高中物理《必修第一冊》課后習(xí)題第四章測評

第四章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.(2021湖北高一期末)春秋戰(zhàn)國時期齊國的著作《考工記》中有“馬力既竭,辀猶能一取焉”,意思是:(馬拉車時)即使馬力已經(jīng)用盡(馬不對車施加拉力),車還能促使馬前進(jìn)好幾步。下列相關(guān)說法正確的是()A.該現(xiàn)象說明力是使物體運(yùn)動的原因B.馬對車不施加拉力時,車將做勻速直線運(yùn)動C.馬對車不施加拉力時,車由于慣性并未立即停止運(yùn)動D.該現(xiàn)象表明馬的慣性比車的慣性小2.在解一道文字計(jì)算題時(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題),一個同學(xué)解得位移x=F2m(t1+t2),式中F、m、t1(或t2)分別表示力、質(zhì)量、時間,用單位制的方法檢查,這個結(jié)果(A.可能是正確的B.一定是錯誤的C.如果用國際單位制,結(jié)果可能正確D.用國際單位制,結(jié)果錯誤;如果用其他單位制,結(jié)果可能正確3.某物體由靜止開始運(yùn)動,它所受到的合力F隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,則在0~t0這段時間的速度v隨時間t變化的規(guī)律可能是()4.如圖所示,在水平向右做勻加速直線運(yùn)動的平板車上有一圓柱體,其質(zhì)量為m且與豎直擋板及斜面間均無摩擦,斜面傾角為θ。當(dāng)車的加速度a突然增大時,斜面對圓柱體的彈力F1和擋板對圓柱體的彈力F2的變化情況是()A.F1增大,F2不變B.F1不變,F2增大C.F1減小,F2增大D.F1增大,F2減小5.假設(shè)撐竿跳高運(yùn)動員從最高處到墊子的高度差為A=5.0m,從接觸海綿墊子到速度為0的整個過程用時約為0.2s,該過程可視為勻減速直線運(yùn)動,整個過程忽略空氣阻力,g取10m/s2。則下列說法正確的是()A.運(yùn)動員接觸海綿墊子時的速度大小為2m/sB.運(yùn)動員自由下落時間約為2.0sC.從接觸海綿墊子到速度為0,運(yùn)動員的加速度大小為50m/s2D.海綿墊子受到的平均作用力是運(yùn)動員體重的4倍6.(2022山東臨沂高一期末)如圖所示,A、B兩物塊質(zhì)量分別為2m、m,用一輕彈簧相連,將A用長度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),B物塊恰好與水平桌面接觸而沒有擠壓,此時輕彈簧的伸長量為x,現(xiàn)將懸繩剪斷,則下列說法正確的是()A.懸繩剪斷后,A物塊向下運(yùn)動2x時速度最大B.懸繩剪斷后,A物塊向下運(yùn)動3x時速度最大C.懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為2gD.懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為g7.(2020河北巨鹿中學(xué)高一月考)如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,它們與水平面之間的夾角分別為90°、60°、30°,a、b、c、d位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),d點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放,用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時間,用a1、a2、a3依次表示各滑環(huán)沿桿下滑過程的加速度,則下列說法正確的是()A.t1∶t2∶t3=3∶2∶1 B.t1∶t2∶t3=1∶1∶1C.a1∶a2∶a3=3∶2∶1 D.a1∶a2∶a3=1∶1∶1二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.(2021天津南開區(qū)高一期末)如圖甲所示,某同學(xué)站在體重計(jì)上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。他穩(wěn)定站立時,體重計(jì)的示數(shù)為500N,關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.“起立”過程是超重現(xiàn)象,“下蹲”過程是失重現(xiàn)象B.“起立”和“下蹲”過程都有超重和失重現(xiàn)象出現(xiàn)C.圖乙記錄的是他先“下蹲”穩(wěn)定后又“起立”的過程D.“下蹲”過程先出現(xiàn)失重現(xiàn)象,“起立”過程先出現(xiàn)超重現(xiàn)象9.機(jī)場和火車站的安全檢查儀用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡化為如圖所示模型,緊繃的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率向左運(yùn)行。旅客把行李(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離為2m,g取10m/s2。若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v=1m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動到B處取行李,則()A.乘客與行李同時到達(dá)B處B.乘客提前0.5s到達(dá)B處C.行李提前0.5s到達(dá)B處D.若傳送帶速度足夠大,行李最快也要2s才能到達(dá)B處10.(2022山東濟(jì)寧高一期末)如圖所示,5顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上,第5顆棋子最左端與水平面上的a點(diǎn)重合,所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上,恒力作用一小段時間后,五顆棋子的位置情況可能是()三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(7分)用圖甲所示裝置測物塊與長木板間的動摩擦因數(shù),長木板固定在水平桌面上,圓弧軌道與長木板的上表面相切。光電門安裝在長木板上,位置可以調(diào)節(jié);物塊上固定寬d=2.10mm的遮光條,從圓弧軌道上某點(diǎn)由靜止釋放。(1)某次遮光條通過光電門的時間t=0.84ms,則物塊通過光電門的速度v=m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(2)調(diào)節(jié)光電門位置,測每次遮光條通過光電門的時間t及對應(yīng)的物塊在長木板上停止后遮光條與光電門之間的距離x。多次測量,得到1t2-x圖像如圖乙所示,已知圖線斜率為k,重力加速度為g,則物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=(3)本實(shí)驗(yàn)中,(選填“需要”或“不需要”)保證物塊必須從圓弧軌道上同一點(diǎn)由靜止釋放。

12.(9分)某學(xué)習(xí)小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系,圖中長木板水平放置,其左端固定一輕滑輪,輕繩跨過滑輪,一端與放在木板上的小車相連,另一端可懸掛鉤碼,本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N個,已知打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz,每個鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為m',重力加速度取g,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)如下:(1)實(shí)驗(yàn)開始時平衡摩擦力:在長木板不帶滑輪的一端下方某位置墊上一個小物塊后,發(fā)現(xiàn)小車?yán)ㄟ^打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶在木板上做加速運(yùn)動,則應(yīng)將小物塊向(選填“左”或“右”)移動,才能使小車?yán)垘г诎迳献鰟蛩龠\(yùn)動;

(2)平衡摩擦力后,將n(依次取n=1,2,3,4…)個鉤碼掛在左端,其余N-n個鉤碼放在小車內(nèi),用手按住小車并使輕繩與木板平行,打開電源,釋放小車,獲得一條清晰的紙帶,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a;(3)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,且每隔4個點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn),利用圖中測得的數(shù)據(jù)可計(jì)算出小車的加速度a=m/s2(保留三位有效數(shù)字);

(4)本次實(shí)驗(yàn)中(選填“需要”或“不需要”)滿足“小車及車上鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛鉤碼質(zhì)量”的條件;

(5)圖丙是利用不同n對應(yīng)不同a作出的a-n圖像,如果圖丙中圖線斜率為k,通過理論分析可知本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼的總個數(shù)為N=。(用題中字母表示)

13.(10分)如圖所示的升降機(jī)中,用OA、OB兩根繩子吊一個質(zhì)量為20kg的重物,若OA與豎直方向的夾角θ=37°,OA垂直于OB,且兩繩所能承受的最大拉力均為320N。(1)請判斷,隨著拉力增大,OA繩先斷還是OB繩先斷。(2)為使繩子不斷,升降機(jī)豎直向上的加速度最大為多少?14.(12分)質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上,物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5?，F(xiàn)在對物體施加如圖所示的力F,F=10N,θ=37°,且sin37°=0.6,cos37°=0.8。經(jīng)t=10s后撤去力F,再經(jīng)一段時間,物體靜止,g取10m/s2。求:(1)物體運(yùn)動過程中的最大速度;(2)物體運(yùn)動的總位移大小。15.(16分)現(xiàn)階段無人機(jī)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、國防等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示,一質(zhì)量m=2kg的小型四旋翼遙控?zé)o人機(jī)從地面由靜止開始豎直向上勻加速起飛,上升過程中的升力F=30N,從起飛開始計(jì)時,當(dāng)t1=10s時的速度大小v1=10m/s。之后,控制遙控器使無人機(jī)立即失去升力,當(dāng)無人機(jī)下落到離地面某一高度時控制遙控器使無人機(jī)立即獲得與上升時大小相等的升力,最后無人機(jī)落回地面時的速度恰好為零,已知無人機(jī)在整個運(yùn)動過程中受到的空氣阻力大小恒定,重力加速度g取10m/s2,求:(1)無人機(jī)受到的空氣阻力;(2)無人機(jī)失去升力后上升的最大高度;(3)無人機(jī)再次獲得升力時的高度。

第四章測評1.C由題意可知,即使馬力已經(jīng)用盡(馬不對車施加拉力),車還能促使馬前進(jìn)好幾步,說明沒有力物體還能運(yùn)動,故A錯誤;由題意可知,馬對車不施加拉力時,車將做減速運(yùn)動,最后停止,故B錯誤;即使馬不對車施加拉力,車還能促使馬前進(jìn)好幾步,說明車由于慣性并未立即停止運(yùn)動,故C正確;此現(xiàn)象不能說明馬的慣性與車的慣性的大小關(guān)系,故D錯誤。2.B公式右邊的單位為Nkg·s=kg·ms23.D由題圖看出,合力F減小,則由牛頓第二定律得知加速度a減小,而物體由靜止開始運(yùn)動,則加速度與速度同向,物體速度越來越大,在t0時刻加速度為零,速度最大;而v-t圖像的斜率表示加速度,縱坐標(biāo)表示速度,綜上可能的為D圖。4.B平板車的加速度沿水平方向,則圓柱體的加速度沿水平方向,對圓柱體受力分析如圖所示,因?yàn)閳A柱體在豎直方向上合力為零,則F1cosθ=mg,當(dāng)平板車的加速度增大時,斜面對圓柱體的彈力F1不變;水平方向上F2-F1sinθ=ma,加速度增大時,擋板對圓柱體的彈力F2增大。故選B。5.C由運(yùn)動規(guī)律可得,運(yùn)動員接觸海綿墊子時的速度大小由v2=2gh,解得v=10m/s,運(yùn)動員自由下落時間t1=vg=1.0s,故A、B錯誤;從接觸海綿墊子到速度為0,運(yùn)動員的加速度大小a=vt2=50m/s2,根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma,可得F=6mg,所以根據(jù)牛頓第三定律可知海綿墊子受到的平均作用力為6mg,故C6.B剪斷懸繩前,對B受力分析,B受到重力和彈簧的彈力,知彈力F=mg剪斷瞬間,A的合力為F合=2mg+F=3mg,根據(jù)牛頓第二定律a=F合2m=32g,C、D錯誤;彈簧開始處于伸長狀態(tài),彈力F=mg=kx;當(dāng)A向下運(yùn)動到彈力向上且等于重力時,加速度為零,速度最大,即從原長向下壓縮x'=2mgk=2x,7.B設(shè)任一細(xì)桿與豎直方向的夾角為α,根據(jù)牛頓第二定律有mgcosα=ma,解得環(huán)的加速度大小a=gcosα,則a1=g,a2=32g,a3=12g,加速度之比為a1∶a2∶a3=2∶3∶1,C、D錯誤;設(shè)所在圓周的半徑為R,則環(huán)下滑的位移x=2Rcosα,根據(jù)x=12at2,得t=4Rg,8.BCD從下蹲狀態(tài)站起來的過程中,人先向上做加速運(yùn)動,后向上做減速運(yùn)動,最后回到靜止?fàn)顟B(tài),即人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)。從站立狀態(tài)蹲下去的過程中,人先向下做加速運(yùn)動,后向下做減速運(yùn)動,最后回到靜止?fàn)顟B(tài),即人先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)。故A錯誤,B、D正確。物體對支持物的壓力大于物體所受重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象,即顯示質(zhì)量大于實(shí)際質(zhì)量;物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象,即顯示質(zhì)量小于實(shí)際質(zhì)量。圖乙中第一次變化,顯示質(zhì)量先小于質(zhì)量再大于質(zhì)量,即先失重后超重,因此為“下蹲”過程;第二次變化,顯示質(zhì)量先大于質(zhì)量再小于質(zhì)量,即先超重后失重,因此為“起立”過程,故C正確。9.BD行李無初速度地放在傳送帶上,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動,隨后行李又以與傳送帶相等的速度做勻速直線運(yùn)動,加速時a=μg=1m/s2,用時t1=va=1s達(dá)到共同速度,位移x1=v2t1=0.5m,此后行李勻速運(yùn)動t2=lAB-x1v=1.5s,到達(dá)B處共用時2.5s,乘客到達(dá)B處用時t=lABv=2s,故B正確,A、C錯誤。若傳送帶速度足夠大,行李一直勻加速運(yùn)動,最短運(yùn)動時間10.AD因3對4的滑動摩擦力為3μmg,小于4和5之間的最大靜摩擦力4μmg,則4不可能滑動;同理5也不可能滑動,排除圖B;當(dāng)力F較小時,對1、2、3整體以共同的加速度向右運(yùn)動,此時如圖A所示;當(dāng)F較大時,2、3之間會產(chǎn)生滑動,由于3對2有摩擦力作用,則1、2的整體要向右移動,故圖C錯誤,圖D正確。11.解析(1)遮光條通過光電門的時間t=0.84ms,則物塊通過光電門的速度v=dt=2.10×10-3(2)由牛頓第二定律得μmg=ma,所以a=μg,根據(jù)運(yùn)動學(xué)關(guān)系可知dt2=2ax,即1t2=2μgd2·x,(3)本實(shí)驗(yàn)中,物塊在長木板上運(yùn)動后,由光電門測量通過光電門時的初速度,故不需要保證物塊必須從圓弧軌道上同一點(diǎn)由靜止釋放。答案(1)2.50(2)kd212.解析(1)小車做加速運(yùn)動,說明斜面傾角過大,應(yīng)減小傾角,因此應(yīng)將小物塊向右移動。(3)根據(jù)Δx=aT2并代入數(shù)據(jù)可得a=2.02m/s2。(4)由于小車和鉤碼(含車上放置的和細(xì)繩末端所掛的)的總質(zhì)量一定,所以小車的加速度a與細(xì)繩末端所掛鉤碼的重力始終成正比,因此不需要滿足“小車及車上鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛鉤碼質(zhì)量”的條件。(5)圖像為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,由牛頓第二定律和圖像可知a=mgNm+m'n=kn,答案(1)右(3)2.02(4)不需要(5)g13.解析(1)OA垂直于OB,分析物塊受力有FTOAsinθ=FTOBcosθ因?yàn)棣?37°,所以FTOA>FTOB,故OA繩先斷。(2)分析知當(dāng)OA繩拉力最大時,升降機(jī)加速度最大,FTm代入數(shù)據(jù)可得a=10m/s2。答案(1)OA繩先斷(2)10m/s2