必修1第四章检测试题.doc

第四章检测试题
(时间:60分钟　满分:100分)
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知识点
题号
1.牛顿第一定律及惯性
1
2.科学方法及单位制
2
3.牛顿第二定律及一般应用
7
4.动力学的两类基本问题
9、11、12、13
5.物体的平衡及平衡条件的应用
5、8
6.超重与失重
6
7.牛顿第三定律
3、4
8.实验:探究加速度与力和质量的关系
10
一、选择题(共9小题,每小题6分,共54分.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1.(2012冀州高一检测)关于惯性大小的说法,正确的是(　B　)
A.物体运动的速度越大,惯性越大
B.物体的质量越大,惯性越大
C.物体运动的加速度越大,惯性越大
D.物体受到的作用力越大,惯性越大
解析:质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的受力情况和运动状态无关,选项A、C、D错误,B正确.
2.(2013吉林实验中学高一期末)已知物理量λ的单位为“m”、物理量v的单位为“m/s”和物理量f的单位为“s-1”,则由这三个物理量判知下列的关系式正确的是(　B　)
A.v=λ/f B.v=λf C.f=vλ D.λ=vf
解析:由各量的单位可知:λ是长度或位移,v是速度,f是时间的倒数,则应该有速度=,即v=λf,选项B正确.
3. (2014清远期末)如图所示,跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是(　B　)

A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力
解析:跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,跳板和运动员的脚都发生形变,运动员有向上的加速度,所以跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是相互的,大小相等,故选项B正确.
4.(2014吉林一中期末)某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是(　B　)
A.只有在桶匀速上升的过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
B.不管桶匀速上升还是加速上升,绳子对桶的拉力都等于桶对绳子的拉力
C.不管桶匀速上升还是加速上升,绳子对桶的拉力都大于桶的重力
D.只要桶能上升,人对绳子的拉力就大于桶对绳子的拉力
解析:绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,不管桶匀速上升还是加速上升,大小都相等,选项A错误,选项B正确;当桶匀速上升时,绳子对桶的拉力和桶的重力才是一对平衡力,若桶加速上升,绳子对桶的拉力才大于桶的重力,选项C错误;因为不计绳子的重力,人对绳子的拉力总等于桶对绳子的拉力,选项D错误.
5. (2014莱州高三期末)完全相同的两物体P、Q,质量均为m,叠放在一起置于水平面上,如图所示.现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F,两物体始终保持静止状态,则下列说法正确的是(重力加速度为g)(　C　)

A.两物体间的摩擦力大小为F
B.两物体间弹力大小可能为0
C.物体Q对地面的压力大小为2mg
D.物体P受到细线的拉力大小为F/2
解析:细线结点的受力分析如图1所示.2F′cos θ=F,则F′=,则选项D错误;把物体P隔离出来受力分析如图2所示,

F′′cos θ=即F′cos θ=.
则=,选项A错误;两物体相互挤压,弹力大小不为0.选项B错误;物体P、Q组成的整体在竖直方向受到重力2 mg和地面的支持力FN作用,FN=2mg.由牛顿第三定律知,物体Q对地面的压力大小为2 mg,选项C正确.
6.一人站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为500 N.若电梯运动过程中,他看到体重计的示数为600 N,则电梯的运动可能为(g取10 m/s2)(　AD　)
A.加速向上,加速度大小为2 m/s2
B.减速向上,加速度大小为2 m/s2
C.加速向下,加速度大小为2 m/s2
D.减速向下,加速度大小为2 m/s2
解析:由FN-G=ma,600 N-500 N=50 kg·a,a=2 m/s2,人处于超重状态,电梯的加速度向上,电梯可能加速上升或减速下降,选项A、D正确.
7.(2014牡丹一中期末)如图所示,质量分别为M和m的物块由相同的材料制成,且M>m,将它们用通过轻而光滑的定滑轮的细线连接.如果按图(甲)装置在水平桌面上,两物块刚好做匀速运动.如果互换两物块按图(乙)装置在同一水平桌面上,它们的共同加速度大小为(　C　)

A.g B.g C.g D.以上均不对
解析:在(甲)图中两物块刚好做匀速运动,mg=μMg,则μ=,
在(乙)图中两物块做加速运动,设共同的加速度为a,
则Mg-μmg=(M+m)a,所以a==g,选项C正确.
8.(2013山西山大附中高一月考)如图所示,某木块在力F作用下,静止在水平地面上,力F与水平面的夹角为θ,现减小力F的大小,同时减小θ角,木块仍静止,则(　C　)

A.木块所受摩擦力增大 B.木块所受摩擦力减小
C.木块所受支持力增大 D.木块所受支持力减小
解析:木块受外力作用而平衡,示意图如图所示.

正交分解后的平衡方程

即
当F↓、θ↓时,可知:Ff的变化无法确定,FN增大.
9.(2013山西山大附中高一月考)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.则物体在t=0到t=12 s这段时间的位移大小是(　B　)

A.18 m B.54 m C.72 m D.198 m
解析:拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动.0～3 s时:F=Ffmax,物体保持静止,x1=0;
3～6 s时:F>Ffmax,物体由静止开始做匀加速直线运动,
a== m/s2=2 m/s2
v=at=2×3 m/s=6 m/s
x2=at2=×2×32 m=9 m
6～9 s时:F=Ffmax,物体做匀速直线运动x3=vt=6×3 m=18 m
9～12 s时:F>Ffmax,
物体以6 m/s的初速度,2 m/s2的加速度再次做匀加速直线运动x4=vt+at2=(6×3+×2×32) m=27 m
所以0～12 s内物体的位移为:
x=x1+x2+x3+x4=54 m,故选项B正确.
二、非选择题(第10题9分,第11题10分,第12题12分,第13题15分,共46分)
10. (2014大连期末)在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图(甲)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,小车的加速度可以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.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与　　　　的图象. 
(3)如图(乙),甲同学根据测量数据做出的aF图线,说明实验存在的问题是　　　　. 
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的aF图线,如图(丙)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:　 . 

(5)已知打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,利用图(丁)给出的数据可求出小车运动的加速度a=　　　　.(结果保留三位有效数字) 

解析:(1)在“验证牛顿第二定律”的实验中,当M与m的大小关系满足M远大于m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)为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象.
(3)由图(乙)可知,aF图线不过原点O,说明实验中木板的倾角过大,没加拉力F,小车就已经有加速度.
(4)在(丙)图中,aF图线的斜率等于,乙、丙两aF图线的斜率不同,说明小车及车中砝码的质量M的值不同.
(5)T=0.02 s,t=5T=0.1 s
由sn-sm=(n-m)at2得a1=,a2=,
a==
==1.58 m/s2.
答案:(1)M远大于m　(2)　(3)摩擦力平衡过度或倾角过大　(4)小车及车中砝码的质量M　(5)1.58 m/s2
11.如图所示,质量为M的木箱放在光滑水平地面上,受到一水平恒力F的作用,木箱的顶部用细绳悬挂一质量为m的小球,若想使细绳与竖直方向夹角为θ,则恒力F应为多大?

解析:以小球为研究对象,受力如图所示,根据题意小球所受合力水平向右,

则mgtan θ=ma,
解得a=gtan θ.
以木箱和小球整体为研究对象,
由牛顿第二定律得
F=(M+m)a=(M+m)gtan θ.
答案:(M+m)gtan θ
12.(2014鹤岗一中期末)在建筑装修中,工人用质量为5.0 kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10 m/s2)
(1)当A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.

(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨(如图所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60 N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长>2 m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
解析:(1)当A做匀速直线运动时有F1=,=mg,=μ.
代入已知数据解得μ=0.5.
(2)当A在斜壁上运动过程中有
(F2-mg)cos θ-Ff=ma.
(F2-mg)sin θ-FN=0.
Ff=μFN.
联立并代入数据解得a=1 m/s2.
又根据,x=at2,代入数据解得t=2 s.
答案:(1)0.5　(2)2 s
13.(2014泰安期末)如图所示,物块A和长木板B的质量均为1 kg,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2,开始时A静止在B的左端,B停在水平地面上.某时刻起给A施加一大小为10 N,方向与水平面成θ=37°斜向上的拉力F,0.5 s后撤去F,最终A恰好停在B的右端.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)

(1)通过计算说明前0.5 s内木板B是否运动.
(2)0.5 s末物块A的速度.
(3)木板B的长度.
解析:(1)前0.5 s内,对物块A
F cos θ-FfA1=m.
FfA1=μ1(mg-Fsin θ)=2 N.
木板B与地面间的最大静摩擦力.
FfB1=μ2(2mg-Fsin θ)=2.8 N.
由于<,所以B未发生运动.
(2)=t1.
代入数值解得=3 m/s.
(3)撤去F后,
对A:FfA2=μ1mg,-FfA2=-m.
对B:FfB2=μ2·2mg,FfA2-FfB2=m.
当A到达B右端时,二者速度相等,之后二者共同减速至静止,不再相对滑动.v=-t2,v=t2.
各过程中A、B的位移.
=.
=t2.
=aB2.
由几何关系可知,木板B的长度为
L=+-.
代入数据得L=1.5 m.
答案:(1)B未发生运动　(2)3 m/s　(3)1.5 m