第四章 运动和力的关系 章末达标检测题 一、单选题 1．对研究对象准确受力分析是学习力学的基础和前提，对下列“画阴影”的物体受力分 析正确的是（　　） A． B． C． D． 球静止，接触面光滑 球静止，斜面光滑 物体冲上粗糙斜面 两物体一起水平向右做加速直线运动 2．如图甲，某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作，用计算机采集到的压力 传感器读数随时间变化的 F-t 图象如图乙，则（　　） A．该同学重力约为 500N B．该同学重力约为 700N C．该同学完成了两次下蹲和起立 D．该同学完成了四次下蹲和起立 3．下列对牛顿第一定律的理解正确的是（　　） A．物体的速度越快越难以停下，所以物体的速度越快惯性越大 B．物体的加速度越大速度改变越快，所以加速度越大惯性越小 C．物体运动状态发生变化时必定受到外力的作用 D．物体不受外力作用时可能处于静止状态 4．物体 A、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比 mA : mB =3 : 2 。现用水平 5N 的拉 力作用在物体 A 上，如图所示，则 A 对 B 的拉力大小等于（　　） A．2N B．2.5N C．3N D．5N 5．如图所示，A、B、C 三球的质量均为 m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端 与 A 球相连，A、B 间由一轻质细线连接，B、C 间由一轻杆相连。倾角为  的光滑斜 面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被 烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．A 球的加速度沿斜面向上，大小为 g sin  B．C 球的受力情况未变，加速度为 0 C．B、C 两球的加速度均沿斜面向下，大小均为 2 g sin  D．B、C 之间杆的弹力大小为 0 6．足球场上，足球受到运动员头部的作用力改变了足球的运动方向，运动员的头部受 到了足球的作用力，感到疼痛。下列说法正确的是（　　） A．运动员对足球的作用力大于足球对运动员的作用力 B．这两个力大小相等，方向相反，合力为 0 C．运动员对足球的作用力比足球对运动员的作用力更早产生 D．这两个力一定会同时消失 7．如图所示，天花板上用细绳吊起用轻弹簧相连的两个小球 A、B，它们的质量分别 是 2m 、 3m ，两小球均保持静止。已知重力加速度为 g。当突然剪断细绳时，小球 A 与小球 B 的加速度大小分别为（　　） 5 A．0、 g 3 B．g、0 5 C． g 、0 2 5 5 D． g 、 g 3 2 8．如图甲所示，物块 A 叠放在木板 B 上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑， A、B 间的动摩擦因数 μ=0.2，现对 A 施加一水平向右的拉力 F，测得 B 的加速度 a 与拉力 F 的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 取 g=10m/s2）（　　） A．A、B 间的最大静摩擦力为 24N B．当 F<24N 时，A、B 都相对地面静 止 C．A 的质量为 4kg D．B 的质量为 24kg 二、多选题 9．我校趣味运动会上，物理老师用乒乓球拍托球跑，球、球拍与人保持相对静止，球 拍与水平方向的夹角为  ，如图甲所示。图乙是在倾角为  的静止斜面上用竖直挡板挡 住与甲图中相同的球，忽略空气阻力和一切摩擦，重力加速度为 g，下列说法正确的 是（　　） A．物理老师可能托着球做匀速直线运动 B．球拍和斜面对球的弹力一定相等 C．甲图中球所受合力大小等于乙图中挡板对球的弹力大小 D．物理老师可能托着球以大于 g tan  的加速度做匀加速直线运动 10．某一实验室的传送装置如图所示，其中 AB 段是水平的，长度 LAB=6m，BC 段是 o 倾斜的，长度 LBC=5m，倾角为 37 ，AB 和 BC 在 B 点通过一段极短的圆弧连接（图 中未画出圆弧），传送带 v=4m/s 的恒定速率顺时针运转。现将一个工件（可看成质 点）无初速度地放在 A 点。已知工件与传送带间的动摩擦  =0.5，已知：重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A．工件第一次到达 B 点所用的时间 1.9s B．工件沿传送带 BC 向上运动的最大位移为 4m C．工件沿传送带运动，仍能回到 A 点 D．工件第一次返回 B 点后，会在传送带上来回往复运动 11．物体 A、B、C 叠放在水平桌面上，用水平力 F 拉 B，使三者一起匀速向右运动， 则（　　） A．物体 B 对物体 C 的摩擦力水平向右 B．物体 B 对 A 物体的摩擦力水平向左 C．物体 A 对桌面的摩擦力水平向右 D．桌面对物体 A 的作用力方向斜向左上方 12．一兴趣小组制作了一个简易的“水平加速度测量仪”，其内部结构如图所示，在沿 水平方向安装的固定光滑杆上套一个质量为 m  0.1kg 的小球，小球两侧分别与劲度系 数均为 k  5N / m 的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与盒子内壁连接．当盒子水平静止时， 两根轻弹簧均处于自然长度，滑块上的指针指在 O 点，可通过标尺测出小球的位移． 将盒子固定在车上，车沿水平直线行驶，且横杆与车身平行，某时刻发现指针向左偏 离 O 点的距离为 x  2cm ，弹簧的变化始终在弹性限度内．以下说法中正确的是（ ） A．该车可能正在向左运动 B．此时该车的加速度方向向右 C．此时该车的加速度大小为 1m / s 2 D．此时该车的加速度大小为 2m / s 2 三、实验题 13．某组同学设计了“探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 的关系”实验。图甲为 实验装置简图，A 为小车，B 为电火花计时器，C 为装有细砂的小桶，D 为一端带有定 滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力 F 等于细砂和小桶的总重力，小车运 动的加速度 a 用纸带上打出的点求得。（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已 知实验所用电源的频率为 50Hz。 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题： （1）在打点计时器打出 B 点时，物块的速度大小为______m/s。（保留两位有效数 字） （2）物块的加速度大小为______m/s2。（保留两位有效数字） （3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的 a-F 图像 可能是图中的图线（______） A、 B、 C、 14．某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两 块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的 小车 A、B 放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点 计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它 们同时打开或关闭.实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩 码，再接通电源使打点计时器开始工作，打点稳定后，甲将两辆小车同时释放.在小车 撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带，通过分析 处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验。请回答以下问题： （1）如下图所示为小车 A 后面的纸带，纸带上的 0、1、2、3、4、5、6 为每隔 4 个 打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图中标注，单位为 cm.打点计时器所 用电源的频率为 50 Hz，则小车 A 的加速度 a1＝________ m/s2(保留两位有效数字). 同样测出车 B 的加速度 a2，若 a1 : a2 近似等于________，就可说明质量一定的情况下， 物体的加速度与其受到的合外力成正比. （2）丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点 到最后一个打印点间的距离 x1、x2，也能完成实验探究.他的验证方法是________； （3）下列操作中，对减少实验误差有益的是________； A．换用质量大一些的钩码 B．换用质量大一些的小车 C．平衡小车运动受到的摩擦力时，将细线与小车连接起来 四、解答题 15．如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 A ，质量 mA  4kg ，上表面光滑，小车 与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块 B 置于 A 的最右端， B 的 质量 mB  1kg 。现对 A 施加一个水平向右的恒力 F  4N ， A 运动一段时间后，小车左 端固定的挡板与 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A 、 B 粘合在一起，共同在 F 的作 用下继续运动，碰撞后经时间 t  5s ，二者的速度达到 vt  8m/s 。求： （1） A 开始运动时加速度 a 的大小； （2） A 、 B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小； （3） A 的上表面长度 l 。 16．如图所示，一木板 B 放在水平地面上，木块 A 放在 B 的上面，A 的右端通过水平 轻质弹簧秤（劲度系数 k=500N/m）固定在直立的墙壁上，用力 F=28N 向左拉动 B，使它向左匀速运动，这时弹簧的伸长量恒为 2cm。已知 A、B 两物体的质量分别 为 mA  4kg 、 mB  4kg 。 g  10m / s 2 ，求： （1）弹簧弹力大小； （2）B 与地面间的动摩擦因数。 17．如下图（甲）所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为 L， 导轨一端通过导线与阻值为 R 的电阻连接，导轨上放一质量为 m 的金属杆。金属杆与 导轨的电阻忽略不计，匀强磁场的方向竖直向下。现用与导轨平行的恒定拉力 F 作用 在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动，当改变拉力的 F 大小时，金属杆相对应的匀 速运动速度 v 也会变化，v 和 F 的关系如题图（乙）所示。（取 g=10m/s2） （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？ （2）若 m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，求磁感应强度 B 和金属杆与导轨间的动摩 擦因数  各为多大？ 18．2020 年 1 月 24 日 4 时 30 分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运 载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。如图所示为 长征五号系列运载火箭其箭体长度 56.97 米，火箭起飞质量为 860 吨，初始的推力是 10524 千牛。求： （1）火箭竖直向上起动时的加速度为多少？ （2）随着火上升过程中燃料的消耗，火箭的质量减小，其加速度将如何变化？（忽略 空气阻力） 参考答案 1．B 2．A 3．C 4．A 5．D 6．D 7．C 8．D 9．BC 10．ABD