版物理新同步课堂必修1章末综合测评4041119.docx

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版物理新同步课堂必修1章末综合测评4041119

章末综合测评（四）

（时间：

90分钟分值：

100分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．第1～6题只有一项符

合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全

的得2分，有选错的得零分）

1．下面说法正确的是（）

A．物体所受合外力越大，加速度越大

B．物体所受合外力越大，速度越大

C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速

度逐渐减小

D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用

A[根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A正确，B错误；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍

然做加速运动，速度增加，C错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，

加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D错误．]

2．运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程，若运动员的重力

为G，对地面的压力为F，下列叙述正确的是（）

【导学号：

84082181】

图1

A．下蹲过程的加速阶段，F＜G

B．下蹲过程的减速阶段，F＜G

C．蹬伸过程的加速阶段，F＜G

D．蹬伸过程的减速阶段，F＝G

1/14

A[下蹲加速阶段，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg－N＝ma，

则N＝mg－ma＜mg，所以压力F＜G，故A正确；下蹲过程减速阶段，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，N－mg＝ma，则N＝mg＋ma＞mg，所以压力

F＞G，故B错误；蹬伸加速阶段，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，N

－mg＝ma，则N＝mg＋ma＞mg，所以压力F＞G，故C错误；蹬伸减速阶段，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg－N＝ma，则N＝mg－ma＜mg，所

以压力F＜G，故D错误．]

3．如图2所示，质量分别为m、2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在

匀速上升的电梯内，当电梯钢索断裂的瞬间，物体B的受力个数（）

图2

A．2个B．3个

C．4个D．1个

B[因电梯匀速上升，则A受力平衡，则弹簧处于压缩状态，故弹簧对B

有向下的弹力；当钢索断开时，弹簧的形变量不变，故B受向下的重力及弹力的

作用，加速度大于电梯的加速度，B与电梯之间一定有弹力作用，故B应受到3

个力作用，故选B.]

4．如图3所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为

R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对

球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时（）

2/14

图3

A．T不变，N增大

B．T增大，N增大

C．T减小，N减小

D．T减小，N变大

A[设轻绳与竖直方向间夹角为θ，由牛顿第一定律可得，Tcosθ＝mg，N

－Tsinθ＝ma，由以上两个关系式可知，当a增大时，T不变，N增大，故选项

A正确．]

．如图

所示，质量为

2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量

1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为

M的物块C连接．释放C，

A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为μ，则细线

中的拉力大小一定为（）

【导学号：

84082182】

图4

A．MgB．Mg＋Ma

C．（m1＋m2）aD．m1a＋μ1m1g

C[设细线中的拉力大小为T，由牛顿第二定律可得：

Mg－T＝Ma，T＝（m1

＋m2）a，故细线中的拉力T＝Mg－Ma＝（m1＋m2）a，C正确，A、B均错误；若A

和B之间的摩擦力刚好达到最大静摩力，则有T－μm1g＝m1a，此时有T＝m1a

＋μm1g，但仅为一种可能情况，但拉力一定为T＝（m1＋m2）a.]

6．如图5所示，用与水平成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小

3/14

直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关于物块受到的外力，

下列判断正确的是（）

图5

A．推力F先增大后减小

B．推力F一直减小

C．物块受到的摩擦力先减小后增大

D．物块受到的摩擦力一直不变

B[对物体受力分析，建立如图所示的坐标系．由平衡条件得

Fcosθ－Ff＝0

FN－（mg＋Fsinθ）＝0

又Ff＝μFN

μmg

联立可得F＝

cosθ－μsinθ

可见，当θ减小时，F一直减小，故选项B正确．]

7．北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭．它是能体验强烈失重、超重

感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落

下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停

止．若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则（）

图6

A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N

B．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零

4/14

C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N

D．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住

饮料瓶

BD[当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态，故饮

料瓶对手的压力为零，选项B正确，A错误．座舱自由落体过程，有：

v2＝2g（H

－h），座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有v2＝2ah，由以上两

式解得：

a＝16.8m/s2，当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超

重状态，有：

F－mg＝ma，解得F＝26.6N，即当座舱落到离地面高度为15m

时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶，选项C错误，D正确．]

8．如图7所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.

系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是（）

【导学号：

84082183】

图7

A．细线BO对天花板的拉力大小是G

B．a杆对滑轮的作用力大小是2

C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G

D．a杆对滑轮的作用力大小是G

AD[对重物受力分析，受到重力和拉力T，根据平衡条

件，有T＝G，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的

拉力也等于G，故A正确；对滑轮受力分析，受到绳子的压力

5/14

（等于两边绳子拉力的合力）以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图，

根据平衡条件，结合几何关系，有：

F＝T＝G，故B错误，D正确；由于滑

轮处于平衡状态，故a杆和细绳对滑轮的合力大小是零，故C错误．]

9．用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C点正上方．若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳

与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则（）

图8

A．轻绳中的拉力FT＝cosβ

B．遥控直升机加速度a＝gtanβ

2mL

C．直升机所受的合外力为F合＝t2

D．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为

F＝m（gtanβ－

2）

AD[对摄像机受力分析，由牛顿第二定律可得：

FTcosβ＝mg，FTsinβ－F

风＝ma，可解得FT＝

，a＝gtanβ－

F风

，故A正确，B错误；直升机沿水平

cosβ

方向做匀加速直线运动，由

L＝2at可得，a＝t2

，所以直升机所受合外力F合＝

2ML

2mL

Ma＝t2，选项C错误；F风＝FTsinβ－ma＝mgtanβ－t2，选项D正确．]

10．如图9所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角

为α（α>2）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉

6/14

到水平的过程中（）

【导学号：

84082184】

图9

A．MN上的张力逐渐增大

B．MN上的张力先增大后减小

C．OM上的张力逐渐增大

D．OM上的张力先增大后减小

AD[设重物的质量为m，绳OM中的张力为TOM，绳MN中的张力为TMN.

开始时，TOM＝mg，TMN＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力

的合力与重物的重力mg等大、反向．

如图所示，已知角α不变，在绳MN缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则

角（α－β）逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得：

＝mg，

sinα－β

sinθ

（α－β）由钝角变为锐角，则TOM先增大后减小，选项D正确；

同理知T

＝mg，在β由0变为的过程中，TMN一直增大，选项A正确．

sinβsinθ

]

二、非选择题（本题共6小题，共60分）

11．（6分）在用DIS实验研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组用如

图10甲所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随

7/14

小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物

的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．

甲乙

丙

图10

－

2.01

2.98

4.02

6.00

a/m·s

F/N

1.00

2.00

3.00

5.00

（1）在图（丙）中作出小车加速度a和拉力F的关系图线；

（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是

；

（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量

绳子的拉力大小，如图（乙）所示．是否仍要满足小车质量M远大于重物的质量m________（选填“需要”或“不需要”）．

【解析】

（1）根据所给数据，画出小车加速度a和拉

力F的关系图线如图所示：

（2）由图象可知，当小车拉力为零时，已经产生了加速

度，故在操作过程中轨道倾角过大，平衡摩擦力过度．

（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量

绳子的拉力大小，传感器的示数即为绳子拉力，则不需要满足小车质量M远大

8/14

于重物的质量m.

【答案】

（1）见解析图

（2）平衡摩擦力过度

（3）不需要

12．（8分）根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目．

（1）有关实验以及数据处理，下列说法正确的是________．

A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差

B．可以用天平测出小桶和沙的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公

式a＝M，求出小车的加速度

C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差

D．处理实验数据时采用a-M图象，是为了便于根据图线直观地作出判断

（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他

所得到的a-F关系可用图11甲中的哪个表示？

________（图中a是小车的加速度，

F是细线作用于小车的拉力）．

甲

乙

图11

（3）某学生将实验装置按如图11乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是________________________________写（出两

条）．

（4）图12是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的

计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距

9/14

离分别为xAB＝4.22cm，xBC＝4.65cm，xCD＝5.08cm，xDE＝5.49cm，xEF＝5.91cm，

xFG＝6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝

________m/s2.（结果保留二位有效数字）

【导学号：

84082185】

图12

【解析】

（1）为保证绳拉小车的力等于沙和小桶的总重力大小，应使沙和

小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差，选项A正确；小

车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出，选项B错误；采用描点法画图

象来处理实验数据，不仅可以减小误差，还可以形象直观地反映出物理量之间的

关系，选项C正确；为了将图象画成我们熟悉的直线，更直观反映两个变量的

关系，由于a与M成反比，故应作a-M图象，选项D正确．

（2）在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大，小车重力

沿木板向下的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于沙桶的拉力，在

沙桶对小车施加拉力前，小车已经有加速度，在探究物体的加速度与力的关系时，

作出的a-F图线在a轴上有截距，选项C正确．

（3）由实验原理图可知，打点计时器用的必须是交流电源，图中用的是直流

电源，小车释放的位置应该靠近计时器，以便测量更多的数据来减小误差；同时

木板水平，没有平衡摩擦力．

（4）由题意知，计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据逐差法可得

xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD

a＝9T2

＝

6.34＋5.91＋5.49－5.08－4.65－4.22×10－2

m/s2

9×0.1

10/14

＝0.42m/s2.

【答案】

（1）ACD

（2）C（3）打点计时器使用直流电源；小车与打点计时

器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力（4）0.42

13．（10分）气球下端悬挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当到达离地面h

＝175m处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么之后：

（1）重物做竖直上抛运动还是自由落体运动？

（2）重物经多少时间落到地面？

（3）落地的速度大小？

（空气阻力不计，g取10m/s2.）【解析】

（1）物体做竖直上抛运动．

（2）根据位移公式h＝v0t－2gt

有－175＝10t－2×10t

得t＝7s.

（3）v＝v0－gt

得v＝－60m/s

大小为60m/s.

【答案】

（1）竖直上抛运动

（2）7s（3）60m/s

14．（10分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的飞机上由静止跳下，距

离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落运动．他打开降落伞后的速度图象如图13所示．已知运动员和降落伞的总质量m＝60kg，g取10m/s2.

图13

（1）不计运动员所受的阻力，求打开降落伞前运动员下落的高度？

（2）打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff＝kv，求打开伞瞬间运动

员的加速度a的大小和方向？

【解析】

（1）由图可知，打开降落伞时运动员的速度为v0＝30m/s

11/14

由h＝2g可得运动员自由下落的高度h＝45m.

（2）刚打开降落伞时mg－30k＝ma

最终匀速下落时mg＝6k

由以上两式可解得a＝－40m/s2

“－”表示加速度的方向竖直向上．

【答案】

（1）45m

（2）40m/s2方向竖直向上

15．（12分）如图14所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4kg的物

体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20N的力作用下，沿传送带向B端运动，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2，则

图14

（1）当传送带静止时，物体从A到B的运动时间8s，求A、B两端间的距离；

（2）当传送带以

7.5m/s的速度顺时针转动时，求物体从

A到B运动的时间.

【导学号：

84082186】

【解析】

（1）分析物体受力，由牛顿第二定律可得：

Fcos37－°Ff＝

Fsin37＋°FN＝mg

又Ff＝μFN

由以上三式可解得物体的加速度

a1＝0.5m/s2

所以A、B间的距离x＝2a1t＝16m.

（2）当物体的速度v<7.5m/s时

Fcos37＋°Ff＝ma2

Fsin37＋°FN＝mg

12/14

又F

＝μF

由以上三式可解得：

a2＝7.5m/s2.

由v＝a2t2可知，物体经过t2＝1s速度达到7.5m/s，此过程运动的位移x1

＝2a2t2＝3.75m.

之后的加速度仍为a1，由x2＝x－x1＝vt3＋

2at

可得：

t3＝（274－15）s＝1.55s

物体从A运动到B的总时间t点＝t2＋t3＝2.55s.

【答案】

（1）16m

（2）2.55s

16．（14分）如图15所示，长L＝1.4m，质量M＝10kg的长方体木箱，在水

平面上向右做直线运动，木箱上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数μ＝0.2.

当木箱的速度v0＝3.8m/s时，立即对木箱施加一个F＝50N水平向左的恒力，并同时将一个质量m＝3kg的小物块轻放在距木箱右端0.25m处的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小物块脱离木箱落到地面．g取10m/s2，求：

图15

（1）从小物块放在P点开始，木箱向右运动的最大距离；

（2）小物块离开木箱时木箱的速度大小．

【解析】

（1）小物块放到木箱上后相对地面静止

对木箱有F＋μ（M＋m）g＝Ma1

F＋μM＋mg

a1＝＝7.6m/s2

木箱向右运动的最大距离

－v0

x1＝＝0.95m.

－2a1

13/14

（2）木箱向左运动时

对木箱有F－μ（M＋m）g＝Ma2

a2＝

F－μM＋mg

＝2.4m/s2

木箱左移x2＝（0.25＋0.95）m＝1.2m时

v1＝2a2x2

小物块离开木箱时木箱的速度大小

v1＝2a2x2＝2.4m/s.

【答案】

（1）0.95m

（2）2.4m/s

14/14

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