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doc 2019-2020年高中物理阶段验收评估五力与运动鲁科版 一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分。第1~5题只有一个选项正确,第6~8题有多个选项正确,全部选对得6分,选不全得3分,选错不得分) 1.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是(  ) A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大 B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来;这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快 D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力 解析:选D 亚里士多德认为物体受的力越大,速度就越大;力是物体运动的原因,静止是不受力的自然状态;从同一高度下落重的物体下落得较快。物体匀速直线运动不需要受力,与亚里士多德的观点相反,所以本题选D。 2.在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间(  ) A.物体同时具有加速度和速度 B.物体立即获得加速度,速度仍为零 C.物体立即获得速度,加速度仍为零 D.物体的速度和加速度均为零 解析:选B 合外力与加速度是瞬时对应关系,所以在力作用到物体上的瞬间,物体立即获得加速度,但物体的速度还得从零开始增大,不可能立即具有速度,故B正确。 3.在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图1所示,在这段时间内下列说法中正确的是(  ) 图1 A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下 解析:选D 晓敏对体重计的压力变小了,说明晓敏在这段时间内处于失重状态,而晓敏的重力没有改变,A错;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B错;以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C错,D对。 4.物体质量为m,放在倾角为30°的粗糙斜面上,放手后,物体下滑的加速度大小为a。若用平行于斜面向上的力F作用在物体上,使它沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动,则力F的大小为(  ) A.mg   B.mg C.mg   D.mg 解析:选A 物体下滑时,mgsin θ-f=ma。物体在平行于斜面向上的力F作用下沿斜面向上做匀加速运动时,F-mgsin θ-f=ma,故F=2mgsin θ=mg,A正确。 5.一间新房要盖屋顶,如图2所示,为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶,则所盖层顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时,可看成在光滑的斜坡上下滑)(  ) 图2 A.60°  B.90° C.120°  D.150° 解析:选B 由题意知,雨滴沿屋顶的运动过程中受重力和支持力作用,设其运动的加速度为a,屋顶的顶角为2α,则由牛顿第二定律得a=gcos α。又因屋檐的前后间距已定,设为2b,则雨滴下滑经过的屋顶面长度s=,由s=at2得t=,则当α=45°时,对应的时间t最小,所以屋顶的顶角应取90°,B正确。 6.如图3所示,有人做过这样的实验,用两只完全相同的生鸡蛋中的A鸡蛋去撞击静止的B鸡蛋的同一部位,结果每次都是B鸡蛋被撞破,下列说法正确的是(  ) 图3 A.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小 B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小 C.碰撞瞬间A的蛋黄和蛋清由于惯性会对A的蛋壳产生向前的作用力 D.A碰撞部分除受B的作用力外,还受到A的蛋黄和蛋清对它的作用力,所受合力较小,不容易破损 解析:选ACD 由牛顿第三定律结合生活常识可知鸡蛋同一部位的承受力相同,所以合外力越小,越不容易破损,选项B错误,A、C、D正确。 7.一根质量分布均匀的长绳AB,在水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直线运动,如图4甲所示。绳内距A端s处的张力T与s的关系如图乙所示,由图可知(  ) 图4 A.水平外力F=6 N  B.绳子的质量m=3 kg C.绳子的长度l=2 m D.绳子的加速度a=2 m/s2 解析:选AC 取s=0,对A端进行受力分析,F-T=ma,又A端质量趋近于零,则F=T=6 N,A正确;由于不知绳子的加速度,其质量也无法得知,B、D均错误;由图易知C正确。 8.如图5所示,轻弹簧一端固定,另一端自由伸长时恰好到达O点,将质量为m(视为质点)的物体P与弹簧连接,并将弹簧压缩到A,由静止释放物体后,物体将沿水平面运动。若物体与水平面的摩擦力不能忽略,则下列关于物体运动的说法中正确的是(  ) 图5 A.从A到O速度不断增大,从O到B速度不断减小 B.从A到O速度先增大后减小,从O到B速度不断减小 C.从A到O加速度先减小后增大,从O到B加速度不断增大 D.从A到O加速度不断减小,从O到B加速度不断增大 解析:选BC 受力如图,由牛顿第二定律kΔx-f=ma,Δx减小、a减小,故物体先做a减小的加速运动。kΔx=f时a=0,速度最大。物体继续运动至O点,由f-kΔx=ma,Δx减小,a增大,方向向左,与v反向,故物体做a增大的减速运动。故由A到O:a先减小后增大,速度先增大后减小。 由O到B物体受力如图,由牛顿第二定律f+kΔx=ma,Δx增大,a增大,方向向左与v反向,故物体v减小。 二、非选择题(共4小题,共52分) 9.(6分)如图6所示,是某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,在图示状态下开始做实验,该同学的装置和操作中的主要错误有(请至少写出两条): ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 图6 解析:①电源应改用低压交流电源;②长木板右端未垫高以平衡摩擦力;③牵引小车的细线没有与木板平行;④开始实验时,小车离打点计时器太远。 答案:见解析 10.(10分)某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中,不改变拉力,只改变物体的质量,得到了如表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应该组已打出的纸带,如图7所示(长度单位:cm),图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出)。 图7 实验次数 1 2 3 4 5 6 小车质量(g) 200 300 400 500 600 700 小车加速度 (m/s2) 2.00 1.33 0.79 0.67 0.40 小车质量的 倒数(kg-1) 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.43 (1)请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位数)。 (2)请在图8中建立合适的坐标,将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上,并作出平滑的图线。 图8 (3)由图像得出的结论是:__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)a的计算利用逐差法 a= = ==×10-2 m/s2 ≈0.99 m/s2。 (2)描点绘图,如图所示。 (3)由图像知a­图像是一条通过原点的倾斜直线,即在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比。 答案:(1)0.99 (2)、(3)见解析 11.(16分)在某一旅游景区,有一山坡滑雪运动项目。某段斜坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名滑雪者总质量m=80 kg,他在这段斜坡上从静止开始匀加速下滑50 m时,其速度增大到20 m/s,(不计空气阻力,取g=10 m/s2)问: (1)滑雪者在下滑过程中受到的摩擦力f为多大? (2)滑板与雪地之间的动摩擦因数μ为多大? 解析:(1)以滑雪者为研究对象,其受力情况如图所示,受到重力G=mg,斜坡的支持力N和摩擦力f。将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解为G1和G2。 由几何知识得:G1=mgsin θ, G2=mgcos θ, 设下滑的加速度为a, 由公式v-v=2as可得: a== m/s2=4 m/s2 由牛顿第二定律得:F合=ma=80×4 N=320 N 由受力分析图可知:F合=G1-f=mgsin θ-f 联立解得:f=80 N。 (2)斜面的支持力N=G2=mgcos θ 滑动摩擦力f=μN两式联立解得:μ=0.12。 答案:(1)80 N (2)0.12 12.(20分)如图9甲所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200 N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)。 图9 (1)求推力F的大小。 (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子(如图乙所示),推力作用时间t=3 s后撤去,求箱子滑行的总位移为多大? 解析:(1)选箱子为研究对象,其受力分析如图所示。 由平衡条件知:Fcos 37°=f1=μN N=G+Fsin 37° 由以上式子得:F==200 N (2)过程及受力分析如图所示。 前3 s内:a1===5 m/s2 3 s末:v1=a1t1=15 m/s 前3 s内的位移:s1=a1t=22.5 m 撤去F后:a2===-μg=-5 m/s2 箱子还能滑行s2,由:0-v=2a2s2 得s2==22.5 m 所以箱子通过的总位移:s=s1+s2=45 m。 答案:(1)200 N (2)45 m