第四章单元综合评估Word文件下载.docx
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B．车做匀减速运动
C．车的加速度方向向右
D．车的加速度方向向左
【答案】 C
3．如右图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的（ ）
A．F1 B．F2
C．F3D．F4
【解析】 因OB处于竖直状态，则线BA中无作用力，故球A只受重力、OA拉力和外力F，由平衡条件知该力可能是图中F2、F3，故BC正确．
【答案】 BC
4.
右图中只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的．如果用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上不动，则物体A受到的摩擦力的情况是（ ）
A．左、右都受向上的摩擦力
B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力
C．左、右都受向下的摩擦力
D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力
【解析】 B物体左面是光滑的，说明B左侧只受水平力F的作用，B右侧受到向上的摩擦力，与其重力的合力为零．A物体左侧受B右侧施加的向下的摩擦力，还受到向下的重力，A物体右侧一定受向上的摩擦力．
【答案】 D
5.
如图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑，现加一个竖直向下的力F作用在物体上，则施加恒力F后物体的加速度将（ ）
A．增大B．减小
C．不变D．无法判断
【解析】 施加力F前，mgsinθ－μmgcosθ＝ma①
施加力F后，（mg＋F）sinθ－μ（mg＋F）cosθ＝ma′②
得
＝
<
1，故a′>
a.
6.
如右图所示，几个不同倾角的光滑斜面，有共同的底边，顶点在同一竖直线上，若小物块从斜面顶端由静止开始下滑，滑到底端所用时间最短的倾角为（ ）
A．30°
B．45°
C．60°
D．75°
【解析】 设斜面倾角为θ，底边长为l，则斜面长x＝l/cosθ，物体沿斜面下滑的加速度a＝gsinθ，下滑到底端所用的时间t＝
，当sin2θ＝1，即θ＝45°
时，t最小，下滑时间最短．
【答案】 B
7.
质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A紧靠墙壁，如右图所示．今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间（ ）
A．A球的加速度为F/2mB．A球的加速度为零
C．B球的加速度为F/2mD．B球的加速度为F/m
【解析】 有F存在时，弹簧的弹力FT＝F；
撤去F的瞬间，弹簧未来得及伸长，弹力仍然为FT，对B球：
由FT＝mBaB，得B球的加速度aB＝F/m，A球加速度为零，故正确答案为BD.
【答案】 BD
8.
如右图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不超过（ ）
A．2FB．F/2
C．3FD．F/3
【解析】 用水平力F拉B时，A、B刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时的A、B间的摩擦力为最大静摩擦力．
先用整体法考虑，对A、B整体：
F＝（m＋2m）a，
再将A隔离可得A、B间最大静摩擦力：
Ffm＝ma＝F/3，
若将F′作用在A上，隔离B可得：
B能与A一起运动，而A、B不发生相对滑动的最大加速度a′＝Ffm/2m；
再用整体法考虑，对A、B整体：
F′＝（m＋2m）a′＝F/2.
9.
如右图所示，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
【解析】 用正交分解法先求合力，再根据牛顿第二定律求加速度．
对木块进行受力分析，受到4个力作用：
重力mg、支持力FN、拉力F、摩擦力Ff.以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴，如图所示，建立直角坐标系．由牛顿第二定律得：
Fcosα-Ff=ma①
F·
sinα＋FN－mg＝0②
又因为Ff＝μFN③
由①②③可得a＝
.故选D.
10.
如右图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（右图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内，如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是（ ）
A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动
【解析】 本题考查力的合成与分解、共点力的平衡条件．根据共点力的平衡条件，两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力大小，绳子的拉力等于重物的重力，增加绳的长度，不会改变绳子的拉力大小，也不会改变二者的合力，A项错误；
增加重物的重力，绳子的拉力也会变大，两根绳子拉力的合力变大，B项正确；
将手指向下移动，绳子上的拉力不变，但是两根绳子的夹角变小，两根绳子上拉力的合力变大，C项正确；
同理，将手指向上移动，两根绳子的夹角变大，两根绳子上拉力的合力变小，D项错误．
二、非选择题
11．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如右图
所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该做a与 的图象．
（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-_去图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？
【解析】
（1）只有M与m满足M≫m才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．
（2）由于a∝_，所以a-_图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与_的图象．
（3）两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F大（或乙中盘及盘中砝码的质量大）．
【答案】
（1）M≫m
（2）_ （3）拉力不同
12.
如右图所示，一细线的一端固定于倾角为45°
的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．当滑块至少以多大加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零．当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线的拉力大小为多少？
【解析】 小球跟滑块的加速度相同，当小球对滑块压力刚好为零时，小球只受重力mg和拉力F作用．
根据牛顿第二定律有：
Fcosθ=ma①
Fsinθ－mg＝0②
联立①②两式，并将θ＝45°
代入得a＝g.
当a＝2g>
g时，小球将“飘”起来，根据①②两式，将a＝2g代入得F＝
mg，θ＝arcsin
45°
.
【答案】 g
mg
13.
为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距．已知某地高速公路的最高限速v=110km/h（右图），假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速的时间t=0.50s，刹车时汽车受到的阻力大小为车重的0.40倍，则该高速公路上汽车之间的安全车距至少为多少？
（g取10m/s2）
【解析】 高速公路的最高限速为v=110km/h=30.56m/s.
由牛顿第二定律得，汽车刹车时的加速度为
a=_=kg=0.40×
10m/s2=4.0m/s2
如果汽车以最高限速行驶，在司机的反应时间内，汽车做匀速直线运动，则运动的距离为
x1=vt=30.56×
0.50m=15.28m
汽车从最高限速开始刹车到停止所通过的距离为
x2=_=_m=116.74m
所以该高速公路上汽车间的距离至少为
x=x1+x2=15.28m+116.7m=132.02m.
【答案】 132.02m
14．如右图所示，有一水平传送带以10m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送16m的距离所需时间为多少？
（取g＝10m/s2）
【解析】 以传送带上轻放的物体为研究对象，如右图所示在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v0=0的匀加速运动．据牛顿第二定律
有水平方向：
Ff=ma①
竖直方向：
FN－mg＝0②
Ff＝μFN③
由式①②③解得a＝5m/s2
设经时间t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式vt＝v0＋at1④
解得t1＝2s，时间t1内物体的位移．
x1＝
at12＝
×
5×
22m＝10m<
16m
物体位移为10m时，物体的速度与传送带的速度相同，物体在2s后不受摩擦力，开始做匀速运动．
x2＝v2t2，v2＝10m/s，而x2＝x－x1＝（16－10）m＝6m
所以t2＝0.6s，则传送16m所需时间为t＝t1＋t2＝2.6s.
【答案】 2.6s
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