1、阶段检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。16题为单项选择题，710题为多项选择题)1在物理学的发展历程中，伽利略首先提出平均速度、瞬时速度以及加速度等物理概念，并由此来描述物体的运动，有关伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是()A伽利略认为：重的物体和轻的物体从同一高度同时释放总是同时落地B伽利略用实验直接证实了自由落体运动的速度与时间成正比C伽利略用实验直接证实了自由落体运动下落高度与时间的平方成正比D伽利略用实验测出小球从静止开始沿斜面下滑的距离与时间的平方成正比解析伽利略通过实验并逻辑推理认为，在忽略空气阻力的情况下，物体做
2、自由落体运动，轻、重物体下落一样快，故A正确；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，是在斜面实验的基础上的理想化推理，并未直接进行验证，故B错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并且通过数学推演且用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比，并未直接对自由落体运动进行验证，故C错误；伽利略猜想小球从静止开始沿斜面下滑的距离与时间的平方成正比，是在斜面实验的基础上的理想化推理，并未直接进行验证，故D错误。所以A正确，B、C、D错误。答案A2.下列仪器中不能直接测量出国际基本单位制中对应的三个力学基本物理量的是()解析力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量和时间，刻度尺
3、能测长度，A正确；弹簧秤测量力，B错误；天平测量质量，C正确；秒表测量时间，D正确；本题选不能测量的，故选B。答案B3一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB(照片与实物按11的比例冲洗)。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图1所示，已知曝光时间为 s，则小石子出发点离A点距离约为()图1A6.5 mB10 mC20 mD45 m解析由图可知AB的长度为2 cm，即0.02 m，曝光时间为 s，所以AB段的平均速度大小为：v m/s20 m/s，由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为20 m/s，由自由落体的速度与位移的关系式v22gh可得，h
4、m20 m，故选项C正确。答案C4如图2所示，A、B两物体在同一点开始运动，从A、B两物体的位移时间图线可知下列说法中正确的是()图2AA、B两物体同时自同一位置沿同一方向运动BA、B两物体自同一位置沿同一方向运动，A比B晚出发2 sCA、B两物体速度大小均为10 m/sDA、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇 解析由题意可知，A、B两物体由同一地点开始运动，但A比B提前2 s开始运动，故A、B错误；由图可知A物体的速度v1 m/s5 m/s，B物体的速度v2 m/s10 m/s，故C错误；由题意可知在t4 s时两物体到达同一位置距离出发点s20 m处相遇，故D正确。答案D5如图3
5、所示，小娜同学右手抓起一皮球，手臂与竖直方向呈30角，当皮球与手臂都静止时，手对皮球的作用力()图3A方向竖直向上 B方向沿手臂向上C大于皮球的重力 D大于皮球对手的作用力解析分析皮球的受力情况可知，受到重力和手对皮球的作用力，皮球处于静止状态，两个力为一对平衡力，所以两者等大、反向，A正确，B、C错误；手对皮球的作用力和皮球对手的作用力是一对相互作用力，二者相等，D错误；故选A。答案A6如图4所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法中正确的是()图4A两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin BB球
6、的受力情况未变，瞬时加速度为零CA球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsin D弹簧有收缩趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解析设两球的质量均为m。在细线烧断前，以B球为研究对象，根据平衡条件得到弹簧的弹力Fmgsin ，在细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则B球的受力情况没有变化，瞬时加速度为零， 而此瞬间A球所受的合力大小为Fmgsin 2mgsin ，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得，A球的加速度大小为aA2gsin ，方向沿斜面向下，故B正确。答案B7如图5所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板
7、处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数1，木板与地面间的动摩擦因数为2，则()图5A木块受到木板的摩擦力的大小等于FB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m1m2)gC木板受到地面的摩擦力的大小一定是1m1gD无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动解析对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，f11m1g，由平衡条件得：f2f11m1g，与F无关，故A错误；由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是2(m1m2)g，故B错误；木块受到的滑动摩擦力为1m1g，则木块对木板的摩擦力为1m1g，因木板静止，
8、故木板受到地面的摩擦力的大小等于木块对木板的摩擦力，大小一定是1m1g，选项C正确；由题分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动，故D正确。故选C、D。答案CD8如图6所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成角，斜杆下端连接一质量为m的小球；同时横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角()保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，下列说法正确的是()图6AF1、F2大小不相等 BF1、F2方向相同C小车加速度大小为gtan D小车加速度大小为gtan解析以右边
9、的小铁球为研究对象，受重力、线的拉力，设其质量为m，根据牛顿第二定律，得mgtan ma，解得：agtan ，故D正确，C错误；以左边的小铁球为研究对象，受重力、轻杆对小球的弹力且弹力的方向与竖直方向夹角为。设其加速度为a，由牛顿第二定律，得mgtan ma因为aa，所以有，那么轻杆对小球的弹力方向与细线平行，所以F1、F2方向相同，大小相等，故A错误，B正确。所以B、D正确，A、C错误。答案BD9水平直道托乒乓球跑步比赛，比赛距离为s；比赛时某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑到终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不
10、动，比赛中该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如图7所示，设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g，则()图7A乒乓球匀加速过程中受到板的弹力不变B空气阻力大小与球速大小的比例系数kC加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式tan tan 0D加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式tan cot 0解析在匀速运动阶段，有mgtan 0kv0解得：k，故B正确；加速阶段，设球拍对球的支持力为N，球拍的倾角为，有水平方向由牛顿第二定律有：Nsin kvma；竖直方向由平衡条件有：Ncos mg；解得：tan ta
11、n 0，N，因为随速度改变，乒乓球匀加速过程中受到板的弹力变化，故C正确，A、D错误。故选B、C。答案BC10倾角为30的斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F作用，力F随时间t变化的图象及物体运动的vt图象如图8所示，由图象中的信息可知(取g10 m/s2)()图8A物体的质量m kgB物体的质量m kgC物体与斜面间的动摩擦因数D物体与斜面间的动摩擦因数解析设斜面的倾角为，物体在02 s内做匀加速直线运动，由vt图象的斜率得出加速度a m/s22 m/s2，由Ft图象在02 s内读出F115 N， 由牛顿第二定律得F1mgsin fma1 26 s向下做匀减速直线运动a m/s21 m/s2
12、 由牛顿第二定律fmgsin F2ma2解得m kg，故A正确，B错误；得f25 N。根据滑动摩擦力公式fmgcos 30，故C错误，D正确。答案AD二、非选择题(共6小题，共60分。)11(6分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图9(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中与B相连的弹簧测力计的示数为_ N。(2)在实验中，如果只将OB、OC绳换成橡皮筋，其他步骤保持不变，那么实验结果_(选填“会”或
13、“不会”)发生变化。(3)在本实验中，F1和F2表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力； F表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则各图中符合实验事实的是()解析(1)弹簧测力计的每一格代表0.1 N，所以图中B的示数为2.80 N。(2)在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变。(3)该实验中F是由平行四边形定则得出的合力，而F是通过实际实验得出的，故F应与OA在同一直线上，而F与F1、F2组成平行四边形，故只有B符合题意。故选B。答案(1)2.80(2)不会(3)B12(8分)如图10所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、
14、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。图10 (1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足_ ；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足_ 。(2)实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是_ 。解析 (1)小车受重力、支持力和拉力，小车与滑轮间
15、的细绳与长木板平行，测力计的示数等于小车所受的合外力，要使小车所受合外力一定，操作中必须满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 ；(2)小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移xat2。改变小车质量m，测得多组m、t的值，所以加速度a，位移不变，所以a与t2成反比，合外力一定时，加速度与质量成反比例的图线是C。答案(1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行；砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)C13(8分)图11展示了某质点做直线运动的vt图象。试根据图象求出：图11(1)第1 s内的加速度；(2)前5 s内的位移。解析(1)由a可得a m/s21 m/s2方向与初速度方向一致。(2)vt图
16、象围成的面积即为位移，即s(24)2 m42 m41 m16 m，方向与初速度方向一致。答案(1)1 m/s2(2)16 m14(10分)一质量为m2 kg的滑块能在倾角为37的足够长的斜面上以a2.0 m/s2匀加速下滑。如图12所示，若用一水平推力F作用于滑块，使之由静止开始在t2 s内能沿斜面向上运动位移x4 m。求：(取g10 m/s2)图12(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)推力F的大小。解析(1)根据牛顿第二定律可得：mgsin 37mgcos 37ma解得：0.5(2)xat2Fcos 37mgsin 37(Fsin 37mgcos 37)ma代入数据得：F48 N答案(1
17、)0.5(2)48 N15(14分)甲、乙两车均沿同一平直公路同向行驶，初始时刻，甲车在乙车前方s075 m处。甲车始终以v110 m/s 的速度匀速运动。乙车作初速度为零，加速度a2 m/s2的匀加速直线运动。求：(1)乙车追上甲车之前，两车之间的最大距离sm；(2)经过多少时间t，乙车追上甲车；(3)乙车一追上甲车，乙车就立即刹车，减速过程加速度大小a6 m/s2，则再经过多少时间t，甲、乙两车再次相遇。解析(1)当两车速度相等时，相距最远，且所用时为t1，则：v1at1甲车的位移为：x1v1t1乙车的位移为：x2at两车相距最大距离为：xmx1x2s0联立以上关系式并代入数据得：xm10
18、0 m(2)乙车追上甲车用时为t，此间比甲车多走s0，即：甲车的位移为：x1v1t乙车的位移为：x2at2相遇时位移相等：x2x1s0代入数据解得：t15 s(3)设乙车追上甲车时速度为v2，由(2)问得所用时间为15 s。则：v2at215 m/s30 m/s设从刹车到停止所用时间为t2，则：t25 s。设两车再次相遇用时t3，应满足：v1t3v2t3at。解得t3 s5 s由此可知乙车停下后，甲车才追上。故乙车此后行驶距离：s75 m再次相遇的时间为甲车运动的时间：t7.5 s答案(1)100 m(2)15 s(3)7.5 s16(14分)传送带与水平面夹角37，皮带以10 m/s的速率运
19、动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图13所示。今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m0.5 kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求图13(1)物体从A运动到B的时间为多少？(2)若皮带轮以速率v2 m/s沿逆时针方向转动，在传送带下端B处无初速地放上一个小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.8，那么物块从B端运动到A端所需的时间是多少？解析(1)物体放上传送带，滑动摩擦力的方向先沿斜面向下。根据牛顿第二定律，a1gsin 37gcos 37100.6 m/s20.5100.8 m/s210
20、m/s2则速度达到传送带速度所需的时间t1 s1 s经过的位移x1a1t101 m5 m。由于mgsin 37mgcos 37，可知物体与传送带不能保持相对静止。速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上。根据牛顿第二定律得，a2gsin 37gcos 372 m/s2根据vt2a2tLx1，即10t22t11解得t21 s。则tt1t22 s。(2)物体放上传送带后，开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动，物体所受合力：F合fGsin 37mgcos 37mgsin 37根据牛顿第二定律可得：F合ma此时物体的加速度ag(cos 37sin 37)0.4 m/s2当物体速度增加到2 m/s时产生的位移x1 m5 m因为x16 m所以匀加速运动的时间t1 s5 s所以物体速度增加到2 m/s后，由于mgsin mgcos ，所以物体将以速度v做匀速直线运动故匀速运动的位移为x2Lx1(165) m11 m，所用时间t2 s5.5 s所以物体运动的总时间tt1t2(55.5)s10.5 s答案(1)2 s(2)10.5 s
