第五章研究力和运动的关系知识点题库

升降机地板上放一个弹簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为0.9mg时，升降机的运动可能是( )

A . 加速上升 B . 加速下降 C . 匀速上升 D . 减速下降

如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m₁的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m₂的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ＜β，则滑块的运动情况是（）

A . 沿着杆加速下滑 B . 沿着杆加速上滑 C . 沿着杆减速下滑 D . 沿着杆减速上滑

如图甲所示，一质量为20kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20．从t=0时刻起，物体受到水平方向的力F的作用而开始运动，8s内F随时间t变化的规律如图乙所示．求：（g取10m/s²）

（1） 4s末的速度大小v₁；
（2） 5s末的速度大小v₂ ．
（3）在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v﹣t图象；（要求计算出相应数值）

请阅读下列材料，回答第（1）～（4）小题

中国造出可往返太空的班车卫星

2016年12月28日新浪军事网报道：在历时6天的2016年珠海航展上，中国航天科技集团公司五院展出了一项名为“可重复使用的返回式空间环境利用卫星”（以下简称“班车卫星”，未来，这种班车卫星可能不仅仅用于空间科学实验，还将用于太空旅游等多个方面，如班车一样，来回运送旅客，按计划，该班车卫星于2017年底开始运营，标志着我国天地往返的商业航天运营模式即将开启．

（1）下列说法正确的是（　　）

A . 材料中“6天”指的是时间 B . 班车卫星往返地空一次的位移和路程都是0 C . 班车卫星围绕地球运动一周的平均速度不为0 D . 在研究班车卫星围绕地球运动轨迹时，班车卫星可看作质点
（2）设地球质量为M，半径为R，班车卫星的质量为m，万有引力常量为G，当班车卫星离地面高度为h时其受到地球的万有引力大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
（3）当班车卫星围绕地球做圆周运动时，其运行速度v满足（　　）

A . v＜7.9km/s B . 7.9km/s＜v＜11.2km/s C . 11.2km/s＜v＜16.7km/s D . v＞16.7km/s
（4）班车卫星发射时，假设卫星在竖直方向上先做加速运动，然后再做减速运动，在该过程中卫星（　　）

A . 一直处于失重状态 B . 一直处于超重状态 C . 先处于失重状态，后处于超重状态 D . 先处于超重状态，后处于失重状态

某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系．

（1）下列做法正确的是（填字母代号）．

A . 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B . 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C . 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D . 通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”“远小于”或“近似等于”）
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m_甲、m_乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ_甲、μ_乙，由图2可知，μ_甲μ_乙， m_甲m_乙．（填“大于”“小于”或“等于”）

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮，钩码总质量用m表示。为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是（）

A . 三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B . 三组实验都需要平衡摩擦力 C . 三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 D . 三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

如图是利用传送带装运煤块的示意图。其中，传送带的从动轮与主动轮圆心之间的距离为s=3m，传送带与水平方向间的夹角θ=37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H =" 1.8" m ，与运煤车车箱中心的水平距离x = 0.6m。现在传送带底端由静止释放一煤块（可视为质点）。煤块恰好在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g =" 10" m/s² ， sin37°="0.6，" cos37°= 0.8，求：

（1）主动轮的半径；
（2）传送带匀速运动的速度；
（3）煤块在传送带上直线部分运动的时间。

在“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）实验室提供了带有滑轮的长木板、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子等器材外，为了完成此实验，还需要从下图中选取的实验器材是．
（2）实验时，带有滑轮的长木板一端与细绳、实验桌之间的空间位置比较合理的是．
（3）实验时得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺 $\text{[math]}$ 单位： $\text{[math]}$ 测量纸带时的情景，其中取了A、B、C三个计数点，在相邻两计数点之间还有两个打印点，已知打点计时器所加电源频率为50 Hz，则小车在B点时的瞬时速度为 $\text{[math]}$ ，小车加速度为 $\text{[math]}$ 结果均保留两位有效数字 $\text{[math]}$

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置。

（1）本实验主要应用的方法是_______。

A . 控制变量法 B . 假设法 C . 理想实验法 D . 类比法
（2）实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确的操作方法是把长木板右端垫高，在（选填“挂”或“不挂”）砝码和砝码盘、小车（选填“拖”或“不拖”）纸带、打点计时器（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车做匀速运动，则表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
（3）在某次实验中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s，且相邻两个计数点之间有4个点未画出。经测量得出各计数点间的距离如图所示。则小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）。
（4）在探究加速度与力的关系时，可认为细线对小车的拉力等于砝码和砝码盘的重力。某同学根据测量数据作出的a-F 图像如图丙所示。由此推断该实验主要存在的两个问题是：
①；②。

如图所示，对下列课本插图描述正确的是( )

图片_x0020_100003

A . 图甲右上方的路牌所标的“50”应为车辆通行的平均速度 B . 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处 C . 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性 D . 图丁中汽车速度减小时速度变化方向与汽车运动方向相同（v1为初速度）

用图甲所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。实验前已经调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，已经平衡了摩擦力。g=9.8m/s²。

（1）实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变，用打点计时器测出小车运动的加速度a。

图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=m/s²。若悬挂钩码的质量为50g，把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体，则小车(含车中砝码)的质量M=kg。(结果均保留两位有效数字)
（2）实验时保持悬挂钩码的质量m不变，在小车上增加砝码，改变小车的质量，得到对应的加速度，若用加速度作为纵轴，小车(含车中砝码)的质量用M表示，为得到线性图象，则横轴代表的物理量为______

A . 小车(含车中砝码)的质量M B . 小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和m＋M C . 小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数 $\text{[math]}$ D . 悬挂钩码质量的倒数 $\text{[math]}$

如图所示，水平地面放置A和B两个物块，物块A的质量m₁=2 kg，物块B的质量m₂=1 kg，物块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5.现对物块A施加一个与水平方向成37°角的外力F，F=10 N，使物块A由静止开始运动，经过12 s物块A刚好运动到物块B处，A物块与B物块碰前瞬间撤掉外力F，物块A与物块B碰撞过程没有能量损失，设碰撞时间很短，A、B两物块均可视为质点，g取10 m/s² ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求：

（1）计算A与B两物块碰撞前瞬间物块A的速度大小；
（2）若在物块B的正前方放置一个弹性挡板，物块B与挡板碰撞时没有能量损失，要保证A和B两物块能发生第二次碰撞，弹性挡板距离物块B的距离L不得超过多大？

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，砝码盘及盘中砝码的质量用m表示，小车后连有纸带，轨道末端安装打点计时器．

图片_x0020_100014

（1）在平衡摩擦力以后，当M与m的大小关系满足m远小于M时，才可以认为细绳对小车的拉力大小等于．
（2）图乙是使用频率为50Hz的电火花计时器打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出．从纸带上测出x₁＝3.20cm，x₂＝4.52cm，x₅＝8.42cm，x₆＝9.70cm．则计数点1的速度大小为v＝m/s，木块加速度的大小a＝m/s²(结果保留两位有效数字)．
（3）丙图为某同学根据测量数据作出的a-F图线，该实验存在的问题可能是____

A . 未平衡摩擦力 B . 平衡摩擦力过度 C . m远小于M D . m远大于M

小明和小红同学分别通过实验“探究加速度与质量的关系”和“加速度与力的关系”。

（1）小明同学在探究小车加速度与质量的关系时，采用了如图所示方案。

①保持砝码盘中砝码质量不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M，与此相对应，利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案，下列做法中合理的是；

A在平衡阻力时，需要把木板的一侧垫高，并将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上

B实验前，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车

C调节滑轮，使细线与木板平行

②实验中打出的一条纸带的部分实验数据如图所示，相邻两个计数点间还有四个点未画出。所用交变频率为50Hz，由该纸带可求小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）；

③小明记录的6组实验数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请用“+”标出余下的一组数据的对应点，并作出a— $\text{[math]}$ 图像。由a— $\text{[math]}$ 图像可得出的实验结论为。
（2）小红同学在探究小车的加速度a与所受合外力的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下：

a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；

c．砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a—F图像。

①该实验方案满足条件M>>m（选填“需要“或”不需要“）；

②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的a—F图像最接近图中的。

有的智能手机有速度传感器。小华把手机平放在竖直向上运动电梯里，打开速度传感器，记录手机在竖直方向上速度的变化情况，得到相对电梯静止的手机的v-t图像，以下判断中正确的是（）

图片_x0020_100001

A . 前3s内电梯对手机的弹力的功率恒定 B . 前3s内与最后2s内手机的平均速度相同 C . 最后2s内手机处于超重状态 D . 最后2s运动过程中，手机的机械能减小

2020年11月24日，嫦娥五号月球探测器于文昌航天发射场发射升空，历经23天并取得约2kg月壤后，于2020年12月17日顺利返回内蒙古四子王旗预定区域，标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回器在返回到达地球表面前的一段不太长的时间内，先作加速直线运动，后作减速直线运动。关于该段时间内返回器以及取回的月壤样本，下列说法正确的是（）

A . 返回器始终处于失重状态 B . 返回器先是处于超重状态，后处于失重状态 C . 月壤样本在月球表面的惯性和在地球表面的惯性一样大 D . 月壤样本在月球表面受到的重力和在地球表面受到的重力一样大

如图，粗糙的水平地面上有两个用轻细线连接在一起的物块 a、b，另一物块 c 叠放于 b 上，现用一个水平向右的力 F 拉 b，但没拉动。以下说法正确的是（）

图片_x0020_100011

A . c 物块可能受到 3 个力 B . b 物块至少受到 5 个力 C . a 物块可能受到 4 个力 D . a 物块最多受到 3 个力

为探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图所示：

（1）以下实验操作正确的是___ 。

A . 平衡摩擦力时，需将木板不带定滑轮一端适当垫高，使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动 B . 调节定滑轮的高度，使细线与木板平行 C . 平衡好摩擦力后，将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开电源 D . 实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量
（2）实验中得到如图所示一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度为m/s²（结果保留两位有效数字）
（3）某同学保持小车及车中砝码质量一定，探究加速度 $\text{[math]}$ 与所受外力F关系，他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条 $\text{[math]}$ 图线，如图所示。图线是在轨道水平情况下得到的（填①或“②）；小车及车中砝码的总质量m=kg。

某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与合外力关系实验”，长木板放在水平桌面上。

（1）按图示组装好实验仪器后，直接做实验，某次实验打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，可求得小车加速度的大小为m/s²；
（2）多次改变砝码盘中砝码的质量，重复实验，测得多组力传感器的示数F及对应的小车加速度a，作出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，由此可以确定小车运动过程中受到的阻力大小为。
（3）利用该同学实验数据或图像，小车受到的合外力表达式为（用F、F₀表示），（填“能”或“不能”）得到加速度与合外力成正比的关系。

如图所示，一蹦极爱好者正进行蹦极。从爱好者跳出高台直至最后在空中静止下来的整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A . 爱好者在加速下落过程中，其惯性增大 B . 爱好者离开高台瞬间，其速度和加速度都为零 C . 爱好者第一次下落到最低点时，其处于超重状态 D . 爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳对爱好者的拉力大于爱好者对绳的拉力

第五章 研究力和运动的关系 知识点题库

第五章研究力和运动的关系知识点题库