第四章章末检测第四章力与运动(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分．)1．对下列现象解释正确的是()A．在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是物体运动的原因B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D．质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大的缘故2．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是()A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变B．将物体质量减小一半，其他条件不变C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变3．物体静止在光滑的水平桌面上，从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间，物体()A．立即产生加速度，但速度仍然为零B．立即同时产生加速度和速度C．速度和加速度均为零D．立即产生速度，但加速度仍然为零4．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一质量为m的人，下列说法中正确的是() A．此人对地板的压力大小为m(g＋a) B．此人对地板的压力大小为m(g－a)C．此人受到的重力大小为m(g＋a) D．此人受到的合力大小为m(g－a)5.图1在小车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当小球随小车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图1所示．若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于小车的运动情况和物体M的受力情况，以下分析正确的是()A．小车一定向右做加速运动B．小车一定向左做加速运动C．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D．M除受到重力、底板的支持力作用处，还可能受到向左的摩擦力作用6．穿梭机是一种游戏项目，可以锻炼人的胆量和意志．人坐在穿梭机上，在穿梭机加速下降的阶段(a<g)，下列说法正确的是()A．人处于超重状态B．人处于的失重状态C．人先处于超重状态，后处于失重状态D．人先处于失重状态，后处于超重状态二、双项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分．)7．下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是()A．物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向C．物体所受的合力与物体运动速度无直接联系D．物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零8．竖直向上射出的子弹，到达最高点后又竖直落下，如果在此过程中子弹受到的空气阻力与子弹的速率大小成正比，则()A．子弹刚射出时的加速度值最大B．子弹在最高点时的加速度值最大C．子弹在落地时的加速度值最小D．子弹在最高点时的加速度值最小9.图2一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图2所示状态．设斜面对小球的支持力为F N，细绳对小球的拉力为F T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是()A．若小车向左运动，F N可能为零B．若小车向左运动，F T可能为零C．若小车向右运动，F N不可能为零D．若小车向右运动，F T不可能为零10.图3如图3所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为m A和m B的物体，实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知()A．两地重力加速度是g A>g BB．m A<m BC．两地重力加速度是g A＝g BD．m A>m B题号12345678910答案三、非选择题(本大题共6小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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)11．(8分)图4有一个同学用如下方法测定动摩擦因数μ，如图4所示，物块m与斜面AB和平面BD都是由同种材料做成的，斜面长为L1，A点距平面高为h，BD是一足够长的平面，现让m从A 处由静止开始滑下，达到B点后顺利进入水平面，最后停止在水平面上，经多次实验，测出物块m静止点的平均位置在C处，并测得BC＝L2，通过以上数据可求得物块与水平面间的动摩擦因数μ＝__________.图512．(8分)在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图5所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上打出的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象．图6(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－1M图线如图6所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？13．(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“神舟”n号飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续的25 s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10 m/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．14．(10分)某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m＝80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t＝5 s内沿斜面滑下的位移s＝50 m．(不计空气阻力，取g＝10 m/s2，结果保留2位有效数字)问：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？图715．(12分)如图7所示，放在水平面上的物体质量m＝2 kg，受到一个斜向下的与水平方向成θ＝37°角的推力F＝10 N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，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.问：(1)物体10 s末的速度是多大？物体10 s内的位移是多少？(2)若10 s末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少？图816．(12分)物体静止在一水平面上，它的质量为m，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用平行于水平面的力F拉物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图8所示．(1)根据图象可以求出物体的质量m.王敏同学分析的过程是：从图象中得到F＝12 N时，物体的加速度a＝4 m/s2，根据牛顿第二定律F＝ma，求得质量m＝3 kg.请判断王敏同学的分析过程是否正确，并分析原因；若不正确，请给出正确的结果．(2)根据图象计算物体与水平面之间的动摩擦因数μ的数值．(g＝10 m/s2)第四章力与运动1．D 2.D3．A [力是使物体产生加速度的原因，力与加速度瞬时对应，速度的变化需要时间，所以选项A 正确．]4．A5．C [对小球进行受力分析可知，小球有水平向右的加速度，但小车的初速度可能向右也可能向左，所以小车的具体运动情况不能确定；M 和小球、小车都保持相对静止，也有向右的加速度，根据牛顿运动定律可以分析，物体M 一定受到向右的摩擦力作用．]6．B [穿梭机加速下降时，加速度方向向下，处于失重状态．]7．CD [本题考查物体所受的合力、加速度和速度的关系，同时理解掌握牛顿第二定律F ＝ma .当物体所受合力不为零时，加速度一定不为零；但在某一时刻瞬时速度可能为零，所以选项D 是对的，A 是错的．物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向(运动的方向)，合力与运动速度无直接联系．所以选项B 是错误的，C 是对的．]8．AC [子弹上升时加速度大于g ，在最高点的加速度等于g ；在下降时加速度小于g ；其中刚射出时阻力最大，加速度最大．落地时向上阻力最大，合力最小，加速度值最小．]9．AB [本题考查牛顿运动定律，对小球受力分析，当F N 为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可以向右加速运动或向左减速运动，A 对、C 错；当F T 为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B 对，D 错．]10．BC 11.h L 21－h 2＋L 212．(1)M ≫m (2)1M(3)拉力F 解析 (1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于a ∝1M ，所以a －1M 图象应是一条过原点的直线，所以处理数据时，常作出a 与1M的图象．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F 大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．13．(1)9.6 m/s 2 (2)3 000 m解析 (1)设飞船在失重的状态下的加速度为a ，由牛顿第二定律得mg －f ＝ma又f ＝0.04mg即mg －0.04mg ＝ma解得a ＝9.6 m/s 2(2)由s ＝12at 2得 s ＝12×9.6×252 m ＝3 000 m. 14．(1)80 N (2)0.12解析 (1)由位移公式s ＝12at 2 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin θ－f ＝ma ，联立并代入数值后，得f ＝m (g sin θ－2s t2)＝80 N (2)在垂直斜面方向上，F N －mg cos θ＝0，又f ＝μF N联立并代入数值后，得 μ＝f mg cos θ＝2330＝0.12.15．(1)7.5 m/s 37.5 m (2)48.75 m解析 (1)物体在F 的作用下做匀加速运动，设加速度为a 1F cos 37°－f ＝ma 1，F N －F sin 37°＝mg ，f ＝μF N ，联立并代入数据解得a 1＝0.75 m/s 2.此时速度v ＝a 1t ＝0.75×10 m/s ＝7.5 m/s ，加速位移s 1＝12a 1t 2＝12×0.75×100 m ＝37.5 m. (2)F 撤去后物体做匀减速运动，设加速度为a 2，μmg ＝ma 2，a 2＝μg ＝2.5 m/s 2，减速位移s 2＝0－v 2－2a 2＝－7.5×7.5－2×2.5m ＝11.25 m ， 所以总位移s ＝s 1＋s 2＝48.75 m.16．(1)见解析 (2)0.2解析 (1)王敏同学的分析和解答是错误的，王敏错在把水平力F 当作合外力．正确的求解过程是：由图象可知，物体在水平方向受拉力F ＝12 N 时，物体的加速度a ＝4 m/s 2，摩擦力的大小f ＝4 N ，由牛顿第二定律F 合＝ma ，得m ＝F －f a ＝12－44kg ＝2 kg (2)因为f ＝4 N ，f ＝μF N ，F N ＝mg ＝20 N.所以μ＝f F N＝0.2.。