物理必修一受力分析测试卷(含答案)

高中同步测试卷(八)第八单元牛顿运动定律的综合应用(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况中，体重计的示数最大的是()A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0m/s2C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5m/s2D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5m/s22.“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时()A．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上B．加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C．加速度a＝g，方向竖直向上D．加速度a＝g，方向竖直向下3.如图所示，ABDC是一个正方形木箱的截面，轻弹簧P将木块Q压在木箱的侧壁上，开始时整个装置均静止．现让该装置开始做自由落体运动，而在运动过程中木箱底面保持水平，则此过程中木块的受力情况为()A．处于完全失重状态，不受任何力B．受弹簧弹力和侧壁支持力两个力作用C．受重力、弹簧弹力和侧壁支持力三个力作用D．受重力、摩擦力、弹簧弹力和侧壁支持力四个力作用4.如图所示，倾角为θ的足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，质量为M的木块上固定一轻直角支架，在支架末端用轻绳悬挂一质量为m的小球．由静止释放木块，木块沿斜面下滑，稳定后轻绳与竖直方向的夹角为α，则木块与斜面间的动摩擦因数为()A．μ＝tanθB．μ＝tanαC．μ＝tan(θ－α)D．μ＝tan(θ＋α)5．物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力作用．则在0～4s的时间内()A．甲物体所受合力不断变化B．甲物体的速度不断减小C．2s末乙物体改变运动方向D．2s末乙物体速度达到最大6.如图所示，小球系在细绳的一端，放在倾角为α的光滑斜面上，用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动，使小球缓慢上升(最高点足够高)，那么在斜面运动的过程中，细绳的拉力将()A．先增大后减小B．先减小后增大C．一直增大D．一直减小7．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2＞v1，则()A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3时间内，小物块受到大小不变的摩擦力作用二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8.如图所示，质量均为m的甲、乙两同学．分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧测力计的两端，稳定后弹簧测力计的示数为F，若弹簧测力计的质量不计，下列说法正确的是()A．甲受到的拉力大于F，乙受到的拉力小于FB．台秤P的读数等于mg＋FC．台秤Q的读数为mg－2FD．两台秤的读数之和为2mg9.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示．在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．则下列说法中正确的是()A．物体在A点的速率最大B．物体由A点到B点做的是匀减速运动C．物体在B点时所受合力不为零D．物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大后减小10．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g＝10m/s2)，则正确的结论是()A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为5m/s211.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则()A．当F2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝52μmg时，A的加速度为13μgC．当F3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过12μ12．如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()A．t0时刻，两物体之间的摩擦力为零B．t0时刻，两物体的速度方向开始改变C．t0～2t0时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小D．0～2t0时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同题号123456789101112答案三、实验题(按题目要求解答)13．(8分)某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与合外力的关系，具体实验步骤如下：A．按照图示安装好实验装置．B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等．C．取下细绳和砂桶，测量砂桶和砂子的总质量m并记下．D．把小车置于靠近滑轮的位置，静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间．E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤．甲乙(1)如图乙，用游标卡尺测得遮光片的宽度d＝________．(2)有关本实验的说法正确的是________．A．砂桶和砂子的总质量必须远远小于小车的质量B．小车的质量必须远远小于砂桶和砂子的总质量C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶D．平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶(3)若遮光片的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度为_______________________________________________________________．四、计算题(本题共3小题，共34分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)一足够长水平浅色传送带以v0匀速运动，现将一可视为质点的煤块轻放在其上方，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ.经过一定时间后达到共同速度．令传送带突然停下，以后不再运动，到最后煤块也停下．已知重力加速度为g.求：(1)煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间；(2)煤块在传送带上划出的痕迹长度．15.(10分)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的34.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.16．(14分)在建筑装修中，工人用质量为5.0kg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10m/s2)(1)当A受到水平方向的推力F1＝25N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＝60N时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长2m)所需时间为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案与解析1．[导学号27630113]解析：选B.当电梯匀减速上升或匀加速下降时，电梯处于失重状态．设人受到体重计的支持力为FN，体重计示数大小即为人体对体重计的压力F′N.由牛顿第二、第三定律可得：mg－FN＝ma⇒FN＝F′N＝m(g－a)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时，电梯处于超重状态，设人受到体重计的支持力为FN1，人对体重计的压力为F′N1，由牛顿第二、第三定律可得：FN1－mg＝ma⇒FN1＝F′N1＝m(g＋a)，代入具体数据可得B正确．2．[导学号27630114]解析：选B.两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，可知两橡皮绳夹角为120°，小明左侧橡皮绳在腰间断裂时，弹性极好的橡皮绳的弹力不能发生突变，对小明进行受力分析可知B正确，A、C、D错误．3．[导学号27630115]解析：选C.整个装置静止时，木块受重力、静摩擦力、弹簧弹力和侧壁支持力四个力作用，而做自由落体运动时，竖直方向只受重力作用，选项C正确，A、B、D错误．4．[导学号27630116]解析：选C.对于整体有a＝gsinθ－μgcosθ，对于小球有mgsinθ－Tsin(θ－α)＝ma，Tcos(θ－α)＝mgcosθ，解得μ＝tan(θ－α)，即C正确．5．[导学号27630117]解析：选D.对于题图甲，v－t图线的斜率表示物体的加速度，对于甲物体而言，加速度恒定，合外力恒定，选项A错误；甲物体的速度先减小为零，再逐渐增大，选项B错误；对于题图乙，物体乙的合外力先逐渐减小为零，再反向逐渐增大，因而物体乙先做加速运动，t＝2s时速度达到最大，然后做减速运动，t＝4s时速度减小为零，选项C错误，选项D正确．6．[导学号27630118]解析：选B.小球受力平衡如图所示，拉力F与支持力FN的合力与重力G等大、反向，且FN的方向不变，可见，在斜面缓慢向左运动时，绳的拉力F先减小后增大．7．[导学号27630119]解析：选B.小物块对地速度为零时，即t1时刻，向左离开A处最远．t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变．t2时刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力作用，故选B.8．[导学号27630120]解析：选BD.甲、乙受到的拉力都等于F，选项A错误；台秤P的读数，即P对甲的支持力与(mg＋F)平衡，选项B正确；台秤Q的读数与(mg－F)平衡，选项C错误；两台秤读数之和为mg＋F＋mg－F＝2mg，选项D正确．9．[导学号27630121]解析：选CD.物体在A点时只受重力，仍向下加速，A错；从A点向下运动到B点过程中，弹簧弹力增大，合力方向先是向下，逐渐减小，后又变为向上，逐渐增大，所以物体先加速后减速，B错；从B上升到A过程中，合力是先向上后向下，方向与运动方向先相同后相反，也是先加速后减速，D对；物体能从B点被弹回，说明在B点物体受到的合力不为零，C对．10．[导学号27630122]解析：选BD.设静止时弹簧的压缩量为x0，则kx0＝mg，施加拉力F后，设上移的位移为x，则此时弹簧的压缩量为(x0－x)，由牛顿第二定律可得：F＋k(x0－x)－mg＝ma得出F＝ma＋kx，对应题图乙可得：ma＝10N，k＝30－104N/cm＝5N/cm，物体与弹簧分离时，弹簧应处于自然状态，故x0＝4cm，故可计算得出：m＝2kg，a＝5m/s2，因此只有BD正确．11．[导学号27630123]解析：选BCD.A、B间的最大静摩擦力为2μmg，B和地面之间的最大静摩擦力为32μmg，对A、B整体，只要F32μmg，整体就会运动，选项A错误；当A对B的摩擦力为最大静摩擦力时，A、B将要发生相对滑动，故A、B一起运动的加速度的最大值满足2μmg－32μmg＝mamax，B运动的最大加速度amax＝12μg，选项D正确；对A、B整体，有F－32μmg＝3mamax，则F3μmg时两者会发生相对运动，选项C正确；当F＝52μmg时，两者相对静止，一起滑动，加速度满足F－32μmg＝3ma，解得a＝13μg，选项B正确．12．[导学号27630124]解析：选AD.t0时刻F＝0，A、B的加速度为零，因此两物体速度方向不变，且A、B间的摩擦力为零，可见选项A正确、B错误．