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单元质量评估(四)第四章(90分钟 100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.有关惯性大小的下列叙述中,正确的是( )A.物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大B.物体所受的合力越大,其惯性就越大C.物体的质量越大,其惯性就越大D.物体的速度越大,其惯性就越大2.下列说法正确的是( )A.游泳运动员仰卧在水面静止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.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态3.如图所示,重10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,现给物体施加水平向右的拉力F,其大小为20 N,则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)( )A.1 N,20 m/s2B.0,21 m/s2C.1 N,21 m/s2D.条件不足,无法计算4.(2013·攀枝花高一检测)某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20 N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示。
以下根据图像分析得出的结论中正确的是( )A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层5.如图所示,5个质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力F推第一块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是( )A.由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变小B.由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变大C.第2块与第3块木块之间弹力大小为0.6FD.第3块与第4块木块之间弹力大小为0.6F6.(2013·绍兴高一检测)将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示。
设磁环B对木支架底座的压力为F1;B对A的排斥力为F2,关于这些力的大小关系正确的是( )A.F1>2G,F2=GB.F1=2G,F2=GC.F1>2G,F2>GD.F1=2G,F2>G7.有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子,如图所示。
设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。
在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投放时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”8.如图所示,小车m在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用9.如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则其中一个质量为m的土豆A受其他土豆对它的总作用力大小应是( )A.mgB.μmgC.mg211-μμ+ D.mg210.(2013·唐山高一检测)几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,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,如图所示。
图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5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( )A.根据图2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3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4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5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二、实验题(本题共2小题,共14分)11.(7分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,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打上的点计算出。
(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)一组同学在做探究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,采用图像法处理数据。
为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该作a与的图像。
(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a -1M图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?12.(7分)某同学在探究加速度与力、质量的关系的实验中,测得小车的加速度a 和拉力F的数据如表所示。
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60a/(m·s-2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51(1)根据表中的数据在坐标图上作出a -F图像。
(2)实验中所得a -F图像不通过坐标原点,原因是________________________ __________________________________________________________________。
三、计算题(本题共4小题,共46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)13.(10分)如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿用与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面做直线运动,已知拉力F=3.0N,玩具的质量m=0.5kg,经时间t=2.0s,玩具移动了x=4m,这时幼儿松开手,问玩具还能运动多远?(取g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos53°=0.6)14.(12分)皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的。
如图所示,已知传送带与水平面的倾角为θ=37°,以4 m/s的速率向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8。
若传送带底端A到顶端B的长度为25m,则物体从A到B的时间为多少?(取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)15.(能力挑战题)(11分)如图所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70kg,吊板的质量为10 kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g =10m/s2。
当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F N′分别为多少?16.(2013·汕头高一检测)(13分)一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图所示。
(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端距离。
答案解析1. 【解析】选C 。
物体的惯性大小只由物体的质量决定,和物体受力情况、速度大小无关,故A 、B 、D 错误,C 正确。
2.【解析】选B 。
由超重、失重和完全失重的概念可知,在加速度向下时处于失重状态,在加速度向上时处于超重状态,故B 正确,A 、C 、D 错误。
3.【解析】选C 。
物体受到的滑动摩擦力为F f =μF N =μmg=0.1×10N=1 N,水平方向上的合外力为F+F f =ma,则a=F +F f m =20+11m/s 2=21 m/s 2。
则C 正确,A 、B 、D 错误。
4.【解析】选B 、C 。
由题图乙可知在0～t 1、t 2～t 3及t 4之后,传感器所受压力大小等于物块的重力大小;t 1～t 2时间段内,传感器所受压力大小大于物块重力,处于超重状态,加速度向上;t 3～t 4时间段内,压力小于物块重力,处于失重状态,加速度向下。
综上所述,选项B 、C 正确,A 、D 错误。
5.【解析】选B、C。
取整体为研究对象,由牛顿第二定律得F-5μmg=5ma。
再选取1、2两块为研究对象,由牛顿第二定律得F-2μmg-F N=2ma。
两式联立得F N=0.6F。
进一步分析可得从左向右,木块间的相互作用力是依次变小的,则A、D 不正确,B、C正确。
6.【解析】选B。
对于磁环A,受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2,根据平衡条件可知,F2=G;对于磁环B,受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F2'及木支架底座对磁环B的支持力F1'的作用,根据平衡条件得,F1'=F2'+G,根据作用力与反作用力关系知F1=F2+G,那么,则有F1=2G,选项B正确,其他选项均错。
7.【解析】选C。
因为下落速度不断增大,而阻力F f∝v2,所以阻力逐渐增大,当F f=mg时,物体开始匀速下落。
以箱和物体为整体:(M+m)g-F f=(M+m)a,F f增大则加速度a减小。
对物体:Mg-F N=ma,加速度减小,则支持力F N增大。
所以物体后来受到的支持力比开始时要大,不可能“飘起来”,则C正确,A、B、D错误。
8.【解析】选C、D。
小车的受力情况可能如图所示。
若小车做匀速运动,合力为零,此时Fcosθ=F f,F N+Fsinθ=mg,所以小车受四个力作用,进一步可以证明,地面粗糙时,只要Fsinθ<mg,小车必受F N、F f作用,则小车一定受四个力作用,若Fsinθ=mg,则小车只受恒力F和重力mg,故B错误,C正确;小车做加速运动时,若地面粗糙,Fsinθ<mg,小车受四个力作用,若Fsinθ=mg,小车受两个力作用,若地面光滑,F f=0,若Fsinθ<mg,小车受三个力作用,若Fsinθ=mg,小车受两个力作用;故A错误,D正确。
9.【解析】选C。
土豆A受周围土豆的力的作用无法一一分析。