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【基础知识篇】2013-2014学年高中物理粤教版必修一同步练测：第四章章末检测
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第四章 章末检测
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1. 下列说法中正确的是( ) A.没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B.物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C.物体所受合外力为零，则速度一定为零，物体所受合外力不为零，则速度也一定不为零 D.物体所受的合外力最大时，速度也可以为零，物体所受的合外力最小时，速度也可以最大
2. (2012·长春模拟)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是( ) A.车速越大，它的惯性越大 B.质量越大，它的惯性越大 C.车速越大，刹车后滑行的路程越长 D.车速越大，刹车后滑行的路程越短
3. 从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法正确的是( ) A.物体向下做自由落体运动 B.物体向上运动，加速度向上 C.物体向上运动，加速度向下 D.物体向上还是向下运动，要看物体离开气球时的速度
4. 下列说法中正确的是( ) A.甲物体受乙物体的作用，则乙物体一定同时受到甲物体的作用 B.甲物体对乙物体的作用一定是作用力，而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力 C.若把甲、乙两物体看成质点，则甲、乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上 D.若甲物体对乙物体的作用力竖直向上，则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上
5. 如图1所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明( ) A.电梯一定是在上升 B.电梯一定是在下降 C.电梯的加速度方向一定是向下 D.乘客一定处于超重状态
6. 如图2甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度随外力F变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据可计算出( )
图 2
A.物体的质量为1 kg B.物体的质量为2 kg C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
7. 如图3甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为和(∶＝1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为2，则1∶2等于( )
图 3
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3
8. (2012·南京模拟)如图4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住.现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )
图 4
A.若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 B.若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于D.斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值
9. (2012·济宁模拟)如图5所示，在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体，受到一个伸长的弹簧的拉力作用，但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动，则判定升降机的运动状态可能是( ) A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.减速下降
10. 如图6所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力.以下说法正确的是 ( ) A.若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P点对球B有压力 B.若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对B均无压力 C.若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对B均无压力 D.若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力
二、实验题(16分)
11. 如图7为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置.
图 7
(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_________________不变，用钩码所受的重力作为___________________，用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度. (2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图8所示).
图 8
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________________________________________________________________________________________________. ②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________. A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
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)
12. (10分)一个静止在倾角为30°的长斜面上的物体，被向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑.若给此物体一个??0＝8?m/s沿斜面向上的初速度，g取10?m/s2，则物体经过t＝1?s时间所通过的距离是多少？
13. (10分)如图9所示，在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度(＜gsin?θ)沿斜面向下匀加速运动，问： (1)小球向下运动多少距离时速度最大？ (2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少？
图 9
[来源:]
14. (12分)如图10所示，一平板车以某一速度??0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为＝3?m，货箱放在车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a＝4?m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10?m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来，平板车匀速行驶的速度??0应满足什么条件？
图 10
15. (12分)如图11甲所示，质量为m＝1?kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1?s时撤去拉力，物体运动的部分??-t图象如图乙所示，g取10?m/s2，试求：
图 11
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小； (2)t＝6?s时物体的速度，并在图乙上将6?s内物体运动的??-t图象补画完整，要求标明有关数据.
第四章 章末检测
答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、实验题
11.
三、计算题
12.
13.
14.
[来源:]
15.
第四章 章末检测 参考答案
1. D 解析：运动不需要力来维持，物体不受力时，可以做匀速直线运动，选项A错误；物体受力大，加速度大，速度变化快，但速度不一定大，选项B错误；力的大小与速度大小之间没有直接联系，选项C错误，选项D正确.
2. BC 解析：质量是物体惯性大小的量度，与物体的材料、运动情况无关，选项A错误，选项B正确；汽车刹车时加速度是恒定的，大小为，由公式知初速度越大，刹车后滑行的路程越长，选项C正确，选项D错误.
3. C 解析：刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，加速度方向向下，选项C正确.
4. AC 解析：物体间的作用是相互的，甲物体受到乙物体的作用，乙物体必定同时受到甲物体的作用，且作用力与反作用力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，相互作用的两个力中，其中任何一个都可以叫做作用力，另一个叫做反作用力.综上所述，选项A、C正确，选项B、D错误.
5. D 解析：电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等.现在，弹簧的伸长量变大，则弹簧的拉力增大，小铁球的合力方向向上，加速度方向向上，小铁球处于超重状态.乘客运动状态与小铁球相同，但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故只有选项D正确.
6. BC 解析：设物体质量为m，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，由题图乙可看出，当物体所受水平拉力F1＝7?N时，其加速度＝0.5?m/s2，由牛顿第二定律得，当物体所受水平拉力F2＝14?N时，其加速度＝4?m/s2，由牛顿第二定律得，联立解得m＝2?kg，μ＝0.3，所以选项B、C正确.
7. A 解析：水平放置时，，，可得；竖直放置时： ，，解得，故x1∶x2＝1∶1，选项A正确.
8. D 解析：球受力如图12所示. 由牛顿第二定律得：，由此判断A、B错误；根据牛顿第二定律，、和三力的合力等于，选项C错误；根据，知选项D正确.
9. BC 解析：升降机匀速运动时，在水平方向，物体所受的静摩擦力与弹簧的弹力相平衡，若突然发现物体被弹簧拉动，说明最大静摩擦力已经小于弹力，即正压力突然变小，物体处于失重状态，它的加速度竖直向下，升降机可能是加速下降或减速上升，故选项B、C正确.
10. CD 解析：若C的斜面光滑，由牛顿第二定律可知，A、B一起下滑或以一初速度沿斜面向上滑行时的加速度，方向沿斜面向下.隔离球B受力分析如图13所示，水平方向应用牛顿第二定律可得：，故Q点对B有压力，选项A、B均错误.若斜劈A沿斜面匀速下滑，球B的加速度为0，球水平方向合力为零，P、Q均对球B无压力，选项C正确；若斜劈A沿斜面加速下滑，则有＞0，即Q点对球B有压力，选项D正确.
11. (1)小车的总质量 小车所受的外力 (2)①在质量不变的情况下，加速度与外力成正比 ②C 解析：(1)因为要探索加速度和力的关系，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力. (2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是没有满足M??m造成的.
12. 3.2?m 解析：设物体的质量为，物体与斜面间的动摩擦因数为，由于物体在斜面上可匀速下滑， 所以 sin?θ＝cos?θ. 设物体向上运动的加速度大小为a，则 sin?θ＋cos?θ＝， 代入数据解得＝10?m/s2 设经过时间t0物体的速度减为零 0＝t0 t0＝0.8?s＜1?s 物体速度减为零后将静止在斜面上，所以通过的距离为 ＝＝3.2?m
13. (1) (2) 解析：(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时小球所受合力为零.即，解得. (2)设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F. 据牛顿第二定律有，. 随着的增大，F增大，F1减小，保持不变，当m与挡板分离时，增大到等于s，F1减小到零，则有： ，又s＝t2 联立解得mgsin?θ－?kat2＝ma，.
14. ??0≤6?m/s 解析：货箱先相对平板车向左滑，当与平板车的速度相等后相对平板车向右滑.若货箱与平板车的速度相等时货箱未从平板车上掉下来，则以后货箱不会从平板车上掉下来. 设经过时间t，货箱和平板车达到共同速度??，以货箱为研究对象，由牛顿第二定律得，货箱向右做匀加速运动的加速度 ① 货箱向右运动的位移 ② 又 ③ 平板车向右运动的位移 ④ 又 ⑤ 为使货箱不从平板车上掉下来，应满足＋l≥ ⑥ 联立①～⑥式解得：??0≤ 代入数据，得：??0≤6?m/s.
15. (1)0.5 20 N (2)见解析 解析：(1)设撤去拉力前物体的加速度大小为，撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为2，由??-t图象可知： ① ② 对物体在撤去拉力前，由牛顿第二定律得 ③ 对物体在撤去拉力后上滑时，由牛顿第二定律得 ④ 解得F＝30?N，μ＝0.5 (2)加速上滑的时间t1＝1?s，撤去拉力时的速度为??＝20?m/s，设再经过t2速度减至0. 由得＝2 s ⑤ 在最高点时，因，故物体将沿斜面加速下滑，设加速度大小为a3，据牛顿第二定律得 ⑥ 解得＝2?m/s2 ⑦ 再经过3?s物体的速度大小为6?m/s，方向沿斜面向下，补画完整后的图线及有关数据如图14所示.
图14
总结：数图结合解决物理问题的答题技巧
(1)物理公式与物理图象的结合是中学物理的重要题型，也是近年高考的热点，特别是??-t图象在考题中出现频率极高.
(2)对于由已知图象求解相关物理量的问题，往往是结合物理过程从分析图象的横、纵轴所对应的物理量的函数入手，分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出相关信息，结合题目所问，选择合适规律列式求解.
(3)针对本题，图线分三段，0～1?s倾斜直线表示匀加速；1?s～3?s倾斜直线表示匀减速；3?s后通过计算判断其运动性质.图线斜率代表加速度，纵轴截距代表初速度，线与时间轴所围面积代表位移，理解这些知识再结合牛顿第二定律，本题就不难求解.
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