【文档说明】【精准解析】2020-2021学年物理教科版必修1课时作业:必修1综合评估.pdf,共(13)页,585.858 KB,由小赞的店铺上传
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必修1综合评估时间:90分钟分值:100分一、选择题(1~6为单选每小题3分,7~10为多选每小题4分,共34分)1.关于惯性,下列说法中正确的是(D)A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.速度越大的物体惯性越大C.已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物
体从地球移到月球惯性减小为原来的16D.质量越大的物体惯性越大解析:惯性是物体的固有属性,物体惯性的大小与其运动状态无关,A、B错误.物体的惯性大小由其质量决定,与其他因素无关,C错误,D正确.2.如图
所示,一质量为m的物体从某曲面上的Q点自由滑下,通过一粗糙的静止传送带后,落到地面上的P点.若传送带沿逆时针方向匀速转动,再把该物体放在Q点自由下滑,则物体(A)A.仍落在P点B.将落在P点左方C.将落在P点右方D.无法确定
解析:无论传送带转动还是不转动,物体从Q点下落至传送带最左端时,速度相同,且物体在传送带上所受的摩擦力均为滑动摩擦力,物体相对传送带向右运动,故所受摩擦力方向向左,又物体对传送带的压力和动摩擦因数在两种情况下都相同,摩擦力相同,加速度相同,故两种情况下,物体的运动状态完全相同
,运动轨迹也完全相同.选项A正确.3.自由下落的物体,它开始下落全程34的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为(D)A.12B.1(3-2)C.(2-1)(3-2)D.32解析:由h=1
2gt2,它落到34h时所用时间t1=3h2g,下落全程所用时间t=2hg.所以t1t=32,D项正确.4.下图所示为甲、乙两物体相对于同一坐标的x-t图像,则下列说法中正确的是(C)①甲、乙均做匀变速直线运动②甲比乙早出发时间t0③甲、乙运动的出发点相
距x0④甲的速率大于乙的速率A.①②③B.①④C.②③D.②③④解析:图像是x-t图线,甲、乙均做匀速直线运动;乙与横坐标的交点表示甲比乙早出发时间t0,甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的出发点相距x0;甲、乙运动的速率用图线斜
率的绝对值表示,由图知甲的速率小于乙的速率,故C正确.5.质量为0.3kg的物体在水平面上运动,右图中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度-时间图像,则下列说法正确的是(B)A.物体所受摩擦力一定等于
0.1NB.水平拉力一定等于0.1NC.物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是aD.物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是b解析:由速度-时间图像可知,a、b图线表示物体做匀减速运动,加速度大小设为aa、ab,则aa=5-36m/s2=13m
/s2,ab=5-16m/s2=23m/s2.拉力的情形可能有两种:①若拉力和摩擦力与速度方向相反,则f=maa,F+f=mab,此时F=f=0.3×13N=0.1N,此情况,a表示没有受拉力,b表示受拉力;②若
拉力方向与速度方向相同,则f′=mab,f′-F′=maa,此时f′=0.3×23N=0.2N,F′=0.1N,这时,a表示受拉力,b表示没有受拉力.故选项B正确.6.如图所示,小球靠在竖直固定挡板上与斜面保
持静止,不计摩擦,当缓慢增大斜面的倾角时,小球对挡板的压力FN1和小球对斜面的压力FN2的变化情况是(A)A.FN1变大,FN2变大B.FN1变大,FN2变小C.FN1变小,FN2变小D.FN1变小,FN2变大解析:按照力的分解原则,将小球的重力G沿垂直于挡板和垂直于斜
面方向分解为F1和F2,则FN1=F1,FN2=F2,如图所示,由于斜面倾角α在缓慢变大,故力F2在缓慢地改变大小和方向,而F1方向不变,大小缓慢变化,但无论如何变化,F1与F2、F1′与F2′、F1″与F2″……的合力始终为重力G(即对角线一定),由
图可知,倾角α增大时,FN1、FN2均是增大,故选项A正确.7.如图所示,物块A、B的质量均为m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F的作用下,两物块均处于静止状态.则(AD)A.B受到的摩擦力大小等于mgB.B受到的摩擦力大小等于2mgC.
B对地面的压力大小等于mgD.B对地面的压力大小等于2mg解析:分析A、B整体的受力,如图所示,由平衡条件可知,FNB=2mg,即B对地面的压力大小等于2mg,选项D正确;再隔离物块A,对其受力如图所示,由平衡条件可知,FfBA=mg
,根据牛顿第三定律,A对B的摩擦力大小也等于mg,选项A正确.8.t=0时,甲、乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示.忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是(BC)A.在第1h末,乙车改变运动方向B.在第2h末,甲、乙两车相距10kmC.在前4h内,
乙车运动加速度的大小总比甲车的大D.在第4h末,甲、乙两车相遇解析:速度图像在t轴下的均为反方向运动,故2h末乙车改变运动方向,A错;2h末从图像围成的面积可知乙车运动位移大小为30km,甲车位移大小为30km,相向运动,此时两车相距70k
m-30km-30km=10km,B对;从图像的斜率看,斜率大加速度大,故乙车加速度在前4h内一直比甲车加速度大,C对;4h末,甲车运动位移大小为120km,乙车运动位移大小为30km,两车原来相距70km,故此时两车还相距20km,D错.9.有关滑动摩擦力,下列说法中正
确的是(BC)A.有正压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有正压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力解析:产生滑动摩擦力的条件有三个:互相挤压、接触面粗糙、发生相对滑动,三个条件缺一不可.由滑动摩擦力的条件知,A选项错,B选项
正确.滑动摩擦力方向与接触面相切,而正压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力方向跟接触面所受正压力方向垂直,C选项正确.如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,黑板受滑动摩擦力作用,所以关键要理解“运动”
和“相对运动”的含义.10.在离地面30m高处,将一小球竖直向上抛出,到达最大高度h的34时,速度为10m/s,则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g=10m/s2)(BD)A.v=30m/s,方向竖直向上B.v=30m/s,方向竖直向下C.x=4
5m,方向竖直向下D.x=25m,方向竖直向下解析:根据上抛运动的特点知,物体上升到最高点后,再下落距离14h时,速度大小也为10m/s,由v2=2g×14h得h=20m.由h=v202g得初速度v0=20m/s.抛出5s后的速度v=v0-gt=20m/s-1
0×5m/s=-30m/s,负号说明方向竖直向下;位移x=v0t-12gt2=20×5m-12×10×52m=-25m,负号说明方向竖直向下.二、实验题(每题10分,共20分)11.科学探究活动通常包括
以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,收集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测
距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的x-
t图像.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的v-t图像,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示.D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.时间/s0.00.40.
81.21.62.0下落距离/m0.0000.0360.4690.9571.447x回答下列提问:(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是作出假设收集证据.(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做匀速直线运动运动,表中x处的值为1.936.(3)图(b)中各条图线具有共同特
点,“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度减小的加速直线运动运动,最后“小纸杯”做匀速直线运动运动.(4)比较图(b)中的图线1和5,指出在1.0s~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:图线1反映速度不随时间变化,图线5反映纸杯的速度随时间继续增大.解析:解题
关键对v-t图像的物理意义弄清楚.(1)根据题意分析,A步骤是作出假设,C步骤是收集证据.(2)图(a)是x-t图像是一条倾斜直线,反映了物体做匀速直线运动,从t1=0.8s到t2=1.6s和从t1=0.8s到t3=2.0s满足x2-x1t2-t1=x-x1t3-t1,即
1.447-0.4691.6-0.8=x-0.4692.0-0.8,解得x=1.936m.(3)从图(b)可发现小纸杯开始下落阶段,速度越来越大,而曲线切线斜率越来越小,即加速度越来越小,所以小纸杯做加速度逐渐减小的加速运动,最后均做匀速直线运动.(4)1
.0s~1.5s时段内,图线1平行于时间轴,说明其速度是不变的,做匀速直线运动;图线5的加速度逐渐减小,而速度随时间继续增大.12.某同学设计了一个探究加速度a与所受合外力F及质量m的关系的实验,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)(1)图乙所示为
某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.19m/s2;(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车的加速度a、小车质量m及对应的1m的数据如下表:请在如下图所示的坐标纸中画出a-1m的图像,并由图像求出小车的加速度a与质量的倒数1m之间的关系式是见
解析.解析:(1)由交流电的频率为50Hz可得,图乙中两相邻点间的时间间隔T=0.02s.由逐差法得加速度a=a=x3+x4-x1+x24×2T2=[7.21+7.72-6.19+6.70]×10-216×0.022m/s2≈3.19m/s2.(2)图略,由图线得所求关系式
为a=12m.三、计算题(共46分)13.(10分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上
行驶所用的最短时间.有关数据见表格.启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度s218m某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1=40
m/s,然后再减速到v2=20m/s,t1=v1a1=…;t2=v1-v2a2=…;t=t1+t2=……你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.答案:见解析解析:
本题考查了运动学中最值问题,必须在充分理解题目所给条件、弄清运动的物理过程后,经过辨析才能正确解答.要使在直道上所用时间最短就要使摩托车在直道上的平均速度最大,同时又要进入弯道时摩托车的速度不超过v2.题目中给定的解法没有考虑到直道长度对解题的
限制,该同学认为摩托车在直道上行驶达到最大速度v1也是错误的,我们通过计算:若摩托车从静止加速达到v1=40m/s,此阶段位移x=v212a1=200m,然后从v1匀减速至v2,此阶段位移:x′=v21-v222a2=75mx+x′=275m>218m,故摩托车不可能加速到v1,只可能是加速到某一
速度v3(v3<v1)然后再匀减速至v2进入半圆形弯道.正确的解:设摩托车在直道上加速t1位移为x1,减速t2位移为x2:由运动学公式:x1=v232a1①x2=v23-v222a2②x1+x2=s,③代入数据①②③联立得:v3=36m/s,t1=v3a1
=9s,t2=v3-v2a2=2s,t=t1+t2=11s即为所求.14.(10分)如图所示,在水平粗糙的横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时小圆环A仍保持静止.已知sin37°=0.6,cos37°=0
.8,求:(1)水平拉力F的大小;(2)小圆环对横杆的压力及环受到的摩擦力大小.答案:见解析解析:(1)取球B为研究对象进行受力分析,由平衡条件得FTsin37°=FFTcos37°=mg联立两式解得F=34mg.(2)取A、
B组成的系统为研究对象,则FN=2mg,方向竖直向上,Ff=F=34mg,方向水平向左,由牛顿第三定律知,小圆环对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下.15.(13分)如图甲所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时,选水
平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图像如图乙所示.取重力加速度为g=10m/s2.求:(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)10s末物体离a点的距离.答案:见解析解析:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1,则由v-t
图像得a1=2m/s2①根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图像得a2=1m/s2③根据牛顿第二定律,有F-μmg=ma2④联立①②③④式得F=3N,
μ=0.05(2)设10s末物体离a点的距离为d,由v-t图像与横轴所围的面积的物理意义得d=-2m,负号表示物体在a点左侧.16.(13分)某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的长度L
=10m,传送带以v=5m/s的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻轻放一质量m=5kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数μ=32.求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10m/s2)答案:3s解析:以货物为研究对象,由牛顿第二定律得
μmgcos30°-mgsin30°=ma,解得a=2.5m/s2货物匀加速运动时间t1=va=2s货物匀加速运动位移x1=12at21=5m然后货物做匀速运动,运动位移x2=L-x1=5m匀速运动时间t2=x2v=1s从A到B所需
的时间t=t1+t2=3s.