- 文档编号:4838071
- 上传时间:2022-12-10
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:110.57KB
高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析197.docx
《高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析197.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析197.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析197
高一物理必修第一册第四章运动和力的关系核心训练分层培优卷含答案解析
如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动,A、C点为圆周的最高点和最低点,B、D点是与圆心O处于同一水平线上的点。
小滑块运动时,物体在地面上静止不动,则物体对地面的压力FN和地面对物体的摩擦力有关说法正确的是( )
A.小滑块在A点时,
,摩擦力方向向左
B.小滑块在B点时,
,摩擦力方向向右
C.小滑块在C点时,
,M与地面无摩擦
D.小滑块在D点时,
,摩擦力方向向左
【答案】B
【详解】
A.小滑块能经过A点时,滑块对轨道有向上的作用力,恰好能经过A点时滑块对轨道无作用力,此时
物体在水平方向不受力的作用,所以没有摩擦力的作用,故A错误;
B.小滑块在B点时,需要的向心力向右,所以轨道对滑块有向右的支持力的作用,对轨道受力分析可知,地面要对轨道有向右的摩擦力的作用,在竖直方向上,滑块对轨道没有力的作用,所以轨道对地面的压力
故B正确;
C.小滑块在C点时,滑块有竖直向上的向心加速度,处于超重状态,即滑块对轨道的作用力大于自身的重力,则
物体在水平方向不受其他力的作用,所以不受摩擦力,故C错误;
D.小滑块在D点时,需要的向心力向左,所以轨道对滑块有向左的支持力的作用,对轨道受力分析可知,地面要对轨道有向左的摩擦力的作用;在竖直方向上,滑块对轨道没有力的作用,所以轨道对地面的压力
故D错误。
故选B。
32.如图为测量加速度的简易装置图,内壁光滑的圆管竖直固定在底座上,管与底座的总质量为M,O为圆心,A、B为圆管水平直径的两端点,管内有一质量为m、直径略小于圆管内径的小球,当测量装置水平固定在小车上随车一起在水平面做匀加速直线运动时,小球最终稳定在圆管的D点,已知OD与竖直方向的夹角为θ=37°(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8),则下列说法正确的是( )
A.此时小车对装置的支持力大于
B.被测小车的加速度大小为
C.测量装置受到的水平合力大小为
,方向水平向右
D.测量装置水平固定在小车上,当小车加速度很大时,小球可能稳定在圆管的A位置
【答案】C
【详解】
A.以装置为研究对象,分析受力如图
可得此时小车对装置的支持力
故A错误;
B.以小球为研究对象分析受力,如图
根据牛顿第二定律可得
解得被测小车的加速度大小
故B错误;
C.以装置为研究对象,根据牛顿第二定律可得测量装置受到的水平合力大小为
方向水平向右,故C正确;
D.以小球为研究对象分析受力,竖直方向的合力为0,所以测量装置水平固定在小车上,不管小车加速度有多大,小球都不可能稳定在圆管的A位置,故D错误。
故选C。
【点睛】
关键是研究对象的选取,根据牛顿第二定律解得被测小车的加速度大小和测量装置受到的水平合力大小。
33.如图所示,在光滑的水平地面上,质量为m1的物块和质量为m2的小球通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速运动(物块在地面上,小球在空中),已知力F与水平方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.物块的加速度为
B.物块受到地面的支持力大小为m1g﹣Fsinθ
C.弹簧的弹力大小等于拉力F和小球重力的合力
D.如果在物块上再固定一个质量为m1的物体,则它们的加速度不变
【答案】A
【分析】
直接对m1、m2、弹簧整体受力分析,即可以知道m1受到的支持力和摩擦力,注意在对整体分析时,要注意弹簧的弹力为内力,不予考虑.
【详解】
将m1、m2、弹簧看作整体,受力分析如图所示:
根据平衡条件并采用正交分解法,得:
(m1+m2)a=Fcosθ;所以:
.故A正确;竖直方向:
N+Fsinθ﹣(m1+m2)g=0,解得:
N=(m1+m2)g﹣Fsinθ.故B错误;小球的加速度不为0,即小球受到的三个力的合力不为0,所以弹簧的弹力大小不等于拉力F和小球重力的合力.故C错误;如果在物块上再固定一个质量为m1的物体,则它们的加速度:
,可知加速度减小.故D错误.故选A.
【点睛】
本题是牛顿第二定律的应用中已知受力求加速度的情况,关键是采用整体法并结合正交分解法列式求解;隔离法与整体法:
①整体法:
以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力.②隔离法:
从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析.③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用.
34.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速g=10m/s2).则
A.若F=1N,则物块、木板都静止不动
B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C.若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4N
D.若F=8N,则B物块所受摩擦力大小为2N
【答案】D
【解析】
试题分析:
A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N,B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N,F=1N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A错误;若F=1.5N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:
F=(mA+mB)a;解得:
;对A来说,则有:
F-fA=mAa,解得:
fA=1.5-1×0.5=1N;对B来说,则有:
fB=ma=2×0.5=1N,故B错误;F=4N>fA,所以A在木板上滑动,B和木板整体受到摩擦力2N,轻质木板,质量不计,所以B的加速度
;对B进行受力分析,摩擦力提供加速度,f′=mBa=2×1=2N,故C错误;F=8N>fA,所以A相对于木板滑动,B和木板整体受到摩擦力2N,故D正确.故选D.
考点:
牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题以常见的运动模型为核心,考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识;解决的关键是正确对两物体进行受力分析,根据滑动摩擦力公式求出A、B与木板之间的最大静摩擦力,比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况,进而判断物体所受摩擦力的情况.
35.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来都静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远这是由于()
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.分开时甲获得的动量大小大于乙的动量大小
C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
【答案】C
【解析】
【详解】
A.在推的过程中,甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,故A错误;
B.根据动量守恒定律,则
分开时甲获得的动量大小等于乙的动量大小,故B错误;
C.由动能定理
滑行的距离
,甲在冰上滑行的距离比乙远,两板与冰面间的动摩擦因数相同,说明在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度,故C正确;
D.根据牛顿第二定律,在分开后,甲的加速度的大小等于乙的加速度的大小,都等于
,两板与冰面间的动摩擦因数相同,故两者加速度大小相等,故D错误。
36.竖直升降机内固定一斜面,其顶端固定一光滑的轻滑轮。
滑块A、B通过不可伸长的细绳跨过滑轮连接,开始时升降机静止,然后匀加速向上运动,已知整个过程中A、B始终相对斜面静止,则( )
A.升降机静止时,滑块A受到沿斜面向下的摩擦力
B.升降机加速向上运动过程中A受到的摩擦力一定大于静止时受到的摩擦力
C.升降机加速向上运动过程中A可能不受摩擦力
D.细绳对B的拉力始终等于B的重力
【答案】C
【详解】
A.由于不知道A、B两滑块的质量大小关系,则无法确定滑块A所受摩擦力方向,故A错误;
BC.升降机加速向上运动时,如果滑块B的重力与A的重力沿斜面向下的分力相等,则此时A不受摩擦力的作用,静止时,A可有受到摩擦力的作用,故B错误,C正确;
D.升降机加速向上运动时,滑块B也加速度上升,则细绳对B的拉力始终大于B的重力,故D错误。
故选C。
37.如图所示,当小车水平向右加速运动时,物块M相对车厢静止与其后竖直壁上,当车的加速度a增大时
A.物块仍相对车厢滑动
B.物块所受静摩擦力增大
C.车厢壁对物块的压力增大
D.车厢对物块的作用力方向不变
【答案】C
【详解】
以物块为研究对象,物体受重力Mg,车厢的弹力N和静摩擦力f,根据牛顿第二定律可得,水平方向:
N=Ma,竖直方向:
f=Mg
C.当加速度增大时,车厢壁对物块的压力N增大,故C正确;
AB.当加速度增大时,物块仍相对于车厢静止,在竖直方向受力平衡,即f=Mg不变;故AB均错误;
D.物体受车厢的弹力和向上的静摩擦力,当加速度增大时,N增大,静摩擦力f不变,则两者合力的方向变化,车厢对物块的作用力方向改变,故D错误。
故选C。
38.如图,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接,在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:
①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动;
②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动;
③拉力平行于倾角为
的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动;
④拉力平行于倾角为
的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动;以∆L1、∆L2、∆L3、∆L4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有()
A.∆L2>∆L1B.∆L4>∆L3C.∆L1>∆L3D.∆L2=∆L4
【答案】D
【详解】
根据牛顿第二定律得
以整体为研究对象
a1=
对m2
k△L1=m2a1=
以整体为研究对象
a2=
对m2
k△L2=μm2g+m2a1=
③以整体为研究对象
a3=
对m2
k△L3=m2gsinθ+m2a3=
以整体为研究对象
a4=
对m2
k△L4=m2gsinθ+μm2gcosθ+m2a3=
可见
△L1=△L2=△L3=△L4
故选D。
二、多选题
39.下列说法正确的是
A.在公路上行驶的汽车,车速越大,刹车后滑行的路程越长,惯性越大
B.乒乓球可以抽杀,是因为质量小,惯性小,容易改变运动状态的缘故
C.马拉着车加速前进,则车拉马的拉力大于马拉车的力
D.拔河比赛中,甲队能蠃乙队是甲与地面之间的最大静摩擦力比乙的大
【答案】BD
【详解】
A.惯性的大小与速度无关,只与物体质量有关,选项A错误.
B.乒乓球可以抽杀,是因为质量小,惯性小,容易改变运动状态的缘故,选项B正确;
C.马拉着车加速前进,车拉马的拉力和马拉车的力是相互作用力,一定大小相等方向相反,C错误.
D.拔河比赛中,甲队能蠃乙队是甲与地面之间的最大静摩擦力比乙的大,选项D正确;
故选BD.
40.牛顿是物理学史上最伟大的科学家之一,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上”.牛顿所说的巨人是指().
A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.法拉第
【答案】BC
【解析】
【详解】
牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上。
”在物理学史上,通过总结前人的研究成果,分析推理得出牛顿第一定律,牛顿所说的巨人是指伽利略和笛卡尔;
A.亚里士多德,与结论不相符,选项A错误;
B.伽利略,与结论相符,选项B正确;
C.笛卡尔,与结论相符,选项C正确;
D.法拉第,与结论不相符,选项D错误;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 必修 一册 第四 运动 关系 核心 训练 分层 培优卷含 答案 解析 197
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)