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高一物理第四章B
考试范围：第四章；考试时间：75分钟；
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题)
未命名
一、单选题（每题4分)
1．下列关于惯性的说法正确的是：（ ）
A．物体处于完全失重状态时，惯性也完全失去了
B．物体运动速度越大，它具有的惯性越大，所以越不容易停下来。
C．惯性大小只由其质量决定，与物体的受力情况、运动情况等均无关
D．物体的惯性是永远存在的，但并不是永远在起作用，如静止的汽车其惯性就没起任何作用
2．下列情况不可能存在的是
A．物体速度很大，但惯性很小 B．物体的惯性很大，但质量很小
C．物体的体积很大，但惯性很小 D．物体所受合外力很大，但惯性很小
3．两个磁铁叠在一起，其中A磁铁的S极和B磁铁的N极接触，如图所示，关于A、B之间的弹力以及B与水平桌面之间的弹力理解正确的是
A．磁铁B对A的支持力大小与A的重力相等
B．磁铁B对A的支持力大小大于A的重力
C．磁铁B对水平桌面的压力大于A、B的总重力
D．磁铁B对水平桌面的压力小于A、B的总重力
4．关于超重与失重的说法中，下列说法中正确的是（）
A．超重就是物体的重力增加了 B．失重就是物体的重力减少了
C．完全失重就是物体不受重力 D．完全失重的物体的加速度等于重力加速度
5．如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用，已知物体P沿斜面加速下滑，现保持F的方向不变，使其减小，则加速度
A．一定变大 B．一定变小
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
6．如图所示光滑竖直圆槽，AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点．若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1，t2，t3，则（）
A．t1＜t2＜t3 B．t1＞t2＞t3 C．t1=t2=t3 D．t1=t2＜t3
7．如图所示，水平地面上有两个完全相同的木块A、B，在水平推力F作用下一起向右加速运动，用FAB表示A、B间的相互作用力（ ）
A．若地面是完全光滑的，则FAB=F
B．若地面是完全光滑的，则FAB= F/2
C．若地面与木块间的动摩擦因数为μ，则FAB＞F/2
D．若地面与木块间的动摩擦因数为μ，则FAB＜F/2
8．关于单位制，下列说法中正确的是( )
A．kg、m/s、N是导出单位 B．kg、m、s是基本单位
C．在国际单位制中，力的基本单位是F D．在国际单位制中，力的单位是根据弹簧拉物体的大小定义的
二、多选题（每题4分，漏选得2分，有错选不得分)
9．如图所示，两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上，则
A．弹簧秤的示数是26N
B．弹簧秤的示数是50N
C．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
D．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
10．如图所示，球质量是球质量的2倍，光滑斜面的倾角为 ，图甲中A.B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧.轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A球的加速度为g sin
B．图甲中B球的加速度为
C．图乙中A、B两球的加速度均为g sin
D．图乙中轻杆的作用力一定不为零
11．如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上 A、B 间的动摩擦因数为，B 与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 现对 A 施加一水平拉力 F，则
A．当 时，A、B 都相对地面静止
B．当 时，A 的加速度为
C．当 时，A 相对 B 滑动
D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过
12．如图所示，绷带的传送带与水平面的夹角为θ，皮带在电动机的带动下，可用来传送货物，已知转轮与皮带之间无相对滑动，转轮不转动时，一个物块从皮带顶端A点由静止释放做匀加速运动下滑到皮带底端B点所用的时间为t，则（ ）
A．当转轮顺时针匀速转动时，物块在传送带上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t
C．当转轮逆时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t
D．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间可能大于t
第II卷（非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题（共15分)
13．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1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）某同学保持小车的质量不变，改变盘中砝码的质量，根据所得数据，在如图2所示坐标系中作出a-F图象.图线存在截距，其原因是 ：________________________。
（3）如图3所示为某同学在做实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm 、 x5=9.61 cm、x6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是________m/s,加速度的大小是________m/s2（计算结果保留两位有效数字）.
14．在“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，分析下图.
①A图线上部弯曲的原因是___________________ ；
②B图线在纵轴上有截距的原因是______________________________；
四、解答题（共37分)
15．若列车进站过程可简化为匀减速直线运动。列车的初速度v0=50m/s，末速度vt =0，运动时间t =100s。求：
(1)求列车运动的加速度a
(2)求此过程列车的位移s
(3)设列车质量m=1.0×105kg，求列车所受合外力F
16．如图所示，质量为1 kg的物体静止于水平面上，物体在方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下向右运动，t1=1s时撤去拉力，物体运动0～2s内的v﹣t图象如图乙所示，若取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．试求：
(1)物体与水平面的动摩擦因素μ；
(2)拉力F的大小．
17．如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木块施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：
(1) 若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动，需对木板施加的水平拉力为多大
(2) 若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=6N，求物体对薄木板的摩擦力大小和方向？
(3)若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=15N，物体所能获得的最大速度。
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
【详解】
一切物体都有惯性，惯性只与物体的质量有关，与物体是否运动及运动的速度大小都无关，故AB错误，C正确。物体的惯性是永远存在的，也永远在起作用，静止的汽车其惯性也起作用，让汽车保持静止状态。故D错误。
【点睛】
本题考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性。
2．B
【解析】
【详解】
惯性只与物体的质量有关，与物体是否运动及运动的速度大小都无关，故A是可能的；惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。故B是不可能的；惯性只与物体的质量有关，与物体的体积的大小无关。故C是可能的；惯性只与物体的质量有关，与物体受力的大小无关。故D是可能的。本题选不可能存在的，故选B。
【点睛】
惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来．
3．B
【解析】
【分析】
对A受力分析，由平衡分析得出磁铁B对A的支持力大小大于A的重力，对A、B整体受力分析，由平衡得出重力大小与桌面对B的支持力大小相等。
【详解】
A、B项：对A受力分析可知，A受重力、B对A的支持力，B对A的引力，所以，B对A的支持力应等于B对A的引力与A的重力之和，故A错误，B正确；
C、D项：对A、B两磁铁受力分析可知，A、B的总重力，桌面对B的支持力，由二力平衡可知，重力大小与桌面对B的支持力大小相等，由牛顿第三定律可知，磁铁B对水平桌面的压力大小等于A、B的总重力，故C、D错误。
故应选：B。
4．D
【解析】
超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，A错误；失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减小，B错误；完全失重是说物体对接触面的压力为零的时候，由重力产生加速度，故物体的加速度等于重力加速度，此时物体的重力也不变，C错误，D正确。故选D。
【点睛】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．
5．A
【解析】
试题分析：对物块进行受力分析，物块受重力、支持力、推力，沿斜面加速下滑，知加速度的方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律列出方程，根据F的变化，可知加速度的变化．
小物块P在推力F的作用下，沿光滑固定斜面加速下滑，设小物块的质量为m，斜面的倾角为θ，分析小物块的受力，并建立小物块的动力学方程，由牛顿第二定律，有，解得，保持F的方向不变，使其减小时，则加速度a一定变大，A正确．
6．C
【解析】
设任一斜面的倾角为，圆槽直径为d．根据牛顿第二定律得到，斜面的长度为，则由，得，可见物体下滑时间与斜面的倾角无关．则有．C正确，故选C.
【点睛】设任一斜面的倾角为，圆槽直径为d，根据牛顿第二定律得出加速度与的关系，由运动学求出时间与和d的关系，由数学知识分析时间关系．
7．B
【解析】
【详解】
设两木块的质量均为m。若地面是完全光滑的，对整体用牛顿第二定律得加速度为：a=，再对B运用牛顿第二定律得：FAB=ma=F/2．故A错误，B正确。若地面动摩因数为μ，对整体用牛顿第二定律得加速度为：a=，再对B运用牛顿第二定律得：FAB﹣μmg=ma，解得：FAB=F/2．故CD错误。故选B。
【点睛】
本题主要是考查牛顿第二定律，解答时不能认为地面光滑与粗糙时，A、B间相互作用力不同。对于多个物体，要灵活选择研究对象。
8．B
【解析】
【分析】
在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，由基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位。
【详解】
kg是国际单位中的基本单位，N、是导出单位，故A错误；kg、m、s是基本单位，故B正确；力的基本单位是牛顿，符号是N，故C错误；只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式F=kma中的k才是1，此时的表达式才写成了F=ma，所以国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的，故D错误。所以B正确，ACD错误。
【点睛】
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量和它们在国际单位制是需要记住的。
9．AD
【解析】
【详解】
对整体分析，整体的加速度，隔离对分析，，解得弹簧秤示数，故A正确，B错误。在突然撤去的瞬间，的加速度大小，故C错误。在突然撤去的瞬间，的加速度大小，故D正确。故选AD。
【点睛】
本题考查了牛顿第二定律得瞬时问题，知道撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用．
10．BC
【解析】
【分析】
根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中AB所受合外力，即可得到两球的加速度。
【详解】
设A球质量为m，B球的质量为2m。撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为3mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力为3mgsinθ，加速度为gsinθ；
图乙中，撤去挡板的瞬间，AB两球整体的合力为3mgsinθ，AB两球的加速度均为gsinθ，则每个球的合力等于重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为零
故应选：BC。
【点睛】
本题是瞬时问题，考查牛顿第二定律的应用，要注意明确弹簧的弹力不能突变，而杆的弹力瞬间发生变化；同时注意明确整体法与隔离法的正确应用。
11．CD
【解析】
【详解】
根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力然后通过整体法隔离法逐项分析．
A、设B对A的摩擦力为，A对B的摩擦力为，地面对B的摩擦力为，由牛顿第三定律可知与大小相等，方向相反，和的最大值均为，的最大值为故当时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；
C、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为，加速度为，则对A，有，对A、B整体，有，解得，故当时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当时，A相对于B滑动。C正确。
B、当，A、B相对静止，A静止，A的加速度为0，故B错误；
D、对B来说，其所受合力的最大值，即B的加速度不会超过，D正确。
故选：CD。
【点睛】
本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．
12．BC
【解析】
【分析】
物体在传送带上运动时受重力、滑动摩擦力及支持力的作用，因重力、支持力不变，故分析摩擦力的变化即可比较下滑时间的关系．
【详解】
ABD、传送带不动物体下滑时，物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上，故加速度为：a=g（sinθ﹣μcosθ）；
当转轮顺时针匀速转动时，开始时物块受到沿斜面向下的摩擦力，加速度为：a′=g（sinθ+μcosθ）＞a，物块先做匀加速运动。
速度增加到与传送带相同时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，物块继续向下做匀加速运动，加速度为：a=g（sinθ﹣μcosθ）；由于位移不变，故由A滑到B的时间小于t，故AD错误，B正确；
C、当转轮逆时针匀速转动时，物块的受力情况与皮带静止时相同，运动情况也相同，所以物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t，故C正确。
故选：BC。
【点睛】
本题判断摩擦力的方向是重点，应能注意根据物体与传送带间的相对运动关系确定物体受摩擦力的方向，来分析物体的运动情况
13．平衡摩擦力不充分或没有平衡摩擦力0.860.64
【解析】
（1）以整体为研究对象有，解得：，以M为研究对象有绳子的拉力，显然要有F=mg，必有m+M=M，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．（2）图中有拉力时没有加速度，说明平衡摩擦力不充分或没有平衡摩擦力．（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则A点的速度为，根据匀变速直线运动的推论公式，得加速度，代入数据得：。
【点睛】先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小．
14． 随着钩码质量不断增大，将不再满足“钩码质量远小于小车质量”这一要求 衡摩擦力时，长木板远离滑轮的一端垫得过高，导致形成斜面的倾角很大
【解析】①设小车的质量为M，钩码和钩码盘的质量为m，根据牛顿第二定律得，对m：，对M：，解得：，当时，即当钩码和钩码盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于钩码和钩码盘的总重力，故刚开始图象是直线；随着钩码质量不断增大，将不再满足“钩码质量远小于小车质量”这一要求，则图象向下弯曲．②由图B可知，开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故在平衡摩擦力时，长木板远离滑轮的一端垫得过高，导致形成斜面的倾角很大。
【点睛】“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答；在具体操作中要求正确平衡摩擦力，小车质量M远大于钩码和钩码盘的质量，否则将产生较大误差．
15．（1）-0.5m/s2 （2）2500m （3）5×104N
【解析】
【分析】
根据速度时间公式求出列车运动的加速度；根据匀变速直线运动的平均速度公式求出列车的位移；根据牛顿第二定律求出列车的合外力。
【详解】
（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式得：。
（2）根据匀变速直线运动的平均速度公式得：。
（3）根据牛顿第二定律得：F合=ma=1.0×105×0.5N=5×104N。
【点睛】
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
16．(1) 0.8 (2) 18.75N
【解析】
【分析】
（1）由速度图象的斜率求出加速度；对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律及滑动摩擦力公式即可求解；
（2）根据牛顿第二定律结合图像求解拉力F．
【详解】
（1）撤去F后，
根据速度-时间图像得出：
故
（2）第一阶段对物体受力分析列出牛顿第二定律方程为：
根据速度-时间图像得出：
两式联立得出：F=18.75N
【点睛】
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，灵活运用正交分解法列方程．
17．（1）6N（2）1.5N（3）12m/s
【解析】
【分析】
（1）对木板由牛顿第二定律可以求出加速度；
（2）求出木块与木板间相对运动时的临界拉力，然后根据拉力与临界拉力的大小关系分析答题；
（3）对物块受力分析，由牛顿第二定律求出加速度，然后由运动学公式求出物块的最大速度。
【详解】
（1）薄木板上表面光滑，木板受到的合外力为拉力，由牛顿第二定律得：，则拉力大小为；
（2）当木块相对于木板滑动时，对木块，由牛顿第二定律得：，
解得：，
木块相对于木板恰好滑动时，由牛顿第二定律得：
拉力：，
拉力为6N时，木块相对于木板静止，由牛顿第二定律得：
，解得：；
对物块，由牛顿第二定律得：f=ma′=1×1.5=1.5N，方向：水平向右；
（3）拉力F=15N＞F0，木块相对于木块滑动，对木板，由牛顿第二定律得：
,解得：，
所以木块位移为：，
木板位移为：
木块从木板上滑下时有：，
此时木块的速度：，
解得：v=12m/s，则木块获得的最大速度为12m/s；
【点睛】
本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚物体运动过程、应用牛顿第二定律即可正确解题；求出木块相对于木板滑动的临界拉力是正确解题的前提与关键，这也是本题的易错点．
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