参考答案45分钟单元能力训练卷(一)1.B[解析]空中加油时加油机与战斗机保持相对静止,以战斗机、加油机中的飞行员、战斗机里的飞行员为参考系,加油机都是静止的;以旁边的云彩为参考系,加油机是运动的,故B正确.2.A3.C[解析]从题目中的Ft图可以看出,运动员脱离弹性网后腾空的时间为t1=2.0s,则运动员上升到最大高度所用的时间为t2=1.0s,所以上升的最大高度h=12gt22=5.0m,选项C正确.4.C[解析]依题意作出物体运动的vt图像,如图所示.图线与t轴所围成的面积表示物体的位移,由几何知识可知图线②、③不满足AB=BC,只能是图线①这种情况,因为斜率表示加速度,所以a1<a2,选项C正确.5.C[解析]由Δx=aT2得a=-2m/s2,由v0t+12at2=x1得v0=10m/s,汽车刹车时间tm=0-v0a=5s<6s,故刹车后6s内的位移为x=0-v202a=25m,选项C正确.6.AC[解析]由图可知a车的初速度等于2v0,在t1时间内发生的位移为x,则b车的位移为x3.若a、b在t1时刻相遇,则x0=x-x3=23x之后vbva,两车不可能再次相遇,选项D错误,选项A正确;若a、b在t12时刻相遇,则图中阴影部分的面积即为x0,即x0=34×23x=x2,由图像的对称关系可知下次相遇时刻为t1+t12=32t1,选项C正确,选项B错误.7.D[解析]由位移—时间图像知,a、b两物体的运动方向相反,都做匀速直线运动,速度大小相同,选项A、B错误;a、b两物体从同一点出发,向相反方向运动,t=5s时,两物体相距最远,选项C错误;c的图像是一条过原点的抛物线,故其函数关系为x=kt2,由运动学公式可知,该物体做匀加速直线运动,选项D正确.8.B[解析]当公交车加速到6.0m/s时,人、车两者相距最近,加速时间t=va=6.01.0s=6s,人运动的距离x1=vt=6×6m=36m,公交车运动的距离x2=12at2=18m,两者的最近距离Δx=x2+x0-x1=7m,人不能追上公交车,且车开动后,人、车之间的距离先变小后变大,选项B正确.9.(1)1.170(2)-12gt2+vt(3)2k[解析](1)根据20分度游标卡尺的读数原则可得,小球的直径为d=(11+0.05×11)mm=1.155cm;(2)依据自由落体运动规律和匀变速直线运动的平均速度公式列式求解,设小球从释放点到光电门1所经历的时间为t0,在光电门1处时小球的速度为v0,则有h=v0+v2t,v=g(t0+t),v0=gt,联立解得h=vt-12gt2;(3)由k=12g得g=2k.10.0.4m/s[解析]设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a,运动的时间为t1,运动到B处时的速度为v1,从B处到追上小球乙所用的时间为t2,则a=gsin30°=5m/s2由hsin30°=12at21得t1=0.2s,则t2=t-t1=0.8s,v1=at1=1m/s甲刚好追上乙时,有v0t+L=v1t2,解得v0=0.4m/s.11.(1)2s(2)1213[解析](1)设此人从静止到加速至最大速度时所用的时间为t1,加速运动的位移大小为x1,从B点返回A点的过程中做匀速运动的时间为t2,由运动学公式可得vm=a1t1x1=vm2t1L-x1=vmt2联立解得t2=2s.(2)设此人从A点运动到B点的过程中做匀速运动的时间为t3,减速运动的位移大小为x2,减速运动的时间为t4,由运动学方程可得vm=a2t4x2=vm2t4L-x1-x2=vmt3vABvBA=t1+t2t1+t3+t4联立解得vABvBA=1213.45分钟单元能力训练卷(二)1.A[解析]以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知整体的加速度沿斜面向下.以滑块B为研究对象,A对B的摩擦力沿水平方向,把加速度沿水平方向和竖直方向分解,根据牛顿第二定律可知,滑块B受到水平向左的摩擦力,选项A正确.2.D[解析]以A、B两球和弹簧组成的系统为研究对象,则有Fcos30°=2mgsin30°,得F=233mg,隔离A球分析,有kx=mgsin30°,故弹簧原长为l-x=l-mg2k,选项D正确.3.C[解析]以小球为研究对象,小球受到竖直向下的重力、沿速度方向的外力F和沿绳方向的拉力T作用.设轻绳与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件有F=mgsinθ,T=mgcosθ,用外力F将小球沿圆弧从图中实线位置缓慢拉到虚线位置的过程中,轻绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大,则沿速度方向的外力F将逐渐增大,沿绳方向的拉力T将逐渐减小,选项C正确.4.B[解析]对a圆柱体受力分析,设a、b间的压力大小FN,由平衡条件可得FNsinθ=G,FNcosθ=F,解得FN=Gsinθ,F=Gtanθ,FN随θ的增大而减小,开始时θ=30°,FN最大为2G,当θ=90°时,FN=G,选项C、D错误;F随θ的增大而减小,开始时θ=30°,F最大值Fmax=Gtan30°=3G,当θ=90°时,F最小,为零,选项A错误,选项B正确.5.B[解析]对a和b两小球受力分析,由平衡条件得magsin45°=Tsin30°,mbgsin45°=Tsin60°,联立解得ma∶mb=3∶1,选项B正确.6.AB[解析]当砝码和托盘的总质量为m1=0.6kg时,有F+f=m1g,则f=4N,可知A与桌面间的最大静摩擦力至少为4N;当砝码和托盘的总质量为m2=0.3kg时,假设A仍不动,此时F不变,有F+f′=m2g,则f′=1N4N,故假设成立,A仍静止不动,A所受的合力仍为零,A与桌面间的摩擦力变为1N,弹簧测力计的示数不变,选项A、B正确.7.CD[解析]剪断A、B间轻绳之前,对A、B整体,由平衡条件可得,连接物块C的轻绳上的拉力为T=(mA+mB)g,物块C受到轻质橡皮筋沿斜面向上的拉力为F=9N,对物块C,由平衡条件可得F+f=T+Mgsin37°,解得f=2N,故物块C受到的摩擦力方向沿斜面向上,说明物块C与斜面间最大静摩擦力至少为2N;剪断A、B间轻绳后,假设A、C仍然静止,则有F′=mAg+Mgsin37°+f′,解得f′=1N2N,故物块C所受的摩擦力为静摩擦力,大小为1N,方向沿斜面向下,选项C、D正确.8.BC[解析]若m1sinαm2sinβ,则物块甲有下滑趋势,受到沿斜面向上的摩擦力,A错误;若m1sinαm2sinβ,则物块甲有上滑趋势,受到沿斜面向下的摩擦力,B正确;细绳拉力T=m2gsinβ,若在物块乙上再放一小物块后,则细绳拉力变为T′=(m2+Δm)gsinβT,但若在物块甲上再放一小物块,并不影响细绳拉力的大小,C正确,D错误.9.(1)3.44(2)相同[解析](1)由Δmg=kΔl可得ΔmΔl=kg,故ml图线的斜率k斜=kg,算出斜率即可求出劲度系数,所以k=gk斜=10×(27.5-0)×10-3(19-11)×10-2N/m=3.44N/m.(2)劲度系数是根据变化率计算出的,即k=ΔFΔx,故是否考虑砝码盘的质量对结果无影响.10.Ts4T2-m2g2[解析]设当绳长为l时,绳的拉力达到最大值.根据题意作出物体的受力分析图,如图所示由对称性可知,两个拉力T大小相等,两个拉力的合力F大小应等于重力G,由相似三角形可知有T12mg=ll2-s22解得l=Ts4T2-m2g2故每根绳的长度不得短于Ts4T2-m2g2.11.μG1+μ2与水平方向成α角且tanα=μ[解析]木块在运动过程中受摩擦力作用,要减小摩擦力,应使作用力F斜向上,设当F斜向上且与水平方向的夹角为α时,F的值最小.对木块受力分析如图所示,由平衡条件知Fcosα-μFN=0,Fsinα+FN-G=0联立得F=μGcosα+μsinα令tanφ=μ,则sinφ=μ1+μ2,cosφ=11+μ2可得F=μGcosα+μsinα=μG1+μ2cos(α-φ)可见当α=φ时,F有最小值,为Fmin=μG1+μ2.45分钟单元能力训练卷(三)1.A[解析]关于力和运动的关系,亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来,即力是产生和维持物体运动的原因,这种观点错误,选项A错误;伽利略通过斜面实验分析并推理,如果完全排除空气的阻力,所有的物体将下落得同样快,选项B正确;牛顿第一定律指出,力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因,选项C正确;伽利略根据理想实验,并通过科学推理得出,若没有摩擦,在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去,选项D正确.2.C[解析]惯性是物体的固有属性,质量是惯性大小的唯一量度,也就是说,只要物体的质量不变,其惯性大小就不变,选项A、B、D错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,改变了列车的质量,这会改变它的惯性,选项C正确.3.A[解析]把容器B竖直向上抛出,物体A处于完全失重状态,在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零,选项A正确.4.B[解析]A、B发生相对滑动之前,两者加速度相同,对整体有F=2ma,即木板做加速度增大的加速运动;当A、B间刚好发生相对滑动时,对木板有f=ma,故此时F=2f=kt,则t=2fk;之后木板做匀加速直线运动,选项B正确.5.BC[解析]物体受到向右的滑动摩擦力为f=μFN=μmg=3N,根据牛顿第二定律得a=F+fm=2+31m/s2=5m/s2,方向与初速度方向相反,物体的速度减到零所需的时间t=v0a=105s=2s,选项B正确,选项A错误.物体的速度减到零后,Ff,故物体处于静止状态,不再运动,选项C正确,选项D错误.6.C[解析]当小木块下滑的速度vv0时,小木块所受的摩擦力沿传送带向下,加速度a1=mgsinθ+μmgcosθm=g(sinθ+μcosθ);当小木块下滑的速度v=v0时,由于μ>tanθ,故小木块将与传送带保持相对静止而做匀速运动,选项C正确.7.AC[解析]对球受力分析如图所示,由牛顿第二定律得FN1-FN2sinθ=ma,FN2cosθ=mg,由以上两式可得:FN2不随a的变化而变化,FN1随a的增大而增大,选项A、C正确,选项B错误;斜面和挡板对球的弹力与重力三个力的合力等于ma,选项D错误.8.AC[解析]将a、b、c看作一个整体,对整体受力分析,粘上橡皮泥后,整体受力不变,但整体的质量增大,根据牛顿第二定律可得,整体的加速度减小,选项A正确.如果橡皮泥粘在a上,对c受力分析,绳的拉力就是c受到的合力,根据牛顿第二定律可得,c受到绳的拉力减小;对b受力分析,水平恒力F和a对b的摩擦力的合力即为b受到的合力,根据牛顿第二定律可得,b受到的合力减小,故a、b间的摩擦力增大,选项B错误.如果橡皮泥粘在b上,同理,c受到绳的拉力减小,对a、c整体受力分析,b对a的摩擦力即为a、c整体受到的合力,根据牛顿第二定律可得,a、c整体受到的合力减小,故b对a的摩擦力减小,选项C正确.如果橡皮泥粘在c上,对b受力分析,水平恒力F减去a对b的摩擦力即为b受到的合力,根据牛顿第二定律可得,b受到的合力减小,故a、b间的摩擦力增大,对a受力分析,b对a的摩擦力减去绳的拉力即为a受到的合力,根据牛顿第二定律可得,a受到的合力减小,说明绳的拉力增大,选项D错误.9.(1)m≪M(2)1M(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(4)小车和车中砝码的总质量M[解析](1)对小车和车中砝码,有T=Ma,对盘及盘中砝码,有mg-T=ma,解得T=MmgM+m=mg·11+mM,说明只有当m≪M时,绳对小车的拉力才近似等于盘及盘中砝码的总重力.(2)合力不变时,小车的加速度与其质量成反比,aM图像为双曲线,不能根据曲线直观地确认加速度与质量成反比关系,而a1M图像为直线,容易确认,因此应作a1M图像.(3)图(a)反映合力F达到一定数值时才产生加速度,说明实验过程阻力较大,可能没有平衡摩擦力,或平衡摩擦力过程中木板倾角过小,平衡摩擦力不足.(4)由a=FM,图像斜率k=1