高中物理必修1第4章章末综合检测高中物理练习试题

1高中物理必修一第4章章末综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选错或不答的得0分)1．下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是()A．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因D．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的解析：选D.质量是物体惯性的唯一量度，由于两物体材料不同，摩擦力可能不同，因此不能判断其质量关系，A错误；惯性大小仅由物体的质量决定，跟其运动状态无关，力也不能改变物体的惯性，B、C错误；D正确．图4－52．(2011·高考上海卷)如图4－5，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为FN，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力()A．小于FNB．等于FNC．等于FN＋FD．大于FN＋F解析：选D.剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪断前由整体法FN＝Mg＋mag＋mbg，F电＝mbg＋F.剪断后对箱和a球有FN′＝Mg＋mag＋F电′＝FN－mbg＋F电′，由于F电′＞F电，所以FN′＞FN＋F，故选D.3.图4－6(2011·高考新课标全国卷)如图4－6，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()图4－7解析：选A.在m2与m1相对滑动前，F＝kt＝(m1＋m2)a，a与t成正比关系，a1－t关系图线的斜率为km1＋m2，当m1与m2相对滑动后m1受的是F21＝m2gμ＝m1a1，a1＝m2gμm1为一恒量，对m2有F－m2gμ＝m2a2，得a2＝ktm2－gμ，斜率为km2，可知A正确，B、C、D错误．2图4－84．如图4－8所示，木块A的质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g＝10m/s2)()A．1NB．3NC．4ND．6N解析：选D.要保持A、B相对静止，它们运动的最大加速度am＝FmmA＝11m/s2＝1m/s2，选A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)am，解得F＝(mA＋mB)(am＋μg)＝3×2N＝6N．D正确．图4－95．如图4－9所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动．在三个阶段的运动中，线上拉力的大小()A．由大变小B．由小变大C．始终不变D．由大变小再变大解析：选C.m1、m2沿水平面移动时：a1＝Fm1＋m2，线上张力F1＝m1a1＝m1Fm1＋m2m1、m2沿斜面移动时：a2＝Fm1＋m2－gsinθ线上张力F2＝m1a2＋m1gsinθ＝m1Fm1＋m2m1、m2竖直向上移动时：a3＝Fm1＋m2－g线上张力：F3＝m1a3＋m1g＝m1Fm1＋m2由此可见F1＝F2＝F3，C对．二、双项选择题(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，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有错选或不答的得0分)图4－106．我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对3乙的摩擦力，所以甲获胜答案：BD图4－117．如图4－11，车沿水平地面做直线运动．车内悬挂在车顶的系小球的悬线与竖直方向夹角为θ，放在车厢地板上的物体A，质量为m，与车厢相对静止．则A受到摩擦力的大小和小车运动方向可能是()A．mgsinθ，向右B．mgtanθ，向右C．mgcosθ，向右D．mgtanθ，向左解析：选BD.由于小球、小车与A相对静止，三者具有相同的速度和加速度，对小球受力分析如图，由牛顿第二定律得：m′gtanθ＝m′a，故a＝gtanθ，小车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动．对A：Ff＝ma＝mgtanθ，故B、D对，A、C错．图4－128．如图4－12所示，小球P、Q的质量相等，其间用轻弹簧相连，光滑斜面的倾角为θ，系统静止时，弹簧与轻绳均与斜面平行，则在轻绳被突然剪断的瞬间，下列说法正确的是()A．两球的加速度大小均为gsinθB．Q球的加速度为零C．P球的加速度大小为2gsinθD．P球的加速度方向沿斜面向上，Q球的加速度方向沿斜面向下解析：选BC.在轻绳被突然剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，Q球所受的合力不变，加速度为零，选项B正确；但绳子的拉力(2mgsinθ)立刻变为零，P球所受的合力(弹簧的拉力和重力沿斜面向下的分力)的大小为2mgsinθ，故P球的加速度大小为2gsinθ，选项C正确．9．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图4－13甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10m/s2.由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()图4－13A．m＝0.5kgB．m＝1kgC．μ＝0.2D．μ＝0.4解析：选AD.由F－t图和v－t图可得，物块在2s到4s内所受外力F＝3N，物块做匀加速运动，a＝ΔvΔt＝42m/s2＝2m/s2，F－Ff＝ma，即3－10μm＝2m.①物块在4s到6s所受外力F＝2N，物块做匀速直线运动，4则F＝Ff，F＝μmg，即10μm＝2②由①②解得m＝0.5kg，μ＝0.4，故AD选项正确．图4－1410．如图4－14所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块．木箱静止时弹簧处于压缩状态，且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为()A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降解析：选BD.木箱静止时，物块受三个力：重力G、弹簧的弹力F、箱顶的压力FN.由物体的平衡条件，有F－(G＋FN)＝0；当物块对箱顶刚好无压力时，G与F均不变，FN＝0，故物块所受合力为F－G，方向竖直向上，表明物块(也既木箱)有向上的加速度．选项B、D正确．三、实验题(本题共2小题，共12分．按题目要求作答)11．(4分)如图4－15甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是________m/s2，在验证质量一定时加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图象，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图4－15解析：a的计算利用逐差法．a＝xDE－xAB＋xEF－xBC＋xFG－xCD9T2＝xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD9T2＝xAG－xAD－xAD9T2＝40.65－2×13.159×0.12×10－2m/s2＝1.60m/s2.答案：1.60平衡摩擦力过度12．(8分)如图4－16为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机DIS直接显示物体加速度)研究加速度与力的关系”的实验装置．图4－16(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________．用DIS测小车的加速度．5(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图4－17所示)图4－17①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________．(填选项前字母)A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大解析：(1)先保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用DIS测加速度．(2)①OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与外力成正比．②设小车质量为M，所挂钩码的质量为m.由实验原理得mg＝F＝Ma，即a＝mgM＝FM，而实际上a′＝mgM＋m可见a′＜a，AB段明显偏离直线是由于没有满足M≫m造成的，故A、B、D错，C正确．答案：(1)小车总质量小车所受合外力(2)①在质量不变时，加速度与外力成正比②C四、计算题(本题共4小题，共38分．解答应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能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)图4－1813．(8分)如图4－18所示的箱子中，用AO、BO两根绳子吊着一个质量为20kg的重物，若AO与竖直方向夹角为37°，BO垂直AO.(1)当箱子静止时，求AO、BO绳上的拉力？(2)当箱子以加速度为5m/s2竖直向上运动时，求AO、BO绳上的拉力？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：(1)当箱子静止时：FBcos37°＝FAsin37°FAcos37°＋FBsin37°＝mg解得FA＝160N，FB＝120N.(2)当箱子向上加速时：F′Bcos37°＝F′Asin37°F′Acos37°＋F′Bsin37°－mg＝ma6解得：F′A＝240N，F′B＝180N.答案：见解析图4－1914．(8分)用力F提拉用细绳连在一起的A、B两物体，以5m/s2的加速度匀加速竖直上升，如图4－19所示，已知A、B的质量分别为1kg和2kg，绳子所能承受的最大拉力是35N，(g＝10m/s2)求：(1)力F的大小是多少？(2)为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度为多少？解析：(1)整体法求F由牛顿第二定律得：F－(mA＋mB)g＝(mA＋mB)aF＝(mA＋mB)(g＋a)＝(1＋2)×(10＋5)N＝45N.(2)绳恰好不被拉断时，绳对B的拉力为F′＝35N，此时加速度最大对B由牛顿第二定律得：F′－mBg＝mamam＝F′－mBgmB＝35－2×102m/s2＝7.5m/s2.答案：(1)45N(2)7.5m/s2图4－2015．(10分)如图4－20所示，一质量为5kg的滑块在F＝15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动．若滑块与水平地面间的动摩擦因数是0.2，g取10m/s2，问：(1)滑块运动的加速度大小；(2)如果力F作用8s后撤去，则撤去F后滑块还能滑行的距离是多少？解析：(1)根据牛顿第二定律，F－Ff＝ma1得a1＝F－Ffm＝F－μmgm＝15－0.2×5×105m/s2＝1m/s2.(2)撤去F后，滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动．撤去F后，a2＝Ffm＝μmgm＝μg＝