人教版（2019）高一物理必修第一册 第四章运动和力的关系综合测试03（含答案）

第四章综合测试

一、选择题（本题共10个小题，每题4分，共40分，1～7题为单选，8～10题为多选。多选题中，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或未选的不得分）

1．下列说法中正确的是                （    ）

A．物体相互作用时，作用力和反作用力作用在不同物体上，可以是不同性质的力

B．速度越大的物体越不易停止，说明速度越大的物体其惯性也就越大

C．伽利略的理想实验说明了力是改变物体运动状态的原因

D．放在水平桌面上静止的书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力

2．下列说法中正确的是                （    ）

A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力

B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力

C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力

D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的

3．如图4-1所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为的小球、，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧水平，以下说法正确的是                                                                      （    ）

A．细线拉力大小为              图 4-1

B．剪断左侧细线瞬间，球加速度大小为

C．弹簧的弹力大小为

D．剪断左侧细线瞬间，球加速度大小为

4．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上、大小为F时，物体的加速度为；当保持力的方向不变、大小变为2F时，物体的加速度为，则                                                                                                                              （    ）

A．        B．

C．        D．

5．如图4-2甲所示，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则                            （    ）

甲   图 4-2   乙

A．电脑受到的支持力变小

B．电脑受到的摩擦力变大

C．散热底座对电脑作用力的合力不变

D．电脑受到的支持力与摩擦力的大小之和等于其重力

6．将一个质量为的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的图像如图4-3所示，g取，下列说法中正确的是                                                                                    （    ）

A．小球上升的高度为

B．小球受到的阻力大小为

C．小球落回到抛出点的速度大小为           图 4-3

D．小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态

7．如图4-4所示，足够长的水平传送带以的速度匀速运行。时刻，在左端轻放一质量为的小滑块，时刻传送带突然被制动而停止。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，g取，则时滑块的速度为                                                                                                                                                                                                                                （    ）

图 4-4

A．        B．

C．        D．0

8．某运动员（可看成质点）参加跳板跳水比赛，是其向上起跳瞬间，其速度—时间关系如图4-5所示，则                                                                                                                                                                                                                                                                                                      （    ）

图 4-5

A．时刻开始进人水面

B．时刻开始进人水面

C．时刻已浮出水面

D．时间内，运动员处于超重状态

9．如图4-6所示，物块、和的质量相同，和、和之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在上的细线悬挂于固定点，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，把物块的加速度大小记为，和相对于原长的伸长量分别记为和，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间                                                                                                                                                                                      （    ）

A．

B．

C．

D．

10．如图4-7甲所示，一质量为的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在时间内的变化图像如图乙所示，其运动的图像如图丙所示，g取，则下列说法正确的是                                                                      （    ）

甲       乙       丙

图 4-7

A．末物体回到出发点

B．内物体的加速度不变

C．物体与地面之间的动摩擦因数为0.1

D．

二、填空题（本题共2个小题，共16分，其中第11题8分，12题8分。请将正确的答案填在相应的横线上）

11．某同学在探究加速度与力、质量关系的实验中，测得小车的加速度和拉力F的数据如下表所示。

（1）根据表中的数据在图4-8所示坐标图上作出图像。

图 4-8

（2）实验中所得图线不通过坐标原点，原因是________________________________________________。

12．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图4-9（a）所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，槽码的质量用表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打出的点计算得出。

（a）       （b）

图 4-9

（1）当M与的大小关系满足_______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于槽码的重力。

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持槽码的质量一定，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。为了比较容易地观察加速度与质量M的关系，应该作与_______的关系图像。

（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？_______。

三、解答题（本题共4个小题，共44分。解答时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得分，有数值计算的题，答案中写明数值和单位）

13．[10分]用力F拉用细绳连在一起的A、B两物体，以的加速度匀加速竖直上升，如图4-10所示，已知A、B的质量分别为和，细绳所能承受的最大拉力是。（g取）求：

（1）力F的大小；

（2）为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度。

14．[10分]如图4-11所示，物体的质量，与水平地面间的动摩擦因数为，在倾角为、的恒力作用下，由静止开始加速运动，当时撤去F，求：

（1）物体做加速运动时的加速度；

（2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？（g取，，）

15．[12分]如图4-12甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩并锁定。时解除锁定释放滑块。计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图像如图乙所示，其中OAB段为曲线，BC段为直线，倾斜直线OD是时的速度图线的切线，已知滑块质量，g取。求：

甲          乙

图 4-12

（1）滑块与地面间的动摩擦因数；

（2）弹簧的劲度系数。

16．[12分]航拍仪是一种比较普遍的拍摄仪器，它是在可以垂直起降的小型四旋翼无人机上安装高清摄像头而实现拍摄功能的，具有体积小使用灵活、飞行高度低、机动性强等优点。在一次拍摄中，航拍仪从地面由静止启动，获得竖直向上、大小恒定的升力F，开始时匀加速起飞，运动后，到达的高度，此时航拍仪突然出现故障而失去动力，在到达最高点时动力系统恰好恢复。已知航拍仪的质量，航拍仪在运动过程中受到的空气阻力，假设航拍仪在运动过程中始终保持水平，g取，求：

（1）航拍仪匀加速起飞时的加速度大小；

（2）航拍仪匀加速起飞时升力的大小；

（3）航拍仪动力系统恢复时所在的高度H。

第四章综合测试

答案解析

一、

1．【答案】C

2．【答案】D

3．【答案】C

【解析】A错，C对：对球分析，如图4-12所示，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为，弹簧的弹力。

B错：剪断左侧细线的瞬间，弹簀的弹力不变，故小球所受的合力，加速度为0。

D错：剪断左侧细线的瞬间，弹簀的弹力不变，小球所受的合力，根据牛顿第二定律得。

4．【答案】D

【解析】设沿斜面的总的阻力为，第一次拉物体时，式子两边同乘以2，得。第二次拉物体时，。比较两个式子可以看出。

5．【答案】C

【解析】A错：电脑始终处于静止状态，受力平衡，如图4-13所示，由牛顿第三定律可知：电脑对散热底座的压力等于电脑受到的支持力，，由原卡位1调至卡位4，减小，增大。

B错：电脑受到的摩擦力，由原卡位1调至卡位4，减小，则减小。

C对：散热底座对电脑的作用力的合力（即电脑受到的支持力与摩擦力的合力）等于其重力。

D错：电脑受到的支持力与摩擦力大小之和（代数和）大于其重力。

6．【答案】B

【解析】A错：由题中图像可知，在时，小球上升到最高点，则小球上升的最大高度。

B对：设竖直向上为正方向，由题中图像可知，小球上升过程中的加速度，根据牛顿第二定律知，解得。

C错：根据牛顿第二定律知，小球在下落过程的加速度大小为，根据得，小球落回抛出点速度大小。

D错：下落过程中，加速度方向向下，处于失重状态。

7．【答案】C

【解析】滑块在传送带上的加速度为

，

达到与传送带相同速度所用的时间为

，

则滑块匀速运动的时间为

。

滑块匀减速运动的加速度为

，

减速的时间为

时滑块的速度为

。

8．【答案】B    D

【解析】时刻到达最高点，由图知，认为水的阻力大小不变，时刻接触水面，时刻到达最低点。先完全失重，后超重。

9．【答案】A    C

【解析】A对，B错：剪断细线前，把、、看成整体，细线上的拉力为。因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此、、之间的作用力与剪断细线之前相同。将细线剪断瞬间，对隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得，得。

C对，D错：由胡克定律知，，，所以。

10．【答案】C    D

【解析】A错：根据图像可知内，运动速度方向不变，末物体离出发点最远。

B错：第内加速度为，第内的加速度为，故内物体的加速度大小不变，方向改变。

C对：第内，根据牛顿第二定律有，解得。

D对：第内，根据牛顿第二定律有，代入数据解得。

11．【答案】（1）如图4-14所示

图 4-14

（2）木板的倾角过小或没有平衡摩擦力

12．【答案】（1）

（2）

（3）值不同

【解析】（1）只有与满足时才能使绳对小车的拉力近似等于槽码的重力。

（2）由于，所以图像是一条过原点的直线，所以处理数据时，常作出与的关系图像。

（3）两小车及车上砝码的总质量相等时，由图像知乙的加速度大，故乙的拉力F大（或槽码的质量大），因此是值不同。

13．【答案】解：（1）整体法求F：

由牛顿第二定律得

则。

（2）当绳恰好不被拉断时，绳对B的拉力为，此时加速度最大，对B由牛顿第二定律得

则。

14．【答案】解：（1）物体在力F作用下做初速度为零的加速运动，受力分析如图4-15所示，

水平方向有：，

竖直方向有：，。

代人数据解得。

（2）撤去外力F后，物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，

，，，

代人数据解得。

15．【答案】解：（1）从题中图像可知，滑块脱离弹簧后的加速度大小为

由牛顿第二定律得

由以上两式解得。

（2）刚释放时滑块的加速度大小为

由牛顿第二定律得

解得。

16．【答案】解：（1）根据位移与时间关系式可知，解得。

 （2）根据牛顿第二定律可知，解得。

（3）失去动力时的速度，失去动力后，根据牛顿第二定律求得加速度大小为，继续上升的高度为航拍仪动力系统恢复时所在的高度。