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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．在肯定拉力作用下，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缘由
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简洁转变是由于物体的质量大，惯性也就大的原因
2．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开头在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，假如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，则在该力刚开头作用的瞬间，物体( )
A．马上产生加速度，但速度仍旧为零 B．马上同时产生加速度和速度
C．速度和加速度均为零 D．马上产生速度，但加速度仍旧为零
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，试验表明，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，则关于小车的运动状况和物体M的受力状况，以下分析正确的是( )
A．小车肯定向右做加速运动
B．小车肯定向左做加速运动
C．M除受到重力、底板的支持力作用外，还肯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．穿梭机是一种玩耍项目，可以熬炼人的胆识和意志．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，其速度不行能为零
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，则加速度肯定不为零
8．竖直向上射出的子弹，到达最高点后又竖直落下，假如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FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力状况，下列说法正确的是( )
A．若小车向左运动，FN可能为零
B．若小车向左运动，FT可能为零
C．若小车向右运动，FN不行能为零
D．若小车向右运动，FT不行能为零
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mA和mB的物体，试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gA>gB
B．mA<mB
C．两地重力加速度是gA＝gB
D．mA>mB
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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，只写出最终答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必需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处由静止开头滑下，达到B点后顺当进入水平面，最终停止在水平面上，经多次试验，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5
12．(8分)在探究加速度与力、质量的关系试验中，接受如图5所示的试验装置，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试验时，保持盘及盘中砝码的质量肯定，转变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，接受图象法处理数据．为了比较简洁地观测加速度a与质量M的关系，应当作a与______的图象．
图6
(3)乙、丙同学用同一装置做试验，画出了各得意到的a－图线如图6所示，两个同学做试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自然 试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．假如将来的某天你乘坐“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试验．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，他从静止开头匀加速下滑，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7
15．(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，从静止开头运动．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8
16．(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)依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，依据牛顿其次定律F＝ma，求得质量m＝3 kg.
请推断王敏同学的分析过程是否正确，并分析缘由；若不正确，请给出正确的结果．
(2)依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.D
3．A [力是使物体产生加速度的缘由，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．A
5．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状况不能确定；M和小球、小车都保持相对静止，也有向右的加速度，依据牛顿运动定律可以分析，物体M肯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，同时理解把握牛顿其次定律F＝ma.当物体所受合力不为零时，加速度肯定不为零；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，但不肯定是速度的方向(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FN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FT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.
12．(1)M≫m (2) (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∝，所以a－图象应是一条过原点的直线，所以处理数据时，常作出a与的图象．
(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/s2 (2)3 000 m
解析 (1)设飞船在失重的状态下的加速度为a，由牛顿其次定律得
mg－f＝ma
又f＝0.04mg
即mg－0.04mg＝ma
解得a＝9.6 m/s2
(2)由s＝at2得
s＝×9.6×252 m＝3 000 m.
14．(1)80 N (2)0.12
解析 (1)由位移公式s＝at2
沿斜面方向，由牛顿其次定律得：mgsin θ－f＝ma，
联立并代入数值后，得
f＝m(gsin θ－)＝80 N
(2)在垂直斜面方向上，
FN－mgcos θ＝0，
又f＝μFN
联立并代入数值后，得
μ＝＝＝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a1
Fcos 37°－f＝ma1，
FN－Fsin 37°＝mg，
f＝μFN，
联立并代入数据解得
a1＝0.75 m/s2.
此时速度v＝a1t＝0.75×10 m/s＝7.5 m/s，
加速位移s1＝a1t2＝×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a2，
μmg＝ma2，a2＝μg＝2.5 m/s2，
减速位移s2＝＝ m＝11.25 m，
所以总位移s＝s1＋s2＝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/s2，摩擦力的大小f＝4 N，
由牛顿其次定律F合＝ma，
得m＝＝ kg＝2 kg
(2)由于f＝4 N，f＝μFN，FN＝mg＝20 N.
所以μ＝＝0.2.
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