物理必修一 模块综合检测(一)
2024高中物理模块综合测评新人教版必修第一册
C．当 F＞3μmg 时，A 相对 B 滑动
D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过12μg
答案
解析 地面对 B 的最大静摩擦力为32μmg，小于 A、B 间的最大静摩擦
力 2μmg，故当 F>32μmg 时，A、B 相对地面运动，故 A 错误；在 A、B 恰
好要发生相对运动时，对 A、B 整体应用牛顿第二定律，有 F－μ2×3mg＝
解析 (1)图甲所示弹簧测力计的最小分度为 0.1 N，则读数为 2.60 N； F 是通过平行四边形定则得到的合力的理论值，而 F′是通过一个弹簧测力 计沿 AO 方向拉橡皮条，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉 力效果相同的力，故方向一定沿 AO 方向的是 F′，由于误差的存在 F 和 F′ 方向并不重合。
动
答案
解析 从 A 到 B 的过程中小球做自由落体运动，到达 B 点后，小球的 重力先大于弹力，加速度方向向下，大小逐渐减小，当小球的重力等于弹 力时，加速度为 0，速度达到最大，继续向下运动时，小球的弹力大于重力， 加速度方向向上，大小逐渐增大，所以从 B 到 C 的过程中，加速度先减小 后增大，故 B、C 正确，A、D 错误。
D．若泵车发动机的牵引力增大为原来的 2 倍时，泵车的加速度将大于
2a
答案
解析 泵车受到的重力和泵车对地面的压力的受力物体不同，不可能 是一对平衡力，故 A 错误；轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间 的动摩擦因数，故 B 错误；惯性的大小取决于质量，系安全带不会改变司 机的惯性大小，故 C 错误；牵引力增大为原来的 2 倍，阻力不变，所以加 速度 a′＝2Fm－f＝2F－mf＋f＝2a＋mf >2a，故 D 正确。
解析
第Ⅱ卷(非选择题，共 52 分) 二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分) 13．(6 分)“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固 定橡皮条的图钉的位置，O 为橡皮条与细绳的结点的位置，OB 和 OC 为细 绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
高中物理 模块综合测评(一)同步训练 新人教版必修1
模块综合测评(一)(时间：90分钟，总分值：100分)说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两局部，请将第一卷的选择题的答案填入答题栏内，第二卷可在各题后直接作答，共100分，考试时间90分钟．第一卷(选择题 共40分)一、此题共10小题，每题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．(2021四川绵阳高一检测)一辆汽车在水平路面上沿直线加速行驶，以下关于汽车惯性大小的说法，正确的选项是A ．速度越来越大，惯性越来越大B ．质量不变，惯性不变C ．牵引力越来越大，惯性越来越大D ．加速度越来越大，惯性越来越大2．一只小昆虫从仰放的半球面形小碗内的最低点，沿碗壁向上缓慢地爬行，在其滑落之前的爬行过程中，关于它的受力情况，以下说法正确的选项是A ．弹力逐渐增大B ．摩擦力逐渐增大C ．摩擦力逐渐减小D ．碗对小昆虫的作用力逐渐增大3．以35 m/s 的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2.以下判断正确的选项是A ．小球到最大高度时的速度为0B ．小球到最大高度时的加速度为0C ．小球上升的最大高度为61.25 mD ．小球上升阶段所用的时间为3.5 s4．(2021江苏高考，3)如下图，一质量为M 的探空气球在匀速下降，假设气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，那么需从气球篮中减少的质量为A ．2(M －F g )B ．M －2F gC ．2M －F gD ．0 5．如下图，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中的9个位置，观察图片，能比拟正确反映该同学运动的速度—时间图象的是6．(2021海南高考，2)如图，质量为M 的楔形物块静止于水平地面上，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．地面对楔形物块的支持力为A ．(M ＋m )gB ．(M ＋m )g －FC ．(M ＋m )g ＋Fsinθ D．(M ＋m )g －Fsinθ7．(2021山东滨州高一检测)以下说法正确的选项是A ．甲乙两队拔河，甲队获胜的原因是甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B ．以卵击石，鸡蛋破碎，原因是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小C ．汽车牵引力产生的原因是由于驱动轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力D ．放在水平桌面上的书，其重力和桌面对它的支持力是作用力和反作用力8．游乐园中，乘客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉，以下描述正确的选项是A ．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态B ．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C ．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D ．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态9．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，相互猛推一下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，甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于A．推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间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10．(2021四川绵阳高一检测)如下图，在光滑水平面上有一物块在水平恒定外力F的作用下从静止开始运动，在其正前方有一根固定在墙上的轻质弹簧，从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，以下说法正确的选项是A．物块接触弹簧后一直做减速运动B．物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动C．当物块的加速度等于零时，速度最大D．当弹簧压缩量最大时，物块的加速度等于零第二卷(非选择题共60分)二、此题4小题，每题5分，共20分，把答案填在题中的横线上．11．利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度，打点计时器每隔0.02 s打一个点．如左以下图为某同学做实验时打出的一条纸带，纸带上A、B、C、D是每打五次点的时间作为时间单位的计数点，从刻度尺中可以得到x AB＝______cm、x CD＝______cm，打C 点的速度v C＝______m/s，小车的加速度大小a＝______m/s2.12．(2021山东滨州高一检测)如右上图所示，在做“探究合力的方法〞的实验中，两个弹簧测力计分别钩住两细绳套，互成角度地拉橡皮条使之伸长，结点到达某一位置O时，需记下______的位置、两弹簧测力计的示数、描下__________；再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点到达位置______，再记下弹簧测力计的示数，描下________________．13．如下图，光滑水平面上质量分别为m A＝2.5 kg、m B＝5 kg的两个物体，从静止开始在F=15 N水平外力的作用下经过 5 s发生的位移是，A对B作用力的大小是.14．如下图，重力为40 N的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数μ＝0.4，假设用斜向上F＝50 N的推力托住物体，使物体处于平衡状态，这时物体受到的摩擦力是______；要使物体匀速下滑，推力F的大小应变为______．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)三、此题共4小题，15、16题各8分，17、18题各12分，共40分．解容许写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．15．随着社会的开展，微型汽车越来越多地进入了普通百姓家．在微型汽车的随车工具中，有一种替代“液压千斤顶〞的简单机械顶，其结构如下图，AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管，A、B、C、D四点用铰链相连接，BD为一螺栓，其螺母在D点外侧，此“顶〞在工作时，不断拧紧D外螺母，使BD间距离变小，从而使AC间距离增大，以到达顶起汽车一个轮子的目的．假设某微型汽车重1.2 t，在修理汽车的一个轮胎时，将汽车的这个轮子顶起，在轮子刚好离地时，AB、BC成120°角，求此时钢管的作用力约多大？(假设轮子被顶起时A端受到的压力等于车的重力，取g＝10 m/s2)．16．在水平地面上有一个质量为4 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，10 s后拉力减为F/3,30 s末物体静止．此物体的vt图象如下图，那么水平拉力F多大？物体与地面之间的动摩擦因数μ是多少？(取g＝10 m/s2)17．某校课外活动小组，自制一枚土火箭，火箭在地面时的质量为3 kg.设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过 4 s 到达离地面40 m高处燃料恰好用完．假设空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度为多大？(2)火箭上升离地面的最大高度是多大？(3)火箭上升时受到的最大推力是多大？18．(2021北京西城高三一检)如下图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB 为x ＝5.0 m ，倾角θ＝37°.BC 段为与滑梯平滑连接的水平地面．一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B 点后在地面上滑行了x′＝2.25 m 后停下．小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ0＝0.3.不计空气阻力．取g ＝10 m/s 2.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a 的大小；(2)小孩滑到滑梯底端B 时的速度v 的大小；(3)小孩与地面间的动摩擦因数μ.答案与解析模块综合测评(一)1．B 物体的惯性只和质量有关，和物体所处的状态及受力情况无关，B 正确．2．B 因为小昆虫缓慢地爬行，所以它在爬行的过程中可看做受力平衡，碗对小昆虫的作用力(支持力和摩擦力的合力)等于昆虫的重力，不变，D 错；小昆虫越向上爬，重力沿碗壁向下的分力越大，它受到的向上的摩擦力越大，但对碗壁的压力越来越小，故受到的支持力越来越小，A 、C 错误、B 正确．3．ACD 小球上升的最大高度h ＝v 22g ＝3522×10m ＝61.25 m ，小球上升阶段所用的时间t ＝v g ＝3510s ＝3.5 s ，小球在最高点的速度为零，加速度仍是g ，故A 、C 、D 正确． 4．A 由题意可知，气球匀速升降时所受空气阻力等大，设为F f ，设减少的质量为m ， 那么匀速下降时有：Mg ＝F ＋F f ，那么匀速上升时有：(M －m)g ＋F f ＝F ，由上两式解得m ＝2(M －F g)，A 正确． 5．C 从该同学的照片可以看出，他先做加速运动，之后再反向做匀速运动，因而只有选项C 中的图象能够比拟正确地反映该同学运动的速度情况．6．D 将M 、m 看做一个整体，整体处于平衡状态，整体在各个方向上受到的合力为零，在竖直方向有FN ＋Fsinθ＝(M ＋m)g ，FN ＝(M ＋m)g －Fsinθ.7．C 甲乙两队拔河，无论哪方胜，两队拉绳子的力都是相等的；卵击石，石头和鸡蛋之间的力是一对相互作用力，它们大小相等，只是鸡蛋承受力的大小远小于石头而破碎；汽车前进的原因是由于驱动轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力；放在水平桌面上的书，其重力和桌面对它的支持力是一对平衡力，而不是一对作用力和反作用力，只有C 正确．8．BC A 、B 两个选项中，游客的加速度均向上，游客处于超重状态．C 、D 两个选项中，游客的加速度均向下，游客处于失重状态．故正确的描述是B 、C 两个选项．9．C 甲和乙之间的相互作用力，是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知A 、B 都是错误的．他们在分开后，水平方向只受摩擦力作用，加速度大小a ＝μmg m＝μg，D 错误．在分开后加速度相同的情况下，甲滑行得比乙远，说明在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度，C 正确．10．BC 物体接触弹簧后，弹簧被压缩，物体受到弹簧的阻力，做加速度减小的加速运动，随着弹簧的进一步压缩，弹力增大，当弹力增加到和外力F 相等时，加速度减小到零，此时物体的速度最大．物体继续运动，弹簧继续被压缩，弹力大于外力F ，物体做加速度增大的减速运动，当物体速度减为零时，加速度到达最大，B 、C 正确．11．答案：1.20 2.20 0.195 0.50解析：由图可知，A 、B 、C 、D 四点对应的刻度分别是0、1.20 cm 、2.90 cm 、5.10 cm ， 那么x AB ＝1.20 cm ，x BC ＝x C －x B ＝2.90 cm －1.20 cm ＝1.70 cm ，x CD ＝x D －x C ＝5.10 cm －2.90 cm ＝2.20 cm ，v C ＝x BC ＋x CD 2T ＝1.70＋2.202×0.1×10－2 m/s ＝0.195 m/s 根据x CD －x AB ＝2aT 2，a ＝x CD －x AB 2T 2＝2.20－1.202×0.12×10－2 m/s 2＝0.50 m/s 2. 12．答案：O 点 两细绳的方向 O 细绳的方向13．答案：25 m 10 N解析：以A 、B 整体为研究对象，a ＝F m A ＋m B ＝157.5m/s 2＝2 m/s 2 经过5 s 发生的位移x ＝12at 2＝12×2×52 m ＝25 m. 以物体B 为研究对象，F′＝m B a ＝5×2 N＝10 N.14．答案：10 N 43.5 N解析：对物体受力分析如下图，因为Fsin37°=50×0.6 N=30 N<G ，所以物体静止但有下滑的趋势，静摩擦力方向向上，故有Fsin37°+Ff-G=0，Ff=10 N ．匀速下滑时，在垂直于墙壁方向有：Fcos37°-FN=0，沿墙壁方向有：Fsin37°+μFN-G=0，解得F=43.5 N.15．答案：6.9×103 N解析：设钢管的作用力为F T ，对A 端受力分析如下图，A 端受三个力而平衡：两管的作用力F T 和车对A 端的压力F ，这三个力的合力为零，那么两管的作用力F T 的合力等于压力F＝mg ，由几何关系得F T ＝mg/2cos30°＝33mg ＝6.9×103 N. 16．答案：9 N 18解析：根据图线知加速阶段的加速度a 1＝Δv Δt ＝10－010m/s 2＝1 m/s 2， 第二段减速运动的加速度a 2′＝Δv Δt ＝0－1020m/s 2＝－0.5 m/s 2，加速度大小a 2＝0.5 m/s 2.根据牛顿第二定律，对上述两段过程分别列方程得：F －μmg＝ma 1 μmg－F 3＝ma 2，联立代入数值得：F ＝9 N ，μ＝18. 17．答案：(1)20 m/s (2)60 m (3)45 N解析：设燃料用完时火箭的速度为v ，火箭的加速度为a.火箭的运动分为两个过程，第一过程为匀加速上升，第二过程为竖直上抛到达最高点，对第一过程有：h 1＝12a 1t 21 v 1＝a 1t 1 对第二过程有h 2＝v 212g开始时火箭的质量最大，故此时的推力最大．由牛顿第二定律有F －mg ＝ma 1 联立以上各式代入数据解得v 1＝20 m/s H ＝h 1＋h 2＝60 m F ＝45 N.18．答案：(1)3.6 m/s 2(2)6 m/s (3)0.8解析：(1)小孩受力如右图所示由牛顿运动定律得：mgsinθ－μ0FN ＝ma沿垂直于斜面方向FN －mgcosθ＝0由以上两式解得a ＝gsinθ－μ0gcosθ＝3.6 m/s 2.(2)由v 2＝2ax v ＝2ax ＝6 m/s.(3)由匀变速直线运动规律0－v 2＝2a′x′由牛顿第二定律a′＝－μmg m ＝－μg，由以上两式解得μ＝0.8.。
人教版物理必修一：模块综合检测(一)有答案
人教版物理必修一：模块综合检测（一）一、选择题。
（1~7题为单选，每小题3分）1. 以下说法正确的是（）A.加速度就是物体增加的速度B.对于体积巨大的地球，任何情况下都不能将它视为质点C.马拉车，无论有没有拉动车，马拉车的力与车拉马的力大小总相等D.在运动的物体上施加与运动方向相反的力，可消除运动物体的惯性2. 2018年3月30日1时56分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星．北斗全球导航系统建成后可以为民用用户提供定位、测速和授时服务，定位精度10m，测速精度0.2m/s，下列说法不正确的（）A.北斗全球导航系统定位提供的是被测物体的位移B.北斗全球导航系统定位提供的是被测物体的位置C.北斗全球导航系统授时服务提供的是时刻D.北斗全球导航系统测速服务提供的是运动物体的速率3. 如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有（）A.物体B的上表面一定是粗糙的B.物体B、C都只受4个力作用C.物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D.水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和4. 做直线运动的甲、乙两物体的位移一时间图像如图所示，则不正确的是（）A.乙开始运动时，两物体相距20mB.在0∼10s这段时间内，物体间的距离逐渐变大C. 在10∼25s这段时间内，物体间的距离逐渐变小D.两物体在10s时相距最远，在25s时相遇5. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动直到停止．已知汽车在前一半时间内的平均速度为v ¯，则汽车在后一半时间内的平均速度为（ ）A.14v ¯B.13v ¯C.12v ¯D.v ¯6. 如图所示，水平地面上有两个完全相同的木块A 、B ，在水平推力F 作用下运动，用F AB 代表A 、B 间相互作用力（ ）A.若地面是光滑的，则F AB =FB.若地面是光滑的，则F AB =12FC.若木块与地面间的动摩擦因数为μ，则F AB =FD. 若木块与地面间的动摩擦因数为μ，则F AB >12F7. 如图所示，A 、B 两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A 、B 两球用轻质弹簧相连，图乙中，A 、B 两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C 与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（ ）A.两图中两球的加速度均为g sin θB.两图中A 球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B 球的加速度是图乙中B 球加速度的2倍二、多选题（8~12题为多选，每小题4分)把木箱放在电梯的水平地板上，则下列运动中地板受到的压力超过木箱重力的是（ ）A.电梯匀减速上升B.电梯匀加速上升C.电梯匀减速下降D.电梯匀速上升如图所示为男子双人十米跳台跳水训练的一张图片，关于跳台跳水，下列说法正确的是（）A.为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B.运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C.前一半时间内位移小，后一半时间内位移大D.前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是（）A.自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力变小B.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的摩擦力不变C.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的动摩擦因数不变D.石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力如图所示，一细线的一端固定于倾角为45∘的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．当滑块以加速度a运动时，小球恰好对斜面没有压力．则滑块A的运动情况和加速度a的大小为（）A.滑块A向左减速，加速度大小为ggB.滑块A向右加速，加速度大小为√22C.滑块A向左加速，加速度大小为gD.滑块A向右减速，加速度大小为g如图所示，轻质弹簧的上端固定在竖直方向运动电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发观轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g取10m/s2，由此可判断（）A.电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2B.电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2C.乘客处于超重状态D.不论电梯此时是上升还是下降，加速还是减速，乘客对电梯地板的压力大小一定是375N三、实验题(本大题共2小题，共16分)一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，图中每两个计数点之间有四个点没画出来．（结果保留两位小数）（1）打点计时器打A点时小车的速度v A=________m/s．打点计时器打B点时小车的速度v B=________m/s．（2）利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=________m/s2．在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图所示（a）的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．（1）当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码所受的重力．（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m不变来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，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.用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=mg求出M（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M不变，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a−F关系图像分别如图（b）和图（c）所示，回答下列问题：（b）图上端不是直线的原因是：________；（c）图不过原点的原因是：________．四、计算题(本大题共4小题，共43分。
高中物理新教材同步 选择性必修第一册 模块综合试卷(一)
模块综合试卷(一)(满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，水平弹簧振子在A 、B 两点之间做简谐运动，平衡位置为O 点，C 、D 两点分别为OA 、OB 的中点。
下列说法正确的是( )A ．振子从A 点运动到C 点的时间等于周期的18B ．从O 点到B 点的过程中，振子的动能转化为弹簧的弹性势能C ．在C 点和D 点，振子的速度相同D ．从C 点开始计时，振子再次回到C 点完成一次全振动 答案 B解析 振子从A 点运动到O 点的时间等于周期的14，因振子从A 到C 的时间大于从C 到O的时间，可知振子从A 点运动到C 点的时间大于周期的18，选项A 错误；从O 点到B 点的过程中，振子速度减小，动能减小，弹性势能增加，即振子的动能转化为弹簧的弹性势能，选项B 正确；在C 点和D 点，振子的速度大小相等，方向不一定相同，选项C 错误；从C 点开始计时，振子第二次回到C 点才是完成一次全振动，选项D 错误。
2．(2023·泗阳县实验高级中学月考)有一悬线长为l 的单摆，其摆球的外壳为一个有一定质量的金属空心球。
球底有一小孔，球内盛满水。
在摆动过程中，水从小孔慢慢流出。
从水开始流到水流完的过程中，此摆的周期的变化是( ) A ．由于悬线长l 和重力加速度g 不变，所以周期不变 B ．由于水不断外流，周期不断变大 C ．周期先变大，后又变小 D ．周期先变小，后又变大 答案 C解析 单摆的摆长是悬点到摆球重心的距离。
开始时，重心在球心，水全部流完后，重心又回到球心，因此，重心先降低，后升高，摆长先变大，后变小，根据公式T ＝2πlg，周期先变大，后变小，故C 正确。
3．(2022·阜宁中学高二期中)如图所示，包含两种单色光的光束沿PO 方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M 、N 两点射出，己知α＝45°，β＝60°，真空中光速c ＝3× 108 m/s ，则下列说法正确的是( )A ．M 点出射的单色光穿过玻璃柱体所需的时间更短B ．玻璃柱体对OM 光束的折射率为 3C ．OM 光线在该玻璃柱体中传播的速度为3×108 m/sD ．若将OM 光线从M 点沿着MO 方向射入，一定会发生全反射 答案 A解析 由题图可知沿PO 方向射入时OM 光线的折射角较大，由折射定律可知玻璃柱体对OM 光线的折射率较小，根据v ＝cn ，可得OM 光线在玻璃柱体内的传播速度较大，因为通过的距离相等，则M 点出射的单色光穿过玻璃柱体所需的时间较短，A 正确；由折射定律可得玻璃对OM 光束的折射率为n ＝sin 45°sin 30°＝2，根据v ＝c n 得v ＝3×1082 m/s ＝322×108 m/s ，B 、C错误；由光路可逆可知，光线从M 点沿着MO 方向射入时不会发生全反射，D 错误。
新教材2023_2024学年高中物理模块综合测评鲁科版必修第一册
模块综合测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于运-20在机场滑行至停止的过程,下列说法正确的是()A.以地面为参考系,运-20是运动的B.运-20受到地面的摩擦力方向与飞机的运动方向相同C.地面受到运-20的压力,是地面发生形变造成的D.运-20速度越大越不容易停下,是因为速度越大惯性越大2.假设导弹刚发射出来的一段运动可近似看成初速度为0、竖直向上的匀加速直线运动,有一导弹的质量为m,助推力为F,忽略空气阻力及燃料的质量,重力加速度为g,则当导弹运动了时间t时的速度大小为()A.(Fm -g)t B.(Fm+g)t C.FtmD.Ft2m3.用来制作豆腐的石磨如图所示。
木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。
O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。
下列关系式正确的是()A.F=F1B.F=2F1C.F=3F1D.F=√3F14.两个物体A和B同时出发沿同一直线运动的s-t图像如图所示。
由图像可知()A.t=4 s时物体B的速度为0B.t=4 s时物体A的加速度为0C.前4 s内A、B的速度方向相同D.t=2 s时物体A和物体B的速度相同二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小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。
5.如图所示,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。
重力加速度大小为g。
用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前()A.P的加速度大小的最大值为2μgB.Q的加速度大小的最大值为2μgC.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小6.如图所示,一竖直放置的轻弹簧两端各拴接一个物块A和B,整个系统处于静止状态。
高中物理选择性必修1试卷练习：模块综合检测(一~二)
模块综合检测（一~二）模块综合检测(一)(本试卷满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.医院有一种先进的检测技术——彩超，就是向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可知道血液的流速。
这一技术主要利用了()A．波的干涉B．多普勒效应C．波的叠加D．波的衍射解析：选B由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化，而波的干涉、波的衍射及波的叠加都不会使波的频率产生变化，而多普勒效应中由于波源和接收者之间的相对移动可使接收到的波的频率发生变化，故该技术利用的是多普勒效应，故B正确。
2.如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。
以平衡位置O为原点，建立Ox坐标系。
若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为()解析：选B取向右为x轴正方向，振子运动到M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时，振动图像应是余弦曲线，图像应如B图所示。
3.如图所示是水下机器人Power Ray“小海鳐”，它在水下开启寻鱼模式可以通过声呐技术(通过发射声波和接收回波判断目标物的距离、方位和移动速度等信息)准确探测鱼群。
它也能将水下鱼群信息通过无线电波传输上岸，由于水中衰减快，其最大传输距离为80 m。
下列说法正确的是()A．声波和无线电波在水中的传播速度相等B．无线电波在水中衰减指的是其频率不断减小C．发射声波后能形成回波是波的反射现象D．若接收回波频率大于发射声波的频率，说明鱼正在远离解析：选C声波进入水中传播速度会增大，无线电波进入水中速度会减小，但两者的速度不相等，故A错误；无线电波进入水中时频率不变，波长变短，无线电波在水中衰减指的是其能量逐渐减弱，故B错误；发射声波后能形成回波是波的反射现象，故C正确；根据多普勒效应可知，若接收回波频率大于发射声波的频率，说明声源接近观察者，即鱼正在靠近，故D错误。
人教版高中物理必修1模块检测1
模块综合试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．某位探险家因对所到目的地的地形情况不了解，因此慢慢前行．由于走进了沼泽地，这位探险家突然往下沉，下列说法正确的是()A．在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡B．因为此时在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力C．人下沉的原因是人对沼泽地的压力大于人的重力D．人下沉的原因是重力大于人受到的支持力『答案』 D『解析』当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受到的重力大于人受到的支持力，选项D正确，A错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，选项B、C错误．2．(2019·夏津一中高一上学期期末)雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图像中能正确反映雨滴下落运动情况的是()『答案』 C3．(2019·成都七中高一月考)甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移－时间图像如图1所示，则下列说法中正确的是()图1A．甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动B ．乙车在0～10 s 内的平均速度大小为0.4 m/sC ．在0～10 s 内，甲、乙两车相遇一次D ．若乙车做匀变速直线运动，则图线上P 点所对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s『答案』 D『解析』 x －t 图线的斜率表示速度，根据题图可知，甲车先做匀速直线运动，后静止，A错误；乙车在0～10 s 内的位移x ＝(0－8) m ＝－8 m ，则平均速度为v ＝x t ＝－810 m/s ＝－0.8m/s ，所以乙车在0～10 s 内的平均速度大小为0.8 m/s ，B 错误；两图线的交点表示此时两车相遇，根据题图可知，两车相遇两次，C 错误；若乙车做匀变速直线运动，则由图线斜率变化情况可知，乙车做的是匀加速直线运动，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，所以5 s 末的速度大小等于0.8 m/s ，则P 点对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s ，D 正确．4．(2018·太原五中高一月考)在汽车的维修中，千斤顶发挥了很大的作用．如图2所示是剪式千斤顶的示意图，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为F ＝1.0×105 N ，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列说法错误的是( )图2A ．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 NB ．若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂受到的压力均增大C ．此时千斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105 ND ．若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂受到的压力均减小『答案』 B『解析』 千斤顶对汽车的支持力与汽车对千斤顶的压力是相互作用力，大小相等，方向相反，根据千斤顶两臂间的夹角为120°，可知两臂受到的压力大小均为1.0×105 N ，选项A 、C 正确；若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂间的夹角变小，根据分力与合力的关系，可知两臂受到的压力均减小，选项B 错误，D 正确．5.如图3所示，静止的粗糙传送带上有一木块正以速度v 匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v ′逆时针匀速运动，则此过程木块从A 滑到B 所用的时间与传送带始终静止不动时木块从A 滑到B 所用的时间相比较( )图3A ．两种情况相同B ．前者短C ．前者长D ．不能确定『答案』 A『解析』 传送带静止时，木块受到的滑动摩擦力平行于传送带向上，传送带逆时针匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力仍平行于传送带向上，所以两种情况下的受力情况相同，运动规律相同，选项A 正确．6.(2018·湛江市期末)如图4，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B ，则( )图4A ．A 对地面的压力大于(M ＋m )gB ．A 对地面的摩擦力方向向左C ．B 对A 的压力大小为R ＋r R mgD ．细线对小球的拉力大小为rRmg『答案』 C『解析』 对AB 整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对运动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，大小为(M ＋m )g ；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故A 对地面的压力等于(M ＋m )g ，故A 、B 错误； 对B 受力分析，如图所示：根据平衡条件和几何知识，有：F ＝mg cos θ＝R ＋rR mg ，F T ＝mg tan θ＝(R ＋r )2－R 2Rmg ，故C 正确，D 错误．7.如图5所示，质量为m 的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x 0时速度减小到零，然后滑块又被弹簧向右弹开．已知弹簧的劲度系数为k ，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，弹簧与水平面间的摩擦不计，重力加速度为g ，整个过程中弹簧未超过其弹性限度，则下列判断正确的是( )图5A ．滑块向右运动的过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动B ．滑块与弹簧接触过程中的最大加速度为2kx 0mC ．滑块向左运动的过程中，始终做减速运动D ．滑块向右运动的过程中，当弹簧形变量x ＝μmg2k时，滑块的速度最大『答案』 C『解析』 滑块向右运动的过程中，以弹簧弹力与滑块受到的滑动摩擦力平衡的位置为界，此前做加速运动，此后做减速运动，而不是离开弹簧后才减速，A 错；当弹力和摩擦力同向，且弹力最大时，加速度最大，因此有kx 0＋μmg ＝ma m ，最大加速度为kx 0m ＋μg ，B 错；滑块向左运动的过程中，弹力与摩擦力始终同向且与滑块运动方向相反，所以滑块始终做减速运动，C 对；滑块向右运动的过程中，当弹力与摩擦力相等，即kx ＝μmg 时，速度最大，加速度为零，此时弹簧形变量x ＝μmg k，D 错．8.(2018·南通中学高一质检)如图6，水平地面上放置一斜劈，斜劈的斜面光滑，将一物块放置在斜劈上并对物块施加一平行于斜劈斜面向下的力F ，物块沿斜面向下运动．若斜劈始终保持静止，则下列说法正确的是( )图6A．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右B．地面对斜劈的弹力大于斜劈与物块的重力之和C．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大D．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向『答案』 A『解析』设物块的质量为m，斜劈的质量为M，斜劈斜面的倾角为θ.物块在沿斜面下滑过程中，对斜劈的压力大小为mg cos θ，保持不变，方向垂直于斜面向下，由斜劈始终保持静止可知斜劈所受合力为零，则物块对斜劈的压力沿水平方向的分力mg cos θsin θ与地面对斜劈的摩擦力大小相等，方向相反，所以地面对斜劈的摩擦力方向水平向右，选项A正确．对斜劈分析可知，地面对斜劈的弹力F N等于斜劈的重力Mg与物块对斜劈的压力的竖直分力mg cos2θ之和，即F N＝Mg＋mg cos2θ<Mg＋mg，选项B错误．无论F增大还是反向，物块对斜劈的压力均不变，故地面对斜劈的摩擦力不变，选项C、D错误．9．(2019·广元市高一上学期期末)有四个物体A、B、C、D从同一地点开始运动，A、B运动的x－t图像如图7甲所示，C、D沿同一方向运动的v－t图像如图乙所示．根据图像可知下列判断中正确的是()图7A．物体A、B均做匀变速直线运动B．在0～3 s的时间内，物体A、B之间距离逐渐增大C．t＝3 s时，物体C、D的速度相同D．t＝3 s时，物体C、D之间距离最小『答案』BC『解析』x－t图像的斜率表示速度，由题图甲可知，物体A、B的位移－时间图线都是倾斜的直线，斜率都不变，故速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A错误；由题图甲可知，在0～3 s的时间内，物体A的速度大于物体B的速度，因为物体A、B从同一地点开始运动，所以物体A、B之间距离逐渐增大，B正确；由题图乙可知，物体C、D的图线在t ＝3 s时交于一点，此时速度一定相同，C正确；由题图乙可知，前3 s内，物体D的速度较大，物体C、D之间距离随时间增大，3 s后物体C的速度较大，物体C、D之间距离随时间减小，直到物体C追上物体D，所以t＝3 s时，物体C、D之间距离最大，D错误．10．(2019·泰安一中期中)如图8所示，OA为一遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在水平地面上的滑块A相连，水平地面与滑块间的动摩擦因数为μ，当绳处在竖直位置时，滑块A对地面有压力作用，B为紧靠绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离OB等于弹性轻绳的自然长度，现用一水平力F作用于A，使之缓慢向右运动，在运动过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内)作用于A的力应()图8A．支持力逐渐增大B．摩擦力保持不变C．摩擦力逐渐增大D．F逐渐增大『答案』BD『解析』设弹性轻绳的劲度系数为k，AB的长度为h，将A向右拉一段距离后弹性轻绳的伸长量为x，如图所示，原来地面对滑块A的支持力F N1＝mg－kh，当向右拉一段后的支持，可得F N2＝F N1，故A错误；根据滑动摩擦力F f＝μF N，知力F N2＝mg－kx sin α，而sin α＝hx摩擦力的大小保持不变，故B正确，C错误；F＝kx cos α＋F f，运动过程中x和cos α变大，F f不变，所以F变大，故D正确．11．如图9甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力F T之间的函数关系如图乙所示．重力加速度为g ，由图可以判断( )图9A ．图线与纵轴的交点M 的值a M ＝－gB ．图线与横轴的交点N 的值F T N ＝mgC ．图线的斜率等于物体的质量mD ．图线的斜率等于物体质量的倒数1m『答案』 ABD『解析』 对货物受力分析，受重力mg 和拉力F T ，根据牛顿第二定律，有F T －mg ＝ma ，得a ＝F Tm－g ；当F T ＝0时，a ＝－g ，即图线与纵轴的交点M 的值a M ＝－g ，故A 正确； 当a ＝0时，F T ＝mg ，故图线与横轴的交点N 的值F T N ＝mg ，故B 正确； 图线的斜率等于物体质量的倒数1m，故C 错误，D 正确．12．(2018·湛江市期末)一根不可伸长的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图10所示．设运动员质量为M ，吊椅的质量为m ，且M >m ，不计定滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度为g .当运动员与吊椅一起以加速度a 加速上升时，运动员竖直向下拉绳的力F T 及运动员对吊椅的压力F N 分别为( )图10A ．F T ＝(m ＋M )(a ＋g )2B ．F T ＝M (a ＋g )＋mg2C ．F N ＝(M －m )(a ＋g )2D ．F N ＝(M －m )(g －a )2『答案』 AC『解析』 对整体分析，根据牛顿第二定律得，2F T －(M ＋m )g ＝(M ＋m )a ，解得轻绳的拉力F T ＝(M ＋m )(a ＋g )2，故A 正确，B 错误；隔离对运动员分析，根据牛顿第二定律得，F T ＋F N ′－Mg ＝Ma ，解得F N ′＝Mg ＋Ma －F T ＝(M －m )(a ＋g )2，由牛顿第三定律得运动员对吊椅的压力F N ＝F N ′＝(M －m )(a ＋g )2，故C 正确，D 错误．二、实验题(本题共2小题，共12分)13．(6分)如图11所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解．A 、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A 连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B 固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O 点构成支架，调整轨道位置使得O 点位于轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：图11①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB ＝θ； ②对两个传感器进行调零；③用另一绳在O 点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数； ④取下钩码，移动传感器A ，改变θ 角； 重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a .(1)根据表格a ，可知A 传感器对应的是表中的力________(选填“F 1”或“F 2”)，并求得钩码质量为______ kg (保留一位有效数字，取重力加速度g ＝10 m/s 2)；(2)换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b .则表格b 中30°所对应的F 2 空缺处数据应为________； 表格aF 1/N 1.001 0.580 … 1.002 … F 2/N －0.868 －0.291 … 0.865 … θ30°60°…150°…表格bF1/N 1.103……F2/N……θ30°60°…(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其他的形状)轨道移动的主要目的是______．A．方便改变A传感器的读数B．方便改变B传感器的读数C．保持轻杆右端O的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ『答案』(1)F1(1分)0.05(1分)(2)－0.955(2分)(3)C(2分)『解析』(1)因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对结点O受力分析有F1sin 30°＝mg，解得m≈0.05 kg.(2)对O点受力分析，O点受到F1、F2和钩码向下的拉力，根据几何关系可知，F2＝F1cos 30°＝1.103×32N≈0.955 N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为－0.955.(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O的位置不变，从而保证OB水平，故选C.14.(6分)(2018·北大附中高一期中)兴趣小组的同学们利用如图12所示的装置研究“匀变速直线运动的规律”．他们将质量为m1的物体a与质量为m2的物体b(m1<m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体a通过铁夹与纸带相连接．开始时物体a与物体b均处于静止状态，之后将它们同时释放．图12图13所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O点是这段纸带上打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 、D 四点是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.图13(1)相邻两个计数点之间的时间间隔为________ s.(2)实验时要在接通打点计时器之________释放物体(选填“前”或“后”)．(3)将各计数点至O 点的距离依次记为s 1、s 2、s 3、s 4，测得s 2＝1.60 cm ，s 4＝6.40 cm ，则打点计时器打下C 点时物体的速度大小是________ m/s.图14(4)同学们根据测出的物体a 的上升高度s 与相应的时间t ，描绘出如图14所示的s －t 2图线，由此可以求出物体a 的加速度大小为________ m/s 2.『答案』 (1)0.1(1分) (2)后(1分) (3)0.24(2分) (4)0.80(2分)『解析』 (1)因为相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为0.02 s ×5＝0.1 s.(2)实验时要在接通打点计时器之后释放物体．(3)打下C 点时物体的速度大小为v C ＝s BD 2T ＝(6.40－1.60)×10－22×0.1m/s ＝0.24 m/s.(4)因为s ＝12at 2，根据s －t 2图线可得a ＝0.80 m/s 2.三、计算题(本题4小题，共40分)15．(8分)出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10 s 时，速度表显示54 km/h. (1)求这时出租车离出发点的距离；(2)出租车以相同的加速度继续做匀加速直线运动，当速度表显示108 km/h 时，出租车开始做匀速直线运动．当时间表显示10时12分35秒时，计价器里程表示数应为多少？(出租车启动时，里程表示数为零)『答案』 (1)75 m (2)2 700 m『解析』 (1)v 1＝54 km/h ＝15 m/s ，根据速度公式，得到a ＝v 1t 1＝1510 m/s 2＝1.5 m/s 2(1分)再根据位移公式，得到x 1＝12at 12＝12×1.5×102 m ＝75 m(1分) 这时出租车距出发点75 m(2)v 2＝108 km/h ＝30 m/s ，根据v 22＝2ax 2(1分)得出租车匀加速运动过程的位移x 2＝v 222a ＝3022×1.5m ＝300 m(1分) 设经历的时间为t 2，根据v 2＝at 2(1分)得t 2＝v 2a ＝301.5s ＝20 s(1分) 这时出租车时间表应显示10时11分15秒．出租车匀速运动的时间t 3＝80 s ，匀速运动的位移x 3＝v 2t 3＝30×80 m ＝2 400 m(1分) 所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示的示数为x ＝x 2＋x 3＝(300＋2 400) m ＝2 700 m(1分)16．(10分)“娱乐风洞”是集高科技与惊险于一体的娱乐项目，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力的大小，人体可上下移动的空间总高度为H .假设站立时表演者所受的向上风力为体重的14，横躺时表演者所受的向上风力为体重的2倍．如图15所示，表演开始时开启风力，表演者先以站立身姿从A 点由静止下落，经过B 点时立即调整为横躺身姿，运动到最低点C 处恰好减速为零，重力加速度为g ，求：图15(1)表演者在AB 段运动时的加速度大小；(2)BC 段的距离．『答案』 (1)34g (2)37H『解析』 (1)设表演者质量为m ，站立时由牛顿第二定律得mg －F 1＝ma 1(1分)F 1＝14mg (1分) 解得a 1＝34g (1分) (2)横躺时由牛顿第二定律得：F 2－mg ＝ma 2(1分)F 2＝2mg (1分)解得a 2＝g (1分)设AB 段距离为h 1，BC 段距离为h 2，到达B 点时速度为v ，则加速过程：v 2＝2a 1h 1(1分)减速过程：v 2＝2a 2h 2(1分)又H ＝h 1＋h 2(1分)解得h 2＝37H .(1分) 17．(10分)(2019·湛江市期末)质量为m 2＝2 kg 的长木板A 放在水平面上，与水平面之间的动摩擦因数为0.4；物块B (可看作质点)的质量为m 1＝1 kg ，放在木板A 的左端，物块B 与木板A 之间的动摩擦因数为0.2.现用一水平向右的拉力F 作用在木板A 的右端，让木板A 和物块B 一起向右做匀加速运动，如图16所示．当木板A 和物块B 的速度达到2 m/s 时撤去拉力，两者停止运动时物块B 恰好滑到木板A 的右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g ＝10 m/s 2，求：图16(1)在拉力F 作用下，要使木板A 和物块B 不发生相对滑动，求拉力F 的最大值；(2)撤去拉力后木板A 的滑动时间；(3)木板A 的长度．『答案』 (1)18 N (2)0.4 s (3)0.6 m『解析』 (1)当木板A 和物块B 刚要发生相对滑动时，拉力达到最大以B 为研究对象，由牛顿第二定律得μ1m 1g ＝m 1a 1(1分)可得a 1＝μ1g ＝2 m/s 2(1分)再以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F －μ2(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a 1(1分)故得最大拉力：F ＝18 N(1分)(2)撤去F 后A 、B 均做匀减速运动，B 的加速度大小仍为a 1，设此时A 的加速度大小为a 2，则以A 为研究对象，由牛顿第二定律得μ2(m 1＋m 2)g －μ1m 1g ＝m 2a 2，(1分)解得a 2＝5 m/s 2(1分)故A 滑动的时间t ＝v a 2＝25s ＝0.4 s ．(1分) (3)撤去F 后A 滑动的距离x 1＝v 22a 2＝222×5m ＝0.4 m(1分) B 滑动的距离x 2＝v 22a 1＝222×2m ＝1 m ，(1分) 故木板A 的长度L ＝x 2－x 1＝0.6 m ．(1分)18．(12分)(2018·上海中学高一月考)水平面上固定一斜面体，其斜面足够长且光滑，倾角α＝53°，水平面与斜面的交界处为一小段光滑圆弧(图中未画出)，一质量为m ＝2 kg 的小物块静止于A 点，现在对小物块施加一与水平方向成α＝53°的恒力F ，如图17甲所示．小物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，在AB 段运动的速度－时间图像如图乙所示，到达B 点时迅速撤去恒力F .(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，取g ＝10 m/s 2)图17(1)求小物块所受到的恒力F 的大小；(2)求小物块从B 点沿斜面向上运动，到返回B 点所用的时间；(3)小物块能否返回A 点？若能，计算小物块通过A 点时的速度大小；若不能，计算小物块停止运动时离B 点的距离．『答案』 (1)11 N (2)0.5 s (3)不能 0.4 m『解析』 (1)由题图乙可知，小物块在AB 段运动的加速度大小a 1＝Δv Δt ＝2.0－04.0－0m/s 2＝0.5 m/s 2(1分)以小物块为研究对象，根据牛顿第二定律，有F cos α－μ(mg －F sin α)＝ma 1(1分)得F ＝ma 1＋μmgcos α＋μsin α＝2×0.5＋0.5×2×100.6＋0.5×0.8N ＝11 N(1分) (2)由题图乙可知，小物块到达B 点时的速度大小v B ＝2.0 m/s(1分)在BC 段运动时，有mg sin α＝ma 2(1分)得a 2＝g sin α＝8 m/s 2(1分)小物块沿斜面从B 点运动到最高点所用时间与从最高点回到B 点所用时间相等，有t 总＝2v B a 2＝2×2.08 s ＝0.5 s(1分) (3)小物块从B 向A 运动过程中，有μmg ＝ma 3(1分)得a 3＝μg ＝0.5×10 m/s 2＝5 m/s 2(1分)滑行的位移大小x ＝v B 22a 3＝2.022×5m ＝0.4 m(1分) 而x AB ＝v B 2t ＝2.02×4.0 m ＝4.0 m(1分) 因x <x AB ，故小物块不能返回A 点，停止运动时离B 点的距离为0.4 m ．(1分)。
模块综合检测(一)—2020-2021学年(新教材)人教版(2019)高中物理必修第一册作业
模块综合检测(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.帆船是利用风力前进的船,帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他选择的参考系是()A.树木B.河岸C.帆船D.天空解析:帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,说明船员选择的参考系是其所在的帆船.而相对于河岸和天空,树木均是静止的.选项C正确.答案:C2.单脚站立可以锻炼平衡能力,对在练此动作的人进行受力分析,下列判断正确的是()A.支持力的施力物体是人B.支持力的反作用力作用在人身上C.重力的受力物体是人D.支持力和重力是一对相互作用力解析:支持力的施力物体是地面,其反作用力是人对地面的压力,作用在地面上;重力的施力物体是地球,受力物体是人,支持力和重力是一对平衡力,并非相互作用力.选项C正确.答案:C3.冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目.被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受到的力有()A.重力、支持力B.重力、摩擦力C.重力、支持力、摩擦力D.重力、支持力、推力解析:被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受重力和支持力,冰壶最终会停止,是因为它还受到滑动摩擦力,由于冰壶已被掷出,不再受到推力,故选项C正确.答案:C4.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动.搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2.下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B.第2张纸与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到每次只进一张纸,应要求μ1>μ2解析:第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f',方向向左,则F f'=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力;F f=F f'<μ1F,正常情况下,F>mg,故必有μ1>μ2;第2张纸与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据平衡条件可知,大小均为F f'.选项D正确.答案:D5.自卸车常用于土方、砂石、散料等的运输工作.如图所示,当自卸车的车厢从水平倾斜到一定程度时,车厢上的货物(如集装箱)就会自动滑下.下列说法正确的是()A.车厢倾角越大,集装箱对车厢的压力越大B.车厢倾角越大,集装箱与车厢的动摩擦因数越小C.集装箱静止在倾斜车厢上时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力D.集装箱开始下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析:集装箱处于平衡状态时,则有mg sinθ=F f,F N=mg cosθ,车厢倾角越大,车厢与集装箱间的压力F N越小;动摩擦因数与倾角无关;集装箱静止在倾斜车厢上时,受力平衡,受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力;集装箱滑动后的摩擦力是滑动摩擦力,小于重力沿斜面方向的分力.故选项D正确.答案:D6.关于物体在共点力作用下,下列说法正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于0,物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C.物体处于平衡状态,所受合力一定为0D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态;从受力上来看,物体所受合力为0.某一时刻速度为0的物体,合力不一定为0,故不一定处于平衡状态.物体相对于另一物体静止时,该物体不一定处于平衡状态,如静止在加速上升的电梯中的人.故选项C正确.答案:C7.物体以12 m/s的初速度在水平冰面上做匀减速直线运动,它的加速度大小是0.8 m/s2,经20 s物体发生的位移是()A.80 mB.90 mC.100 mD.110 m解析:物体减速为0的时间为t=va =120.8s=15 s,因为15 s<20 s,所以经过20 s物体早已停止运动.故其位移为x=v 22a=90 m,选项B正确,选项A、C、D错误.答案:B8.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为√33,g取10 m/s2.若轻绳能承受的最大拉力为1 500 N,则物块的质量最大为()A.150 kgB.100√3kgC.200 kgD.200√3kg解析:对物块进行受力分析,如图所示,F T=F f+mg sin 30°,F f=μF N,F N=mg cos 30°,代入数据解得m=150 kg,故选项A正确.答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.在以后的学习中,我们将遇到动能的表达式E k=12mv2.关于动能的单位,下列各式正确的是()A.kg·m2/s2B.N·m/sC.Nm/s ·msD.N·m解析:由E k=12mv2得动能的单位是kg·(m/s)2=kg·m2·s-2=kg·m·m·s-2= N·m,选项A、D正确.答案:AD10.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,在电梯运行的过程中,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明 ( )A.电梯一定在下降B.电梯可能在上升C.小铁球处于超重状态D.小铁球处于失重状态解析:弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,说明小铁球受到的拉力小于重力,处于失重状态;物体发生失重现象时,加速度的方向向下,物体可能加速下降,也可能减速上升,故选项B 、D 正确.答案:BD11.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据通过分析、计算可以得出( ) 时刻/s1.02.03.04.05.06.0 速度/(m·s -1) 3.0 6.0 9.0 12 15 18A.汽车运动的加速度为2 m/s 2B.汽车前6 s 内的位移为54 mC.汽车第8 s 末的速度为24 m/sD.汽车运动第7 s 内的位移为16 m解析:汽车的加速度a =6.0-3.02.0-1.0 m/s 2=3 m/s 2,选项A 错误.根据x =12at 2得前6 s 内的位移x 6=12×3×62 m=54 m,选项B 正确.根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得,v 4=v 0+v 82,所以v 8=2v 4=2×12 m/s =24 m/s,选项C 正确.汽车第1 s 内的位移为x 1=12a t 12=12×3×12 m=1.5 m,根据连续相等时间内的位移比为1∶3∶5∶…∶(2n -1),得x 1∶x 7=1∶13,故x 7=19.5 m,选项D 错误.答案:BC12.在倾角为θ=30°的长斜面上有一滑块,质量m=2 kg.该滑块从静止开始沿斜面下滑,它与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块受到的空气阻力大小与滑块下滑的速度大小成正比,即F阻=kv.滑块从静止下滑的速度图像如图所示,图中直线l是t=0时v-t图像的切线,g取10 m/s2.则()A.k=3 N·s/mB.k=4 N·s/mC.μ=0.23D.μ=0.58解析:明确滑块达到最大速度后受到的空气阻力不变是解答本题的关键.由v-t图像可知,滑块做加速度逐渐减小的加速运动,最终以最大速度v m= 2 m/s做匀速直线运动.t=0时,滑块的速度为0,空气阻力为0,滑块的加速度最大,此时的加速度a0=3 m/s2;根据牛顿第二定律得mg sinθ-μmg cosθ= ma0,联立并代入数据得μ=0.23;当速度达到v m=2 m/s后,滑块做匀速直线运动,=3 N·s/m.则mg sinθ-μmg cosθ-kv m=0,k=mgsinθ-μmgcosθv m答案:AC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力,小聪、小明分别进行了如下实验:小聪在实验室里找到一个弹簧测力计,按图甲所示安装细线和测力计后,他用力缓慢竖直向下拉测力计,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力.甲乙小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:A.用刻度尺测出细线的长度l,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G;B.按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);C.两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d;D.利用平衡条件算出结果.在不计细线质量和伸长影响的情况下,请回答:(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是(用l、G、d表示);两位同学中,(选填“小聪”或“小明”)的测量结果较准确.(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是(填选项字母).A.细线上的拉力大小不变B.细线上的拉力减小C.细线上拉力的合力大小不变D.细线上拉力的合力增大解析:(1)当细线断裂时,根据共点力平衡求出细线的最大拉力.绳子与竖直方向夹角的余弦值cosθ=√l2-d2l ,根据平衡有2F T cosθ=G,解得最大拉力F T=2√l22.小聪的方案中,测力计示数达到量程时细线未断裂,细线能承受的最大拉力明显大于测力计的量程,所以小明的测量结果较准确.(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,根据共点力平衡的条件得出细线上拉力的合力大小不变,大小等于物体重力,细线上的拉力增大,选项C正确.答案:2√l22小明(2)C14.(9分)某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系.甲(1)他先保持沙和沙桶质量不变,改变小车的质量m,分别得到小车的加速度a与质量m及对应的质量的倒数1m ,数据如下表.请在图乙坐标系中画出a-1m图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数1m之间的关系式为.实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8小车加速度a/(m·s-2)1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30小车的质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67质量的倒数1m/kg-1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60乙丙(2)再保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丙所示.该图线不通过原点的主要原因是.解析:(1)根据表格数据用描点法作图,如图所示..由图分析可知,a=12m(2)a-F图线表明对小车施加一个较小的力时,小车没有加速度,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足答案:(1)见解析图.a=12m15.(10分)如图所示,A与B两滑块叠放在水平面上,用一水平绳将B系于竖直的墙面上,已知A与B所受的重力分别为G A=40 N,G B=20 N,B与A及A与水平面之间的动摩擦因数μ相同.当水平力F=20 N时,才能将A匀速拉出,μ为多大?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:A上表面受的摩擦力为F f1=μG B,A下表面所受摩擦力为F f2=μ(G A+G B),要使A物体被匀速拉出,必须满足F=F f1+F f2,代入数据得μ=0.25.答案:0.2516.(10分)水平传送带被广泛应用于车站、港口、工厂等.下图为一水平传送带的示意图,绷紧的传送带始终保持v0=2 m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,若工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,A、B之间的距离为l= 10 m,g取10 m/s2.求工件从A处运动到B处所用的时间.解析:设工件做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,加速运动的位移为x,根据牛顿第二定律,有μmg=ma,代入数据可得a=2 m/s2;,工件加速运动的时间t1=v0a代入数据可得t1=1 s;此过程工件发生的位移x=1a t12,2代入数据可得x=1 m;由于x<l,所以工件与传送带同速时,工件没有滑离传送带.设工件随传送带匀速运动的时间为t2,则t2=l-xv0,代入数据可得t2=4.5 s;所以工件从A处运动到B处的总时间t=t1+t2=5.5 s.答案:5.5 s17.(12分)一物块以一定的初速度沿足够长的斜面向上滑动,其速度大小随时间的变化关系如图所示,g取10 m/s2,求:(1)物块上滑过程和下滑过程的加速度大小a1、a2;(2)物块向上滑行的最大距离x;(3)斜面的倾角θ.解析:(1)物块上滑的加速度大小为a1=Δv1Δt1=40.5m/s2=8 m/s2,物块下滑的加速度大小为a2=Δv2Δt2=2 m/s2.(2)由位移公式有x=12v0t1=1 m,即物块向上滑行的最大距离为1 m.(3)设物块质量为m,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,则有ma1=mg sin θ+μmg cos θ,ma2=mg sin θ-μmg cos θ,解得θ=30°.答案:(1)8 m/s2 2 m/s2(2)1 m(3)30°18.(13分)甲车以10 m/s 的速度在平直的公路上匀速行驶,在t =0时刻经过乙车身边,此时乙车的速度为2 m/s,加速度为0.2 m/s 2.若甲、乙两车同向运动,乙车做匀加速直线运动.(1)当乙车的速度多大时,乙车落后于甲车的距离最远?这个最远的距离是多大?(2)当乙车的速度多大时,乙车追上甲车?乙车追上甲车用多少时间?解析:(1)甲、乙速度相等时,乙落后甲最远,设速度相等时经过的时间为t ,则 v 甲=v 乙=v 乙0 +at ,t =v 甲-v 乙0a =10-20.2 s=40 s.在这段时间里,甲、乙的位移分别为x 甲=v 甲t =10×40 m=400 m,x 乙=v 甲2-v 乙022a =102-222×0.2 m=240 m.最远的距离x max =x 甲-x 乙=160 m.(2)设经过时间t'乙车追上甲车,则位移关系为x 甲'=x 乙',即v 甲t'=v 乙0t'+12at'2, 解得t'=80 s,或t '=0(不合题意,舍去).则乙车的速度为v =v 乙0+at'=2 m/s+0.2×80 m/s=18 m/s.答案:(1)10 m/s 160 m (2)18 m/s 80 s。
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模块综合检测(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.帆船是利用风力前进的船,帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他选择的参考系是()A.树木B.河岸C.帆船D.天空解析:帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,说明船员选择的参考系是其所在的帆船.而相对于河岸和天空,树木均是静止的.选项C正确.答案:C2.单脚站立可以锻炼平衡能力,对在练此动作的人进行受力分析,下列判断正确的是()A.支持力的施力物体是人B.支持力的反作用力作用在人身上C.重力的受力物体是人D.支持力和重力是一对相互作用力解析:支持力的施力物体是地面,其反作用力是人对地面的压力,作用在地面上;重力的施力物体是地球,受力物体是人,支持力和重力是一对平衡力,并非相互作用力.选项C正确.答案:C3.冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目.被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受到的力有()A.重力、支持力B.重力、摩擦力C.重力、支持力、摩擦力D.重力、支持力、推力解析:被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受重力和支持力,冰壶最终会停止,是因为它还受到滑动摩擦力,由于冰壶已被掷出,不再受到推力,故选项C正确.答案:C4.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动.搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2.下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B.第2张纸与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到每次只进一张纸,应要求μ1>μ2解析:第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f',方向向左,则F f'=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力;F f=F f'<μ1F,正常情况下,F>mg,故必有μ1>μ2;第2张纸与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据平衡条件可知,大小均为F f'.选项D正确.答案:D5.自卸车常用于土方、砂石、散料等的运输工作.如图所示,当自卸车的车厢从水平倾斜到一定程度时,车厢上的货物(如集装箱)就会自动滑下.下列说法正确的是()A.车厢倾角越大,集装箱对车厢的压力越大B.车厢倾角越大,集装箱与车厢的动摩擦因数越小C.集装箱静止在倾斜车厢上时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力D.集装箱开始下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析:集装箱处于平衡状态时,则有mg sinθ=F f,F N=mg cosθ,车厢倾角越大,车厢与集装箱间的压力F N越小;动摩擦因数与倾角无关;集装箱静止在倾斜车厢上时,受力平衡,受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力;集装箱滑动后的摩擦力是滑动摩擦力,小于重力沿斜面方向的分力.故选项D正确.答案:D6.关于物体在共点力作用下,下列说法正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于0,物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C.物体处于平衡状态,所受合力一定为0D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态;从受力上来看,物体所受合力为0.某一时刻速度为0的物体,合力不一定为0,故不一定处于平衡状态.物体相对于另一物体静止时,该物体不一定处于平衡状态,如静止在加速上升的电梯中的人.故选项C正确.答案:C7.物体以12 m/s的初速度在水平冰面上做匀减速直线运动,它的加速度大小是0.8 m/s2,经20 s物体发生的位移是()A.80 mB.90 mC.100 mD.110 m解析:物体减速为0的时间为t=va =120.8s=15 s,因为15 s<20 s,所以经过20 s物体早已停止运动.故其位移为x=v22a=90 m,选项B正确,选项A、C、D错误.答案:B8.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为√33,g取10 m/s2.若轻绳能承受的最大拉力为1 500 N,则物块的质量最大为()A.150 kgB.100√3kgC.200 kgD.200√3kg解析:对物块进行受力分析,如图所示,F T=F f+mg sin 30°,F f=μF N,F N=mg cos 30°,代入数据解得m=150 kg,故选项A正确.答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.在以后的学习中,我们将遇到动能的表达式E k=12mv2.关于动能的单位,下列各式正确的是()A.kg·m2/s2B.N·m/sC.Nm/s ·msD.N·m解析:由E k=12mv2得动能的单位是kg·(m/s)2=kg·m2·s-2=kg·m·m·s-2=N·m,选项A、D正确.答案:AD10.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,在电梯运行的过程中,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明()A.电梯一定在下降B.电梯可能在上升C.小铁球处于超重状态D.小铁球处于失重状态解析:弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,说明小铁球受到的拉力小于重力,处于失重状态;物体发生失重现象时,加速度的方向向下,物体可能加速下降,也可能减速上升,故选项B、D正确.答案:BD11.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据通过分析、计算可以得出()时刻/s 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0速度/(m·s-1) 3.0 6.0 9.0 12 15 18A.汽车运动的加速度为2 m/s2B.汽车前6 s内的位移为54 mC.汽车第8 s末的速度为24 m/sD.汽车运动第7 s 内的位移为16 m解析:汽车的加速度a =6.0-3.02.0-1.0 m/s 2=3 m/s 2,选项A 错误.根据x =12at 2得前6 s 内的位移x 6=12×3×62 m=54 m,选项B 正确.根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得,v 4=v 0+v 82,所以v 8=2v 4=2×12 m/s =24 m/s,选项C 正确.汽车第1 s 内的位移为x 1=12a t 12=12×3×12 m=1.5 m,根据连续相等时间内的位移比为1∶3∶5∶…∶(2n -1),得x 1∶x 7=1∶13,故x 7=19.5 m,选项D 错误.答案:BC12.在倾角为θ=30°的长斜面上有一滑块,质量m =2 kg.该滑块从静止开始沿斜面下滑,它与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块受到的空气阻力大小与滑块下滑的速度大小成正比,即F 阻=kv.滑块从静止下滑的速度图像如图所示,图中直线l 是t =0时v -t 图像的切线,g 取10 m/s 2.则 ( )A.k =3 N·s/mB.k =4 N·s/mC.μ=0.23D.μ=0.58解析:明确滑块达到最大速度后受到的空气阻力不变是解答本题的关键.由v -t 图像可知,滑块做加速度逐渐减小的加速运动,最终以最大速度v m = 2 m/s 做匀速直线运动.t =0时,滑块的速度为0,空气阻力为0,滑块的加速度最大,此时的加速度a 0=3 m/s 2;根据牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma0,联立并代入数据得μ=0.23;当速度达到v m=2 m/s后,滑块做匀速直线运动,则mg sinθ-μmg cosθ-kv m=0,k=mgsinθ-μmgcosθ=3 N·s/m.v m答案:AC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力,小聪、小明分别进行了如下实验:小聪在实验室里找到一个弹簧测力计,按图甲所示安装细线和测力计后,他用力缓慢竖直向下拉测力计,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力.甲乙小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:A.用刻度尺测出细线的长度l,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G;B.按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);C.两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d;D.利用平衡条件算出结果.在不计细线质量和伸长影响的情况下,请回答:(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是(用l、G、d表示);两位同学中,(选填“小聪”或“小明”)的测量结果较准确.(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是(填选项字母).A.细线上的拉力大小不变B.细线上的拉力减小C.细线上拉力的合力大小不变D.细线上拉力的合力增大解析:(1)当细线断裂时,根据共点力平衡求出细线的最大拉力.绳子与竖直方向夹角的余弦值cosθ=√l2-d2l ,根据平衡有2F T cosθ=G,解得最大拉力F T2√l2-d2小聪的方案中,测力计示数达到量程时细线未断裂,细线能承受的最大拉力明显大于测力计的量程,所以小明的测量结果较准确.(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,根据共点力平衡的条件得出细线上拉力的合力大小不变,大小等于物体重力,细线上的拉力增大,选项C正确.答案:2√l2-d2小明(2)C14.(9分)某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系.甲(1)他先保持沙和沙桶质量不变,改变小车的质量m,分别得到小车的加速度a与质量m及对应的质量的倒数1m ,数据如下表.请在图乙坐标系中画出a-1m图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数1m之间的关系式为.实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8小车加速度a/(m·s-2)1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30小车的质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67质量的倒数1m/kg-1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60乙丙(2)再保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丙所示.该图线不通过原点的主要原因是. 解析:(1)根据表格数据用描点法作图,如图所示.由图分析可知,a=1.2m(2)a-F图线表明对小车施加一个较小的力时,小车没有加速度,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足答案:(1)见解析图.a=12m15.(10分)如图所示,A与B两滑块叠放在水平面上,用一水平绳将B系于竖直的墙面上,已知A与B所受的重力分别为G A=40 N,G B=20 N,B与A及A与水平面之间的动摩擦因数μ相同.当水平力F=20 N时,才能将A匀速拉出,μ为多大?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:A上表面受的摩擦力为F f1=μG B,A下表面所受摩擦力为F f2=μ(G A+G B),要使A物体被匀速拉出,必须满足F=F f1+F f2,代入数据得μ=0.25.答案:0.2516.(10分)水平传送带被广泛应用于车站、港口、工厂等.下图为一水平传送带的示意图,绷紧的传送带始终保持v0=2 m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,若工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,A、B之间的距离为l= 10 m,g取10 m/s2.求工件从A处运动到B处所用的时间.解析:设工件做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1 ,加速运动的位移为x,根据牛顿第二定律,有μmg=ma,代入数据可得a=2 m/s2;工件加速运动的时间t1=v0,a代入数据可得t1=1 s;此过程工件发生的位移x=1a t12,2代入数据可得x=1 m;由于x<l,所以工件与传送带同速时,工件没有滑离传送带.设工件随传送带匀速运动的时间为t2,则t2=l-x,v0代入数据可得t2=4.5 s;所以工件从A处运动到B处的总时间t=t1+t2=5.5 s.答案:5.5 s17.(12分)一物块以一定的初速度沿足够长的斜面向上滑动,其速度大小随时间的变化关系如图所示,g取10 m/s2,求:(1)物块上滑过程和下滑过程的加速度大小a1、a2;(2)物块向上滑行的最大距离x;(3)斜面的倾角θ.解析:(1)物块上滑的加速度大小为a1=Δv1Δt1=40.5m/s2=8 m/s2,物块下滑的加速度大小为a2=Δv2Δt2=2 m/s2.(2)由位移公式有x=12v0t1=1 m,即物块向上滑行的最大距离为1 m.(3)设物块质量为m,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,则有ma1=mg sin θ+μmg cos θ,ma2=mg sin θ-μmg cos θ,解得θ=30°.答案:(1)8 m/s2 2 m/s2(2)1 m(3)30°18.(13分)甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,在t=0时刻经过乙车身边,此时乙车的速度为2 m/s,加速度为0.2 m/s2.若甲、乙两车同向运动,乙车做匀加速直线运动.(1)当乙车的速度多大时,乙车落后于甲车的距离最远?这个最远的距离是多大?(2)当乙车的速度多大时,乙车追上甲车?乙车追上甲车用多少时间?解析:(1)甲、乙速度相等时,乙落后甲最远,设速度相等时经过的时间为t ,则 v 甲=v 乙=v 乙0 +at ,t =v 甲-v乙0a =10-20.2 s=40 s.在这段时间里,甲、乙的位移分别为x 甲=v 甲t =10×40 m=400 m,x 乙=v 甲2-v 乙022a =102-222×0.2 m=240 m.最远的距离x max =x 甲-x 乙=160 m.(2)设经过时间t'乙车追上甲车,则位移关系为x 甲'=x 乙',即v 甲t'=v 乙0t'+12at'2, 解得t'=80 s,或t '=0(不合题意,舍去).则乙车的速度为v =v 乙0+at'=2 m/s+0.2×80 m/s=18 m/s.答案:(1)10 m/s 160 m (2)18 m/s 80 s。