第四章 运动和力的关系【A卷•素养提升卷】-2024-2025学年高一物理单元速记·巧练（人教版2019必修第一册）

2024-2025学年高一物理单元速记·巧练（人教版2019必修第一册） 第四章 运动和力的关系 （A卷•素养提升卷） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题(本题共6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 B．图（a）中的斜面是完全光滑的 C．图（b）实验中因为不存在没有摩擦阻力的斜面，所以该实验结论与实际不符 D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论 【答案】D 【详解】A．图（a）通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得自由落体运动为匀变速直线运动的结论，故A错误； B．图（a）中的斜面不可能是完全光滑的，选项B错误； C．图（b）实验中因为不存在没有摩擦阻力的斜面，小球不可能上升到等高的位置，但是通过合理外推得出的实验结论同样与实际相符，选项C错误； D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，选项D正确。 故选D。 2．如下图所示的情景中，下列说法正确的是（    ） A．雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时惯性不变 C．滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 【答案】C 【详解】A．雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误； B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误； C．惯性只由质量决定，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确； D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，不一定惯性小，故D错误。 故选C。 3．如图所示，一辆具有长方形车厢的小车内有两根长为L的绳子，绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端系在车顶前后相距为L的a、b两点上，小车先在水平的路面上行驶，后在上坡路段行驶，则下列说法正确的是（　　） A．在水平路面匀速行驶时，绳对a点的拉力为 B．在上坡路段匀速行驶时，绳对a点的拉力小于对b点的拉力 C．在水平路面上加速行驶时，加速度越大，绳对a点的拉力就越大 D．在上坡路段匀速行驶时，坡度越大两绳对小球的拉力的合力就越大 【答案】B 【详解】A．在水平路面匀速行驶时，两绳拉力相等，合力等于重力，由平衡可得 可得一根绳上拉力的大小为 选项A错误； BD．在上坡路段匀速行驶时，小球受力平衡，两绳对小球的拉力的合力等于重力，若坡面的倾角为θ可知 可知 即绳的拉力小于绳的拉力，所以B正确，D错误； C．在水平路面上加速行驶时 加速度越大，绳的拉力就越大，绳的拉力的竖直分力也增大，则绳的拉力竖直分力减小，即绳的拉力减小，故C错误。 故选B。 4．如图是某物理兴趣小组从某时刻开始计时，取向上为位移正方向画出的无人机竖直上升时的位移一时间图象，则从图象中分析可知（    ） A．无人机前1s处于失重状态 B．前3s无人机速度不变 C．前4s内无人机处于超重状态 D．3~4s无人机加速下降 【答案】A 【详解】ABC．前1s无人机速度减小，加速度向下，处于失重状态，故A正确，BC错误； D．1~3s无人机悬停，速度为0；3~4s无人机匀速下降，故D错误。 故选A。 5．如图所示，A、B两物块叠放在水平地面上，质量分别为，，用水平向右的拉力F作用在B上，A、B间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A．如果静止，则A受到的摩擦力向右 B．如果静止，则B共受到4个作用力 C．如果一起向右做匀加速直线运动，B受到A的摩擦力水平向右 D．如果地面光滑，一起向右做匀加速直线运动，不能超过 【答案】D 【详解】AB．以A为研究对象，在竖直方向受到重力、B的支持力，由于牵引后A、B静止，由平衡条件可知，A在水平方向合力为0，A与B之间无摩擦力，以B为研究对象，在竖直方向受到重力、地面的支持力、A对B的压力，水平拉力F，地面对B的摩擦力，共5个力，故AB错误； C．如果AB一起向右做匀加速直线运动，则A受B向右的摩擦力，由牛顿第三定律可知，B受到A的摩擦力水平向左，故C错误； D．如果地面光滑，恰好一起向右做匀加速直线运动，对A由牛顿第二定律有 对整体，由牛顿第二定律有 联立解得 即一起向右做匀加速直线运动，不能超过，故D正确。 故选D。 6．如图所示，水平地面上一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，油桶质量分布均匀且均为m，在车厢底一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶C，自由摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A、B的支持，和汽车一起保持静止，下列说法正确的是（  ） A．汽车在水平面上保持静止时，C受A对它的支持力为 B．汽车向左加速时，A对C的支持力变小 C．汽车向左加速时，B对C的支持力变小 D．要使C不发生滚动，汽车向左加速的最大加速度为 【答案】B 【详解】A．对桶C受力分析如图 由几何关系知 由对称性知 由平衡条件有 得 故A错误； BC．货车向左做匀加速直线运动时，由 则 即A对C的支持力变小，B对C的支持力变大，故B正确，C错误； D．当汽车加速度向左，要使C不发生滚动，即C将要脱离A时，A对C的支持力为零，竖直方向上 水平方向上 得 故D错误。 故选B。 二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 7．如图所示，某次冰球比赛中，运动员用冰球杆沿不同方向击打冰球上的不同部位，冰球的运动状态随之发生改变。这个事例说明（　　） A．力可以改变物体的运动状态 B．力的作用效果与力的方向有关 C．力的作用效果与力的作用点无关 D．物体的运动需要力来维持 【答案】AB 【详解】A．冰球比赛中，运动员用冰球杆击打冰球，冰球的运动状态随之发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确； BC．运动员用冰球杆沿不同方向击打冰球上的不同部位，冰球的运动状态随之发生改变，说明力的作用效果与力的方向和力的作用点都有关，故B正确，C错误； D．由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，力是改变运动状态的原因，故D错误。 故选AB。 8．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，以下生活现象关于惯性理解正确的是（　　） A．拍打衣服上的灰尘，是利用了惯性 B．跳远时我们要助跑，助跑速度越大，惯性越大 C．坐车时我们要系安全带，是为了减小惯性 D．电动自行车与大货车在等红绿灯时，电动自行车容易启动，是因为其质量小，惯性小 【答案】AD 【详解】A．拍打衣服上的灰尘，是利用了惯性，故A正确； B．跳远时我们要助跑，助跑速度越大，惯性不变，故B错误； C．坐车时我们要系安全带，是为了减小惯性带来的危害，故C错误； D．电动自行车与大货车在等红绿灯时，电动自行车容易启动，是因为其质量小，惯性小，故D正确。 故选AD。 9．过年了，到处都挂着喜庆的灯笼。一写有“新年快樂”的四个灯笼用一橡皮筋悬挂在路旁的树枝上，灯笼质量都为m，四个灯笼间都用轻绳拴连。突然，挂着“樂”字灯，笼的绳子断了。在绳断的一瞬间，（    ） A．“樂”字灯笼的加速度为g B．“新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度为 C．橡皮筋对“新”字灯笼的拉力为 D．“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为 【答案】AC 【详解】A．在绳断的一瞬间，“樂”字灯笼只受重力作用，加速度为g，故A正确； B．绳未断前，对四个灯笼受力分析可得，橡皮筋的弹力为 在绳断的一瞬间，橡皮筋的弹力不发生突变，根据牛顿第二定律 解得“新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度为 故B错误； C．在绳断的一瞬间，橡皮筋的弹力不发生突变，橡皮筋对“新”字灯笼的拉力为，故C正确； D．对“新”字灯笼的受力分析，根据牛顿第二定律 解得“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为 故D错误。 故选AC。 10．如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F有可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】对物块在斜面所在的平面内上受力分析如图所示    当恒力F方向与对角线ac垂直时，恒力F最小，根据几何关系可知 由于 故选BD。 三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共20分） 11．某同学在实验室利用图甲所示的装置进行“验证牛顿运动定律”的实验。 (1)对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是 （填字母序号）。 A．取下沙和沙桶 B．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 (2)实验中，已经测出小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，若要将沙和沙桶的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是 。 (3)在实验操作中，下列说法正确的是 。 A．求小车运动的加速度时，可直接用公式求出 B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要重新平衡摩擦力 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 (4)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力，也没有记下沙和沙桶的总质量。但在实验中满足沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M。图乙为该同学利用实验数据所画出的小车的加速度a与小车质量的倒数的关系图像。取，根据图像可求出沙和沙桶的总质量约为 kg。 【答案】(1)AB (2)沙和沙桶的总质量远小于小车的质量（或） (3)BD (4)0.02 【详解】（1）ABD．平衡摩擦力时使小车所受重力沿木板方向分力与小车所受摩擦力平衡，故需要把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度，取下沙和沙桶，然后轻推一下小车，使小车做匀速直线运动，故AB正确，D错误； C．为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，应让打点计时器工作，故C错误。 故选AB。 （2）设小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，根据牛顿第二定律得 解得 则绳子的拉力 可知当沙和沙桶的总质量远小于小车质量时，小车所受的拉力等于沙和沙桶的总重力，所以应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。 （3）A．本实验是“验证牛顿运动定律”，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误； B．使用打点计时器时，由于实验过程非常短暂，所以为了得到更多的数据和使得计时器稳定工作，应该先接通电源，后释放纸带，故B正确； C．平衡摩擦力后有 小车质量改变时，总满足 与小车质量无关，所以不用再调节木板的倾斜角度，即不需要改变垫入的小木块的厚度，故C错误； D．本实验涉及多个变量，实验时需要先控制其他变量恒定，改变其中一个变量，所以采用的是控制变量法，故D正确。 故选BD。 （4）对小车，根据牛顿第二定律，有 变形后得 图像斜率表示细绳的拉力，则有 由于沙和沙桶的总质量远小于小车质量，则沙和沙桶的总重力近似等于细绳的拉力，所以沙和沙桶的总质量约为 12．图甲为“探究加速度与力、质量的关系” 装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和动滑轮连接起来，拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，用于测小车受到拉力的大小。 （1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 （填字母代号）。 A．在补偿阻力时，应将拉力传感器、钩码通过滑轮用细绳拴在小车上 B．连接拉力传感器和小车的细绳应与长木板平行 C．补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新补偿阻力 D．小车释放前应靠近打点计时器，但应先释放小车，再接通电源 （2）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。 （3）某实验小组在小车加速下滑过程中得到如图乙所示一条纸带的一部分，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了各段的长度，相邻两计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是 点。小车的加速度大小为 。（计结果保3位有效数字） （4）小组某同学保持小车质量M不变，根据测量数据作出了小车的加速度a和合外力F的图线，如图丙所示： ①下列分析正确的是 （填字母代号）； A．图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力 B．图线不过原点的原因可能是平衡摩擦力时木板的倾角过大，平衡摩擦过度 C．若小车的质量M过大，图线上部分可能会弯曲 ②若牛顿第二定律成立，则利用图丙可否求出小车的质量M？如果能请直接求出M，如果不能请说明理由。 。 【答案】 B 不需要 A 1.49 B 见解析 【详解】（1）[1]A．在补偿阻力时，应将拉力传感器、钩码撤去，细绳从小车上拿去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故A错误； B．若连接拉力传感器和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子拉力的一个分力等于小车所受的外力，这样导致误差增大，故B正确； C．补偿阻力后长木板的位置不能移动，但每次改变小车的质量时，小车的重力沿木板的分力和小车受到的阻力仍能抵消，不需要重新补偿阻力，故C错误； D．实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，因此要求小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车，故D错误。 故选B。 （2）[2]由于本实验中的拉力传感器可以直接读出绳上的拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量； （3）[3]依题意，物块做加速运动，相同时间间隔内的位移会逐渐增大，所以在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点； [4][5]相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两点的时间间隔为 根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为 代入数值得 （4）①[6]AB．由图丙可知，图线不过原点，当拉力为0时就有加速度，说明平衡摩擦力时木板末端拾的太高，平衡摩擦力过度了，故A错误，B正确； C．本实验装置不需要满足当m远小于M的条件，因此小车质量M过大不会造成图线上部弯曲，故C错误。 故选B。 ②[7]根据图像，可知 F+F0=Ma 变形有 结合图像有 kg =1.0kg 则 M=1.0kg 四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分） 13．如图，某滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡上的雪道匀加速直线下滑，开始下滑后3s内下降的高度为12m，重力加速度大小为，，，求： （1）下滑3s时，滑雪爱好者的速度大小； （2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）下滑3s时，滑雪爱好者沿雪道下滑的距离为 由 解得 （2）根据运动学公式 根据牛顿第二定律 根据平衡 又 解得 14．无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 【答案】（1）180N；（2）8s；（3）140N 【详解】（1）配送车匀速行驶，则受力平衡，故有 f1= （2）关闭配送车的电机，根据牛顿第二定律有 f1=ma 根据速度与时间的公式有 解得 s （3）发现前方处有一静立的人，要使配送车能在人前处停止，则配送车的位移为9m，根据速度与位移的公式有 根据牛顿第二定律有 解得 N 15．如图所示，某传送带与地面倾角之间距离，传送带以的速率转动．质量为，长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数，下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带端并处于静止状态．现在传送带上端无初速地放一个质量为的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（小物块视为质点，假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，）．则： （1）若传送带顺时针转动，求小物块刚从处下滑时的加速度大小； （2）若传送带逆时针转动，求小物块从滑到的时间； （3）在上述第（2）问基础上，从物块滑上木板开始计时，求之后小物块运动的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）若传送带顺时针转动，对小物块进行受力分析，在沿传送带方向根据牛顿第二定律 解得 （2）若传送带逆时针转动，对小物块进行受力分析，在沿传送带方向根据牛顿第二定律 解得 当小物块与传送带共速时，小物块 故小物块先以加速到与传送带速度相同后，以继续加速在B点 解得 或（舍去） 所以小物块从A滑到B的时间为 解得 （3）小物块滑到B点时的速度为 小物块滑上木板后，水平方向之受到摩擦力，根据牛顿第二定律 解得 对木板受力分析，受到水平向左的小物块给的滑动摩擦力和水平向右的地面给的滑动摩擦力，则根据牛顿第二定律 解得 则小物块和木板共速时 解得 ， 小物块和木板共速后相对静止，一起减速到静止，此过程根据牛顿第二定律 解得 则减速时间为 则，从物块滑上木板开始计时，之后小物块运动的总时间为 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一物理单元速记·巧练（人教版2019必修第一册） 第四章 运动和力的关系 （A卷•素养提升卷） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题(本题共6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 B．图（a）中的斜面是完全光滑的 C．图（b）实验中因为不存在没有摩擦阻力的斜面，所以该实验结论与实际不符 D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论 2．如下图所示的情景中，下列说法正确的是（    ） A．雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B．喷洒农药无人机（包括携带的药液）在进行喷洒工作时惯性不变 C．滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D．磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 3．如图所示，一辆具有长方形车厢的小车内有两根长为L的绳子，绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端系在车顶前后相距为L的a、b两点上，小车先在水平的路面上行驶，后在上坡路段行驶，则下列说法正确的是（　　） A．在水平路面匀速行驶时，绳对a点的拉力为 B．在上坡路段匀速行驶时，绳对a点的拉力小于对b点的拉力 C．在水平路面上加速行驶时，加速度越大，绳对a点的拉力就越大 D．在上坡路段匀速行驶时，坡度越大两绳对小球的拉力的合力就越大 4．如图是某物理兴趣小组从某时刻开始计时，取向上为位移正方向画出的无人机竖直上升时的位移一时间图象，则从图象中分析可知（    ） A．无人机前1s处于失重状态 B．前3s无人机速度不变 C．前4s内无人机处于超重状态 D．3~4s无人机加速下降 5．如图所示，A、B两物块叠放在水平地面上，质量分别为，，用水平向右的拉力F作用在B上，A、B间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A．如果静止，则A受到的摩擦力向右 B．如果静止，则B共受到4个作用力 C．如果一起向右做匀加速直线运动，B受到A的摩擦力水平向右 D．如果地面光滑，一起向右做匀加速直线运动，不能超过 6．如图所示，水平地面上一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，油桶质量分布均匀且均为m，在车厢底一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶C，自由摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A、B的支持，和汽车一起保持静止，下列说法正确的是（  ） A．汽车在水平面上保持静止时，C受A对它的支持力为 B．汽车向左加速时，A对C的支持力变小 C．汽车向左加速时，B对C的支持力变小 D．要使C不发生滚动，汽车向左加速的最大加速度为 二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 7．如图所示，某次冰球比赛中，运动员用冰球杆沿不同方向击打冰球上的不同部位，冰球的运动状态随之发生改变。这个事例说明（　　） A．力可以改变物体的运动状态 B．力的作用效果与力的方向有关 C．力的作用效果与力的作用点无关 D．物体的运动需要力来维持 8．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，以下生活现象关于惯性理解正确的是（　　） A．拍打衣服上的灰尘，是利用了惯性 B．跳远时我们要助跑，助跑速度越大，惯性越大 C．坐车时我们要系安全带，是为了减小惯性 D．电动自行车与大货车在等红绿灯时，电动自行车容易启动，是因为其质量小，惯性小 9．过年了，到处都挂着喜庆的灯笼。一写有“新年快樂”的四个灯笼用一橡皮筋悬挂在路旁的树枝上，灯笼质量都为m，四个灯笼间都用轻绳拴连。突然，挂着“樂”字灯，笼的绳子断了。在绳断的一瞬间，（    ） A．“樂”字灯笼的加速度为g B．“新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度为 C．橡皮筋对“新”字灯笼的拉力为 D．“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为 10．如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F有可能是（　　） A． B． C． D． 三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共20分） 11．某同学在实验室利用图甲所示的装置进行“验证牛顿运动定律”的实验。 (1)对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是 （填字母序号）。 A．取下沙和沙桶 B．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 (2)实验中，已经测出小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，若要将沙和沙桶的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是 。 (3)在实验操作中，下列说法正确的是 。 A．求小车运动的加速度时，可直接用公式求出 B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要重新平衡摩擦力 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 (4)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力，也没有记下沙和沙桶的总质量。但在实验中满足沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M。图乙为该同学利用实验数据所画出的小车的加速度a与小车质量的倒数的关系图像。取，根据图像可求出沙和沙桶的总质量约为 kg。 12．图甲为“探究加速度与力、质量的关系” 装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和动滑轮连接起来，拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，用于测小车受到拉力的大小。 （1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 （填字母代号）。 A．在补偿阻力时，应将拉力传感器、钩码通过滑轮用细绳拴在小车上 B．连接拉力传感器和小车的细绳应与长木板平行 C．补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新补偿阻力 D．小车释放前应靠近打点计时器，但应先释放小车，再接通电源 （2）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。 （3）某实验小组在小车加速下滑过程中得到如图乙所示一条纸带的一部分，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了各段的长度，相邻两计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是 点。小车的加速度大小为 。（计结果保3位有效数字） （4）小组某同学保持小车质量M不变，根据测量数据作出了小车的加速度a和合外力F的图线，如图丙所示： ①下列分析正确的是 （填字母代号）； A．图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力 B．图线不过原点的原因可能是平衡摩擦力时木板的倾角过大，平衡摩擦过度 C．若小车的质量M过大，图线上部分可能会弯曲 ②若牛顿第二定律成立，则利用图丙可否求出小车的质量M？如果能请直接求出M，如果不能请说明理由。 。 四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分） 13．如图，某滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡上的雪道匀加速直线下滑，开始下滑后3s内下降的高度为12m，重力加速度大小为，，，求： （1）下滑3s时，滑雪爱好者的速度大小； （2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数。 14．无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 15．如图所示，某传送带与地面倾角之间距离，传送带以的速率转动．质量为，长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数，下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带端并处于静止状态．现在传送带上端无初速地放一个质量为的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（小物块视为质点，假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，）．则： （1）若传送带顺时针转动，求小物块刚从处下滑时的加速度大小； （2）若传送带逆时针转动，求小物块从滑到的时间； （3）在上述第（2）问基础上，从物块滑上木板开始计时，求之后小物块运动的总时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$