高中物理(教科版必修一)学业分层测试：章末综合测评3 含答案
2017-2018学年高中物理必修一学业分层测评：第4章 章
章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是( )A．力的大小可以用天平测量B．物体的重心一定在物体上C．每个力都必须有施力物体和受力物体D．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以有的力没有受力物体【解析】力的大小可用弹簧测力计测量，不能用天平测量，A错误；重心与物体的形状、质量分布有关，不一定在物体上，B错误；力是物体间的相互作用，力的施力物体和受力物体是同时存在的，C正确；手榴弹爆炸是火药燃烧产生的高温高压气体与弹片发生的相互作用，D错误．【答案】 C2．关于重力，下列说法正确的是( )A．重力的方向一定垂直物体所在处的地面B．重力的方向总是指向地心C．重力就是地球对物体的吸引力D．重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力【解析】重力的方向竖直向下，但不一定与地面垂直，如在斜坡上，重力方向与斜坡不垂直，A错；只有在两极和赤道上的物体，重力方向才指向地心，地面上其他位置的物体的重力方向均不指向地心，B错；重力是由于地球吸引而产生的力，但它不一定等于地球对物体的吸引力，C错、D对．【答案】 D3．如图所示各种情况下，光滑的小球均处于静止状态，a、b两者之间一定有弹力的是( )【导学号：21862137】【解析】假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力，则小球不可能处于静止状态，故物体只是接触，而无形变，故没有弹力作用；B中由于绳子的拉力不竖直，故两球间存在弹力，故选B.【答案】 B4．下列说法正确的是( )A．摩擦力的大小一定与该处压力的大小成正比B．压力发生变化时，该处摩擦力可能不变C．摩擦力的方向与该处压力的方向可能不垂直D．摩擦力的方向不是与物体运动方向相同，就是与物体运动方向相反【解析】静摩擦力的大小与该处的正压力没有直接关系，A错误，B正确；摩擦力的方向与接触面相切，弹力方向与接触面垂直，故摩擦力的方向一定与弹力方向垂直，C错误；摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向有关，与运动方向无直接关系，如水平匀速旋转的转盘上的物体受到的摩檫力与运动方向垂直，所以D错误．【答案】 B5．如图1所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的关系是( )图1A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大【解析】物体滑动时，受到的是滑动摩擦力，其大小f＝μN与压力成正比，由图可知，乙对地面压力最大，故所受滑动摩擦力最大，故应选C项．【答案】 C6．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图2所示为四种与足球有关的情景．下列说法错误的是( )【导学号：21862138】甲乙丙丁图2A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变【解析】静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力，受到的重力是地球对球的向下的力，选项A错误；静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力，选项B错误；踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用，选项C正确；网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，选项D错误．【答案】ABD7．为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图3所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是 ( )图3A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同【解析】当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A错误；判断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，这里物品相对与之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B错误；摩擦力存在的条件：①接触面粗糙，②有弹力，③有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，C正确；物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D正确．【答案】CD8．如图4所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是( )【导学号：21862139】图4A．C受到地面对其向左的摩擦力B．A受到水平向右的摩擦力C．B对C的摩擦力方向水平向右D．C共受到五个力作用【解析】以A、B、C为整体进行研究，整体在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，A正确；以A为研究对象，A不受摩擦力，B错误；以A、B为整体，B受到C对其向左的摩擦力，所以B对C的摩擦力方向水平向右，C正确；以C为研究对象，受力分析可知，C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力，共五个力，D正确．【答案】ACD二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)如图5所示，甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案，根据你的经验和相关知识回答下列问题．甲乙图5(1)用水平力拉木块A或B，为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力，下列说法中正确的是________．A．甲图中只要A相对B滑动即可，乙图中A必须做匀速运动B．乙图中只要A相对B滑动即可，甲图中B必须做匀速运动C．若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，则两种情况下两弹簧测力计的读数相同D．若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，则甲图中弹簧测力计的读数较大(2)设木块A和B的质量分别为m A＝2 kg，m B＝4 kg，木块A和B间的动摩擦因数μ1＝0.2，木块B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.3，弹簧测力计中弹簧的劲度系数k＝100 N/m，g取10 m/s2.则在甲图中，B匀速运动时，外力F B的大小为________N，弹簧测力计中弹簧的伸长量为________cm.【解析】(1)实验时如果木块不保持匀速直线运动，则摩擦力不等于拉力，只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成一对平衡力．题图甲中拉动B时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，只要A相对B滑动即可；题图乙中，A必须做匀速运动，摩擦力才等于拉力，A正确，B错误．若两种装置中，被拉木块均做匀速运动，滑动摩擦力等于弹簧弹力，由于A对B压力相等，因此滑动摩擦力相等，故弹簧测力计示数相等，C正确，D错误．(2)A、B间滑动摩擦力f1＝μ1m A g＝4 N，B与地面间滑动摩擦力f2＝μ2(m A＋m B)g＝18 N．题图甲中，B受f1、f2两个摩擦力作用，且方向均向左，故F B＝f1＋f2＝22 N，弹簧测力计弹力F1＝f1＝4 N，由F1＝kx1得x1＝4 cm.【答案】(1)AC (2)22 410．(12分)如图6甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．图6(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_______________________________________________________________.(2)实验中需要测量的物理量有：_______________________________________________________________.(3)图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是_______________________________________________________________．(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式；首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_______________________________________________________________.【解析】(1)根据实验目的可知还需要刻度尺以测量弹簧原长和形变量．(2)根据实验目的，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或对应的长度)．(3)取图象中(0.5,0)和(3.5,6)两个点，代入F ＝kx ＋b 可得k ＝200 N/m ，由于弹簧自重．使得弹簧不加外力时就有形变量．(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.【答案】 (1)刻度尺 (2)弹簧原长，弹簧所受外力与对应的伸长量(或对应的长度)(3)200 弹簧自重(4)CBDAEFG11．(16分)如图7所示，重20 N 的物块放在水平桌面上，用F ＝8 N 的水平拉力拉物块，可使其做匀速直线运动．求：图7(1)物块所受的滑动摩擦力为多大？(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大？(3)当水平拉力增大到16 N 时，物块受到的滑动摩擦力为多大？(4)物块运动过程中突然撤去外力，在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大？【解析】 (1)物块匀速运动时，在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用，如图所示．水平方向受到水平拉力F 和滑动摩擦力f ，物块匀速运动时，这两个力大小相等、方向相反，即f ＝F .所以物块所受的滑动摩擦力f ＝8 N.(2)竖直方向由二力平衡得：桌面对物块的支持力N ＝G ＝20 N ，由滑动摩擦力公式f ＝μN ，得μ＝f N ＝8 N 20 N＝0.4. (3)当水平拉力增大到16 N 时，这时拉力和滑动摩擦力不再相等，应当用滑动摩擦力公式求解．由于f ＝μN ，且μ和N 都没有变，所以这时的滑动摩擦力f ＝μN ＝0.4×20 N＝8 N.(4)当撤去拉力后，在停止运动前，物块始终受到滑动摩擦力的作用．由f ＝μN ，且μ和N 均未变，可知f ＝8 N.【答案】 (1)8 N (2)0.4 (3)8 N (4)8 N12．(14分)如图8所示，一质量为2 kg 的物块被夹在两木板之间，物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同．若把该物块从上面匀速抽出，需50 N的力．若把它从下面匀速抽出，需多大的力？(设两木板对物块的压力不变，g取10 m/s2)【导学号：21862140】图8【解析】因为两木板对物块的压力N不变，由公式f＝μN可得，将物块匀速抽出时，物块所受的滑动摩擦力不变．设物块与一块木板之间的摩擦力为f，当把该物块从上面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图甲所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力2f 和竖直向上的拉力F，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F＝2f＋mg①甲当把该物块从下面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图乙所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力2f和竖直向下的拉力F′，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F′＋mg＝2f②乙将mg＝20 N，F＝50 N代入①②，解得F′＝10 N.【答案】10 N。
2017-2018学年高中物理沪科版必修一学业分层测评：第3章 3-3 摩擦力 学业分层测评 含答案 精品
学业分层测评(十)(建议用时：45分钟)1.关于动摩擦因数，下列说法正确的是 ( )【导学号：43212180】A.两接触面间压力越大，动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力无关【解析】动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力无关，选项A、B、C错误，选项D正确.【答案】 D2.(多选)关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是( )【导学号：43212181】A.有弹力一定有摩擦力B.有弹力不一定有摩擦力C.有摩擦力一定有弹力D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直【解析】两物体间若存在摩擦力，则两物体间一定存在弹力.而若存在弹力，不一定有相对运动或相对运动趋势，也有可能接触面光滑，不一定存在摩擦力，故A错，B、C对.弹力方向总是与接触面垂直，而摩擦力方向总是与接触面平行，故两力一定是垂直关系.【答案】BCD3.将两本书的纸张交叉重叠起来.两同学分别抓住每本书的一侧往外拉，两书仍在原处且没有被分开，此过程中( )【导学号：43212182】A.拉力小于两本书的重力B.拉力等于两本书的重力C.拉力增大，摩擦力也增大D.拉力增大，摩擦力保持不变【解析】根据题意知无法比较拉力和重力的大小关系，故A、B选项错误.由于两本书相对静止，故受到静摩擦力，水平方向处于平衡状态，摩擦力随拉力的增大而增大，故C 选项正确，D选项错误.【答案】 C4.如图337所示，质量为50 kg的箱子放在水平地面上，箱子与地面间的动摩擦因数为0.6.用大小为310 N的水平力推箱子但没有推动，则箱子所受的摩擦力大小为( )图337A.30 NB.186 NC.300 ND.310 N【解析】因没有推动，故箱子受到的是静摩擦力，对箱子受力分析知摩擦力大小等于推力，为310 N.故D选项正确.【答案】 D5.如图338所示，重50 N的物体，在粗糙的水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受一个大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是 ( )图338A.10 N，水平向左B.20 N，水平向左C.10 N，水平向右D.20 N，水平向右【解析】物体与水平面间有相对滑动，为滑动摩擦力，f＝μN＝μG＝10 N，与水平向左的拉力F无关，方向与相对地面的运动方向相反，即水平向左，选A.【答案】 A6.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)，如图339所示.下列说法正确的是 ( )【导学号：43212183】图339A.瓶中油越多，手必须握得越紧B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确【解析】用手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应最大静摩擦力值也就大一些，才能保证油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来，所以A项正确.手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但是油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力相平衡的静摩擦力，是一个定值——等于油瓶的重力.可见，B项错误，C项正确；显然D项也不正确.【答案】AC7.如图3310所示，将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上，长方体木块的各个表面粗糙程度相同.若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动，示数分别为F1、F2、F3，则F1、F2、F3之比为( )图3310A.1∶1∶1B.2∶3∶6C.6∶3∶2D.以上都不对【解析】滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比，与接触面积的大小无关，因此尽管三种情况下的接触面积不同，但是木块对桌面的压力是相同的，又由于动摩擦因数相同，所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同，所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等.选项A正确.【答案】 A8.重为40 N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力为12 N，动摩擦因数为0.25.如果分别用8 N和16 N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别为多少？【导学号：43212184】【解析】用8 N的水平力推木箱.推力小于最大静摩擦力，木箱不动，由二力平衡条件可知，木箱受到8 N的静摩擦力.用16 N的水平力推木箱，推力大于最大静摩擦力，木箱运动，由于竖直方向处于平衡状态，由二力平衡条件可知，N＝G，则滑动摩擦力f＝μN＝μG＝0.25×40 N＝10 N.【答案】8 N 10 N9.(多选)如图3311，物体A放在水平地面上，在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止.已知F1＝8 N，F2＝1 N，则( )图3311A.若去掉F1，A一定静止B.若去掉F1，A一定向左运动C.若去掉F2，A可能静止D.若去掉F2，A一定向右运动【解析】初始状态对物体分析，所受摩擦力f＝F1－F2＝7 N，方向水平向左，知最大静摩擦力f max≥7 N.若去掉F1，因为F2<f max，故物体仍然静止，A正确，B错误.若去掉F2，因为不能确定F1与f max的大小关系，故物体可能静止，C正确，D错误.【答案】AC10.中国武警“雪豹突击队”是一支立足北京，面向全国的“国字号”反恐部队，在一次日常训练中，队员用双手握住一根固定的竖直铁杆，他匀速向上爬时受到的摩擦力为f上，他匀速下滑时受到的摩擦力为f下，则( )【导学号：43212185】图3312A.f上方向向上，f下方向向下，f上＝f下B.f上方向向下，f下方向向上，f上>f下C.f上方向向上，f下方向向上，f上＝f下D.f上方向向上，f下方向向下，f上>f下【解析】当队员向上爬时，手和铁杆之间没有相对滑动，在重力的作用下，身体有向下的相对运动趋势，此时队员受静摩擦力，方向向上，大小和重力相等.当队员匀速下滑时铁杆给手的摩擦力方向向上，大小和重力相等，故C正确.【答案】 C11.如图3313所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块所受的重力G ＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25.问：图3313(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？【解析】(1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，根据二力平衡知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N.(2)当F增大为30 N时，木块与墙壁之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此f2＝6 N.(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N.(4)当F＝6 N时，木块与墙壁之间仍是滑动摩擦力，f4＝μN＝0.25×6 N＝1.5 N.【答案】(1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N12.如图3314所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地的动摩擦因数相同.物体B用细绳系住，当水平力F＝32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数.【导学号：43212186】图3314【解析】B虽然静止，但A和B发生相对运动，因此A和B之间有滑动摩擦力.由竖直方向受力平衡可知，A和B之间的正压力等于B的重力，则A和B之间的摩擦力f1＝μG B，A受到摩擦力阻碍A相对B向右运动，即A受到摩擦力的方向水平向左.对A分析，在竖直方向上，A与地面的正压力等于A和B的重力和，则A和地面之间的摩擦力f2＝μ(G A＋G B)，方向水平向左.由平衡的知识可知，F＝f1＋f2.联立有F＝μ(G A＋2G B)，解得μ＝0.4.【答案】0.4。
高中物理教科版必修第一册全册综合测评卷(含解析)
高中物理教科版必修第一册全册综合测评卷（含解析）全册综合测评卷(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.以下说法中,你认为正确的是()A.把物体抽象为质点后,物体自身的质量和大小均可以忽略不计B.当物体做直线运动时位移大小等于路程C.平均速度v=,当Δt充分小时,该式可以表示t时刻的瞬时速度D.质点运动的速度变化很大,则加速度一定很大2.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量最小值是()A. B.C. D.3.如图所示,水平路面上有一辆正在行驶的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用大小为F的恒力向前推车厢,在车减速行驶时间t的过程中,车的加速度大小为a,人相对车厢静止,取车前进方向为正方向,下列说法正确的是()A.该过程人的速度改变量为Δv=atB.车对人的作用力大小为maC.车对人的作用力大小为mD.车对人的摩擦力一定不为零4.一个质量为3 kg的物块(视为质点)静止在水平面上,在t=0时刻,物块在水平外力F的作用下开始运动,它的位置坐标x和速度二次方v2的关系图像如图所示,则()A.质点沿x轴正方向做匀加速运动B.物块运动的加速度是m/s2C.物块运动加速度是m/s2D.物块所受到的水平外力F的大小可能是1 N5.如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使绳都能伸直,g取10 m/s2,则F可能是()A.10 NB.15 NC.5 ND.25 N6.如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v1=2 m/s顺时针匀速转动。
高中物理(教科版必修一)学业分层测试：第3章 3
【解析】由F＝ma得＝＝×＝.【答案】D5．(多选)质量为1 kg的物体受3 N和4 N的两个共点力的作用，物体的加速度可能是 ( )A．5 m/s2 B．7 m/s2C．8 m/s2 D．9 m/s2【解析】合力取值范围是：1 N≤F≤7 N，由牛顿第二定律得加速度的取值范围为：1 m/s2≤a≤7 m/s2，故A、B正确．【答案】AB6．(多选)如图334所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )图334A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动【解析】小球所受到的合外力等于弹簧对小球的弹力N，方向水平向右，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，由于小球与小车相对静止，所以小车具有向右的加速度．由于小车的速度方向可能向左，也可能向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动．【答案】AD7．如图335所示，质量为m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2.与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是( )图335A．0 B．4 m/s2，水平向右C．2 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右【解析】取向右为正方向，由牛顿第二定律得F＋f＝ma，而f ＝μmg，解得a＝＝4 m/s2，故物体的加速度大小是4 m/s2，方向向右，B正确．【答案】B8．一木箱静止在光滑的水平地面上，装上货物后木箱和货物的总质量为50 kg.现以200 N的水平推力推木箱，求：(1)该木箱的加速度；(2)第2 s末木箱的速度．【解析】(1)对木箱受力分析得F＝ma，有a＝＝ m/s2＝4m/s2.(2)由v＝at得木箱2 s末的速度v＝4×2 m/s＝8 m/s.【答案】(1)4 m/s2 (2)8 m/s9．(多选)设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是( )A．继续做匀速运动B．变为做匀加速运动C．变为做变加速运动D．加速度逐渐增大【解析】设洒水车的总质量为M，原来匀速时F牵＝f＝k·Mg，洒水后M减小，阻力减小，由牛顿第二定律得：F牵－kM′g＝M′a，a ＝－kg，可知a随M′的减小而增大，洒水车做变加速运动，C、D正确．【答案】CD10．图336中所示A、B为两个相同物块，由轻质弹簧k和细线l相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将l剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小aA、aB分别为( )【导学号：96332116】图336A．aA＝0、aB＝0 B．aA＝0、aB＝gC．aA＝g、aB＝g D．aA＝g、aB＝0【解析】剪断细线前物体A受重力、细线竖直向下的拉力和弹簧竖直向上的拉力，细线的拉力等于mg，由平衡条件可知弹簧对物体A的拉力等于2mg，刚剪断细线时，物体A受到弹簧竖直向上的拉力和重力，由于弹簧的形变来不及变化，弹簧对物体A的作用力仍为2mg，所以物体A受到的合力方向竖直向上，大小为mg，aA＝＝＝g，方向竖直向上；刚剪断细线时，物体B只受重力作用，加速度aB为重力加速度g，方向竖直向下．【答案】C11．如图337所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图337(1)求车厢运动的加速度．(2)求悬线对球的拉力.【导学号：96332117】【解析】(1)小球受力分析如右图所示，由牛顿第二定律得：mgtan 37°＝ma，a＝7.5 m/s2，即车厢的加速度大小为7.5 m/s2，方向为水平向右．(2)悬线对球的拉力F＝mg/cos 37°＝1.25mg＝12.5 N，方向沿绳向上．【答案】(1)7.5 m/s2，水平向右(2)12.5 N，方向沿绳向上12．如图338所示，质量m＝1 kg的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30°角，球与杆之间的动摩擦因数μ＝，球受到竖直向上的拉力，F＝20 N，则球的加速度多大？(取g＝10 m/s2)图338【解析】球受到重力mg、杆的支持力N、杆的摩擦力f和竖直向上的拉力F四个力的作用(如图所示)，建立直角坐标系，由牛顿第二定律得Fsin 30°－mgsin 30°－f＝maFcos 30°＝mgcos 30°＋Nf＝μN联立以上各式解得a＝2.5 m/s2.【答案】 2.5 m/s2。
高中物理(教科版必修一)学业分层测试：第3章 4. 牛顿第三定律 19 含答案
学业分层测评(十九)(建议用时：45分钟)1．关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是( )A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力B．作用力和反作用力大小相等、方向相反、在一条直线上，因此它们的合力为零C．弹力的反作用力一定是弹力D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力【解析】作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，A 错误；作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，作用在两个相互作用的物体上，不能求合力，B错误；作用力和反作用力是同一性质的力，C正确；马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，D错误．【答案】 C2．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶．根据牛顿运动定律可知( )A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【解析】汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，它们始终等大反向，故A错误，B正确；由于拖车加速前进，故汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力，C、D错误．【答案】 B3．吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则( )【导学号：96332118】A．F＝G，F′＝F B．F＝G，F′＞FC ．F ＝G ，F ′＜FD ．F ′＝G ，F ′＞F【解析】 电扇静止时只受竖直向下的重力和杆对它的拉力F ，由二力平衡可得：F ＝G ，扇叶水平转动后，对空气有向下的作用力，而空气对扇叶则有向上的反作用力，设为F ″，则由二力平衡可得：F ′＋F ″＝G ，故F ′＜G ＝F ，只有C 正确．【答案】 C4．马车在我国古代是主要交通工具，现在一些地方还在使用．如图347所示，已知拖车的质量为500 kg ，马匹的质量为400 kg ，拖车受到马的拉力为1 000 N 、阻力为500 N ，则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为( )【导学号：96332119】图347A ．1.25 m/s 2、1 000 NB ．1.25 m/s 2、500 NC ．1.00 m/s 2、1 000 ND ．1.00 m/s 2、500 N【解析】 根据牛顿第二定律得： a ＝F －f m ＝1000－500500 m/s 2＝1 m/s 2拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系，大小相等，所以拖车对马匹的拉力为1000 N故选C.【答案】 C5．(多选)将一铁块A 放在水平放置的磁板B 上，A 被B 吸住并处于静止状态(如图348所示)，关于铁块A 的受力情况，下列叙述正确的是( )【导学号：96332120】图348A．铁块共受三个力的作用，其中有两个力的施力物体是磁板B．铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C．磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D．磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】铁块A受重力、B对A的支持力、B对A的吸引力，支持力与吸引力的施力物体都是磁板B，故A正确；铁块A的重力与其所受磁板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，B错误；磁板所受的压力等于A所受的支持力，大于铁块的重力，C错误；B对A的吸引力与A对B的吸引力是相互作用力，大小相等、方向相反，D正确．【答案】AD6．(多选)随着计算机技术的发展与传感器技术的有机结合，就可以把看不见、摸不到的作用力与反作用力显示在计算机屏幕上．现把两个相互作用的弹簧挂钩与传感器接在计算机屏幕上出现的结果如图349所示，通过观察分析两个力传感器的变化曲线，可得结论( )图349A．作用力与反作用力大小始终相等，因此物体受力平衡B．作用力与反作用力大小始终相等、方向相反，作用在同一条直线上C．作用力与反作用力始终作用在一个物体上，合力为0D．牛顿第三定律研究的是物体间的相互作用，因此不论物体如何运动，物体间相互作用的关系相同【解析】作用力与反作用力是物体间的相互作用力同时产生、同时变化、同时消失、性质相同、作用在两个物体上不能求合力，故选项B、D正确．【答案】BD。
2017-2018学年高中物理(教科版必修一)学业分层测试：第3章 6. 超重与失重 学业分层测评21 Word版含答案
学业分层测评(二十一)(建议用时：45分钟)1．下列说法正确的是( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【解析】从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A、C、D中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B中的运动员处于失重状态．【答案】 B2．下面关于失重和超重的说法，正确的是( )A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大B．在电梯上出现失重现象时，电梯必定处于下降过程C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D．只要物体运动的加速度方向向上，物体必定处于失重状态【解析】加速度方向向下，物体处于失重状态，加速度方向向上，物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重力增大或减小，而是使悬绳(或支持面)的弹力增大或减小，故A、D均错．电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，物体也处于超重状态，电梯减速上升时，物体处于失重状态．故B错误，C正确．【答案】 C3．如图3610所示，小球的密度小于水的密度，球固定在弹簧的上端，弹簧的下端固定于杯底，它们完全浸没在水中，当装置静止时，弹簧的伸长量为Δx，当整个装置自由下落时，弹簧的伸长量将( )【导学号：96332125】图3610A．仍为Δx B．小于ΔxC．大于Δx D．等于零【解析】当整个装置自由下落时，球、水都处于完全失重状态，水对球的浮力为零，球对弹簧的压力为零，所以Δx＝0，弹簧恢复到原长，故选项D正确．【答案】 D4．(多选)“天宫二号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验( )A．水银温度计测量温度B．做托里拆利实验C．验证阿基米德原理D．用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律【解析】物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了．托里拆利实验用到了水银的压强，由于p＝ρgh与重力加速度g有关，故该实验不能完成；阿基米德原理中的浮力F＝ρgV排也与重力加速度g有关，故该实验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，弹簧测力计测拉力与重力无关．故能完成的实验是A、D.【答案】AD5．某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是( )A．电梯一定是加速上升B．电梯可能是减速上升C．电梯可能匀速向上运动D．电梯的加速度方向一定向上【解析】由于绳子突然断了，说明绳子拉力一定变大了，由此可知，电梯一定有方向向上的加速度，但电梯并不一定向上运动，故A错误，D正确；电梯减速上升加速度向下，B错误；电梯匀速上升，绳子不可能断，C错误．【答案】 D6．(多选)几位同学为了探究电梯启动和制动时运动状态的变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．用照相机进行了相关记录，如图3611所示．图甲为电梯静止时体重计的照片，图乙、图丙、图丁和图戊分别为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正确的是( )【导学号：96332126】图3611A．根据图乙推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B．根据图丙推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C．根据图丁推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D．根据图戊推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态【解析】由图甲可知，该同学的体重为46 kg，图乙中体重计的示数大于人的重力，故该同学处于超重状态，该电梯可能加速上升，也可能减速下降，选项A错误；图丙中体重计的示数小于人的重力，故该同学处于失重状态，该电梯可能加速下降，也可能减速上升，选项B错误；图丁中体重计的示数小于人的重力，故该同学一定处于失重状态，该电梯可能加速下降，也可能减速上升，选项C正确；图戊中体重计的示数大于人的重力，故该同学一定处于超重状态，该电梯可能加速上升，也可能减速下降，选项D正确．【答案】CD7．一个同学站在体重计上称体重，当该同学静止时体重计示数为600 N，现在该同学突然下蹲，则从开始下蹲到静止全过程中体重计的示数( )A．一直大于600 NB．一直小于600 NC．先是大于600 N后小于600 N，最后等于600 ND．先是小于600 N后大于600 N，最后等于600 N【解析】该同学下蹲全过程中，他先是加速向下后又减速向下运动，最后静止，故他先是处于失重状态，体重计示数小于重力600 N，后又处于超重状态，体重计示数大于600 N，最后处于平衡状态，体重计示数为600 N，D正确．【答案】 D8．(多选)原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图3612所示．现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动情况可能是 ( )图3612A．加速上升B．减速上升C．加速下降D．减速下降【解析】升降机匀速运动时，物体静止在地板上，说明物体受到的静摩擦力与弹簧的拉力平衡，即弹簧的拉力不大于最大静摩擦力，物体突然被拉动，说明拉力要大于最大静摩擦力，物体被拉动前，弹簧弹力是不变的，所以最大静摩擦力变小，其原因是物体与地板间的正压力减小了，物体处于失重状态，故应有向下的加速度，B、C对，A、D错．【答案】BC9．(多选)如图3613所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下列说法正确的是( )图3613A．匀速下滑时，M对地面的压力等于(M＋m)gB．加速下滑时，M对地面的压力小于(M＋m)gC．匀减速下滑时，M对地面的压力大于(M＋m)gD．M对地面的压力始终等于(M＋m)g【解析】物体加速下滑时整个系统有竖直向下的加速度分量而出现失重现象，故B 正确．物体匀减速下滑时系统存在竖直向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确．匀速下滑时系统处于平衡状态，故A正确．【答案】ABC10．如图3614所示，台秤上放置盛水的杯子，杯底用细线系一木质小球，若细线突然断裂，则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数将 ( )图3614A．变小B．变大C．不变D．无法判断【解析】将容器和木球视为整体，整体受台秤竖直向上的支持力和竖直向下的重力．当细线被剪断后，其实际效果是：在木球向上加速运动的同时，木球上方与木球等体积的水球，将以同样大小的加速度向下加速流动，从而填补了木球占据的空间，由于ρ水>ρ木，水球的质量大于木球的质量，故木球和水组成系统的重心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小，正确答案为A.【答案】 A11．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机以2 m/s2的加速度匀加速下降；(2)升降机以2 m/s2的加速度匀减速下降．【解析】以升降机中的人为研究对象进行受力分析，如图所示：(1)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速下降时，a的方向竖直向下，由牛顿第二定律得：mg－N1＝ma，所以N1＝m(g－a)＝60×(10－2)N＝480 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为480 N(失重)．(2)当升降机以2 m/s2的加速度匀减速下降时，a的方向竖直向上，由牛顿第二定律得：N2－mg＝ma，所以N2＝m(g＋a)＝720 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为720 N(超重)．【答案】(1)480 N (2)720 N12．据报载，我国航天员张晓光的质量为63 kg(装备质量不计)，假设飞船以加速度8.6 m/s2竖直加速上升，g取9.8 m/s2.(1)此时张晓光对座椅的压力多大？(2)张晓光训练时承受的压力可达到8g，这表示什么意思？(3)当飞船返回地面，减速下降时，张晓光应该有什么样的感觉？【解析】(1)对张晓光受力分析如图所示．由牛顿第二定律F＝ma，得N－mg＝ma，即N＝mg＋ma＝m(g＋a)＝63×(9.8＋8.6) N＝1 159.2 N.由牛顿第三定律知，张晓光对座椅的压力和座椅对张晓光的支持力互为作用力与反作用力，则N′＝N＝1 159.2 N.(2)表示张晓光可承受大小为自身重力8倍的压力．(3)当飞船减速下降时，飞船的加速度竖直向上，处于超重状态，张晓光应有超重的感觉．【答案】(1)1 159.2 N (2)见解析(3)见解析。
2023-2024(上) 高中物理 选择性必修第一册第3章 机械波章末学业测评(三)练习册含答案
2023-2024（上）全品学练考高中物理选择性必修第一册第3章机械波章末学业测评(三)建议用时:40分钟一、选择题1.高速公路上的雷达测试仪、测血管中血流的速度的彩超仪都是利用了波的()A.折射B.干涉C.衍射D.多普勒效应2.[2022·石家庄一中月考] 干涉和衍射都是波特有的现象.图甲为水波的衍射实验,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动,相邻弧线间为一个波长.图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波蜂,虚线表示波谷.下列说法正确的是()A.甲图中P点为振动加强点B.甲图中水波发生明显的衍射现象C.乙图中M点为振动加强点D.乙图中N点为振动加强点3.[2022·合肥六中月考] 图表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况,图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布.为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低,则应该把传感器放在()A.A点B.B点C.C点D.D点4.[2022·黑龙江哈九中月考] 如图甲所示为一列简谐横波在t=3 s时的波形图,图乙是该列波中的质点P的振动图像,由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是()A.v=25 cm/s,向左传播B.v=50 cm/s,向左传播C.v=25 cm/s,向右传播D.v=50 cm/s,向右传播5.[2022·合肥一中月考] 位于坐标原点处的波源在t1=0时开始沿y轴正方向振动,如图所示为t2=1.8 s时沿波传播方向上的波形图,波刚好传到平衡位置x=36 m处,则0~4.2 s内,x=30 cm处的质点通过的路程是()A.0.9 mB.1 mC.1.4 mD.1.5 m6.(多选)[2022·湖南长沙一中月考] 某介质中两个波源A、B同时开始振动,它们的振动图像如图乙所示.已知A、B、C在一条直线上,AB=2 m,BC=3 m,两波源引起的机械波在介质中传播的速度均为10 m/s.下列说法中正确的是()A.两列波在介质中传播的叠加区域内可能会发生干涉现象B.A波的波长为4 mC.B波的波长为6 mD.t=1.2 s时在C位置的质点的位移为-3 cm7.(多选)[2022·河南郑州一中月考] 介质中一列简谐波沿P、Q所在直线传播,P、Q两质点相距x=2 m.如图所示,实线和虚线分别表示质点P、Q的振动图像.则()A.波的传播速度可能等于10 m/sB.介质中质点速度大小均为10 m/sC.P、Q两质点相位差保持不变D.P、Q两质点的位移始终相同8.(多选)[2022·吉林长春十一中月考] 均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,t=0时刻,如图甲所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,A处质点的振动图像如图乙所示,z轴正方向竖直向上,下列说法正确的是()A.该波从A点传播到B点,所需时间为4 sB.t=6 s时,B处质点位于波谷C.t=8 s时,C处质点振动速度方向竖直向下D.t=10 s时,D处质点所受回复力方向竖直向上二、填空题9.[2022·山西大同一中月考] 振动频率均为4 Hz的两个波源S1和S2振动方向和初始相位均相同,分别置于均匀介质中x轴上的O、D两点处,O点为坐标轴原点,D点的位置坐标x D=1.20 m,两波源产生的简谐横波沿直线x轴相向传播,波速为4 m/s.已知质点A、B、C的位置坐标分别为x A=0.10 m、x B=0.35 m、x C=0.60 m,如图所示.则这两列波在介质中(选填“能”或“不能”)发生干涉现象;A、B、C三个质点中,质点是振幅最大的点,质点是振幅最小的点.10.[2022·湖南岳阳一中期中] 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题.如图所示的消声器可以用来消除高速气流产生的噪声.波长为0.6 m的噪声声波沿水平管道自左向右传播,此声波到达A处时,分成两束波,这两束波在B处相遇,若A、B两点间弯管与直管的长度差为某些特定值时,消声器对该声波达到了良好的消声效果,则这些特定值中的最小值为m,消声器是波的现象在生产中的应用.三、计算题11.一列沿-x方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标分别为(-1,0)和(-9,0),已知t=0.7 s时,P点第二次出现波峰.(1)这列波的传播速度为多大?(2)从t=0时刻起,经过多长时间,Q点第一次出现波峰?(3)当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少?12.[2022·江苏徐州一中月考] 如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图像,实线是t1=0时刻的波形,虚线是t2=1 s时刻的波形.(1)求该列波可能的周期和波速.(2)若波速为5 m/s,其传播方向如何?请画出质点P从t1时刻为计时起点的振动图像.(至少画出一个周期,并在图中标上周期和振幅的数值)章末学业测评(三)1.D [解析] 高速公路上的雷达测试仪、测血管中血流的速度的彩超仪都是利用了波的多普勒效应.2.C [解析] 图甲只有一列波,不存在振动加强或减弱的说法,故A 错误;由图甲可知,缝宽远大于波长,没有发生明显的衍射现象,故B 错误;图乙中,M 点为两列波波峰交点,M 点振动加强,C 正确;图乙中,N 点为两列波波峰和波谷交点,N 点振动减弱,D 错误.3.B [解析] 根据波速、波长和频率的关系式v=λf ,由于同一种介质中波速相同,A 点位置附近波长最短,B 点位置附近波长最长,故传感器在A 点接收到波的频率最高,在B 点接收到波的频率最低,故选项B 正确.4.D [解析] 由图像可知,该波的波长λ=100 cm,周期T=2 s,则波速为v=λT =50 cm/s,由振动图像可知,t=3 s 时刻P 的速度方向沿y 轴负方向,由波动图像可判断出波的传播方向向右,D 正确.5.A [解析] 由题意有t 2=1.8 s =32T ,则T=1.2 s,由图像可得波长λ=0.24 m,波速为v=λT =0.2 m /s,波传到x=30 cm 处需要的时间为Δt=xv =1.5 s,所以0~4.2 s 内,x=30 cm 处的质点振动的时间为Δt'=t-Δt=2.7 s =94T ,所以该质点通过的路程为s=94×4A=0.9 m,故选A .6.BCD [解析] 周期分别为T A =0.4 s,T B =0.6 s,波源振动周期不同,不会发生干涉,故A 错误.λA =vT A =4 m,λB =vT B =6 m,故B 、C 正确.波源A 引起的机械波经0.5 s 传递到C 点,起振方向向上,振幅为3 cm,再经过0.7 s,即74T A ,振动位移为-3 cm;波源B 引起的机械波经0.3 s 传递到C 点,起振方向向下,振幅为4 cm,再经过0.9 s,即32T B ,振动位移为0,两列波叠加后C 点振动位移为-3 cm,故D 正确.7.AC [解析] 由图可知,质点振动的周期T=0.4 s,P 、Q 两点的振动情况相反,则P 、Q 两点的距离为半波长的奇数倍,则有x=(2n+1)·λ2(n=0,1,2,3,…),可得λ=2x 2n+1=42n+1m(n=0,1,2,3,…),则波速为v=λT =102n+1 m/s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,v=10 m/s,故A 正确;波在传播的过程中,质点并不随波迁移,只在平衡位置做振动,各个质点的振动情况并不都相同,故介质中质点速度并不都相同,也不一定为10 m/s,故B 错误;由图可知,由于P 、Q 两点间的距离为半波长的奇数倍,故二者的相位差为12·2π=π,保持不变,故C 正确;由题图可知,P 、Q 两质点的振动存在位移大小相同但方向相反的情况,则位移存在不同,故D 错误.8.AB [解析] 由图甲、乙可看出,该波的波长、周期分别为λ=10 m,T=4 s,则根据波速公式v=λT =2.5 m/s,A 、B 间距为一个波长,则该波从A 点传播到B 点,所需时间为t=xv =102.5 s =4 s,A 正确;由选项A 可知,该波从A 点传播到B 点,所需时间为4 s,则在t=6 s 时,B 点又运动了2 s,即T2,则B 点位于波谷,B 正确;波从AE 波面传播到C 的距离为x=(10√5-10) m,则波从AE 波面传播到C 的时间为t=xv ≈4.9 s,则t=8 s 时,C 点又振动了3.1 s,则此时质点速度方向向上,C 错误;波从AE 波面传播到D 的距离为x=(10√2-10)m,则波从AE 波面传播到C 的时间为t=xv≈1.7 s,则t=10 s时,C 点又振动了8.3 s,则此时质点位于z 轴上方,回复力方向向下,D 错误. 9.能 A 和C B[解析] 波源产生的两列波频率和初始相位相同,故在介质中相遇时能发生干涉现象.根据v=λf ,可得λ=1 m,质点C 和质点A 到两个波源的路程差均等于半波长的偶数倍,故均为振动加强点,质点B 到两个波源的路程差等于0.5 m,即λ2,等于半波长的奇数倍,故B 质点为振动减弱点.10.0.3 干涉[解析] 根据干涉特点知,两相干波的距离差为半波长的奇数倍时,此点为振动减弱点,则为消除噪声,A 、B 两点间弯管与直管的长度差的最小值为半波长的1倍,即0.3 m;消声器是波的干涉现象在生产中的应用.11.(1)10 m/s (2)1.1 s (3)0.9 m[解析] (1)该波的波长为λ=4 m,P 点与最近波峰的水平距离为3 m,距离下一个波峰的水平距离为7 m,所以v=st =10 m/s .(2)Q 点与最近波峰的水平距离为11 m,故Q 点第一次出现波峰的时间为t 1=s1v =1.1 s . (3)该波中各质点振动的周期为T=λv =0.4 s,P 点开始振动时所用时间t'=0.2 s,Q 第一次出现波峰时质点P 振动了t 2=t 1-t'=0.9 s 则t 2=2T+14T=94T从平衡位置开始,质点每振动14周期经过的路程为10 cm,当Q 点第一次出现波峰时,P 点通过的路程s'=0.9 m .12.(1)44n+1 s(n=0,1,2,3,…)或44n+3 s(n=0,1,2,3,…) (4n+1) m/s(n=0,1,2,3,…)或(4n+3)m/s(n=0,1,2,3,…)(2)沿x 轴正方向传播 如图所示[解析] (1)由图像可知,波长为λ=4 m若波沿x轴正方向传播,则在Δt=t2-t1=1 s内传播的距离为x=(n+14)λ(n=0,1,2,3,…)有Δt=(n+14)T解得周期T=4Δt4n+1=44n+1s(n=0,1,2,3,…)波速v=λT=(4n+1)m/s(n=0,1,2,3,…)若波沿x轴负方向传播,则在Δt=t2-t1=1 s内传播的距离为x=(n+34)λ(n=0,1,2,3,…)有Δt=(n+34)T解得周期T=4Δt4n+3=44n+3s(n=0,1,2,3,…)波速v=λT=(4n+3)m/s(n=0,1,2,3,…)(2)若波速为5 m/s,则在Δt=1 s内传播的距离为x=vΔt=5 m=54λ由波的平移法可知,波沿x轴正方向传播,且波的周期为T=45s=0.8 s,质点P从t1时刻为计时起点的振动图像如图所示.专题课:振动图像和波的图像综合应用(A)建议用时:40分钟◆知识点一波的多解1.(多选)如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m,b点在a点的右方,一列简谐波沿水平绳向右传播,波速为20 m/s,波长大于2 m.某时刻b点到达波峰位置,而a点正处于平衡位置且向上运动,则这列波的周期可能是()A.0.12 sB.0.28 sC.0.168 sD.0.84 s2.(多选)如图是某横波的波形图,实线表示某时刻的波形,虚线表示0.2 s后的波形图,则下列说法中正确的是()A.若波向左传播,它传播的距离可能是1 mB.若波向左传播,它传播的距离可能是3 mC.若波向右传播,它的周期可能是0.8 sD.若波向右传播,它的周期可能是1.6 s3.(多选)[2022·浙江余杭高级中学月考] 简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两个质点,波先传到质点P,当波传到质点Q开始计时,P、Q两个质点的振动图像如图所示.下列说法正确的是()A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B.该波从质点P传到Q的时间可能为8 sC.该波的传播速度大小可能为1 m/sD.该波的波长可能为7.5 m4.(多选)[2022·浙江桐乡一中月考] 一列横波沿x轴正方向传播,在t与(t+0.4)s两时刻的波形正好重合,如图所示.则()A.该波的波长为3 mB.质点的振动周期可能为0.3 sC.该波的波速可能为10 m/sD.在(t+0.1)s时刻,x=-2 m处的质点位移可能为-a m5.(多选)在波的传播方向上有A、B两质点,相距1.8 m,它们的振动图像如图所示,波的传播速度的大小可能是()A.18 m/sB.12 m/sC.6 m/sD.3.6 m/s◆知识点二波动与振动的综合6.(多选)关于振动图像和波的图像,下列说法正确的是()A.波的图像反映出很多质点在同一时刻的位移B.通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移C.振动图像的横轴是时间轴D.两图像中的纵轴都表示质点离开平衡位置的位移7.图甲为一列波在t=2 s时的波形图,图乙为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点P的振动图像,下列说法正确的是()A.波沿x轴正向传播B.波在媒介中的传播速度为2 m/sC.t=4 s时,P向y轴正方向运动D.当t=7 s时,P恰好回到平衡位置8.图甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1 m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像.下列说法中正确的是()A.在t=0.1 s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.1 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cmD.质点Q简谐运动的表达式为y=10sin (10πt) m时刻,该波的波形图如图甲所示,P、Q是介质中9.(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=T2的两个质点.图乙表示介质中某质点的振动图像.下列说法正确的是()A.质点Q的振动图像与图乙相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图乙所示10.A、B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=T A时间(T A为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比v A∶v B不可能是()A .1∶3B .1∶2C .2∶1D .3∶111.(多选)图甲为一列简谐横波在t=0.20 s 时刻的波形图,P 点是平衡位置在x=1.0 m 处的质点,Q 点是平衡位置在x=4.0 m 处的质点,M 点是平衡位置在x=8.0 m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图像.下列说法正确的是 ( )A .该波向左传播,波速为40 m/sB .质点M 与质点Q 的运动方向总是相反C .t=0.75 s 时,Q 点的位移为10 cmD .在0.50 s 时间内,质点M 通过的路程为1.0 m12.简谐横波沿x 轴传播,M 、N 是x 轴上两质点,如图甲是质点N 的振动图像.图乙中实线是t=3 s 时刻的波形图像,质点M 位于x=8 m 处,虚线是再过Δt 时间后的波形图像.图中两波峰间距离Δx=7.0 m .求: (1)波速大小和方向; (2)时间Δt.专题课:振动图像和波的图像综合应用(A)1.AB [解析] 某时刻b 点到达波峰位置,而a 点正处于平衡位置且向上运动,则a 、b 间距满足nλ+34λ=4.2 m,因为波长大于2 m,则当n=0时,λ1=5.6 m,周期T 1=λ1v =5.620 s =0.28 s,当n=1时,λ2=2.4 m,周期T 2=λ2v =2.420 s =0.12 s,故A 、B 正确.2.BC [解析] 由图可知,该机械波的波长为λ=4 m,若波向左传播,它传播的距离可表示为Δx=34λ+nλ=3+4n (n=0,1,2,…),由此可知,若波向左传播,它传播的距离可能为3 m 、7 m 、11m 、15 m 、…,不可能为1 m,A 错误,B 正确;若波向右传播,传播的时间可以表示为Δt=14T+nT=0.2 s(n=0,1,2,…),整理得T=0.81+4n s(n=0,1,2,…),若波向右传播,它的周期可能是0.8 s 、0.16 s 、…,不可能是1.6 s,C 正确,D 错误.3.AC [解析] 由图线可知,质点Q 开始起振的方向沿y 轴正方向,故A 正确;振动由P 向Q 传播,由图线可知T=6 s,故振动从P 传到Q 的时间可能为(nT+4)s =(6n+4)s(n=0,1,2,3,…),故不可能为8 s,故B 错误;根据(nT+4)v=10 m 可得v=106n+4m/s(n=0,1,2,3,…),故波速可能为1m/s,故C 正确;根据λ=vT=606n+4m(n=0,1,2,3,…),波长不可能是7.5 m,故D 错误.4.CD [解析] 由图可知该波的波长为4 m,故A 错误;根据题意得0.4 s =nT ,解得T=0.4s n(n =1,2,3,…),质点的振动周期不可能为0.3 s,故B 错误;根据公式v=λT=10nm /s (n =1,2,3,…),当n=1时,该波的波速为10 m/s,故C 正确;t 到(t+0.1 s)时刻,经过0.1 s,而0.1 s 与周期的关系为0.1s T=n4(n =1,2,3,…),当n=2时,x=-2 m 处的质点位移为-a m,故D 正确.5.ACD [解析] 由振动图像可知,周期T=0.2 s,A 、B 间的距离为半波长的奇数倍,Δx=(2n+1)λ2=1.8 m(n=0,1,2,…),则λ=3.62n+1m(n=0,1,2,…),由v=λT得v=182n+1m/s(n=0,1,2,…),将n=0,1,2,…代入可得,选项A 、C 、D 正确.6.ACD [解析] 波的图像记录的是大量质点在某一时刻离开平衡位置的位移,仅从波的图像中不能找出任一质点在任一时刻的位移,选项A 正确,选项B 错误;依据振动图像和波的图像的画法可知,选项C 、D 正确.7.C [解析] 图乙为平衡位置在x=1.5 m 处的质点P 的振动图像,则在t=2 s 时,振动方向为y 轴负方向,则图甲中,根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左,故A 错误;由图甲可知,机械波的波长为λ=2 m;图乙可知振动周期为T=4 s,则波速为v=λT =24 m/s =0.5 m/s,故B 错误;由图乙可知,在t=4 s 时P 向y 轴正方向运动,故C 正确;由图乙可知,在t=7 s 时,P 在y 轴负方向最大位置,故D 错误.8.B [解析] 根据图乙可知,在t=0.1 s 时,紧接下来的时刻,质点Q 位移为负值,表明质点沿y 轴负方向运动,A 错误;由于在t=0.1 s 时,质点Q 向y 轴负方向运动,根据同侧法,结合图甲,可知波沿x 轴负向传播,根据同侧法,可知,在t=0.1 s 时,质点P 向y 轴正方向运动,由于周期为T=0.2 s,可知,在t=0.25 s 时,质点P 位于y 轴的负方向位置,则其加速度方向与y 轴正方向相同,B 正确;从t=0.1 s 到t=0.25 s,质点振动了34T ,由于质点P 在t=0.1 s 时刻沿y 轴正方向运动,其速度比靠近平衡位置处的速度小,则其在该段时间内通过的路程小于30 cm,C 错误;质点Q 简谐运动的表达式为y=A sin 2πT t=10sin (10πt ) cm,D 错误.9.CD [解析] 由图乙可知,在t=T 2时刻,质点正处于平衡位置沿y 轴负方向振动,而从图甲可知,质点Q 在t=T2时正处于平衡位置沿y 轴正方向运动,平衡位置在坐标原点处的质点正处于平衡位置沿y 轴负方向振动,故A 错误,D 正确;由t=T2的波形图推知在t=0时刻,质点P 位于波谷,速率为零,加速度最大,离开平衡位置的距离最大;质点Q 位于平衡位置,速率最大,加速度为零,离开平衡位置的距离为零,故B 错误,C 正确.10.D [解析] 由图可知34λA =a ,32λB =a ,根据题意周期关系t=T A ,t=nT B (n=1,2,3,…),所以有v A =4a 3T A,v B =2an 3T A(n=1,2,3,…),故有v A v B=2n (n=1,2,3,…),故选项D 不可能.11.BD[解析] 由题图乙可知Q点在0.20 s时向上运动,故波沿x轴正方向传播,波速v=λT =80.20m/s=40 m/s,选项A错误;质点M与质点Q相差半个波长,则它们的运动方向总是相反,选项B正确;t=0.75 s=334T时,Q点的位移为-10 cm,选项C错误;在0.50 s=2.5T时间内,质点M通过的路程为2.5×4A=100 cm=1.0 m,选项D正确.12.(1)43m/s沿x轴负方向(2)(6n+34)s(n=1,2,3,…)[解析] (1)由题图知T=6 s,λ=8 m则波速大小为v=λT =43m/st=3 s时,质点N向下振动,故波沿x轴负方向传播.(2)由题意知,时间Δt=nT+Δxv =(6n+214)s(n=0,1,2,3,…).。
2017-2018学年高中物理必修一学业分层测评：模块综合
模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于质点和参考系，下列说法中正确的是( )A．质点就是体积很小的点B．研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被视为质点C．“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动D．我们常说“太阳东升西落”，是以太阳为参考系描述地球的运动【解析】物体可否视为质点，与研究的问题有关，若物体形状、大小对所研究问题的影响可忽略，则可视为质点，与其自身大小无关，A错，B正确；C中是以河岸为参考系，D 中是以地球为参考系分别研究物体的运动情况，C、D均错误．【答案】 B2．关于惯性，下列说法正确的是( )A．在货车上加装限速器，其目的是使速度减小，惯性也减小B．宇航员在航天器中因失重而处于飘浮状态，所以没有惯性C．公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是因为失去了惯性D．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小战斗机的惯性，提高作战性能【解析】物体的质量大小是惯性大小的唯一衡量标准，A、B、C选项中的物体质量都没有改变，所以惯性既没有消失也没有变化，A、B、C错误；战斗机抛弃了副油箱，质量减小，所以战斗机的惯性减小，D正确．【答案】 D3．如图1所示，一物体P从曲面上的A点自由滑下，在水平静止的粗糙传送带上滑动后恰好停在传送带的右端B.若传送带沿逆时针方向转动起来，再把P放到A点，让其自由滑下，则( )图1A．P仍能到达B端且速度为零B．P到达不了B端C．P会滑过B端后向右抛出D．以上三种情况均有可能【解析】无论传送带是静止还是沿逆时针方向运行，P受到的支持力大小均等于P的重力mg，动摩擦因数μ不变，P受到的摩擦力方向均水平向左，大小均为f＝μmg，即P 在传送带上的受力情况是相同的，运动情况也是相同的，选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】 A4．如图2所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦，用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．楔形物块对地面的压力为( )图2A．(M＋m)g B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋F sin θD．(M＋m)g－F sin θ【解析】沿斜面匀速上滑的小物体和斜面都处于平衡状态，可将二者看成－个处于平衡状态的整体，由竖直方向受力平衡可得(M＋m)g＝N＋F sin θ，解得N＝(M＋m)g－F sin θ.由牛顿第三定律知，楔形物块对地面的压力等于地面对楔形物块的支持力，D正确．【答案】 D5.如图3，将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间，两板与水平面夹角都是60°.现在使AB板固定，使AC板与水平面的夹角逐渐减小，则( )图3A．球对AC板的压力先增大后减小B．球对AC板的压力逐渐减小C．球对AC板的压力先减小后增大D．球对AC板的压力逐渐增大【解析】分析球的受力如图所示，F AC和F AB的合力与球的重力G等大反向，当使AC 板与水平面的夹角减小时，由图可以看出，球对AC板的压力先减小后增大，C正确．【答案】 C6．一物体以2 m/s 的初速度做匀变速直线运动，已知物体的加速度大小为2 m/s 2，则1 s 后物体的位移大小可能为( )A ．1 mB ．2 mC ．3 mD ．4 m【解析】 若加速度与速度同向，则位移x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1＋12×2×12m ＝3 m ，若加速度与速度反向，则位移x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1－12×2×12 m ＝1 m ，故选项A 、C 正确．【答案】 AC7．如图4所示，在粗糙的水平面上，物体向着弹簧运动，且使弹簧发生压缩，则物体A 的受力情况是( )图4A ．重力、支持力、动力、摩擦力和弹簧的弹力B ．重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力C ．弹簧的弹力是动力，而摩擦力是阻力D ．弹簧的弹力和摩擦力均与物体运动方向相反【解析】 对A 受力分析如图所示，A 受重力、地面的支持力、弹簧的弹力和地面的摩擦力，后两力为阻力，与运动方向相反．故B 、D 项正确．【答案】 BD8．某物体运动的v t 图象如图5所示，下列说法正确的是( )图5A ．物体在第1 s 末运动方向发生变化B ．物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度是相同的C ．物体在4 s 末返回出发点D ．物体在5 s 末离出发点最远，且最大位移为0.5 m【解析】 v t 图象中纵坐标的正负表示速度的方向，物体在第2 s 末运动方向发生变化，A 错误；v t 图象的斜率表示加速度．物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度是相同的，B 正确；v t 图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，物体在4 s 末返回出发点，C 正确．物体在2 s 末、6 s 末离出发点最远，且最大位移为1.0 m ，D 错误．【答案】 BC二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(8分)某课外兴趣小组在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，得到如图6所示的纸带．实验中所用交流电的频率为50 Hz ，纸带前面的几个点较模糊，因此从A 点开始每5个点取一个计数点，其中B 、C 、D 、E 点的对应速度分别为v B ＝________m/s ，v C ＝__________m/s ，v D ＝________m/s ，v E ＝________m/s 由此推得F 点的速度v F ＝________m/s.小车从B 运动到C 的加速度a 1＝________m/s 2，从C 运动到D 的加速度a 2＝________m/s 2，从D 运动到E 的加速度a 3＝________m/s 2.图6【解析】 由题意可知，每相邻两个计数点的时间间隔T ＝0.02×5 s＝0.1 sB 点的速度为A 、C 两点间的平均速度， v B ＝s AC 2T ＝6.45－1.402×0.1 cm/s ＝0.252 5 m/sC 点的速度为B 、D 两点间的平均速度， v C ＝s BD 2T ＝10.10－3.552×0.1cm/s ＝0.327 5 m/s同理可得，v D ＝0.402 5 m/s ，v E ＝0.477 5 m/sv C －v B ＝v D －v C ＝v E －v D ＝0.075 m/s从B 、C 、D 、E 四点的位置关系和速度的关系可知，相邻相等时间内的速度之差相等，因此有v F －v E ＝v E －v D ＝0.075 m/s解得F 点的速度v F ＝0.552 5 m/s 由加速度的定义a ＝v t －v 0t 可知，小车从B 点运动到C 点的加速度a 1＝v C －v B T ＝0.0750.1m/s 2＝0.75 m/s 2同理可得，小车从C 点运动到D 点的加速度a 2＝0.75 m/s 2小车从D 点运动到E 点的加速度a 3＝0.75 m/s 2所以小车做加速度大小不变的直线运动．【答案】 0.252 5 0.327 5 0.402 5 0.477 5 0.552 5 0.75 0.75 0.75 10．(10分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图7所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．图7(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？____________(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M ，挡光板的宽度l ，光电门1和2的中心距离为x .某次实验过程：力传感器的读数为F ，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g ，则该实验要验证的关系式是________________，【解析】 (1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．(2)由于挡光板的宽度l 很小，故小车在光电门1处的速度v 1＝lt 1，在光电门2处的速度为v 2＝l t 2，由v 22－v 21＝2ax ，得a ＝v 22－v 212x ＝12x ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22－l 2t 21.故验证的关系式为F ＝Ma ＝M 2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22－l 2t 21＝Ml 22x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 21. 【答案】 (1)等于 不需要 (2)F ＝Ml 22x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 2111．(14分)两质量分别为M 和m 的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图8所示放置，OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°和60°，M 重20 N ，m 静止在水平面上．求：图8(1)OA 绳和OB 绳的拉力大小； (2)m 受到的摩擦力．【解析】 (1)结点O 的受力如图所示．根据平衡条件得，竖直方向上F T A cos 60°＋F T B cos 30°－Mg ＝0水平方向上F T A sin 60°－F T B sin 30°＝0 解得F T A ＝10 N ，F T B ＝10 3 N ＝17.3 N.(2)由于m 也处于平衡状态，故在水平方向上F T B －F T A －F f ＝0所以摩擦力大小F f ＝F T B －F T A ＝7.3 N ，方向水平向左． 【答案】 (1)10 N 17.3 N (2)7.3 N 方向水平向左12．(20分)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图9甲中“反应过程”所用时间)t 0＝0.4 s ，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v 0＝72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L ＝39 m ．减速过程中汽车位移s 与速度v 的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.求：甲乙 图9(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间； (2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．【解析】 根据匀速直线运动和匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律解题． (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a ，所用时间为t ，由题可得初速度v 0＝20 m/s ，末速度v t ＝0，位移s ＝25 m ，由运动学公式得v 20＝2as ① t ＝v a② 联立①②式，代入数据得a ＝8 m/s 2③ t ＝2.5 s ．④(2)设志愿者反应时间为t ′，反应时间的增加量为Δt ，由运动学公式得L ＝v 0t ′＋s ⑤Δt ＝t ′－t 0⑥联立⑤⑥式，代入数据得 Δt ＝0.3 s ⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F ，汽车对志愿者作用力的大小为F 0，志愿者质量为m ，由牛顿第二定律得F ＝ma ⑧由平行四边形定则得F 20＝F 2＋(mg )2⑨联立③⑧⑨式，代入数据得F 0mg ＝415. 【答案】 (1)8 m/s 22.5 s (2)0.3 s (3)415。
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章末综合测评(三)
(时间：60分钟满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图1所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )
图1
A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【解析】根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目不能直接得出，所以，选项A正确．【答案】 A
2．如图2所示是某商场安装的智能化电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰
好经历了这两个过程．那么下列说法中正确的是( )
图2
A．顾客始终受到静摩擦力的作用
B．顾客受到的支持力总是大于重力
C．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上
D．扶梯对顾客作用力的方向先指向左下方，再竖直向上
【解析】以人为研究对象，处于加速运动时，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下，故A错误；顾客处于加速直线运动时，受到的支持力才大于重力，故B错误；顾客处于加速运动时，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下，则扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，当处于匀速直线运动时，其作用力竖直向上，故C正确，D错误．
【答案】 C
3．放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图3甲．在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙．在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙．则( )
甲乙丙
图3
A．a1＝a2＝a3B．a1＝a2<a3
C．a1<a2＝a3D．a1<a2<a3
【解析】对物体进行受力分析：加速度方向：mgsin θ－μmgcos θ＝ma，所以a＝gsin θ－μgcos θ＝g(sin θ－μcos θ)可以看出a与质量无关，a1＝a2，选项C、D错误；对于竖直向下的力F，(mg＋F)sin θ－μ(mg＋F)cos
θ＝ma3，a3＝(g＋F
m
)(sin θ－μcos θ)得a1＝a2 <a3，选项B正确．
【答案】 B
4．如图4所示x、y、z为三个物块，K为轻质弹簧，L为轻线，系统处于平衡状态．现若将L突然剪断，用a x、a y分别表示刚剪断时x、y的加速度，则有( )
【导学号：96332142】
图4
A．a x＝0、a y＝0 B．a x＝0、a y≠0
C．a x≠0、a y≠0 D．a x≠0、a y＝0
【解析】将L突然剪断后瞬间，线的拉力立即就没有了，所以y原来受到的线的拉力没有了，而上面受到的弹簧的拉力不变，所以y就有了合力，产生了加速度，所以a y≠0，对于物体x，由于上下的弹簧的拉力都没发生变化，x的受力不变，加速度为0，故B选项正确．故选B.。