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鲁科版高中物理必修第一册同步测试含答案合集共11套
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这是一份鲁科版高中物理必修第一册同步测试含答案合集共11套，共54页。
鲁科版高中物理必修第一册
同步测试含答案合集共11套
第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步测试
一、选择题：
1.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。则滑块的加速度大小约为( )
A. B. C. D.不能计算
2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,包含下列四个步骤:①把长木板放在实验台上,用木块垫高;②把纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面;③把打点计时器固定在长木板垫高的一端,连接好电路;④把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车。正确的操作顺序是( )
A.①②③④ B.①②④③ C.②①③④ D.①③②④
3.气垫导轨上的滑块经过光电门时,其遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,下列做法正确的是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.增大滑块的质量 D.减小滑块的质量
4.如图所示，在用光电门传感器、数据采集器和计算机等器材测量小车做匀加速运动的加速度的实验中，如果两挡光片的间距d不变，仅改变两挡光片的宽度b，以下说法正确的是( )
A.无论两挡光片各自宽度变小还是变大，测出的加速度不变
B.只要两挡光片宽度的减小量相同，测量误差就可避免
C.从理论上讲，两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小
D.两挡光片的宽度都变小，测得小车的加速度必定变大
5.某同学在测定匀变速直线运动加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个点取一个计数点，依打点先后编号为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图，请根据给出的四段纸带回答：在三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是( )
A. B.
C. D.
6.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度见下表。
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数对应的时刻/s
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度/()
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
138.0
为了计算加速度,合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出图像,量出其倾角,由公式求出加速度
C.根据实验数据画出图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
7.为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光板(如图所示)．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，则下列说法正确的是( )
A.滑块通过第二个光电门时的速度为0.82 m/s
B.滑块的加速度是
C.滑块在两光电门间的平均速度是0.57 m/s
D.两光电门间的距离为0.25 m
8.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.瞬时速度 C.加速度 D.某段时间内的位移
9.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,下列方法有利于减小实验误差的是（ ）
A.选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度,光滑程度相同的长木板做实验.
二、实验题：
10.以下是“探究小车速度随时间变化规律”实验的一些步骤,其正确顺序是________________。
①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上;
②把打点计时器固定在铝板上,并接好电路;
③更换纸带,再做两次;
④把长铝板放在桌面上,并使滑轮伸出桌面;
⑤使小车停在打点计时器附近,先接通电源,后放开小车;
⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮,下面挂上适量的槽码;
⑦断开电源,取出纸带。
11.小车牵引纸带沿斜面下滑,用打点计时器打出的纸带如图所示。已知打点周期为0.02s。根据纸带提供的数据填写表格并求出加速度为___________,作出图像。(保留3位有效数字)
分段
第1段
第2段
第3段
第4段
第5段
第6段
时间t/s
0~0.1
0~0.2
0.2~0.3
0.3~0.4
0.4~0.5
0.5~0.6
隔断位移x/m
平均速度
12.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔。
(1)根据_________________________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则_________m/s,__________m/s,__________m/s。
(2)在如图所示坐标系中画出小车的图线,并根据图线求出__________。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义:___________________________。
答案以及解析
1.答案：A
2.答案：D
3.答案：B
4.答案：C．
5.答案：C
6.答案：C
7.答案：ABC
8.答案：AD
9.答案：ACD
10.答案：④②①⑥⑤⑦③
解析：在实验中,应先固定好铝板,再固定打点计时器,将纸带穿过打点计时器并固定在小车上,将细绳拴在小车上,绕过定滑轮,并挂上适量槽码。准备就绪后应先让小车停在打点计时器附近,然后接通电源,再释放小车,打点结束后关闭电源,更换纸带,再做两次。故实验的正确顺序为④②①⑥⑤⑦③。
11.答案：0.145 0.245 0.355 0.455 0.560 0.665
1.04 如图所示
解析：据得,各段平均速度分别为,,,,,。故图像如图所示。在图像上找两个相距较远的点,通过计算出加速度,数值约为。
12.答案：(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38
(2)见解析图
(3)零时刻小车的速度大小
解析：(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度。
(2)由(1)中数据画出小车的图像如图所示,由图线的斜率可求得小车的加速度
(3)将图线延长后,与纵轴交点的速度表示零时刻小车的速度大小。
第1节 重力与重心 同步测试
一、选择题
1.下列说法正确的是( )。
A.“风吹草低现牛羊”,草弯曲了说明有风力
B.武林高手用拳能隔空打倒一头牛
C.两个物体发生相互作用一定相互接触
D.被踢出的足球在空中飞行,是因为足球受到一个向前的作用力
2. 如图所示,一个人用斜向下方的力推载物的小车前进,力的大小为F=40 N,方向与水平面成30°夹角。一位学生画出了推力F的力的图示,如图所示,其中画法正确的是( )。
3.关于重力,下列说法正确的是( )。
A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是指向地球中心
B.质量大的物体受到的重力可能比质量小的物体受到的重力小
C.物体对支持面的压力大小总等于物体重力的大小
D.重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出
4.下列关于重力和重心的说法正确的是( )。
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B.物体静止时,对支持面的压力大小总等于物体的重力
C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上
5．关于重力的方向，下列说法中正确的是( )
A．重力的方向总是垂直向下
B．重力的方向总是竖直向下
C．重力的方向总是和支持物的支持面垂直
D．重力的方向总是垂直于地面向下
6．如图所示是小车所受外力的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是( )
A．F1和F2 B．F1和F4
C．F1和F3、F4 D．都不相同
7．在城市楼房的建筑工地上经常见到塔吊，工人师傅在安装塔吊时，常在塔吊臂的未装滑轮端安装一个大的铁箱，并在铁箱内装入很重的沙子(如图所示)，其主要目的是( )
A．为了左右对称，美观
B．增加塔吊重量，防止被风吹得左右摇摆
C．防止沙子不够用，做临时补充
D．使塔吊起吊建材时重心落在竖直固定架上，工作起来更加平衡、安全
8、一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示.现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A.系统的重心慢慢下降
B.系统的重心先上升后下降
C.系统的重心先下降后上升
D.有可能绳的方向不竖直
9、一个物体放在地面上受到的重力为2N，那么，在下列情况下它受到的重力还是2N的是( )
A.将它竖直向上抛起 B.将它放到水里，它被浮起
C.将它放到月球上 D.将它放到高速行驶的列车上
10、如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关
D.力是使物体运动的原因
11．(多选)关于物体的重心，下列说法正确的是( )
A．物体的重心一定在物体上
B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心
C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的相对位置不变
D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变
12.(多选)如图所示,走钢丝是一项传统的杂技项目,常常给观众带来惊险、刺激的感觉。走钢丝的过程中,演员往往手中拿一根长长的杆子,关于杆的下列说法中,正确的是( )。
A.人手中两边杆的长度应相等
B.人手中两边杆的长度可以不相等
C.为了增大演员与钢丝间的摩擦力
D.为了降低和调节演员和杆整体的重心位置
二、非选择题
13．如图所示，已知各物体的质量都相等且都处于静止状态，试在图上分别画出它们所受重力的示意图．
14.如图所示,一个重G=12 N的水壶放在水平桌面上,处于静止状态。问:
(1)水壶一共受几个力,大小和方向如何?
(2)画出物体受力的图示和示意图。
15.一只热气球下面吊着重量为G=2 000 N的吊篮,沿与水平面成45°角的方向斜向上匀速飞行,如图所示。若只考虑吊篮受到空气浮力和空气阻力,请画出吊篮受力的图示。
参考答案：
1.A。2.D。3.B。4.C。5.B 6.B 7.D 8。C. 9.ABD． 10.AC 。11.BC 12.AD。
13.[解析] 重力的方向竖直向下，重力的作用点位于物体的重心上，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．重力的示意图如图所示．
14.(1)水壶共受两个力:一个是地面对物体的支持力FN=12 N,方向竖直向上;另一个力是重力G=12 N,方向竖直向下。(2)如图所示,图左为力的图示,图右为力的示意图。
15.答案：吊篮做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡有:G=F浮=2 000 N,吊篮的受力的图示如图所示。
第2节 科学探究：弹力 同步测试
一、选择题
1.如图,木箱A中放一个光滑的铁球B,它们一起静止于斜面上,如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析,则铁球B受力个数为 ( )
A.3个 B.4个 C.2个 D.1个
2．关于弹性形变，下列说法中正确的是( )
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．物体在外力停止作用后的形变叫弹性形变
C．一根铁丝在用力弯折后的形变是弹性形变
D．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变是弹性形变
3.如图,小球A系在竖直拉紧的细线的下端,球恰好与光滑斜面接触并处于静止状态,则小球受到的力是 ( )
A.重力和线的拉力
B.重力、线的拉力和斜面对球的弹力
C.重力和斜面对球的弹力
D.重力和球对斜面的弹力
4.关于弹力和形变的理解，下列说法正确的是（ ）
A.轻杆对物体的弹力总是沿着轻杆的方向
B.木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的
C.用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竿的推力是由于木头发生形变而产生的
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
5.如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（ ）
A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B.各容器的侧壁对钢球均弹力作用
C.甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D.乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用
6.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为L2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )。
A. B. C. D.
7.一根长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L。现将两根这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )。
A.3L B.4L C.5L D.6L
8.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为( )。
A. B. C. D.
9．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受到大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )
A．l1＞l2 B．l2＞l3
C．l3＞l4 D．l1＝l2＝l3＝l4
10．固定弹簧的上端，在弹性限度内，弹簧的下端悬挂重为8 N的重物时，弹簧的长度为0.16 m；悬挂重为12 N的重物时，弹簧的长度为0.18 m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )
A．L＝0.12 m k＝50 N/m
B．L＝0.14 m k＝200 N/m
C．L＝0.12 m k＝200 N/m
D．L＝0.14 m k＝50 N/m
11.（多选）玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
12.（多选）如图所示,探究的是某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的劲度系数是2N/m
B.弹簧的劲度系数是
C.弹簧受的拉力作用时,弹簧伸长量
D.当弹簧伸长量时,拉力是
二、非选择题
13．请在图中画出杆或球所受的弹力．
14.如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度l大小的关系图像,试由图像确定:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小。
15.如图所示，劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上．现将弹簧甲的上端A缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时，求A点上升的高度．
参考答案：
1.A。2.D 3.A。4.D。5.A。6.C。7.C。8.C。9.D 10.C 11.AC。12.BC。
13.[解析] 甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如图甲所示．乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图乙所示．
丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子向上，如图丙所示．
丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图丁所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．
14.(1)：当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知原长l0=10 cm。
(2)：当弹簧长度为15 cm时,弹力大小为10 N,对应弹簧的伸长量为Δl=(15-10) cm=5×10-2 m,由胡克定律F=kx得k== N/m=200 N/m。
(3)：当弹簧长为0.20 m时,弹簧伸长量为Δl'=(0.20-0.10) m=0.10 m,
由胡克定律F=kx得F'=k·Δl'=200×0.10 N=20 N。
15.[解析] 在没有向上提弹簧甲时，物块受重力和弹簧乙的支持力，二力平衡，有F2＝mg.
向上提弹簧甲，当乙处于压缩状态时，分析物块的受力，物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力(大小为F2′＝
mg)和弹簧甲向上的拉力F1，根据三个力平衡，得拉力F1＝mg－mg＝mg，则A点上升的高度为
h＝＋＝＋＝
当乙处于伸长状态时，物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力(大小为F2″＝mg)和弹簧甲向上的拉力F1′，根据三个力平衡，得拉力F1′＝mg＋mg＝mg，则A点上升的高度为h′＝＋＝＋＝.
[答案] 或
第3节 摩擦力 同步测试
一、选择题
1.下列关于摩擦力理解的四句话中正确的个数是（ ）
①滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反
②运动的物体可以受到静摩擦力，静止的物体可以受到滑动摩擦力
③武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，他所受的摩擦力的方向是向上的
④图中滑块A沿着粗糙的竖直木板向下运动时，A不受摩擦力作用
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为15 N时，木块不动；拉力为19 N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18 N。木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（ ）
A.18 N、19 N B.15 N、19 N
C.15 N、19 N D.19 N、18 N
3.如图所示的皮带传动装置中，是主动轮，是从动轮，分别是皮带上与两轮接触的点，分别是两轮边缘与皮带接触的点（为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际上是紧密接触的）。当顺时针起动时，若皮带与两轮不打滑，则各点所受静摩擦力的方向分别是（ ）
A.向上、向下、向下、向上
B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下
D.向下、向下、向上、向上
4.如图所示，一个质量为m的物体A，向其施加一个水平方向的力F，使A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，那么物体A与墙面间的摩擦力为（ ）
A. 向上 B. 向下
C. 向下 D. 向上
5.如图所示，弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为3.0 N，若匀速抽出木板B，弹簧测力计的示数（ ）
A.大于3.0 N B.小于3.0 N
C.等于3.0 N D.为零
6．在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块受到的摩擦力f随拉力变化的图像正确的是( )
A B C D
7．如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B物体上的水平力F为2 N时，三个物体都静止，则物体A、B之间，B、C之间，C与地面之间的摩擦力大小分别为( )
A．0,0,0 B．0,1 N,1 N
C．0,2 N,2 N D．2 N,2 N,2 N
8．如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是( )
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
9.如图所示，一个质量为m的物体A，向其施加一个水平方向的力F，使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，那么A物体与墙面间的摩擦力为( )
A．Ff＝μmg 向上 B．Ff＝mg 向下
C．Ff＝F 向下 D.Ff＝μF 向上
10．水平桌面上有一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A．15 N、30 N、40 N B．15 N、30 N、80 N
C．0、0、40 N D.40 N、40 N、40 N
11.如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，g取，下列说法正确的是（ ）
A.木箱所受的最大静摩擦力
B.木箱所受的最大静摩擦力
C.木箱与地面间的动摩擦因数
D.木箱与地面间的动摩擦因数
12.如图所示，重力的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5 N，方向向右的水平力F的作用，则（ ）
A.物体所受摩擦力大小是4 N，方向水平向右
B.物体所受摩擦力大小是5 N，方向水平向左
C.在运动过程中，撤去F后，摩擦力仍不变
D.在运动过程中，撤去F后，摩擦力变为0
二、非选择题
13.如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块所受的重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25.问：
(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？
14.同学们经常使用一种弹性签字笔，笔内部有一根小弹簧，如图所示，当笔杆竖直放置时，小弹簧无弹力，在笔尾部的按钮上放一个200 g的砝码，当它静止时，弹簧压缩量为2 mm（按钮未被压到底）。现用这支笔尾部按钮一端水平推一本放在桌面上质量为200 g的书，当按钮压缩量为1.5 mm时，这本书恰好匀速运动。求：（）
（1）笔内小弹簧的劲度系数k；
（2）书与桌面间的动摩擦因数μ。
15.如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住。当水平力F为32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。
参考答案：
1.D 2.A。3.C。4.D。5.C。6.D 7.C 8.A.9.D10.A 11.AD。12.AC。
13.[解析] (1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，根据二力平衡知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N.
(2)当F增大为30 N时，木块与墙壁之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此f2＝6 N.
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N.
(4)当F＝6 N时，木块与墙壁之间仍是滑动摩擦力，f4＝μN＝0.25×6 N＝1.5 N.
[答案] (1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N
14.答案：（1）1000 N/m（2）0.75
解析：（1）当笔杆竖直放置，按钮上放200 g的砝码时，弹簧的弹力大小：，由胡克定律，得；
（2）当书匀速运动时，有，而弹力，即得书与桌面间的摩擦力，由，
得。
15.解析：以物体A为研究对象进行受力分析，水平方向上除外力F外，它还受到物体B对它水平向左的滑动摩擦力fBA、地面对它水平向左的滑动摩擦力f地A，如图所示，
由平衡条件得F＝fBA＋f地A
其中fBA＝μGB，f地A＝μ(GA＋GB)
联立以上三式解得μ＝0.4。答案：0.4
第1节 科学探究:力的合成 同步测试
一、选择题
1.关于共点力,下列说法中错误的是 ( )
A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相同,方向相反,这两个力是共点力
B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力
C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力
D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以相交于一点,则这几个力是共点力
2.用两条长度相等的细绳把一个镜框挂在墙上,如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最大的是 ( )
3.草原上三只狼在争抢食物,三只狼沿水平方向作用力大小为800 N、1 000 N和1 200 N,狼的方位不确定,三只狼合力的最大值和最小值分别为( )
A.3 000 N,0 B.3 000 N,400 N
C.2 200 N,400 N D.2 200 N,0
4.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是 ( )
A.减小上山车辆受到的摩擦力
B.减小上山车辆的重力
C.减小上山车辆对路面的压力
D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
5.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2,则 ( )
A.坐着比躺着时 F1大
B.躺着比坐着时 F1大
C.坐着比躺着时 F2大
D.躺着比坐着时 F2大
6.如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为 ( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)( )。
A. m B. m C. m D. m
8.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点上,该处下凹至最低点时,网绳dOe,bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( )。
A.F B. C.2F+mg D.
9．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为( )
A．200 N B．100 N
C．100 N D.50 N
10.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们之间的夹角为90°时,合力的大小为20 N,则当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为 ( )
A.40 N B.10 N C.20 N D.10 N
11.乐轩想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是 ( )
A.这是不可能的,因为乐轩根本没有用力去推衣橱
B.这是不可能的,因为无论如何乐轩的力气也没那么大
C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于乐轩的重力
D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于乐轩的重力
12.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1 000 N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为 ( )
A.500 N B.500 N
C.1 000 N D.400 N
二、计算题
13.一个物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是100 N,若两个力的夹角为60°,求合力的大小及方向。
14.如图所示,在水平地面放一质量m=1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数μ=0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2。已知F1=3.0 N,F2=4.0 N。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)则木块受到的摩擦力为多大?
(2)若将F2顺时针旋转90°,此时木块在水平方向上受到的合力大小为多大?
15．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力。(试用计算法和作图法)
参考答案：
1.A。2. D。3.A。4.D。5.A。6.D。7.A 8.A 9.B 10.B。11.C。12.B。
13.【解析】由于两个力大小相等,夹角为60°,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图所示,F=2F1cos 30°=F1=100 N=173.2 N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
答案:173.2 N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
14.【解析】(1)由平行四边形定则作出平行四边形是矩形,由几何关系可得F1与F2的合力
F==5.0 N
木块受到的滑动摩擦力大小为
Ff=μFN=μmg=0.6×1.0×10 N=6.0 N,由于F
答案:(1)5.0 N (2)1 N
15.解析：法一：作图法
用图示中的线段表示150 N的力。用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形，如图所示，用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ＝53°。
法二：计算法
设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F。
由于F1与F2间的夹角为90°，
根据勾股定理得F＝ N＝750 N，
合力F与F1的夹角θ的正切tan θ＝＝＝，
所以θ＝53°。
答案：750 N，与较小拉力的夹角为53°
第2节 力的分解 同步测试
一、选择题
1.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,如图4-2-2中弹力F画法正确且分解合理的是( )。
2.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力大小是( )。
A.mgcos α B.mgtan α
C. D.mg
3.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )。
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcos α
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
4.如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( )。
A.Fcos θ B.Fsin θ
C.Ftan θ D.Fcot θ
5.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块( )。
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大
6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是( )
A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B．两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同
C．两个分力的大小之和就是合力的大小
D．一个力可以分解为任意大小的两个分力
7．要将力F沿虚线分解为两个分力，哪些是能够分解的( )
8．若将一个力F分解为两个力F1、F2，则下列说法不正确的是( )
A．F是物体实际受到的力
B．F1、F2不是物体实际受到的力
C．物体同时受到F、F1、F2三个力的作用
D．F1、F2共同作用的效果与F相同
9.如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是( )
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力
B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C．物体只受重力mg和支持力N的作用
D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg的作用效果相同
10.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )。
A.mg B.mg C.mg D.mg
11.在竖直放置的平底圆筒内,放置两个半径相同的刚性球a和b,球a质量大于球b。放置的方式有如图4-2-15甲和乙两种。不计圆筒内壁和球面之间的摩擦,对有关接触面的弹力,下列说法正确的是( )。
A.图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力
B.图甲中球a对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力
C.图甲中球a对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压力
D.图甲中球a对圆筒侧面的压力等于图乙中球b对侧面的压力
12.一个G＝60 N的物体放在水平地面上，受到两个与水平面间的夹角分别为45°和30°的斜向上的拉力F1＝40 N、F2＝30 N的作用，物体仍保持静止。则物体对地面的压力为( )
A．60 N B．20 N
C．0 D.5 N
13.如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力大小分别为F1和F2，以下结果正确的是( )
A．F1＝mgsin θ B．F2＝
C．F1＝mgcos θ D．F2＝
二、计算题
14．两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。两个大人对船的拉力分别是F1和F2，其大小和方向如图所示。今欲使船沿河中心线行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。
15.如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO绳水平．
(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图；
(2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？
参考答案：
1.B 2.B 3.B。4.B。5.A。6.A。7.A。8.C。9.C。10.D11.B 12.D。13.D.
14.解析：根据题意建立如图所示的直角坐标系。
F1y＝F1·sin 60°＝200 N
F2y＝F2·sin 30°＝160 N
所以小孩最小拉力的大小为
F＝F1y－F2y＝(200－160)N＝186.4 N
方向为垂直于河中心线指向F2。
答案：186.4 N，垂直于河中心线指向F2
15.解析：(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果，一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2.画出分解示意图如图所示．
(2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳的拉力大小等于电灯的重力，即FT＝G＝10 N
由几何关系得
FT1＝＝10 N，FT2＝＝10 N
所以AO绳所受的拉力F1＝FT1＝10 N
BO绳所受的拉力F2＝FT2＝10 N.
答案：(1)见解析图 (2)10 N 10 N
第3节 共点力的平衡 同步测试
一、选择题
1．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是( )
2．一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角α＝30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下，物体能处于平衡状态的是(g取10 m/s2)( )
A．仅甲图 B．仅乙图
C．仅丙图 D．甲、乙、丙图
3．下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )
A．物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态
B．物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态
C．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零
D．物体处于平衡状态时一定静止
4.如图所示，某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态。现将F1顺时针旋转60°，其他力均保持不变，那么该质点的合力大小为( )
A．F1 B．F2＋F3
C．F3 D.F1＋F2
5．如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时( )
A．绳OA的拉力逐渐增大
B．绳OA的拉力逐渐减小
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大
6．在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直．假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是( )
A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD>FA＝FB>FC
C．FA＝FC＝FD>FB D．FC>FA＝FB>FD
7．如图所示，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点．灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力的合力为F，F的大小和方向是( )
A．F＞G，方向竖直向上
B．F＞G，方向斜向上
C．F＝G，方向竖直向上
D．F＝G，方向斜向上
8．如图所示，质量为m的小物体静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，小物体与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是( )
A．小物体对半球体的压力大小为mgcos θ
B．小物体对半球体的压力大小为mgtan θ
C．小物体所受摩擦力大小为μmgsin θ
D．小物体所受摩擦力大小为mgcos θ
9.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A.∶4 B．4∶
C．1∶2 D．2∶1
10．两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，θ＝30°，不计摩擦，则以下说法正确的是( )
A．绳上拉力大小为mg
B．物体A对地面的压力大小为mg
C．物体A对地面的摩擦力大小为mg
D．地面对物体A的摩擦力方向向右
11．（多选）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，则( )
A．两绳对日光灯拉力的合力大小为G
B．两绳的拉力和日光灯重力不是共点力
C．两绳的拉力大小分别为G和G
D．两绳的拉力大小分别为G和G
12.（多选）如图，一个重为10 N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向θ＝60°时处于静止状态，此时所用拉力F的值可能为( )
A．5.0 N B．5 N
C．10 N D．10.0 N
13．（多选）体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )
A.mg B．
C. D.
二、非选择题
14．跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示．物体A和B重力均为20 N，水平拉力F＝12 N．若物体A和B均处于静止状态，试分析物体A和B的受力情况，并计算各力的大小．
15．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线和水平线的夹角α＝60°，求两个球的质量比。
参考答案：
1.C．2.B.3.C。4.A。5.D.6.B．7.C.8.D.9.D.10.C.11.AC.12.BCD.13.C
14.解析：物体的受力情况如图所示，物体A和B均处于静止状态，它们所受合力均为0.物体B受重力GB和拉力FT，则GB＝FT＝20 N.
物体A受重力GA＝20 N，水平拉力F＝12 N，绳子拉力FT＝20 N，水平面支持力FN＝GA－FTsin 30°＝10 N，FT的水平分力为FTcos 30°≈17 N．由于FT向左的水平分力比方向向右的水平拉力F大5 N，所以物体A还受到5 N的静摩擦力Ff的作用，其方向向右．
15.解析：选取m1为研究对象，受力分析如图所示。根据碗口光滑可知，m1受到的拉力F等于m2的重力m2g，由几何知识可得F和N与竖直方向的夹角θ＝30°，利用正交分解法可知Fcos 30°＋Ncos 30°＝m1g
Fsin 30°＝Nsin 30°
由此可以解出＝。 答案：
第1节 牛顿第一运动定律 同步测试
1.正在运动着的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它将
A.立即停下来 B.先慢下来，然后再停下来
C.改变运动方向 D.沿原来的运动方向做匀速直线运动
2.关于惯性，以下说法正确的是
A.静止的物体没有惯性，运动的物体才有惯性
B.物体运动速度越大，其惯性越大
C.物体惯性的大小与运动状态有关
D.任何物体在任何情况下都有惯性
3.一位旅客在匀速直线前进的轮船的甲板上竖直向上跳起，这位旅客的落地点(不计空气阻力)
A.在起跳点之后 B.在起跳点之前
C.仍在起跳点 D.无法确定
4.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.只有在力的作用下物体才能运动
D.只要有力作用在物体上，物体的运动状态就一定改变
5.伽利略创造的将实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )。
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
6.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹( )。
A.是沿斜面方向的直线 B.是沿竖直向下的直线
C.是一条曲线 D.不能确定
7.物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( )。
A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大
C.A和B的惯性一样大 D.不能确定A、B的惯性大小关系
8.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )。
A.车速越大,它的惯性越大
B.车的质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
9.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )。
A.向左行驶、突然刹车
B.向右行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速直线运动
D.向右行驶、匀速直线运动
10.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )。
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
11.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( )。
A.牛顿第一定律是一个实验定律
B.任何情况下,物体始终处于静止或匀速运动状态
C.力是使物体运动状态发生改变的原因
D.牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律
12.(多选)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( )。
A.系好安全带可以减小惯性
B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
13.(多选)某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态,此时两灯均不亮。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是( )。
A.当汽车加速前进时,甲灯亮
B.当汽车加速前进时,乙灯亮
C.当汽车刹车时,甲灯亮
D.当汽车刹车时,乙灯亮
二、简答与计算题
14.重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动，它受到的阻力是车重的0.03倍，则汽车发动机的牵引力是多少N?
15.如图所示,在水平平直公路上匀速行驶的小车的车顶上,用绳子悬挂着一个小球。问:(1)若剪断绳子,小球将落至A、B、C中的哪个点?为什么?
(2)若剪断绳子的同时小车速度突然减小,小球的落点将偏向B点的哪一方?为什么?
参考答案：
1.D 2.D 3.C 4.B 5.A。6.B。7.B。8.B。9.B。10.AD。11.CD。12.BD。13.BC。
14.22.300 N
15.(1)小球落到B点。当绳子剪断时,小球在水平方向没有受力,在水平方向的运动状态不变,与车子具有共同速度。
(2)小球落到B点右侧,靠C的一边。剪断绳子后,在水平方向小球速度不变,但车在水平方向做减速运动。在水平方向车比小球运动慢,故小球落在靠C一侧。
第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系 同步测试
一、选择题
1．在研究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是( )
A．控制变量的方法 B．等效替代的方法
C．理论推导的方法 D．理想实验的方法
2．在实验“探究加速度与质量的关系”时，下列说法中正确的是( )
A．应该改变拉力的大小
B．为了直观判断二者间的关系，应作出a图像
C．每次改变小车质量时，必须重新补偿小车受到的阻力
D．只需测量一次，记录一组数据即可
3．某组同学用如图所示装置研究在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是( )
A．首先要补偿阻力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B．小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量
C．实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D．每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
4．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是( )
5．小何用如图所示装置探究加速度a与质量m的关系。在保持小车受力F相同的情况下，测得不同质量对应的加速度。小何同学为了运用这些数据得到实验结论，作出的图像应该是以下四幅中的( )
6．为验证小车质量m车不变时，a与F成正比，下列对小车的质量m车、盘与砝码的质量m的选择中，最好的是( )
A．m车＝500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
B．m车＝500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 g
C．m车＝200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
D．m车＝200 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g
7.如图所示,两个相同的小车放在光滑的水平桌面上,前端各系一条细绳,绳子的另一端跨过光滑的定滑轮挂个小吊盘,增减吊盘内的重物就可以改变小车受到的合外力。两个小车后端各系一条细绳,用一块黑板擦把两条细绳同时压在桌面上,使小车静止,抬起黑板擦,两车同时开始运动,经过一小段时间,用黑板擦使两车同时停下。某同学认为可以用此装置验证加速度a与合外力F的关系,下列关于实验原理、操作和数据处理正确的是( )。
A.因无法测量加速度,不能用此装置验证加速度a与合外力F的关系
B.多次释放小车的位置应保持相同
C.若吊盘及重物质量m与小车位移x之比相等,说明加速度a与合外力F成正比
D.在坐标中作出吊盘和重物的质量m和小车位移x的图线,若图线是过原点的直线,说明加速度a与合外力F成正比
8.(多选)如图所示,在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中正确的是( )。
A.平衡摩擦力时,应将钩码通过细绳系在小车上
B.连接钩码和小车的细绳应跟长木板保持平行
C.每次改变小车质量,必须重新平衡摩擦
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接电源再释放小车
9.(多选)用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验时,甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图乙中的图线Ⅰ,乙同学画出的a-F图像为图乙中的图线Ⅱ。图线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况的四种解释,其中可能正确的是( )。
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
10.(多选)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图5-2-4所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为沙和沙桶的质量。(滑轮质量不计)
实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出沙和沙桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.先接通电源,再释放小车,打出一条清晰的纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
二、实验题：
11.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接,在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F1,然后释放木板,并用停表记下木板运动到PQ处的时间t。
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a= ;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可) 。
(1)： 保持F1不变,重复实验多次测量,求平均值
解析：由d=at2可得a=。减小偶然误差的主要方法是多次测量,求平均值。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是( )。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是 。(选填选项前的字母)
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
12.某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示。实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (选填“线性”或“非线性”)关系。
(2)a-m图线不经过原点,可能的原因是 ;
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是 。
13.为了探究“加速度与力”的关系,使用如图所示装置进行实验。其中A为光电门,它与数字计时器相连,让小车每次从长木板上的P点处由静止释放,当小车通过光电门时,光束被遮挡的时间Δt可以被测量并记录,小车连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门到释放点P的距离为x,牵引重物的质量为m,当地重力加速度已知。回答下列问题:
(1)小车做加速运动的加速度a的表达式a= ;
(2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是 ;
A.m=5 g B.m=10 g C.m=20 g D.m=200 g
(3)在保持拉力F一定,研究加速度a与小车质量M的关系时,应作出 图像(选填“a-M”或“a-M-1”);
(4)在小车质量不变的情况下,利用多次测量的数据,画出a-F图线如图所示,图线不过坐标原点的原因是 ;图线AB段发生弯曲的原因是 。
14.在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”的结论时,给出了下列器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度尺一把
实验步骤如下:
A.让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用时间t;
B.用刻度尺测量出A1与A2之间的距离x;
C.用刻度尺测量出A1与A2之间的高度;
D.保持A1和A2之间的距离不变,改变斜面倾角,多次重复上述实验步骤,并记录相关数据h、t;
E.以h为纵坐标,1/t2为横坐标,根据实验数据作图。
若在此实验中,能得到一条过坐标原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题(用已知量和测量符号表示):
(1)若忽略一切阻力影响,小车的质量为m,重力加速度为g,则小车的加速度大小a= ,小车所受的合外力大小F= ;
(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式 ;
(3)若考虑阻力影响,在h-1/t2坐标中,图线过原点吗? (选填“过”或“不过”),原因是 。
15.某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m',托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)为测量滑块的加速度a,需测出它在A、B间运动的 和 ,计算a的运动学公式是 。
(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:a=m-μg。
他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ。若要求a是m的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 。
参考答案：
1.A 2.B 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C.8.BD。9.BC。10.BCD。
11.(2)：C解析：由题意可知,F1是水瓶的重力,设绳中拉力为FT,对木板,a=,在M板≫m水时FT≈F1,a=,排除A、B选项;逐渐增加水的质量,将不再满足FT≈F1,而是FT
12.(1)：非线性解析：根据题图乙坐标系中给出的数据连线,可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系。
(2)：存在摩擦力解析：a-m图线不经过原点,可能的原因是未平衡摩擦力或倾角过小,没有完全平衡摩擦力。
(3)：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车(含发射器)的质量
解析：在实验中要求“直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力”需要满足两个条件:①平衡摩擦力;②钩码的质量远小于小车(含发射器)的质量。
13.(1)：a=解析：在误差允许的范围内,利用平均速度表示瞬时速度有v=,利用位移与速度公式表示出小车的加速度;
(2)：D解析：要使重物的重力近似等于绳子的拉力,充当小车的合外力,应使重物的质量远小于小车的质量,故D不合适;
(3)：a-M-1 解析：化曲为直,便于观察分析物理量间的关系。
(4)：平衡摩擦力过度 没有满足吊着重物的质量远小于小车的质量
14.(1)：a=2x/t2(或a=gh/x) F=mgh/x
解析：由h=at2/2得a=2x/t2,或mgh/x=ma得a=gh/x;由牛顿第二定律得:F=ma得:F=mgh/x;
(2)：h= 解析：由x=t2,可得:h=;
(3)：不过 没有平衡摩擦阻力
解析：“不过”,因为没有平衡摩擦阻力。
15.(1)：位移 时间 a=
解析：由x=at2可知,a=,故要测量滑块的加速度a,需要测出它在A、B间运动的位移和时间。
(2)：m'+m 滑块上
解析：要使a是m的一次函数,则应保持不变,故在多次改变m时,应使(m'+m)保持不变,即实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。
第4节 牛顿第三运动定律 同步测试
一、选择题
1.一架中国国际航空CA103客机,中午从天津飞抵香港途中遭遇鸟击。导致前雷达罩受损,机上无人员伤亡。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 ( )
A.小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B.飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C.小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D.主动撞击的一方产生的作用力大
2.如图所示,在短道速滑接力项目的交接过程中,甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中, ( )
A.甲对乙有作用力,乙对甲没有作用力
B.甲、乙之间的作用时间一定相等
C.甲、乙之间的作用力是一对平衡力
D.甲、乙之间的作用力大小相等、方向相反、合力为零
3.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是 ( )
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
4.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时( )。
A.A与B之间有相互作用力
B.A对B的作用在先,B对A的作用在后
C.B对A的作用力小于A对B的作用力
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
5.我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“遥感二十二号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )。
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
6.物体静止于一斜面上,如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
7.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是 ( )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
8.复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒。当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时,下列说法正确的是 ( )
A.笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用
B.笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用
C.桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对平衡力
D.笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力
9.某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案,如图所示。关于小磁铁,下列说法中正确的是
( )
A.磁铁受到黑板的吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上
B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力
C.磁铁受到五个力的作用
D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
10.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,实际上相当于两个人拔河。如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜。则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小
C.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
11.(多选)有一个木块放在水平地面上,如图所示,用弹簧测力计拉着细绳水平牵引木块,弹簧测力计有示数但木块没有移动,以下判断正确的是 ( )
A.涉及木块的作用力和反作用力一共有3对
B.涉及木块的作用力和反作用力一共有4对
C.木块一共受到2对平衡力的作用
D.木块一共受到3对平衡力的作用
12.(多选)跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中 ( )
A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小
B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小
C.运动员所受的支持力和重力相平衡
D.运动员所受的合力一定向上
13.(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上,另一端与斜面体P连接,P与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为 ( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、计算题
14.如图,将完全相同、质量均为4 kg的木块A和B叠放在水平桌面上,在16 N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)此时木块B上表面受到摩擦力Ff1是多少?B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少?
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少?
15.如图所示,物体A重GA=40 N,物体B重GB=20 N,A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,水平力F向右拉物体B,当F=30 N 时,才能将B匀速拉出。则接触面间的动摩擦因数μ多大?
参考答案：
1.C。2.B。3.D。4.A.5.A。6.B。7.B。8.D。9.B。10.B。11.B、C。
12.B、D。13.A、C。
14.【解析】(1)A做匀速运动,水平方向不受力,所以B上表面Ff1=0
下表面Ff2=F1=16 N。
(2)由FN=(mA+mB)g Ff2=μFN 解得μ=0.2。
答案:(1)0 16 N (2)0.2
15.【解析】设接触面间的动摩擦因数为μ,物体A与B间的滑动摩擦力为f1=μGA,物体B与地面间的滑动摩擦力为f2=μ(GA+GB),将B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有F=f1+f2=μ(2GA+GB),解得:μ=0.30。
答案:0.30
第5节 超重和失重 同步测试
一、选择题：
1.下列关于超重和失重的说法正确的是( )。
A.游泳高手可以静躺在水面上,那时的人处于完全失重状态
B.跳水运动员在入水前处于失重状态,入水后短时间内处于超重状态
C.飞船利用火箭发射后,上升过程中处于超重状态,返回地面过程中处于失重状态
D.给物块一个初速度沿斜面上滑,上滑的过程中物块处于超重状态,到最高点后下滑,下滑的过程中物块处于失重状态
2.如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长量为10 cm,运动时弹簧伸长量为9 cm。若重力加速度g=10 m/s2,则升降机的运动状态可能是( )。
A.以a=1 m/s2的加速度加速上升
B.以a=1 m/s2的加速度加速下降
C.以a=9 m/s2的加速度减速上升
D.以a=9 m/s2的加速度减速下降
3.一位在地面上最多可以举起1 500 N重物的人,在某竖直运动的电梯中最多可以举起2 000 N的重物。。该电梯的运动可能是( )
A.以的加速度加速下降 B.以的加速度减速下降
C.以的加速度加速上升 D.以的加速度减速上升
4.如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s)。由图线可知,该人的体重约为650 N,除此之外,还可以得到的信息是( )
A.该人做了两次下蹲—起立的动作 B.该人做了一次下蹲—起立的动作
C.下蹲过程中人处于失重状态
D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
5.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0 kg。若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0 kg,则在这段时间内(重力加速度为g)( )
A.该同学所受的重力变小了
B.电梯一定在竖直向下运动
C.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
6.某质量为50 kg的同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况,如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(选向上为正方向,)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
A.在0~5 s内,该同学对电梯底板的压力为520 N
B.在5~10 s内,该同学对电梯底板的压力为0
C.在10~20 s内,电梯在减速下降,该同学处于超重状态
D.在20~25 s内,该同学对电梯底板的压力为480 N
7.如图所示,在弹簧测力计下挂一重物,用手提着弹簧测力计,使重物在竖直方向上做多种方式的运动。观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。下列说法正确的是( )
A.加速向上运动,弹簧测力计示数小于重力的数值
B.减速向上运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
C.加速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
D.减速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
8.某校科技兴趣小组观察“嫦娥二号”的发射过程后,用实验来模拟卫星的发射。火箭点燃后从地面竖直升空,时刻第一级火箭燃料燃尽后脱落,时刻第二级火箭燃料燃尽后脱落,此后不再有燃料燃烧。实验中测得火箭的图像如图所示,设运动中不计空气阻力,全过程中燃料燃烧时产生的推力大小恒定。下列判断中正确的是( )
A.时刻火箭到达最高点,时刻火箭落回地面
B.火箭在时间内的加速度大小大于重力加速度
C.火箭在时间内的加速度大于时间内的加速度
D.时间内火箭处于超重状态,时间内火箭处于失重状态
9.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是( )。
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
10.（多选）我国选手朱雪莹在2020年蹦床世界杯系列赛巴库站女子网上个人决赛中英勇夺冠。若将弹簧床等效为竖直轻弹簧,一运动员在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度–时间图象如图所示,其中段为曲线,直线与曲线相切于c点,部分关于对称。已知该运动员的质量为45 kg,等效弹簧的劲度系数为,取,不计空气阻力,则( )
A.时弹簧处于原长状态
B.时运动员到达最高处
C.时弹簧的压缩长度为75 cm
D.0~0.3 s内运动员处于失重状态
11.（多选）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中( )
A.人在段做自由落体运动，处于完全失重状态
B.人在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C.人在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D.人在c点，人的速度为零，其加速度为零
12.(多选)神舟飞船返回时,3吨重的返回舱下降到距地面10 km时,下降速度为200 m/s。再减速就靠降落伞了,先是拉出减速伞,16 s后返回舱的速度减至80 m/s,此时减速伞与返回舱分离。然后拉出主伞,主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s,此时飞船距地面高度为1 m,接着舱内4台缓冲发动机同时点火,给飞船一个向上的反冲力,使飞船的落地速度减为零。将上述各过程视为匀变速直线运动,g=10 m/s2。根据以上材料可得( )。
A.减速伞工作期间返回舱处于失重状态
B.主伞工作期间返回舱处于失重状态
C.减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s2
D.每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍
13.(多选)原来做匀速运动的升降机内,有一被拉长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示。现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动情况可能是( )。
A.加速上升 B.减速上升
C.加速下降 D.减速下降
14.美国密执安大学五名学航天工程的大学生搭乘NASA的“Vomit Comet”,参加了“微重力学生飞行机会计划(Reduced Gravity Student Flight Opportunities Program)”。飞行员将飞机开到空中后,让其自由下落,以模拟一种无重力的环境。每次下降过程中,可以获得持续25 s之久的零重力状态,这样大学生们就可以进行不受引力影响的实验。若实验时飞机离地面的高度不得低于500 m,大学生最大可以承受两倍重力的超重状态,设当地重力加速度恒为g=10 m/s2,则飞机的飞行高度至少应为多少?
15..某大型游乐场内,有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好静止。假设座舱开始下落时的高度为80 m,当下落至距地面30 m时,开始对座舱进行制动,座舱的制动过程是匀减速运动。
(1)当座舱从开始到下落了20 m时,质量是60 kg的人对座舱的压力为多大?试说明理由。
(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时,人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少?
参考答案：
1.B 2.B。3.D。4.B。5.D。6.A。7.D。8.D。9.D。10.BC。11.AB．
12.CD。13.BC。
14.答案：自由下落时,飞行员处于完全失重状态,
自由下落的高度:h=gt2,解得h=3 125 m,
25 s末,飞机速度v=gt,v=250 m/s, 学生承受最大压力为FN=2mg,
由牛顿第二定律有:FN-mg=ma, 解得:a=g,竖直向上,
所以减速位移h'=,解得h'=3 125 m,
所以总高度为H=h+h'+500 m=6 750 m。
15.(1)：设座舱距地面30 m时速度为v,h1=80 m-30 m=50 m,h2=30 m。
自由下落过程人和座舱只受重力,此时a=g,由牛顿第二定律得mg-FN1=ma,则FN1=0。
(2)：设座舱距地面30 m时速度为v,h1=80 m-30 m=50 m,h2=30 m。
开始自由下落的阶段,由运动学公式得v2=2gh1。 ①
制动减速阶段,由运动学公式得-v2=-2ah2。 ②
由牛顿第二定律得FN2-mg=ma。 ③
由①②得a=g。 ④ 由③④得FN2=mg。
由牛顿第三定律,人对座椅的压力FN2'=FN2,则=。
鲁科版高中物理必修第一册
同步测试含答案合集共11套
第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步测试
一、选择题：
1.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。则滑块的加速度大小约为( )
A. B. C. D.不能计算
2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,包含下列四个步骤:①把长木板放在实验台上,用木块垫高;②把纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面;③把打点计时器固定在长木板垫高的一端,连接好电路;④把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车。正确的操作顺序是( )
A.①②③④ B.①②④③ C.②①③④ D.①③②④
3.气垫导轨上的滑块经过光电门时,其遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,下列做法正确的是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.增大滑块的质量 D.减小滑块的质量
4.如图所示，在用光电门传感器、数据采集器和计算机等器材测量小车做匀加速运动的加速度的实验中，如果两挡光片的间距d不变，仅改变两挡光片的宽度b，以下说法正确的是( )
A.无论两挡光片各自宽度变小还是变大，测出的加速度不变
B.只要两挡光片宽度的减小量相同，测量误差就可避免
C.从理论上讲，两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小
D.两挡光片的宽度都变小，测得小车的加速度必定变大
5.某同学在测定匀变速直线运动加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个点取一个计数点，依打点先后编号为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图，请根据给出的四段纸带回答：在三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是( )
A. B.
C. D.
6.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度见下表。
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数对应的时刻/s
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度/()
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
138.0
为了计算加速度,合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出图像,量出其倾角,由公式求出加速度
C.根据实验数据画出图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
7.为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光板(如图所示)．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，则下列说法正确的是( )
A.滑块通过第二个光电门时的速度为0.82 m/s
B.滑块的加速度是
C.滑块在两光电门间的平均速度是0.57 m/s
D.两光电门间的距离为0.25 m
8.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.瞬时速度 C.加速度 D.某段时间内的位移
9.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,下列方法有利于减小实验误差的是（ ）
A.选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度,光滑程度相同的长木板做实验.
二、实验题：
10.以下是“探究小车速度随时间变化规律”实验的一些步骤,其正确顺序是________________。
①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上;
②把打点计时器固定在铝板上,并接好电路;
③更换纸带,再做两次;
④把长铝板放在桌面上,并使滑轮伸出桌面;
⑤使小车停在打点计时器附近,先接通电源,后放开小车;
⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮,下面挂上适量的槽码;
⑦断开电源,取出纸带。
11.小车牵引纸带沿斜面下滑,用打点计时器打出的纸带如图所示。已知打点周期为0.02s。根据纸带提供的数据填写表格并求出加速度为___________,作出图像。(保留3位有效数字)
分段
第1段
第2段
第3段
第4段
第5段
第6段
时间t/s
0~0.1
0~0.2
0.2~0.3
0.3~0.4
0.4~0.5
0.5~0.6
隔断位移x/m
平均速度
12.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔。
(1)根据_________________________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则_________m/s,__________m/s,__________m/s。
(2)在如图所示坐标系中画出小车的图线,并根据图线求出__________。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义:___________________________。
答案以及解析
1.答案：A
2.答案：D
3.答案：B
4.答案：C．
5.答案：C
6.答案：C
7.答案：ABC
8.答案：AD
9.答案：ACD
10.答案：④②①⑥⑤⑦③
解析：在实验中,应先固定好铝板,再固定打点计时器,将纸带穿过打点计时器并固定在小车上,将细绳拴在小车上,绕过定滑轮,并挂上适量槽码。准备就绪后应先让小车停在打点计时器附近,然后接通电源,再释放小车,打点结束后关闭电源,更换纸带,再做两次。故实验的正确顺序为④②①⑥⑤⑦③。
11.答案：0.145 0.245 0.355 0.455 0.560 0.665
1.04 如图所示
解析：据得,各段平均速度分别为,,,,,。故图像如图所示。在图像上找两个相距较远的点,通过计算出加速度,数值约为。
12.答案：(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38
(2)见解析图
(3)零时刻小车的速度大小
解析：(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度。
(2)由(1)中数据画出小车的图像如图所示,由图线的斜率可求得小车的加速度
(3)将图线延长后,与纵轴交点的速度表示零时刻小车的速度大小。
第1节 重力与重心 同步测试
一、选择题
1.下列说法正确的是( )。
A.“风吹草低现牛羊”,草弯曲了说明有风力
B.武林高手用拳能隔空打倒一头牛
C.两个物体发生相互作用一定相互接触
D.被踢出的足球在空中飞行,是因为足球受到一个向前的作用力
2. 如图所示,一个人用斜向下方的力推载物的小车前进,力的大小为F=40 N,方向与水平面成30°夹角。一位学生画出了推力F的力的图示,如图所示,其中画法正确的是( )。
3.关于重力,下列说法正确的是( )。
A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是指向地球中心
B.质量大的物体受到的重力可能比质量小的物体受到的重力小
C.物体对支持面的压力大小总等于物体重力的大小
D.重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出
4.下列关于重力和重心的说法正确的是( )。
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B.物体静止时,对支持面的压力大小总等于物体的重力
C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上
5．关于重力的方向，下列说法中正确的是( )
A．重力的方向总是垂直向下
B．重力的方向总是竖直向下
C．重力的方向总是和支持物的支持面垂直
D．重力的方向总是垂直于地面向下
6．如图所示是小车所受外力的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是( )
A．F1和F2 B．F1和F4
C．F1和F3、F4 D．都不相同
7．在城市楼房的建筑工地上经常见到塔吊，工人师傅在安装塔吊时，常在塔吊臂的未装滑轮端安装一个大的铁箱，并在铁箱内装入很重的沙子(如图所示)，其主要目的是( )
A．为了左右对称，美观
B．增加塔吊重量，防止被风吹得左右摇摆
C．防止沙子不够用，做临时补充
D．使塔吊起吊建材时重心落在竖直固定架上，工作起来更加平衡、安全
8、一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示.现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )
A.系统的重心慢慢下降
B.系统的重心先上升后下降
C.系统的重心先下降后上升
D.有可能绳的方向不竖直
9、一个物体放在地面上受到的重力为2N，那么，在下列情况下它受到的重力还是2N的是( )
A.将它竖直向上抛起 B.将它放到水里，它被浮起
C.将它放到月球上 D.将它放到高速行驶的列车上
10、如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关
D.力是使物体运动的原因
11．(多选)关于物体的重心，下列说法正确的是( )
A．物体的重心一定在物体上
B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心
C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的相对位置不变
D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变
12.(多选)如图所示,走钢丝是一项传统的杂技项目,常常给观众带来惊险、刺激的感觉。走钢丝的过程中,演员往往手中拿一根长长的杆子,关于杆的下列说法中,正确的是( )。
A.人手中两边杆的长度应相等
B.人手中两边杆的长度可以不相等
C.为了增大演员与钢丝间的摩擦力
D.为了降低和调节演员和杆整体的重心位置
二、非选择题
13．如图所示，已知各物体的质量都相等且都处于静止状态，试在图上分别画出它们所受重力的示意图．
14.如图所示,一个重G=12 N的水壶放在水平桌面上,处于静止状态。问:
(1)水壶一共受几个力,大小和方向如何?
(2)画出物体受力的图示和示意图。
15.一只热气球下面吊着重量为G=2 000 N的吊篮,沿与水平面成45°角的方向斜向上匀速飞行,如图所示。若只考虑吊篮受到空气浮力和空气阻力,请画出吊篮受力的图示。
参考答案：
1.A。2.D。3.B。4.C。5.B 6.B 7.D 8。C. 9.ABD． 10.AC 。11.BC 12.AD。
13.[解析] 重力的方向竖直向下，重力的作用点位于物体的重心上，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．重力的示意图如图所示．
14.(1)水壶共受两个力:一个是地面对物体的支持力FN=12 N,方向竖直向上;另一个力是重力G=12 N,方向竖直向下。(2)如图所示,图左为力的图示,图右为力的示意图。
15.答案：吊篮做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡有:G=F浮=2 000 N,吊篮的受力的图示如图所示。
第2节 科学探究：弹力 同步测试
一、选择题
1.如图,木箱A中放一个光滑的铁球B,它们一起静止于斜面上,如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析,则铁球B受力个数为 ( )
A.3个 B.4个 C.2个 D.1个
2．关于弹性形变，下列说法中正确的是( )
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．物体在外力停止作用后的形变叫弹性形变
C．一根铁丝在用力弯折后的形变是弹性形变
D．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变是弹性形变
3.如图,小球A系在竖直拉紧的细线的下端,球恰好与光滑斜面接触并处于静止状态,则小球受到的力是 ( )
A.重力和线的拉力
B.重力、线的拉力和斜面对球的弹力
C.重力和斜面对球的弹力
D.重力和球对斜面的弹力
4.关于弹力和形变的理解，下列说法正确的是（ ）
A.轻杆对物体的弹力总是沿着轻杆的方向
B.木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的
C.用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竿的推力是由于木头发生形变而产生的
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
5.如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（ ）
A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B.各容器的侧壁对钢球均弹力作用
C.甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D.乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用
6.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为L2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )。
A. B. C. D.
7.一根长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L。现将两根这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )。
A.3L B.4L C.5L D.6L
8.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为( )。
A. B. C. D.
9．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受到大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )
A．l1＞l2 B．l2＞l3
C．l3＞l4 D．l1＝l2＝l3＝l4
10．固定弹簧的上端，在弹性限度内，弹簧的下端悬挂重为8 N的重物时，弹簧的长度为0.16 m；悬挂重为12 N的重物时，弹簧的长度为0.18 m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )
A．L＝0.12 m k＝50 N/m
B．L＝0.14 m k＝200 N/m
C．L＝0.12 m k＝200 N/m
D．L＝0.14 m k＝50 N/m
11.（多选）玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
12.（多选）如图所示,探究的是某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的劲度系数是2N/m
B.弹簧的劲度系数是
C.弹簧受的拉力作用时,弹簧伸长量
D.当弹簧伸长量时,拉力是
二、非选择题
13．请在图中画出杆或球所受的弹力．
14.如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度l大小的关系图像,试由图像确定:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小。
15.如图所示，劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上．现将弹簧甲的上端A缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时，求A点上升的高度．
参考答案：
1.A。2.D 3.A。4.D。5.A。6.C。7.C。8.C。9.D 10.C 11.AC。12.BC。
13.[解析] 甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如图甲所示．乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图乙所示．
丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子向上，如图丙所示．
丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图丁所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．
14.(1)：当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知原长l0=10 cm。
(2)：当弹簧长度为15 cm时,弹力大小为10 N,对应弹簧的伸长量为Δl=(15-10) cm=5×10-2 m,由胡克定律F=kx得k== N/m=200 N/m。
(3)：当弹簧长为0.20 m时,弹簧伸长量为Δl'=(0.20-0.10) m=0.10 m,
由胡克定律F=kx得F'=k·Δl'=200×0.10 N=20 N。
15.[解析] 在没有向上提弹簧甲时，物块受重力和弹簧乙的支持力，二力平衡，有F2＝mg.
向上提弹簧甲，当乙处于压缩状态时，分析物块的受力，物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力(大小为F2′＝
mg)和弹簧甲向上的拉力F1，根据三个力平衡，得拉力F1＝mg－mg＝mg，则A点上升的高度为
h＝＋＝＋＝
当乙处于伸长状态时，物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力(大小为F2″＝mg)和弹簧甲向上的拉力F1′，根据三个力平衡，得拉力F1′＝mg＋mg＝mg，则A点上升的高度为h′＝＋＝＋＝.
[答案] 或
第3节 摩擦力 同步测试
一、选择题
1.下列关于摩擦力理解的四句话中正确的个数是（ ）
①滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反
②运动的物体可以受到静摩擦力，静止的物体可以受到滑动摩擦力
③武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，他所受的摩擦力的方向是向上的
④图中滑块A沿着粗糙的竖直木板向下运动时，A不受摩擦力作用
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为15 N时，木块不动；拉力为19 N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18 N。木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（ ）
A.18 N、19 N B.15 N、19 N
C.15 N、19 N D.19 N、18 N
3.如图所示的皮带传动装置中，是主动轮，是从动轮，分别是皮带上与两轮接触的点，分别是两轮边缘与皮带接触的点（为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际上是紧密接触的）。当顺时针起动时，若皮带与两轮不打滑，则各点所受静摩擦力的方向分别是（ ）
A.向上、向下、向下、向上
B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下
D.向下、向下、向上、向上
4.如图所示，一个质量为m的物体A，向其施加一个水平方向的力F，使A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，那么物体A与墙面间的摩擦力为（ ）
A. 向上 B. 向下
C. 向下 D. 向上
5.如图所示，弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为3.0 N，若匀速抽出木板B，弹簧测力计的示数（ ）
A.大于3.0 N B.小于3.0 N
C.等于3.0 N D.为零
6．在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块受到的摩擦力f随拉力变化的图像正确的是( )
A B C D
7．如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B物体上的水平力F为2 N时，三个物体都静止，则物体A、B之间，B、C之间，C与地面之间的摩擦力大小分别为( )
A．0,0,0 B．0,1 N,1 N
C．0,2 N,2 N D．2 N,2 N,2 N
8．如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是( )
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
9.如图所示，一个质量为m的物体A，向其施加一个水平方向的力F，使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，那么A物体与墙面间的摩擦力为( )
A．Ff＝μmg 向上 B．Ff＝mg 向下
C．Ff＝F 向下 D.Ff＝μF 向上
10．水平桌面上有一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A．15 N、30 N、40 N B．15 N、30 N、80 N
C．0、0、40 N D.40 N、40 N、40 N
11.如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，g取，下列说法正确的是（ ）
A.木箱所受的最大静摩擦力
B.木箱所受的最大静摩擦力
C.木箱与地面间的动摩擦因数
D.木箱与地面间的动摩擦因数
12.如图所示，重力的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5 N，方向向右的水平力F的作用，则（ ）
A.物体所受摩擦力大小是4 N，方向水平向右
B.物体所受摩擦力大小是5 N，方向水平向左
C.在运动过程中，撤去F后，摩擦力仍不变
D.在运动过程中，撤去F后，摩擦力变为0
二、非选择题
13.如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块所受的重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25.问：
(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？
14.同学们经常使用一种弹性签字笔，笔内部有一根小弹簧，如图所示，当笔杆竖直放置时，小弹簧无弹力，在笔尾部的按钮上放一个200 g的砝码，当它静止时，弹簧压缩量为2 mm（按钮未被压到底）。现用这支笔尾部按钮一端水平推一本放在桌面上质量为200 g的书，当按钮压缩量为1.5 mm时，这本书恰好匀速运动。求：（）
（1）笔内小弹簧的劲度系数k；
（2）书与桌面间的动摩擦因数μ。
15.如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住。当水平力F为32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。
参考答案：
1.D 2.A。3.C。4.D。5.C。6.D 7.C 8.A.9.D10.A 11.AD。12.AC。
13.[解析] (1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，根据二力平衡知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N.
(2)当F增大为30 N时，木块与墙壁之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此f2＝6 N.
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N.
(4)当F＝6 N时，木块与墙壁之间仍是滑动摩擦力，f4＝μN＝0.25×6 N＝1.5 N.
[答案] (1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N
14.答案：（1）1000 N/m（2）0.75
解析：（1）当笔杆竖直放置，按钮上放200 g的砝码时，弹簧的弹力大小：，由胡克定律，得；
（2）当书匀速运动时，有，而弹力，即得书与桌面间的摩擦力，由，
得。
15.解析：以物体A为研究对象进行受力分析，水平方向上除外力F外，它还受到物体B对它水平向左的滑动摩擦力fBA、地面对它水平向左的滑动摩擦力f地A，如图所示，
由平衡条件得F＝fBA＋f地A
其中fBA＝μGB，f地A＝μ(GA＋GB)
联立以上三式解得μ＝0.4。答案：0.4
第1节 科学探究:力的合成 同步测试
一、选择题
1.关于共点力,下列说法中错误的是 ( )
A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相同,方向相反,这两个力是共点力
B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力
C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力
D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以相交于一点,则这几个力是共点力
2.用两条长度相等的细绳把一个镜框挂在墙上,如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最大的是 ( )
3.草原上三只狼在争抢食物,三只狼沿水平方向作用力大小为800 N、1 000 N和1 200 N,狼的方位不确定,三只狼合力的最大值和最小值分别为( )
A.3 000 N,0 B.3 000 N,400 N
C.2 200 N,400 N D.2 200 N,0
4.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是 ( )
A.减小上山车辆受到的摩擦力
B.减小上山车辆的重力
C.减小上山车辆对路面的压力
D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
5.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2,则 ( )
A.坐着比躺着时 F1大
B.躺着比坐着时 F1大
C.坐着比躺着时 F2大
D.躺着比坐着时 F2大
6.如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为 ( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)( )。
A. m B. m C. m D. m
8.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点上,该处下凹至最低点时,网绳dOe,bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( )。
A.F B. C.2F+mg D.
9．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为( )
A．200 N B．100 N
C．100 N D.50 N
10.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们之间的夹角为90°时,合力的大小为20 N,则当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为 ( )
A.40 N B.10 N C.20 N D.10 N
11.乐轩想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是 ( )
A.这是不可能的,因为乐轩根本没有用力去推衣橱
B.这是不可能的,因为无论如何乐轩的力气也没那么大
C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于乐轩的重力
D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于乐轩的重力
12.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1 000 N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为 ( )
A.500 N B.500 N
C.1 000 N D.400 N
二、计算题
13.一个物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是100 N,若两个力的夹角为60°,求合力的大小及方向。
14.如图所示,在水平地面放一质量m=1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数μ=0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2。已知F1=3.0 N,F2=4.0 N。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)则木块受到的摩擦力为多大?
(2)若将F2顺时针旋转90°,此时木块在水平方向上受到的合力大小为多大?
15．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力。(试用计算法和作图法)
参考答案：
1.A。2. D。3.A。4.D。5.A。6.D。7.A 8.A 9.B 10.B。11.C。12.B。
13.【解析】由于两个力大小相等,夹角为60°,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图所示,F=2F1cos 30°=F1=100 N=173.2 N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
答案:173.2 N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
14.【解析】(1)由平行四边形定则作出平行四边形是矩形,由几何关系可得F1与F2的合力
F==5.0 N
木块受到的滑动摩擦力大小为
Ff=μFN=μmg=0.6×1.0×10 N=6.0 N,由于F
答案:(1)5.0 N (2)1 N
15.解析：法一：作图法
用图示中的线段表示150 N的力。用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形，如图所示，用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ＝53°。
法二：计算法
设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F。
由于F1与F2间的夹角为90°，
根据勾股定理得F＝ N＝750 N，
合力F与F1的夹角θ的正切tan θ＝＝＝，
所以θ＝53°。
答案：750 N，与较小拉力的夹角为53°
第2节 力的分解 同步测试
一、选择题
1.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,如图4-2-2中弹力F画法正确且分解合理的是( )。
2.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力大小是( )。
A.mgcos α B.mgtan α
C. D.mg
3.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )。
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcos α
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
4.如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( )。
A.Fcos θ B.Fsin θ
C.Ftan θ D.Fcot θ
5.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块( )。
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大
6．关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是( )
A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B．两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同
C．两个分力的大小之和就是合力的大小
D．一个力可以分解为任意大小的两个分力
7．要将力F沿虚线分解为两个分力，哪些是能够分解的( )
8．若将一个力F分解为两个力F1、F2，则下列说法不正确的是( )
A．F是物体实际受到的力
B．F1、F2不是物体实际受到的力
C．物体同时受到F、F1、F2三个力的作用
D．F1、F2共同作用的效果与F相同
9.如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是( )
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力
B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C．物体只受重力mg和支持力N的作用
D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg的作用效果相同
10.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )。
A.mg B.mg C.mg D.mg
11.在竖直放置的平底圆筒内,放置两个半径相同的刚性球a和b,球a质量大于球b。放置的方式有如图4-2-15甲和乙两种。不计圆筒内壁和球面之间的摩擦,对有关接触面的弹力,下列说法正确的是( )。
A.图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力
B.图甲中球a对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力
C.图甲中球a对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压力
D.图甲中球a对圆筒侧面的压力等于图乙中球b对侧面的压力
12.一个G＝60 N的物体放在水平地面上，受到两个与水平面间的夹角分别为45°和30°的斜向上的拉力F1＝40 N、F2＝30 N的作用，物体仍保持静止。则物体对地面的压力为( )
A．60 N B．20 N
C．0 D.5 N
13.如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力大小分别为F1和F2，以下结果正确的是( )
A．F1＝mgsin θ B．F2＝
C．F1＝mgcos θ D．F2＝
二、计算题
14．两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。两个大人对船的拉力分别是F1和F2，其大小和方向如图所示。今欲使船沿河中心线行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。
15.如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO绳水平．
(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图；
(2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？
参考答案：
1.B 2.B 3.B。4.B。5.A。6.A。7.A。8.C。9.C。10.D11.B 12.D。13.D.
14.解析：根据题意建立如图所示的直角坐标系。
F1y＝F1·sin 60°＝200 N
F2y＝F2·sin 30°＝160 N
所以小孩最小拉力的大小为
F＝F1y－F2y＝(200－160)N＝186.4 N
方向为垂直于河中心线指向F2。
答案：186.4 N，垂直于河中心线指向F2
15.解析：(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果，一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2.画出分解示意图如图所示．
(2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳的拉力大小等于电灯的重力，即FT＝G＝10 N
由几何关系得
FT1＝＝10 N，FT2＝＝10 N
所以AO绳所受的拉力F1＝FT1＝10 N
BO绳所受的拉力F2＝FT2＝10 N.
答案：(1)见解析图 (2)10 N 10 N
第3节 共点力的平衡 同步测试
一、选择题
1．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是( )
2．一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角α＝30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下，物体能处于平衡状态的是(g取10 m/s2)( )
A．仅甲图 B．仅乙图
C．仅丙图 D．甲、乙、丙图
3．下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )
A．物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态
B．物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态
C．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零
D．物体处于平衡状态时一定静止
4.如图所示，某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态。现将F1顺时针旋转60°，其他力均保持不变，那么该质点的合力大小为( )
A．F1 B．F2＋F3
C．F3 D.F1＋F2
5．如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时( )
A．绳OA的拉力逐渐增大
B．绳OA的拉力逐渐减小
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大
6．在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直．假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是( )
A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD>FA＝FB>FC
C．FA＝FC＝FD>FB D．FC>FA＝FB>FD
7．如图所示，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点．灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力的合力为F，F的大小和方向是( )
A．F＞G，方向竖直向上
B．F＞G，方向斜向上
C．F＝G，方向竖直向上
D．F＝G，方向斜向上
8．如图所示，质量为m的小物体静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，小物体与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是( )
A．小物体对半球体的压力大小为mgcos θ
B．小物体对半球体的压力大小为mgtan θ
C．小物体所受摩擦力大小为μmgsin θ
D．小物体所受摩擦力大小为mgcos θ
9.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A.∶4 B．4∶
C．1∶2 D．2∶1
10．两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，θ＝30°，不计摩擦，则以下说法正确的是( )
A．绳上拉力大小为mg
B．物体A对地面的压力大小为mg
C．物体A对地面的摩擦力大小为mg
D．地面对物体A的摩擦力方向向右
11．（多选）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，则( )
A．两绳对日光灯拉力的合力大小为G
B．两绳的拉力和日光灯重力不是共点力
C．两绳的拉力大小分别为G和G
D．两绳的拉力大小分别为G和G
12.（多选）如图，一个重为10 N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向θ＝60°时处于静止状态，此时所用拉力F的值可能为( )
A．5.0 N B．5 N
C．10 N D．10.0 N
13．（多选）体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )
A.mg B．
C. D.
二、非选择题
14．跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示．物体A和B重力均为20 N，水平拉力F＝12 N．若物体A和B均处于静止状态，试分析物体A和B的受力情况，并计算各力的大小．
15．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线和水平线的夹角α＝60°，求两个球的质量比。
参考答案：
1.C．2.B.3.C。4.A。5.D.6.B．7.C.8.D.9.D.10.C.11.AC.12.BCD.13.C
14.解析：物体的受力情况如图所示，物体A和B均处于静止状态，它们所受合力均为0.物体B受重力GB和拉力FT，则GB＝FT＝20 N.
物体A受重力GA＝20 N，水平拉力F＝12 N，绳子拉力FT＝20 N，水平面支持力FN＝GA－FTsin 30°＝10 N，FT的水平分力为FTcos 30°≈17 N．由于FT向左的水平分力比方向向右的水平拉力F大5 N，所以物体A还受到5 N的静摩擦力Ff的作用，其方向向右．
15.解析：选取m1为研究对象，受力分析如图所示。根据碗口光滑可知，m1受到的拉力F等于m2的重力m2g，由几何知识可得F和N与竖直方向的夹角θ＝30°，利用正交分解法可知Fcos 30°＋Ncos 30°＝m1g
Fsin 30°＝Nsin 30°
由此可以解出＝。 答案：
第1节 牛顿第一运动定律 同步测试
1.正在运动着的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它将
A.立即停下来 B.先慢下来，然后再停下来
C.改变运动方向 D.沿原来的运动方向做匀速直线运动
2.关于惯性，以下说法正确的是
A.静止的物体没有惯性，运动的物体才有惯性
B.物体运动速度越大，其惯性越大
C.物体惯性的大小与运动状态有关
D.任何物体在任何情况下都有惯性
3.一位旅客在匀速直线前进的轮船的甲板上竖直向上跳起，这位旅客的落地点(不计空气阻力)
A.在起跳点之后 B.在起跳点之前
C.仍在起跳点 D.无法确定
4.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.只有在力的作用下物体才能运动
D.只要有力作用在物体上，物体的运动状态就一定改变
5.伽利略创造的将实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )。
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
6.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹( )。
A.是沿斜面方向的直线 B.是沿竖直向下的直线
C.是一条曲线 D.不能确定
7.物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( )。
A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大
C.A和B的惯性一样大 D.不能确定A、B的惯性大小关系
8.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )。
A.车速越大,它的惯性越大
B.车的质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
9.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )。
A.向左行驶、突然刹车
B.向右行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速直线运动
D.向右行驶、匀速直线运动
10.(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )。
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
11.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是( )。
A.牛顿第一定律是一个实验定律
B.任何情况下,物体始终处于静止或匀速运动状态
C.力是使物体运动状态发生改变的原因
D.牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律
12.(多选)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( )。
A.系好安全带可以减小惯性
B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
13.(多选)某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态,此时两灯均不亮。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是( )。
A.当汽车加速前进时,甲灯亮
B.当汽车加速前进时,乙灯亮
C.当汽车刹车时,甲灯亮
D.当汽车刹车时,乙灯亮
二、简答与计算题
14.重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动，它受到的阻力是车重的0.03倍，则汽车发动机的牵引力是多少N?
15.如图所示,在水平平直公路上匀速行驶的小车的车顶上,用绳子悬挂着一个小球。问:(1)若剪断绳子,小球将落至A、B、C中的哪个点?为什么?
(2)若剪断绳子的同时小车速度突然减小,小球的落点将偏向B点的哪一方?为什么?
参考答案：
1.D 2.D 3.C 4.B 5.A。6.B。7.B。8.B。9.B。10.AD。11.CD。12.BD。13.BC。
14.22.300 N
15.(1)小球落到B点。当绳子剪断时,小球在水平方向没有受力,在水平方向的运动状态不变,与车子具有共同速度。
(2)小球落到B点右侧,靠C的一边。剪断绳子后,在水平方向小球速度不变,但车在水平方向做减速运动。在水平方向车比小球运动慢,故小球落在靠C一侧。
第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系 同步测试
一、选择题
1．在研究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是( )
A．控制变量的方法 B．等效替代的方法
C．理论推导的方法 D．理想实验的方法
2．在实验“探究加速度与质量的关系”时，下列说法中正确的是( )
A．应该改变拉力的大小
B．为了直观判断二者间的关系，应作出a图像
C．每次改变小车质量时，必须重新补偿小车受到的阻力
D．只需测量一次，记录一组数据即可
3．某组同学用如图所示装置研究在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是( )
A．首先要补偿阻力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B．小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量
C．实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D．每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
4．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是( )
5．小何用如图所示装置探究加速度a与质量m的关系。在保持小车受力F相同的情况下，测得不同质量对应的加速度。小何同学为了运用这些数据得到实验结论，作出的图像应该是以下四幅中的( )
6．为验证小车质量m车不变时，a与F成正比，下列对小车的质量m车、盘与砝码的质量m的选择中，最好的是( )
A．m车＝500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
B．m车＝500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 g
C．m车＝200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 g
D．m车＝200 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g
7.如图所示,两个相同的小车放在光滑的水平桌面上,前端各系一条细绳,绳子的另一端跨过光滑的定滑轮挂个小吊盘,增减吊盘内的重物就可以改变小车受到的合外力。两个小车后端各系一条细绳,用一块黑板擦把两条细绳同时压在桌面上,使小车静止,抬起黑板擦,两车同时开始运动,经过一小段时间,用黑板擦使两车同时停下。某同学认为可以用此装置验证加速度a与合外力F的关系,下列关于实验原理、操作和数据处理正确的是( )。
A.因无法测量加速度,不能用此装置验证加速度a与合外力F的关系
B.多次释放小车的位置应保持相同
C.若吊盘及重物质量m与小车位移x之比相等,说明加速度a与合外力F成正比
D.在坐标中作出吊盘和重物的质量m和小车位移x的图线,若图线是过原点的直线,说明加速度a与合外力F成正比
8.(多选)如图所示,在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中正确的是( )。
A.平衡摩擦力时,应将钩码通过细绳系在小车上
B.连接钩码和小车的细绳应跟长木板保持平行
C.每次改变小车质量,必须重新平衡摩擦
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接电源再释放小车
9.(多选)用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验时,甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图乙中的图线Ⅰ,乙同学画出的a-F图像为图乙中的图线Ⅱ。图线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况的四种解释,其中可能正确的是( )。
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
10.(多选)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图5-2-4所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为沙和沙桶的质量。(滑轮质量不计)
实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出沙和沙桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.先接通电源,再释放小车,打出一条清晰的纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
二、实验题：
11.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接,在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F1,然后释放木板,并用停表记下木板运动到PQ处的时间t。
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a= ;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可) 。
(1)： 保持F1不变,重复实验多次测量,求平均值
解析：由d=at2可得a=。减小偶然误差的主要方法是多次测量,求平均值。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是( )。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是 。(选填选项前的字母)
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
12.某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示。实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (选填“线性”或“非线性”)关系。
(2)a-m图线不经过原点,可能的原因是 ;
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是 。
13.为了探究“加速度与力”的关系,使用如图所示装置进行实验。其中A为光电门,它与数字计时器相连,让小车每次从长木板上的P点处由静止释放,当小车通过光电门时,光束被遮挡的时间Δt可以被测量并记录,小车连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门到释放点P的距离为x,牵引重物的质量为m,当地重力加速度已知。回答下列问题:
(1)小车做加速运动的加速度a的表达式a= ;
(2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是 ;
A.m=5 g B.m=10 g C.m=20 g D.m=200 g
(3)在保持拉力F一定,研究加速度a与小车质量M的关系时,应作出 图像(选填“a-M”或“a-M-1”);
(4)在小车质量不变的情况下,利用多次测量的数据,画出a-F图线如图所示,图线不过坐标原点的原因是 ;图线AB段发生弯曲的原因是 。
14.在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”的结论时,给出了下列器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度尺一把
实验步骤如下:
A.让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用时间t;
B.用刻度尺测量出A1与A2之间的距离x;
C.用刻度尺测量出A1与A2之间的高度;
D.保持A1和A2之间的距离不变,改变斜面倾角,多次重复上述实验步骤,并记录相关数据h、t;
E.以h为纵坐标,1/t2为横坐标,根据实验数据作图。
若在此实验中,能得到一条过坐标原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题(用已知量和测量符号表示):
(1)若忽略一切阻力影响,小车的质量为m,重力加速度为g,则小车的加速度大小a= ,小车所受的合外力大小F= ;
(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式 ;
(3)若考虑阻力影响,在h-1/t2坐标中,图线过原点吗? (选填“过”或“不过”),原因是 。
15.某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m',托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)为测量滑块的加速度a,需测出它在A、B间运动的 和 ,计算a的运动学公式是 。
(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:a=m-μg。
他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ。若要求a是m的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 。
参考答案：
1.A 2.B 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C.8.BD。9.BC。10.BCD。
11.(2)：C解析：由题意可知,F1是水瓶的重力,设绳中拉力为FT,对木板,a=,在M板≫m水时FT≈F1,a=,排除A、B选项;逐渐增加水的质量,将不再满足FT≈F1,而是FT
12.(1)：非线性解析：根据题图乙坐标系中给出的数据连线,可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系。
(2)：存在摩擦力解析：a-m图线不经过原点,可能的原因是未平衡摩擦力或倾角过小,没有完全平衡摩擦力。
(3)：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车(含发射器)的质量
解析：在实验中要求“直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力”需要满足两个条件:①平衡摩擦力;②钩码的质量远小于小车(含发射器)的质量。
13.(1)：a=解析：在误差允许的范围内,利用平均速度表示瞬时速度有v=,利用位移与速度公式表示出小车的加速度;
(2)：D解析：要使重物的重力近似等于绳子的拉力,充当小车的合外力,应使重物的质量远小于小车的质量,故D不合适;
(3)：a-M-1 解析：化曲为直,便于观察分析物理量间的关系。
(4)：平衡摩擦力过度 没有满足吊着重物的质量远小于小车的质量
14.(1)：a=2x/t2(或a=gh/x) F=mgh/x
解析：由h=at2/2得a=2x/t2,或mgh/x=ma得a=gh/x;由牛顿第二定律得:F=ma得:F=mgh/x;
(2)：h= 解析：由x=t2,可得:h=;
(3)：不过 没有平衡摩擦阻力
解析：“不过”,因为没有平衡摩擦阻力。
15.(1)：位移 时间 a=
解析：由x=at2可知,a=,故要测量滑块的加速度a,需要测出它在A、B间运动的位移和时间。
(2)：m'+m 滑块上
解析：要使a是m的一次函数,则应保持不变,故在多次改变m时,应使(m'+m)保持不变,即实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。
第4节 牛顿第三运动定律 同步测试
一、选择题
1.一架中国国际航空CA103客机,中午从天津飞抵香港途中遭遇鸟击。导致前雷达罩受损,机上无人员伤亡。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 ( )
A.小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B.飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C.小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D.主动撞击的一方产生的作用力大
2.如图所示,在短道速滑接力项目的交接过程中,甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中, ( )
A.甲对乙有作用力,乙对甲没有作用力
B.甲、乙之间的作用时间一定相等
C.甲、乙之间的作用力是一对平衡力
D.甲、乙之间的作用力大小相等、方向相反、合力为零
3.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是 ( )
A.F1大于F2
B.G与F2是一对平衡力
C.G与F1是一对作用力与反作用力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
4.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时( )。
A.A与B之间有相互作用力
B.A对B的作用在先,B对A的作用在后
C.B对A的作用力小于A对B的作用力
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
5.我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“遥感二十二号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )。
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
6.物体静止于一斜面上,如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
7.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是 ( )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
8.复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒。当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时,下列说法正确的是 ( )
A.笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用
B.笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用
C.桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对平衡力
D.笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力
9.某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁,小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案,如图所示。关于小磁铁,下列说法中正确的是
( )
A.磁铁受到黑板的吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上
B.磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力
C.磁铁受到五个力的作用
D.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力
10.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,实际上相当于两个人拔河。如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜。则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小
C.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
11.(多选)有一个木块放在水平地面上,如图所示,用弹簧测力计拉着细绳水平牵引木块,弹簧测力计有示数但木块没有移动,以下判断正确的是 ( )
A.涉及木块的作用力和反作用力一共有3对
B.涉及木块的作用力和反作用力一共有4对
C.木块一共受到2对平衡力的作用
D.木块一共受到3对平衡力的作用
12.(多选)跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中 ( )
A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小
B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小
C.运动员所受的支持力和重力相平衡
D.运动员所受的合力一定向上
13.(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上,另一端与斜面体P连接,P与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为 ( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、计算题
14.如图,将完全相同、质量均为4 kg的木块A和B叠放在水平桌面上,在16 N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)此时木块B上表面受到摩擦力Ff1是多少?B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少?
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少?
15.如图所示,物体A重GA=40 N,物体B重GB=20 N,A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,水平力F向右拉物体B,当F=30 N 时,才能将B匀速拉出。则接触面间的动摩擦因数μ多大?
参考答案：
1.C。2.B。3.D。4.A.5.A。6.B。7.B。8.D。9.B。10.B。11.B、C。
12.B、D。13.A、C。
14.【解析】(1)A做匀速运动,水平方向不受力,所以B上表面Ff1=0
下表面Ff2=F1=16 N。
(2)由FN=(mA+mB)g Ff2=μFN 解得μ=0.2。
答案:(1)0 16 N (2)0.2
15.【解析】设接触面间的动摩擦因数为μ,物体A与B间的滑动摩擦力为f1=μGA,物体B与地面间的滑动摩擦力为f2=μ(GA+GB),将B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有F=f1+f2=μ(2GA+GB),解得:μ=0.30。
答案:0.30
第5节 超重和失重 同步测试
一、选择题：
1.下列关于超重和失重的说法正确的是( )。
A.游泳高手可以静躺在水面上,那时的人处于完全失重状态
B.跳水运动员在入水前处于失重状态,入水后短时间内处于超重状态
C.飞船利用火箭发射后,上升过程中处于超重状态,返回地面过程中处于失重状态
D.给物块一个初速度沿斜面上滑,上滑的过程中物块处于超重状态,到最高点后下滑,下滑的过程中物块处于失重状态
2.如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长量为10 cm,运动时弹簧伸长量为9 cm。若重力加速度g=10 m/s2,则升降机的运动状态可能是( )。
A.以a=1 m/s2的加速度加速上升
B.以a=1 m/s2的加速度加速下降
C.以a=9 m/s2的加速度减速上升
D.以a=9 m/s2的加速度减速下降
3.一位在地面上最多可以举起1 500 N重物的人,在某竖直运动的电梯中最多可以举起2 000 N的重物。。该电梯的运动可能是( )
A.以的加速度加速下降 B.以的加速度减速下降
C.以的加速度加速上升 D.以的加速度减速上升
4.如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s)。由图线可知,该人的体重约为650 N,除此之外,还可以得到的信息是( )
A.该人做了两次下蹲—起立的动作 B.该人做了一次下蹲—起立的动作
C.下蹲过程中人处于失重状态
D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
5.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0 kg。若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0 kg,则在这段时间内(重力加速度为g)( )
A.该同学所受的重力变小了
B.电梯一定在竖直向下运动
C.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
6.某质量为50 kg的同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况,如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(选向上为正方向,)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
A.在0~5 s内,该同学对电梯底板的压力为520 N
B.在5~10 s内,该同学对电梯底板的压力为0
C.在10~20 s内,电梯在减速下降,该同学处于超重状态
D.在20~25 s内,该同学对电梯底板的压力为480 N
7.如图所示,在弹簧测力计下挂一重物,用手提着弹簧测力计,使重物在竖直方向上做多种方式的运动。观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。下列说法正确的是( )
A.加速向上运动,弹簧测力计示数小于重力的数值
B.减速向上运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
C.加速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
D.减速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
8.某校科技兴趣小组观察“嫦娥二号”的发射过程后,用实验来模拟卫星的发射。火箭点燃后从地面竖直升空,时刻第一级火箭燃料燃尽后脱落,时刻第二级火箭燃料燃尽后脱落,此后不再有燃料燃烧。实验中测得火箭的图像如图所示,设运动中不计空气阻力,全过程中燃料燃烧时产生的推力大小恒定。下列判断中正确的是( )
A.时刻火箭到达最高点,时刻火箭落回地面
B.火箭在时间内的加速度大小大于重力加速度
C.火箭在时间内的加速度大于时间内的加速度
D.时间内火箭处于超重状态,时间内火箭处于失重状态
9.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是( )。
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
10.（多选）我国选手朱雪莹在2020年蹦床世界杯系列赛巴库站女子网上个人决赛中英勇夺冠。若将弹簧床等效为竖直轻弹簧,一运动员在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度–时间图象如图所示,其中段为曲线,直线与曲线相切于c点,部分关于对称。已知该运动员的质量为45 kg,等效弹簧的劲度系数为,取,不计空气阻力,则( )
A.时弹簧处于原长状态
B.时运动员到达最高处
C.时弹簧的压缩长度为75 cm
D.0~0.3 s内运动员处于失重状态
11.（多选）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中( )
A.人在段做自由落体运动，处于完全失重状态
B.人在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C.人在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D.人在c点，人的速度为零，其加速度为零
12.(多选)神舟飞船返回时,3吨重的返回舱下降到距地面10 km时,下降速度为200 m/s。再减速就靠降落伞了,先是拉出减速伞,16 s后返回舱的速度减至80 m/s,此时减速伞与返回舱分离。然后拉出主伞,主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s,此时飞船距地面高度为1 m,接着舱内4台缓冲发动机同时点火,给飞船一个向上的反冲力,使飞船的落地速度减为零。将上述各过程视为匀变速直线运动,g=10 m/s2。根据以上材料可得( )。
A.减速伞工作期间返回舱处于失重状态
B.主伞工作期间返回舱处于失重状态
C.减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s2
D.每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍
13.(多选)原来做匀速运动的升降机内,有一被拉长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示。现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动情况可能是( )。
A.加速上升 B.减速上升
C.加速下降 D.减速下降
14.美国密执安大学五名学航天工程的大学生搭乘NASA的“Vomit Comet”,参加了“微重力学生飞行机会计划(Reduced Gravity Student Flight Opportunities Program)”。飞行员将飞机开到空中后,让其自由下落,以模拟一种无重力的环境。每次下降过程中,可以获得持续25 s之久的零重力状态,这样大学生们就可以进行不受引力影响的实验。若实验时飞机离地面的高度不得低于500 m,大学生最大可以承受两倍重力的超重状态,设当地重力加速度恒为g=10 m/s2,则飞机的飞行高度至少应为多少?
15..某大型游乐场内,有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好静止。假设座舱开始下落时的高度为80 m,当下落至距地面30 m时,开始对座舱进行制动,座舱的制动过程是匀减速运动。
(1)当座舱从开始到下落了20 m时,质量是60 kg的人对座舱的压力为多大?试说明理由。
(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时,人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少?
参考答案：
1.B 2.B。3.D。4.B。5.D。6.A。7.D。8.D。9.D。10.BC。11.AB．
12.CD。13.BC。
14.答案：自由下落时,飞行员处于完全失重状态,
自由下落的高度:h=gt2,解得h=3 125 m,
25 s末,飞机速度v=gt,v=250 m/s, 学生承受最大压力为FN=2mg,
由牛顿第二定律有:FN-mg=ma, 解得:a=g,竖直向上,
所以减速位移h'=,解得h'=3 125 m,
所以总高度为H=h+h'+500 m=6 750 m。
15.(1)：设座舱距地面30 m时速度为v,h1=80 m-30 m=50 m,h2=30 m。
自由下落过程人和座舱只受重力,此时a=g,由牛顿第二定律得mg-FN1=ma,则FN1=0。
(2)：设座舱距地面30 m时速度为v,h1=80 m-30 m=50 m,h2=30 m。
开始自由下落的阶段,由运动学公式得v2=2gh1。 ①
制动减速阶段,由运动学公式得-v2=-2ah2。 ②
由牛顿第二定律得FN2-mg=ma。 ③
由①②得a=g。 ④ 由③④得FN2=mg。
由牛顿第三定律,人对座椅的压力FN2'=FN2,则=。
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