2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试
2019年秋季学期人教版本高中物理必修1 第四章《牛顿运动定律》单元测试卷
第四章《牛顿运动定律》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，物体在水平拉力F 的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v .现让拉力F 逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是( )A ． 加速度逐渐变小，速度逐渐变大B ． 加速度和速度都在逐渐变小C ． 加速度和速度都在逐渐变大D ． 加速度逐渐变大，速度逐渐变小2.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动后匀速运动．探测器是通过喷气而获得推力的．以下关于喷气方向的描述中正确的是( )A ． 探测器加速运动时，沿直线向后喷气B ． 探测器加速运动时，竖直向下喷气C ． 探测器匀速运动时，竖直向下喷气D ． 探测器匀速运动时，不需要喷气3.如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用，而且F 1>F 2，则1施于2的作用力大小为( )A ．F 1B ．F 2C ．(F 1＋F 2)D ．(F 1－F 2)4.用3 N 的水平恒力，使水平面上一质量为2 kg 的物体，从静止开始运动，在2 s 内通过的位移是2 m ，则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是( ) A ． 0.5 m/s 2 2 N B ． 1 m/s 2 1 NC ． 2 m/s 2 0.5 ND ． 1.5 m/s 2 05.如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为( )A ．∶4B ． 4∶C ． 1：2D ． 2：16.在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P 上，一根轻绳ab 绕过滑轮，a 端固定在墙上，b 端下面挂一个质量都是m 的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P 与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P 竖直．假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P 的弹力的大小依次为FA 、FB 、FC 、FD ，则以下判断中正确的是( )A ．FA ＝FB ＝FC ＝FD B ．FD ＞FA ＝FB ＞FCC ．FA ＝FC ＝FD ＞FB D ．FC ＞FA ＝FB ＞FD7.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N .OP 与水平方向的夹角为θ下列关系正确的是( )A ．F ＝B ．F ＝mg tan θC ．F N ＝D ．F N ＝mg tan θ8.一物体质量为10 kg ，放在水平地面上，当用水平力F 1＝30 N 推它时，其加速度为1 m/s 2；当水平推力增为F 2＝45 N 时，其加速度为( ) A ． 1.5 m/s 2 B ． 2.5 m/s 2C ． 3.5 m/s 2D ． 4.5 m/s 29.如图所示，水平细杆上套一环A ，环A 与球B 间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA和mB ，由于B 球受到水平风力作用，A 与B 球一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是 ( )．A．B球受到的风力为mBg tanθB．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C．杆对A环的支持力随着风力的增加而增加D．A环与水平细杆间的动摩擦因数为10.牛顿的运动定律非常重要，他的研究帮助了人们建立了正确的力与运动的关系．下列实例中，人处于超重状态的是()A．加速向上起飞时飞机中的乘客B．加速行驶在水平轨道上高速列车中的乘客C．上行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客D．沿椭圆轨道运行到近地点时飞船中的宇航员11.关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法中正确的是 ()A．作用力和反作用力一定同时产生、同时消失B．作用力和反作用力可以不同时产生C．作用力和反作用力可以是不同性质的D．作用力和反作用力的效果会相互抵消12.在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，相互猛推一下分别向相反方向运动，假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于() A．推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．推的过程中，甲推乙的力等于乙推甲的力C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D．在分开后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小13.如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三个力作用下保持静止．下列判断正确的是()A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F114.如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A ．－1B ． 2－C ．－D ． 1－15.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ.现对木箱施加一拉力F ，使木箱沿地面做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )A ．F 一直增大B ．F 先减小后增大C ．F 先增大后减小D ．F 一直减小二、实验题(共3小题)16.(1)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图(a)所示，在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图(b)所示．计时器所用交流电源的频率为50 Hz ，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度为________m/s 2.(结果保留两位有效数字)(2)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，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(c)中甲、乙两条直线．则甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μ甲________μ乙．(选填“大于”、“小于”或“等于”)17.图甲为“研究加速度和力的关系”的实验装置．在实验操作中，将砝码盘和砝码所受的重力看成小车所受合外力．在保持小车总质量不变的情况下，改变所加砝码的数量，多次重复测量，得到加速度随力的变化规律如图乙所示．(1)分析发现图线的水平轴上有明显的截距(OA不为零)，这是因为_______________________．(2)在图乙的a－F图线中，AB段基本是一条直线，由此得到，在小车总质量一定的条件下，加速度与小车受到的合外力的关系是________________________________________________________________________．而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________.18.某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图(a)所示的实验装置简图．实验中认为细绳对小车的拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．(1)图(b)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________m/s2.(保留两位有效数字)(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图(c)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线．根据所作出的图线，可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.三、计算题(共3小题)19.一个质量m＝2 kg的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t＝6 s速度变为v＝12 m/s.求：(1)物体的加速度a的大小；(2)水平拉力F的大小．20.在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动．某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ.(1)已知滑块与车面间的动摩擦因数μ＝0.2，滑块质量m＝1 kg，车长L＝2 m，车速v0＝4 m/s，取g＝10 m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？(2)在(1)的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？21.如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．无人机的质量为m＝2 kg，假定运动过程中所受空气阻力大小恒为F f＝4 N，当无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，经时间t＝4 s时，离地面的高度为h＝48 m，g取10 m/s2.(1)其动力系统能够提供的最大升力为多大；(2)当无人机悬停在距离地面高度H＝100 m处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力，从静止开始坠落，则无人机坠落地面时的速度为多大．四、简答题(共3小题)22.在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如下图甲)．又如为了不使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板(如下图乙)．这些现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”？23.为探究作用力与反作用力的关系，某同学把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，将两只力传感器的挂钩钩在一起，用力拉另一只传感器，如图甲所示，在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线，如图乙所示．将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块，如图丙所示，观察到了这对拉力随时间变化的曲线，如图丁所示．分析两图线可以看出：(1)作用力和反作用力有怎样的关系？(2)此规律适用于怎样运动的物体之间？24.找两个相同的瓶子，瓶中盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示，当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察两个球的运动状态，看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所预想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示，为什么会这样呢？答案解析1.【答案】D【解析】物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力F f＝F＝μF N＝μmg，当F逐渐减小时，F f＝μmg不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a＝随F的逐渐减小而逐渐增大．因为a与v方向相反，所以v减小，D正确．2.【答案】C【解析】探测器由静止沿与月球表面成一倾斜角的直线飞行，加速运动时，其推力和月球对探测器的引力的合力应与其加速运动的方向相同，喷气方向应与F推方向相反，使其反作用力在探测器上产生两个分力，其中一个分力产生加速度，另一个分力与引力平衡，如图所示，探测器匀速运动时，必受平衡力作用，因此应竖直向下喷气，使其反作用力大小与引力大小相等、方向相反，故选C.3.【答案】C【解析】将物体1、2看做一个整体，设质量均为m，由牛顿第二定律得F1－F2＝2ma，所以a＝以物体2为研究对象，受力情况如图所示．由牛顿第二定律得F12－F2＝ma，所以F12＝F2＋ma＝.4.【答案】B【解析】在水平恒力的作用下，物体做匀加速直线运动，由位移—时间公式x＝at2，解得物体的加速度a＝1 m/s2；由牛顿第二定律F－F f＝ma，解得F f＝1 N，B正确．5.【答案】D【解析】将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力G弹簧A和C的拉力，如图，设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2.由平衡条件得知，F2和G的合力与F1大小相等、方向相反，则得：F2＝F1sin 30°＝0.5F1.根据胡克定律得：F＝kx，k相同，则弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有xA∶xC＝F1∶F2＝2∶1.6.【答案】B【解析】绳上的拉力等于重物所受的重力mg，设滑轮两侧细绳之间的夹角为φ，滑轮受到木杆P 的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力，即F＝2mg cos，由夹角关系可得FD＞FA＝FB＞FC.7.【答案】A【解析】对小滑块受力分析，受水平推力F、重力mg、支持力F N，根据三力平衡条件，将水平推力F和重力mg合成，如图所示，由几何关系可得F＝，F N＝，所以A正确，B、C、D错误．8.【答案】B【解析】物体在竖直方向上受力平衡，水平方向上受到推力和滑动摩擦力，设滑动摩擦力大小为F f.根据牛顿第二定律得：第一种情况：F1－F f＝ma1，得：F f＝F1－ma1＝30 N－10×1 N＝20 N第二种情况：F2－F f＝ma2，得：a2＝＝m/s＝2.5 m/s2.9.【答案】A【解析】以B球为研究对象，受三个力的作用，B球的重力mBg、绳子的拉力FAB，风力F.由平衡条件可知B球受到风力F＝mBg tanθ，绳对B球的拉力FAB＝，F增大，FAB增大，A正确，B错误；以A、B整体为研究对象，竖直方向：杆对A的支持力F N＝(mA＋mB)g，大小不变，B球受到风力F＝mBg tanθ＝μ(mA＋mB)g，得A与水平细杆间的动摩擦因数为μ＝，C、D错误．10.【答案】A【解析】加速向上起飞时飞机中的乘客的加速度向上，处于超重状态．故A正确；加速行驶在水平轨道上高速列车中的乘客受到的摩擦力和座位的水平压力提供加速度，加速度在水平方向上．故不超重．故B错误；上行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客做匀减速运动，加速度的方向向下．故C错误；沿椭圆轨道运行到近地点时飞船中的宇航员处于失重状态．故D错误．11.【答案】A【解析】作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A正确，B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们之间是无法求合力的，作用效果根本不能相互抵消，D错误．12.【答案】C【解析】在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等、方向相反，故A错误，B的说法是正确的，但不是甲在冰上滑行的距离比乙远的原因，故B错误；分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律，a＝＝＝μg；所以甲、乙的加速度大小相等，由运动学公式x＝知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度，故C正确，D错误．13.【答案】B【解析】因为F1与F2的合力与F3等大、反向，由几何关系知F1＝F3cos 30°＝F3，F2＝F3sin 30°＝F3，故B正确．14.【答案】B【解析】对两种情况下的物块分别受力分析，如图将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑＝F3mg＝F4＋F N；F滑′＝F5mg＋F6＝F N′而F滑＝μF NF滑′＝μF N′则有F1cos 60°＝μ(mg－F1sin 60°)①F2cos 30°＝μ(mg＋F2sin 30°)②又根据题意F1＝F2③联立①②③解得：μ＝2－15.【答案】B【解析】对木箱受力分析如图：因为木箱匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：F cosθ＝μ(mg－F sinθ)得F＝令：sinβ＝，cosβ＝，即：tanβ＝则：F＝＝θ从0逐渐增大到90°的过程中，在β＋θ＜90°前：sin(β＋θ)逐渐变大，所以F逐渐减小；在β＋θ＞90°后：sin(β＋θ)逐渐变小，所以F逐渐增大，即F先减小后增大，故B正确．16.【答案】(1)0.15(2)大于【解析】(1)连续相等时间内的位移之差为：Δx＝0.15 cm，根据Δx＝aT2得小车的加速度：a＝＝＝0.15 m/s2(2)根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma，得：a＝－μg可知纵轴截距的绝对值为μg，由图线可知μ甲g＞μ乙g，所以μ甲＞μ乙．17.【答案】(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2)小车的加速度与所受的合外力成正比砝码盘和砝码的总质量过大【解析】(1)由所给a－F图线知，拉力F增大到一定值时小车才开始运动，表明小车没有被平衡摩擦力或平衡得不够．(2)AB为一条直线，表明在细线的拉力(即砝码盘及砝码的重力)比较小的情况下，小车的加速度与它所受合外力成正比；BC段成曲线的原因是砝码盘和砝码的总质量太大了，不再满足远小于小车的质量这一重要条件．18.【答案】(1)3.2 m/s2(2)如图所示，在误差允许的范围内，保持外力不变，小车的加速度与质量成反比【解析】(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04 s根据运动学公式得：Δx＝aT2，a＝≈3.2 m/s2(2)可以得出的结论是在误差允许的范围内，保持外力不变，小车的加速度与质量成反比．19.【答案】(1)2 m/s2(2)4 N【解析】(1)由运动学规律可知：v＝at故a＝＝2 m/s2(2)根据牛顿第二定律有：F＝ma＝2×2 N＝4 N20.【答案】(1)F≥6 N(2)0.5 s≤t≤1.08 s【解析】(1)设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则滑块运动到车左端的时间t1＝，由几何关系有v0t1－t1＝，由牛顿定律有F1＋μmg＝ma1代入数据解得F1＝6 N，即F≥6 N.(2)F取最小值，当滑块运动到最左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动(设运动加速度为a2，时间为t2)，再做匀减速运动(设运动加速度大小为a3)，到达右端时，与车达共同速度，则有F1－μmg＝ma2μmg＝ma3a2t＋＝L代入数据解得t2＝s≈0.58 s则力F的作用时间t应满足t1≤t≤t1＋t2即0.5 s≤t≤1.08 s.21.【答案】(1)36 N(2)40 m/s【解析】(1)无人机以最大升力竖直向上起飞，做匀加速直线运动，由h＝a1t2解得：a1＝＝6 m/s2根据牛顿第二定律：F－mg－F f＝ma1解得：F＝mg＋F f＋ma1＝36 N(2)无人机失去升力坠落过程，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律：mg－F f＝ma2解得：a2＝8 m/s2由v2＝2a2H解得：v＝40 m/s22.【答案】这一问题，我们可以这样思考：如果足球不是在草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚动，它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停下来．在踢足球时，人对足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已经变小的运动速度再变大的作用．自行车的例子也是同样的道理．这两个例子都充分说明了阻力能使物体的运动状态发生改变(物体的速度变小)，动力也能使物体的运动状态发生改变(物体的速度变大)，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．【解析】23.【答案】(1)作用力与反作用力等大反向．(2)此规律在任何运动情况下都适用，作用力与反作用力的关系与物体运动情况无关．【解析】24.【答案】因为相同体积的水和球的质量不相同，质量越大，运动状态越难以改变，故铁球运动状态的改变比同体积的水球慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比同体积的水球快，所以塑料球会相对瓶子向右偏．【解析】。
2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试
2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试一、选择题(每小题5分，共35分)第1题图1．甲、乙两球质量分别为m 1、m 2，从同一地点(足够高)同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即f ＝k v (k 为正的常量)．两球的v -t 图象如图所示．落地前，经时间t 0两球的速度都已达到各自的稳定值v 1、v 2.则下列判断正确的是( )A ．释放瞬间甲球加速度较大 B.m 1m 2＝v 2v 1C ．甲球质量大于乙球质量第2题图D ．t 0时间内两球下落的高度相等2．(17年徐州检测)如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时，竿对站在地上的人的压力大小为( )A ．(M ＋m )gB ．(M ＋m )g －ma C. (M ＋m )g ＋ma D ．(M －m )g第3题图3．如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定．小球从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点．能正确反映上述过程中小球的加速度的大小随下降位移x 变化关系的图象是下列图中的()A BC D第4题图4．质量为M的三角形物块放置在粗糙水平地面上，开始时质量为m的物体以速度v0沿三角形物块的粗糙斜面匀速下滑，某时刻给物体施加一沿斜面向下的推力F，使物体沿斜面向下做加速运动，如图所示．整个过程中，三角形物块始终静止在地面上，设物体向下加速运动时，地面对三角形物块的支持力大小为F N，地面对三角形物块的摩擦力的大小为F f，重力加速度为g，则()A．F f≠0，F N＞(m＋M)gB．F f＝0，F N＝(m＋M)gC．F f≠0，F N＜(m＋M)gD．F f＝0，F N＞(m＋M)g第5题图5．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉质量为3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到F T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5F T时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为2 3F T第6题图6．(多选)如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ.现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是()A B C D7．(多选)如图甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示．已知重力加速度为g ＝10 m/s2，由图线可知()第7题图A．物体A的质量m A＝2 kgB．物体A的质量m A＝6 kgC．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.2D．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.6二、实验题(共18分)8．(9分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②用装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图(1)所示，在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记为F；图(1)图(2)③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②，实验数据如表所示；④如图(2)所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左侧C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离．完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定的坐标纸上作出F-G图线．图(3)(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝______(保留2位有效数字)．(3)滑块最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)．9. (9分)某同学利用如图1所示装置研究外力与加速度的关系．将力传感器安装在置于水平轨道的小车上，通过细绳绕过定滑轮悬挂钩码，小车与轨道及滑轮间的摩擦可忽略不计．开始实验后，依次按照如下步骤操作：第9题图①同时打开力传感器和速度传感器；②释放小车；③关闭传感器，根据F-t，v-t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a；④重复上述步骤．(1)某次释放小车后得到的F-t，v-t图象如图2和3所示．根据图象，此次操作应记录下的外力F大小为________N，对应的加速度a为________m/s2.(保留2位有效数字)(2)利用上述器材和过程得到的多组数据作出小车的加速度a随F变化的图象(a-F图象)，如图4所示．若图线斜率为k，则安装了力传感器的小车的质量为________．三、计算题(共47分)10．(13分)如图(a)，质量m＝1 kg的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：第10题图(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)比例系数k.11．(14分)如图所示，一长L＝2 m、质量M＝4 kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l＝5 m，木板的正中央放有一质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)，已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.4.现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48 N，g取10 m/s2，试求：(1)F作用了1.2 s时，木板的右端离平台边缘的距离；(2)要使物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件．第11题图12. (20分)如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验可以有较长的时间从容的观测、研究．已知物体A、B的质量相等均为M，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，求：(1)若物体C的质量为M/4，物体B从静止开始下落一段距离的过程中绳受到的拉力和B的加速度分别为多少？(2)若物体C的质量为M/4，物体B从静止开始下落一段距离的时间与自由落体下落同样的距离所用时间的比值．(3)如果连接A、B的轻绳能承受的最大拉力为1.2Mg，那么对物体C的质量有何要求？第12题图(三)牛顿运动定律一、选择题1．C【解析】释放瞬间，两球受到的阻力均为0，因此加速度相同，A错误；运动到最后达到匀速后，重力和阻力相等，mg＝k v，所以m1m2＝v1v2，B错误；由图象可知v1>v2，因此甲球质量大于乙球质量，C正确；下落高度等于图线与坐标轴围成的面积，可知甲球下落高度大，D 错误．选C.2．B【解析】对竿上的人有mg－f＝ma，对竿子有N＝Mg＋f＝(M＋m)g－ma，根据牛顿第三定律，有竿对站在地上的人的压力大小为(M＋m)g－ma，故选B.3．A【解析】小球先做自由落体运动，加速度a＝g不变，接触弹簧后，a＝mg－kxm＝g－km x，a与x是线性关系，CD错误；根据小球运动的特点，小球刚接触弹簧时，加速度a＝g，此时速度不为零，小球将弹簧压缩至最低点时，速度为零，加速度最大，a＞g，所以B错误，A 正确．4．B【解析】开始时物体以速度v0沿三角形物块的粗糙斜面匀速下滑，说明三角形物块对物体的作用力等于物体的重力，方向竖直向上．对三角形物块受力分析，受到竖直向下的重力、物体对三角形物块竖直向下的作用力、地面的支持力，不受地面的摩擦力作用，根据平衡条件可知，F f1＝0，F N1＝(m＋M)g.当给物体施加一沿斜面向下的推力F时，不会改变物体与三角形物块间的作用力，所以地面对三角形物块的支持力大小F N＝(m＋M)g，地面对三角形物块的摩擦力的大小为F f＝0，选项B正确．5．C【解析】质量为2m的木块受五个力的作用，A项错；当绳的拉力为F T时，对m和2m有F T＝3ma，此时对整体有F＝6ma，可得F＝2F T，故B项错，C项正确；轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为13F T，故D项错．6．CD【解析】木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长，所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力，则木块将随传送带匀速运动；故CD项正确，AB项错误．7．BC【解析】a-F图线的斜率等于质量的倒数，由图可知，拉力F＞48 N后，图线斜率变大，表明研究对象质量减小，物体A、B间发生相对滑动，故m A＋m B＝1k1＝8 kg，m A＝1k2＝6kg.由图象知：当F＝60 N时，a＝8 m/s2，又F－μm A g＝m A a，解得μ＝0.2.二、实验题8．(1)见解析(2)0.40(0.38－0.42均正确)(3)2μg()s－h【解析】(1)根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；第8题图(2)由图(1)可知F ＝μG ，则F －G 图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F －G 图象可知μ＝1.4－0.63.5－1.5＝0.40；(3)当重物P 刚好下落到地面时，滑块的速度v 最大，此时滑块的位移为h ，此后滑块做加速度为μg 的匀减速运动，由公式v 2t －v 20＝2ax ，知滑块的最大速度v max 满足：v 2max ＝2μg (s －h )，则v max ＝2μg ()s －h .9．(1)0.79 1.8 (2)1k【解析】 (1)根据v －t 图象得到0.8 s 前小车是静止的，0.8 s 后小车做匀加速运动，所以此次操作应记录下的外力F 大小为：F ＝0.785 N ＝0.79 N ，根据v －t 图象的斜率求出加速度： a ＝Δv Δt ＝ 1.81.80－0.80m/s 2＝1.8 m/s 2. (2)根据a ＝F m 可知a －F 图象理论上直线斜率应等于小车质量的倒数，则小车的质量为m ＝1k .三、计算题10．(1)0.25 (2)0.84 kg/s【解析】 (1)初始时刻对物体受力分析，由牛顿第二定律有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 0 由题图可知a 0＝4 m/s 2 解得μ＝0.25.(2)对末时刻加速度为零时，有 mg sin θ－μF N －k v cos θ＝0 又F N ＝mg cos θ＋k v sin θ 由图得出此时v ＝5 m/s 解得k ＝0.84 kg/s. 11．(1)0.64 m (2)μ2≥0.2【解析】 (1)假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律： 对木板：F －μ1(M ＋m )g －μ1mg ＝Ma 1， 解得a 1＝6 m/s 2 对物块：μ1mg ＝ma 2， 解得a 2＝4 m/s 2，故假设成立设F 作用t 时间后，物块恰好从木板左端滑离，则L 2＝12a 1t 2－12a 2t 2，解得t ＝1 s 在此过程：木板位移x 1＝12a 1t 2＝3 m ，末速度v 1＝a 1t ＝6 m/s物块位移x 2＝12a 2t 2＝2 m ，末速度v 2＝a 2t ＝4 m/s在物块从木板上滑落后的t 0＝0.2 s 内，由牛顿第二定律： 对木板：F －μ1Mg ＝Ma 1′， 解得a 1′＝8 m/s 2木板发生的位移x 1′＝v 1t 0＋12a 1′t 20＝1.36 m 此时木板右端距平台边缘Δx ＝l －x 1－x 1′＝0.64 m(2)物块滑至平台后，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律： 对物块：μ2mg ＝ma 2′， 解得a 2′＝μ2g若物块在平台上速度减为0，则通过的位移x 2′＝v 222a 2′要使物块最终不会从平台上掉下去需满足l ＋L2≥x 2＋x 2′联立解得μ2≥0.2.12．(1)109Mg g9(2)3 (3)m ≤0.5M【解析】 (1)求出物体B 的加速度需要用隔离法分别以A 和B 、C 整体作为研究对象根据牛顿第二定律列方程．设滑轮两侧物体运动的加速度大小为a ，绳的张力为T 根据牛顿第二定律，对于A ：T －Mg ＝Ma 研究B 、C ：Mg ＋Mg 4－T ＝(M ＋M4)a解得a ＝g 9，T ＝109Mg .(2)设B 下落距离h 所用时间为t 1，自由下落距离h 用时间为t 2. 根据运动学公式：h ＝12at 21 h ＝12gt 22代入数据联立解得：t 1t 2＝3.(3)设物体C 的质量为m根据牛顿第二定律研究A ：T －Mg ＝Ma 研究B 、C ：Mg ＋mg －T ＝(M ＋m )a 令T ≤1.2Mg ，解得m ≤0.5M .。
人教版 2018-2019学年度第一学期高一物理必修1 第四章牛顿运动定律单元测试卷 含详细答案解读)
2018-2019学年度第一学期高一物理 第四章牛顿运动定律单元测评卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟.一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分。
6、10为多项)1 下列对运动的认识错误的是( )A ．亚里士多德认为有力作用在物体上物体才能运动，没有力的作用物体就静止B ．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C ．伽利略认为，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D ．牛顿认为力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因 2 [2016·长春二中月考] 关于运动和力，下列说法正确的是( ) A ．物体所受的合力为零时，加速度一定为零 B ．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C ．物体在恒力作用下，速度一定不会发生变化 D ．物体的速度方向总跟合力的方向一致3 关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是( )A ．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B ．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位C ．1 N ＝1 kg ·m ·s －2D ．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位 4 [2017·浙江诸暨期末] 如图所示，有人用一簇气球使一座“小屋”成功升空．当“小屋”加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是( )A ．不是一对平衡力B ．一对作用力和反作用力C ．拉力等于重力D ．拉力小于重力5 如图J 42所示，质量为m A 、m B (m A >m B )的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面．已知两物体与墙面间的动摩擦因数分别为μA 、μB ，且μA ＞μB .将它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B 的受力示意图是(不计空气阻力)()6 人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀减速运动，如图J 44所示．以下说法正确的是()图J 44A ．人只受到重力和支持力的作用B ．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C ．人受到摩擦力的作用，方向水平向右D ．人受到摩擦力的作用，方向与运动方向相反7.如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表面水平。
2019-2020年秋季学期人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》单元测试卷(解析版)
2019-2020年秋季学期人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》单元测试卷（解析版）第四章《牛顿运动定律》单元测试卷一、单选题(共12小题)1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A．力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车B．物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用C．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北D．不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变2.如图所示，吊于电梯天花板上的物体处于静止状态，下列说法中正确的是()A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力C．物体的重力与绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力D．物体的重力的反作用力作用在绳上3.如图，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是()A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力4.如下图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k为常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()A．B．C ．D ．5.跳水运动员从10 m 跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有( )A ． 上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B ． 上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C ． 上升过程和下落过程均处于超重状态D ． 上升过程和下落过程均处于完全失重状态6.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a 启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为F N 和F f .若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是( )A ． 水平梯板对人的支持力变为B ． 水平梯板对人的摩擦力变为C ． 电梯加速启动过程中，人处于失重状态D ． 水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为 7.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m 1、m 2的两小球(m 1>m 2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球( )A ． 一定相碰B ． 一定不相碰C ． 不一定相碰D ． 难以确定是否相碰8.如图所示，两木块的质量M 是m 的二倍，水平面光滑，当用水平力F 分别推m 和M 时，两物体之间弹力之比F N1∶F N2应为( )A ． 1∶1B ． 1∶2C ． 2∶1D ． 3∶19.一个人站在医用体重计的测盘上，在人下蹲的全过程中，指针示数变化应是( )A ． 先减小，后还原B ． 先增加，后减小，再还原C ． 先减小，后增大，再还原D ． 始终不变10.倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是( )A ． 木块受到的摩擦力大小是mg cos αB ． 木块对斜面体的压力大小是mg sin αC ． 桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD ． 桌面对斜面体的支持力大小是(M ＋m )g 11.如图所示为质量均可忽略的轻绳与轻杆组成系统，轻杆A 端用铰链固定，滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，轻杆B 端吊一重物G ，现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉(均未断)，在AB 杆达到竖直前，以下分析正确的是( )A ． 绳子受到的拉力越来越大B ．AB 杆受到的压力越来越小C ．AB 杆受到的压力越来越大D ． 绳子受到的拉力越来越小12.质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示．用F T 表示绳OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中( )A ．F 逐渐变大，F T 逐渐变大B ．F 逐渐变大，F T 逐渐变小C ．F 逐渐变小，F T 逐渐变大D ．F 逐渐变小，F T 逐渐变小二、实验题(共3小题)13.如图所示的装置，可用于验证牛顿第二定律．在气垫导轨上安装两个光电门，小车上固定遮光板，细线一端与小车相连，另一端跨过定滑轮挂上沙桶，实验首先调整气垫导轨，通过调整使小车未挂沙桶时能在气垫导轨上做匀速运动，然后再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车和遮光板的总质量M 、遮光板的宽度d 、两光电门的中心的距离s .则某次实验过程中测得：沙桶的质量为m，小车先后通过两个光电门的挡光时间分别为t1、t2(小车通过第二个光电门后，沙桶才落地)，已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是________．14.两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(如图甲所示)．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图乙)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，因为x＝，即x∶a，所以只要测出两小车位移x 之比就等于测出它们的加速度a之比．实验结果是：当两小车质量相同时，________________________；当拉力F相等时，________________________.实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G＝mg的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：______.15.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．(1)某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系．下列措施中不需要或不正确的是()A．首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C．每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D．实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力E．每次小车都要从同一位置开始运动F．实验中应先释放小车，然后再开打点计时器的电源(2)某组同学实验得出数据，画出的a－的关系图线如图所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F＝________N．当物体的质量为5 kg时，它的加速度为________m/s2.三、计算题(共3小题)16.如图所示，固定在水平面上的斜面其倾角θ＝37°，长方形木块A的MN面上钉着一颗钉子，质量m＝1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直．木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现将木块由静止释放，木块与小球将一起沿斜面下滑．求在木块下滑的过程中：(1)木块与小球的共同加速度的大小；(2)小球对木块MN面的压力的大小和方向．(取g＝10 m/s2)17.如图所示，质量为m＝1 kg的物块放在倾角为θ＝37°斜面体上，斜面质量为M＝2 kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，地面光滑，现对斜面体施加一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围．(g取10 m/s2，答案保留一位小数．)18.如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态．若人的质量m2＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)四、填空题(共3小题)19.在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与压力传感器相连，电梯由静止开始竖直上升的过程中，传感器所受的压力与时间的关系(F－t)图象如图所示，取g＝10 m/s2，由图象可知：(1)电梯减速上升过程经历的时间是________s；(2)重物的质量是________kg；(3)电梯的最大加速度是________m/s2.20.如图所示，质量相同的A，B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．21.如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2，此时人对地面的压力大小为________N.答案解析1.【答案】B【解析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误，B正确；若物体向正北方向做匀速直线运动，则物体不受力或所受合外力为零，C错误；物体受到力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动状态不变，故D错误．2.【答案】A【解析】绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作用力的关系，A正确；物体的重力和物体对绳的拉力受力物体不同，不是一对平衡力，B错误；物体的重力与绳对物体的拉力均作用在物体上，为一对平衡力，C错误；物体重力的反作用力作用在地球上，D错误．3.【答案】A【解析】木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，故A正确，D错误；木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，推力和静摩擦力也是一对平衡力，故B错误；压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故C错误．4.【答案】A【解析】在m2与m1相对滑动前，F＝kt＝(m1＋m2)a，a与t成正比关系，a－t关系图线的斜率为，当m1与m2相对滑动后，m1受的是F f21＝μm2g＝m1a1，a1＝为一恒量，对m2有F－μm2g＝m2a2，得a2＝－μg，斜率为，可知A正确，B、C、D错误．5.【答案】D【解析】跳水运动员在空中时无论上升还是下落，加速度方向均向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重状态， D正确．6.【答案】B【解析】将人的加速度分解，水平方向ax＝a cosθ，竖直方向ay＝a sinθ.对于人根据牛顿第二定律，在水平方向有F f＝max，在竖直方向有F N－mg＝may，人处于超重状态，故C错误；当加速度由a变为时，对于人根据牛顿第二定律，在水平方向有F f＝max，摩擦力变为原来的一半，但由F N－mg＝may，知支持力不为原来的一半，则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比也发生变化，故A、D错误，B正确．7.【答案】B【解析】两球一开始同小车一起做匀速直线运动，当车停止时，小球水平方向不受力的作用，所以水平方向要保持原来的运动状态，即两球会继续保持原来的运动状态不变，也就是速度和方向都相同，因此，在不考虑阻力的情况下，它们一定不会相碰．故选B.8.【答案】C【解析】当用水平力F推m时，根据牛顿第二定律得：对整体：a＝对M：F N1＝Ma＝当用水平力F推M时，根据牛顿第二定律得：对整体：a＝对m：F N2＝ma＝则F N1∶F N2＝M∶m＝2∶19.【答案】C【解析】在下蹲的全过程中，人的运动的状态是先加速下降，后减速下降，直到最后静止，所以人先是处于失重状态，后是处于超重状态，最后处于平衡状态，所以体重计的示数变化是先减小，后增加，再还原，所以C正确．10.【答案】D【解析】木块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，处于静止状态，合力为零，则有摩擦力F f ＝mg sinα，支持力F N＝mg cosα，由牛顿第三定律，木块对斜面体的压力F N′＝mg cosα，A、B错误；木块和斜面体整体处于静止状态，合力为零，则有桌面对斜面体的摩擦力为0，桌面对斜面体的支持力等于两物体的重力之和(M＋m)g，C错误，D正确．11.【答案】D【解析】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力F T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力F N 和绳子的拉力F，设滑轮处为O点，作出力图如图：由平衡条件得知，F N和F的合力与F T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：＝＝又F T＝G，解得：F N＝G，F＝G；使∶BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则F N保持不变，F变小．故D正确，A、B、C错误．12.【答案】A【解析】对结点O受力分析，重力的大小和方向均不变，水平拉力F的方向不变，绳拉力在转动，满足三力平衡的动态平衡，如图所示：可得，水平拉力F逐渐增大，绳的拉力逐渐增大，故选A.13.【答案】2mgs＝M[2－2]【解析】由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．小车通过光电门1速度为：v1＝小车通过光电门2速度为：v2＝根据运动学公式v2－v＝2as，小车的加速度为：a＝＝根据需要验证的牛顿第二定律关系式为：F＝mg＝Ma，即：2mgs＝M[()2－()2]14.【答案】加速度与拉力成正比加速度与质量成反比G∶Mg【解析】实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，相同时间内位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车，相同时间内位移越小，即加速度越小，进行测量分析知，加速度与质量成反比．如果砝码(包括砝码盘)的重力G远小于小车的重力Mg时，G近似等于拉力F.15.【答案】(1)BCEF(2)5【解析】(1)本实验中只有平衡摩擦力后，小车受到的拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，选项A 正确；平衡摩擦力时不应挂小桶，故B错误；实验中只需平衡一次摩擦力即可，故选项C不需要；实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故选项E不需要；释放小车之前应先接通电源，故选项F错误；(2)由图线知F＝Ma＝×2＝5 N，当物体质量为5 kg时，a＝＝1 m/s2.16.【答案】(1)2.0 m/s2(2)6.0 N沿斜面向下【解析】(1)由于木块与斜面间有摩擦力作用，所以小球B与木块间有压力作用，并且以共同的加速度a沿斜面下滑，将小球和木块看作一整体，设木块的质量为M，根据牛顿第二定律有：(M＋m)g sinθ－μ(M＋m)g cosθ＝(M＋m)a代入数据得：a＝2.0 m/s2(2)选小球为研究对象，设MN面对小球的作用力为F N，根据牛顿第二定律有：mg sinθ－F N＝ma，代入数据得：F N＝6.0 N根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0 N，方向沿斜面向下．17.【答案】14.4 N≤F≤33.6 N【解析】设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块受力如图甲所示，取加速度的方向为x轴正方向．对物块分析，F f＝μF N在水平方向有F N sinθ－μF N cosθ＝ma1，竖直方向有F N cosθ＋μF N sinθ－mg＝0.对整体有F1＝(M＋m)a1，代入数值解得a1≈4.8 m/s2，F1＝14.4 N.设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2，此时物块受力如图乙所示对物块分析，在水平方向有F N′sinθ＋μF N′cosθ＝ma2，竖直方向有F N′cosθ－μF N′sinθ－mg＝0，对整体有F2＝(M＋m)a2，代入数值解得a2≈11.2 m/s2，F2＝33.6 N.综上所述，推力F的取值范围为14．4 N≤F≤33.6 N.2019-2020年秋季学期人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》单元测试卷（解析版）18.【答案】24 kg【解析】当人刚要滑动时，甲的质量达到最大，受力分析如图，此时人受到的静摩擦力达到最大值．有F fm＝μm2g由平衡条件得FOB m＝F fm又FOB′m＝m1m g tanθ＝m1m g联立以上二式解得m1m＝24 kg即物体甲的质量m1最大不能超过24 kg.19.【答案】(1)4(2)3(3)5【解析】(1)由F－t图象可知，t＝0时刻，F＝30 N，即重物的重力为30 N，电梯先加速再匀速后减速运动，减速上升阶段F小于重力，因此10～14 s为减速过程，减速时间为4 s.(2)由G＝mg＝30 N，得m＝＝3 kg.(3)加速过程中，当F最大时，加速度最大，其最大值为a1＝＝m/s2＝m/s2；电梯减速过程中，当F最小时，加速度最大，其最大值a2＝＝m/s2＝5 m/s2，故电梯运动过程中的最大加速度为5 m/s2.20.【答案】2g(方向向下)0【解析】在悬线剪断之前，A，B可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于重力mg，当剪断悬线瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故A受向下为mg的弹力和向下为mg的重力，故A 的加速度a1＝＝2g，方向向下．对B而言，受力不变，即B的加速度为零．21.【答案】200【解析】因匀速提起重物，则F T＝mg.即绳对人的拉力为mg，所以地面对人的支持力为F N＝Mg－mg＝(50－30)×10 N＝200 N，根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为200 N.11 / 11。
2018-2019人教版高一物理必修一第四章牛顿运动定律单元测试及答案
人教版（新课程标准）高一物理必修一-第四章-牛顿运动定律-同步提升练习（含答案）一、单选题1.如图所示，质量为m的物体放在升降机的斜面上，斜面的倾角为θ，当升降机以速度v竖直向上匀速运动时，斜面对物体的作用力是F1，当升降机以加速度a(a<g)竖直向下加速而物体相对斜面静止时斜面对物体的作用力是F2，则（）A. F2>F1=mgB. F2<F1=mgC. F1=F2=mgcosθD. F1=F2=mgsinθ2.一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是()A. 将水平恒力增加到2F，其他条件不变B. 将物体质量减小一半，其他条件不变C. 将时间增加到原来的2倍，其他条件不变D. 物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍3.如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上，斜面体的质量为M，斜面体与物块无摩擦，地面光滑．现对斜面体施加水平恒力F，使物块相对斜面体静止，则恒力F大小应为（）A. （M+m）gtanθB. MgtanθC. （M+m）gsinθD. Mgsinθ4.关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A. 静止的物体不易被推动，说明物体在静止时的惯性比在运动时的惯性大B. 速度越大的物体越不易停止，说明速度越大的物体其惯性也就越大C. 物体受力作用时，运动状态就要改变，说明受力的物体没有惯性D. 惯性是物体的固有属性，惯性的大小取决于质量，与其它因素无关5.春天，水边上的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人下陷时（）A. 人对湿地地面的压力大小等于湿地地面对他的支持力大小B. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C. 人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力D. 下陷的加速度方向未知，不能确定以上说法哪一个正确6.关于运动和力，下列说法正确的是（）A. 必须有力作用在物体上，物体才能运动B. 物体所受的合外力不为零时，它的速度有可能为零C. 物体受到的合外力恒定时，它的运动状态保持不变D. 物体受到与运动方向相同且逐渐减小的合外力作用，物体的速度将逐渐减小7.关于作用力和反作用力、平衡力，下列说法中正确的是（）A. 一个作用力与它的反作用力的合力等于零B. 作用力与它的反作用力可以是不同性质的力C. 一对平衡力作用在两个不同的物体上D. 两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小总是相等，与物体的运动状态无关二、多选题8.如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是（）A. 当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的弹力增大B. 当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大C. 当货物相对车厢加速下滑时，地面对汽车有向左的摩擦力D. 当货物相对车厢加速下滑时，汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力9.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度a不断减小的加速直线运动，忽略一切摩擦，下列说法正确的是（）A. 竖直挡板对球的弹力一定减小B. 斜面对球的弹力一定保持不变C. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零D. 若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零10.如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a—F图线，下列说法正确的是（）A. 三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B. 三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C. 直线1对应的小车和砝码的质量最大D. 直线3对应的小车和砝码的质量最大11.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动运动员身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是运动员所到达的最低点，b是运动员静止地悬吊着时的受力平衡位置运动员在从P点落下到最低点c的过程中A. 运动员从a点运动到c点的过程是做匀减速运动B. 在b点，运动员的速度最大，其加速度为零C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，运动员处于超重状态D. 在c点，运动员的速度为零，其加速度为零12.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）A. 8B. 10C. 15D. 1813.某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v﹣t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（向上为正方向）．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A. 在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B. 在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力C. 在10s～20s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态D. 在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重14.力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( )A. 1 m/s2B. 5 m/s2C. 4 m/s2D. 8 m/s2三、填空题15.如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。
2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试
1. 物体的运动状态改变了，不可能发生的是A. 速率不变B. 速度不变C. 惯性大小随之变化D. 物体未受任何力【答案】BCD【解析】【分析】速度是描述物体运动状态的物理量，因此运动状态变化可能是物体速度方向变化而大小不变，也可能是只有大小变化而方向不变，也可能大小方向都变化．力是改变物体运动状态的原因，惯性只跟质量有关．【详解】物体的运动状态发生改变，速度一定变化，但是速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故A可能发生，B不可能发生；惯性只跟质量有关，质量不变，惯性就不变，故C不可能发生；力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态改变了，肯定受到力的作用，故D不可能发生；本题选不可能发生的，故选BCD。
【点睛】本题要深刻理解速度发生变化的含义，可以通过多列举运动实例深刻理解速度发生变化时速率、加速度、受力等变化情况，同时要知道惯性只与质量有关。
2. 关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是A. 只要物体的速度大小不变，其运动状态就不变B. 只要物体的速度方向不变，其运动状态就不变C. 只要速度的大小和方向中有一者改变，物体的运动状态就改变了D. 只有速度的大小和方向都改变，物体的运动状态才改变了【答案】C【解析】物体运动状态的改变是指物体速度矢量的变化，只要速度的大小和方向中有一者改变，物体的运动状态就改变了思路分析：物体运动状态的改变包括两个方面，一是运动方向的改变，二是运动速度的改变，只要二者中有一个发生了变化，我们都说它的运动状态发生了改变．试题点评：想顺利回答此题，我们首先要明确一点，就是运动状态的改变既是指运动速度的变化，也是指运动方向的变化．3. 下列说法正确是A. 牛顿第一定律是实验定律B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C. 惯性定律与惯性实质上是相同的D. 物体的运动不需要力来维持【答案】BD【解析】解：A、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的学理论，而不是直接通过实验得出的；故该选项说法错误；B、由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因；故该选项说法正确；C、惯性是由惯性定律（牛顿第一运动定律）所推导出来的物体本身所具有的一种性质，它们的含义并不是完全相同的，故该选项错误；D、由牛顿第一定律可得，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因；故该选项说法错误．故选：B．【点评】牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．4. 关于牛顿第一定律的理解，正确的是A. 只是揭示了物体具有惯性，因此也叫惯性定律B. 描述物体不受外力作用时的运动规律，故物体不受力时才有惯性C. 既揭示了物体不受外力作用时的运动规律，又揭示了运动状态改变的原因D. 在任何情况下，物体都有惯性【答案】CD【解析】【分析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因；物体的惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关．【详解】牛顿第一定律揭示了物体具有惯性，故牛顿第一定律也叫惯性定律；但同时也说明力和运动间的关系；故A错误；惯性是物体的固有属性，物体在任何状态下均有惯性；故B错误，D正确；牛顿第一定律既揭示了物体不受外力作用时的运动规律--惯性，又揭示了运动状态改变的原因--力，故C正确；故选CD。
2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试 (浙江专用)
单元滚动检测卷三考生注意：1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．许多科学家对物理学的发展做出了贡献，人们也给予了一定的评价．下列说法不正确的是()A．伽利略被认为是“近代力学创始人”B．第谷·布拉赫被认为是“天才的观察家”C．卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”D．爱因斯坦被认为是“动力学的奠基者”答案 D解析伽利略《两种新科学的对话》奠定了其“近代力学创始人”的地位；第谷·布拉赫全身心投入到行星位置观察中，观察的数据为哥白尼的学说提供了关键性的支持；卡文迪许在实验室测出了万有引力常量，被称为“能称出地球质量的人”；牛顿是动力学的奠基者，爱因斯坦是现代物理学的奠基人，故选D.2．下列各组中均为导出单位的是()A．千克；牛顿；焦耳B．伏特；焦耳；库仑C．安培；秒；米D．欧姆；特斯拉；千米答案 B解析千克、安培、秒、米是基本单位，故A、C错误，B正确；千米不是导出单位，故D 错误．3．下列情景中哪个不是失重造成的结果()A．天宫二号内部的物品可以飘在空中B．汽车快速过拱形桥时，司机感觉到自己对座位的压力小了C．电梯从十楼向下启动时，人感觉轻飘飘的D．小朋友放飞气球，气球飘飘荡荡飞上了天空解析A、B、C都是失重或完全失重造成的，只有D是因为浮力大于重力造成的．4．在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室．关于这起事故原因的物理分析正确的是()A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动答案 A5．手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃敲碎了．对于这一现象，下列说法正确的是() A．锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B．锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C．锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小答案 C解析锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，但因作用在不同的物体上，物体的承受能力不同，产生不同的作用效果，故C正确，A、B、D均错误．6．(2017·浙江“七彩阳光”联考)某日，小华在乘坐电梯的时候，由于电梯出现故障，小华和电梯一起自由下落，关于此下落过程，下列说法正确的是()A．小华会撞到电梯的天花板B．小华只受两个力的作用C．小华对电梯地板的压力为零D．小华处于超重状态答案 C解析自由下落属于完全失重状态，故小华对电梯地板的压力为零．7．根据牛顿运动定律，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动B．物体的运动不需要力维持，力是改变物体运动状态的原因C．人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性D．在绕地球飞行的太空实验舱中，能用天平测量物体的质量解析滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但可作为动力，也可作为阻力，如物体在传送带上向前滑动，A错误；一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度，力是改变物体运动状态的原因，B正确，C错误；在绕地球飞行的太空实验舱中，物体处于完全失重状态，天平失效，D错误．8．(2017·温州市十校期末联考)用手提着一根挂有重物的轻弹簧，竖直向上做匀速直线运动，当手突然停止运动后的一小段时间内，可观察到重物()A．立即停止运动B．继续向上做匀速运动C．继续向上做加速运动D．继续向上做减速运动答案 D解析轻弹簧拉着重物做匀速直线运动，拉力等于重力，当手突然停止运动后的一小段时间内，由于惯性，重物继续向上运动，在向上运动的过程中，弹簧的形变量减小，则弹力减小，重物所受的合力向下，加速度向下，向上做减速运动，故D正确，A、B、C错误．9．如图1所示，在光滑桌面上有三个完全相同的木块，A、B之间用水平轻弹簧相连，B、C 之间用不可伸长的水平细线相连，在水平外力F的拉动下，一起向右做匀加速直线运动，加速度大小为5 m/s2.现将F突然撤去，则有关三个木块在外力F撤去瞬间的加速度，下列说法正确的是(取向右为正方向)()图1A．a A＝0，a B＝a C＝5 m/s2B．a A＝5 m/s2，a B＝a C＝－2.5 m/s2C．a A＝5 m/s2，a B＝－5 m/s2，a C＝0 D．a A＝a B＝a C＝0答案 B解析外力F撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，绳上的拉力发生了改变，故A受力不变，a A＝5 m/s2，将B、C作为整体，设弹簧的弹力大小为F弹，B、C整体的加速度为a，由牛顿第二定律得－F弹＝2ma，对A受力分析得F弹＝ma A，由以上两式解得a＝－2.5 m/s2，选项B正确，A、C、D错误．10. 2015年7月的喀山游泳世锦赛中，我省名将陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠．她从跳台斜向上跳起，一段时间后落入水中，如图2所示．不计空气阻力．下列说法正确的是()图2A．她在空中上升过程中处于超重状态B．她在空中下落过程中做自由落体运动C．她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D．入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小答案 D解析起跳以后的上升过程中她有方向向下的加速度，所以处于失重状态，故A错误；她具有水平初速度，所以空中下落过程不能看做自由落体运动，故B错误；入水过程中，开始时水对她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，故C错误；入水过程中，水对她的作用力和她对水的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，故D正确．11．如图3a所示，一小物块沿光滑斜面从静止向下滑，小物块从斜面进入地面时速率不变，其对应的速率与时间关系图如图b所示，如果从斜面较高的位置静止释放小物块，假设地面与小物块之间的摩擦力不变，则最能代表小物块运动的图象是()图3答案 D解析根据牛顿第二定律知，小物块在斜面上的加速度及在地面上的加速度均不变，在v－t 图象中，图线的斜率表示加速度，故图线斜率不变，选项A、B、C错误，D正确．12．如图4甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则()图4A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案 B解析t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误．13.如图5所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1 kg的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，下列说法中正确的是()图5A．小球受到地面的弹力仍然为零B．小球立即向左运动，且a＝8 m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10 m/s2D．小球仍然静止答案 B解析分析剪断轻绳前小球的受力情况，如图所示，弹簧的弹力F＝mg，剪断轻绳后，小球立即受到地面的弹力和摩擦力的作用，F＞μmg，小球发生滑动，则有F－μmg＝ma，a＝8 m/s2，选项A、C、D错误，B正确．二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)14.在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运行过程中的某一段时间内体重计的示数如图6所示．则下列说法中正确的是()图6A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力C．电梯的速度方向一定竖直向下D．电梯的加速度方向一定竖直向下答案 BD解析 晓敏同学在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，但晓敏的重力没有改变，A 项错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B 项正确；因为mg ＞F ，所以电梯的加速度方向一定竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C 项错误，D 项正确．15．某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案．关于小磁铁，下列说法中正确的是( )A ．磁铁受到四个力的作用B ．磁铁受到的电磁吸引力大于其受到的弹力时才能被吸在黑板上C ．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力D ．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力答案 AC解析 磁铁受到重力、电磁吸引力、黑板的弹力和静摩擦力共四个力的作用，其中重力与静摩擦力、电磁吸引力与弹力分别是一对平衡力，大小相等、方向相反，故A 项正确，B 项错误；磁铁与黑板间在水平方向上存在着相互作用的电磁吸引力和弹力这样两对作用力与反作用力，故C 项正确；磁铁受到的支持力和黑板受到的压力都是弹力，施力物体与受力物体互换，是一对作用力与反作用力，而不是一对平衡力，故D 项错误．16．用力F 拉一物体使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动，力F 的水平分量为F 1，如图7所示，若以与F 1大小、方向都相同的力F ′代替F 拉此物体，使物体产生加速度a ′，关于a 和a ′的关系正确的是( )图7A ．当水平面光滑时，a ′＜aB ．当水平面光滑时，a ′＝aC ．当水平面粗糙时，a ′＜aD ．当水平面粗糙时，a ′＞a答案 BC解析 力F 产生两个作用效果：在水平方向上使物体加速运动和竖直方向上减小物体对地面的压力．当水平面光滑时，物体不受摩擦力，故a ′＝a .当水平面粗糙时，物体受力为F 时，a ＝F 1－μ(mg －F 2)m ，其中F 2为F 的竖直分量．当物体受力F ′＝F 1时，a ′＝F 1－μmg m.比较两式，可得a ′＜a ，故正确答案为B 、C.第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(4分)(1)某实验小组在用拉力传感器探究作用力与反作用力关系的实验中，获得了如图8所示的图线．根据这个图线，你可以得出的结论是___________________________．图8(2)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在保持力一定的情况下，探究加速度a 与质量m 的关系．该同学测出数据后，作出了a 与________(填“m ”或“1m”)的图象，并根据该图象直观地找到了加速度a 与质量m 的关系．答案 (1)作用力与反作用力大小相等、方向相反，同时产生、同时消失 (2)1m解析 (2)由牛顿第二定律可知，加速度a 与质量m 成反比，a －m 图象是曲线，而a 与1m成正比，a －1m图象是一条过原点的直线，斜率表示合外力，能反映合外力一定时，加速度与质量的关系，所以为了直观、方便地处理实验数据，应作a －1m图象而不是作a －m 图象． 18.(5分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F 及质量M 的关系实验．如图9为实验装置简图，A 为小车，后端连有纸带，B 为打点计时器，C 为装有沙的沙桶(总质量为m )，D 为一端带有定滑轮的长木板．图9(1)在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做________法．图10(2)某同学在探究a 与F 的关系时，把沙和沙桶的总重力当作小车的合外力F ，作出a －F 图线如图10所示，试分析该图线不过原点的原因是________，图线右上部弯曲的原因是________．(横线上填写正确选项的字母的代号)A ．平衡摩擦力时，长木板倾角过小B ．平衡摩擦力时，长木板倾角过大C ．沙和沙桶的总质量m 过小D ．沙和沙桶的总质量m 过大(3)如图11是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50 Hz ，舍去前面比较密集的点，从A 点开始，依次选取A 、B 、C 、D 、E 5个计数点，相邻两个计数点间都有四个计时点未画出，图中给出了相邻两点间的距离，则小车运动的加速度大小为a ＝________m/s 2.(结果保留两位有效数字)图11答案 (1)控制变量 (2)B D (3)0.62解析 (1)本实验采用了控制变量法；(2)力F 为零时，小车的加速度不为零，说明平衡摩擦力过度，选项A 错误，B 正确；后来图线弯曲，是因为沙和沙桶的总质量过大，选项C 错误，D 正确．(3)T ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，根据逐差法，小车运动的加速度a ＝x 3＋x 4－x 1－x 24T 2＝0.62 m/s 2. 19．(5分)某同学设计了如图12甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，并用手按住，向小桶中加入细砂，记下力传感器的示数F 1.图12(1)接通频率为50 Hz 的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离并标在纸带上，由所测数据可以算出小车的加速度a ＝________m/s 2.(2)同一次实验中，小车释放前力传感器示数F 1与小车加速运动时力传感器示数F 2的关系是F 1________F 2(选填“＜”“＝”或“＞”)．(3)关于该实验，下列做法有助于减小实验误差的是________．A ．小车和力传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量B ．实验中需要将长木板右端适当垫高C ．实验中需要测出小车和力传感器的总质量D ．用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据 答案 (1)0.16 (2)＞ (3)BD20．(9分)浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，如图13，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100 m 的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面20 m 高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下．某次游戏中，座舱中小明用手托着重5 N 的苹果，不计空气阻力及摩擦力，(取g ＝10 m/s 2)试求：图13(1)此过程中的最大速度是多少？(2)当座舱落到离地面40 m 的位置时，手对苹果的支持力大小；(3)当座舱落到离地面15 m 的位置时，苹果对手的压力大小．答案 (1)40 m/s (2)0 (3)25 N解析 (1)由题意可知座舱先自由下降h ＝100 m －20 m ＝80 m由v 2＝2gh ，得v ＝40 m/s.(2)离地面40 m 时，座舱仍在自由下落，处于完全失重状态，所以手对苹果的支持力大小为0(3)匀减速运动时的加速度大小设为a ，则由a ＝v 22h 0，得a ＝40 m/s 2 M ＝5 N g＝0.5 kg 根据牛顿第二定律：F N －Mg ＝Ma 得：F N ＝25 N根据牛顿第三定律，苹果对手的压力大小为25 N.21．(10分)某高山滑雪赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接(滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变)．某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75 kg(可视为质点)从该赛道顶端由静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30 m/s.然后在水平赛道上沿直线继续前进180 m静止．假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)滑雪者与赛道间的动摩擦因数；(2)滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；(3)滑雪者在斜面赛道上运动的时间及斜面赛道的长度．答案(1)0.25(2)300 N，方向沿斜面向下(3)7.5 s112.5 m解析(1)滑雪者刚进入水平赛道时速度为v＝30 m/s，后做匀减速直线运动，加速度大小为a 根据0－v2＝－2ax，x＝180 m，代入得a＝2.5 m/s2，由F f＝μmg＝ma，得μ＝0.25(2)对滑雪者在斜面赛道上受力分析得F合＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝300 N方向沿斜面向下(3)滑雪者在斜面赛道上的加速度大小为a′，由F合＝ma′得a′＝4 m/s2，由v＝a′t得t＝7.5 s，由v2＝2a′s得s＝112.5 m.22．(10分)(2017·金华市9月十校联考)滑板运动是年轻人喜爱的运动项目之一．有一如图14所示的运动场所，水平面AB在B处与倾角为θ＝37°的斜面BC连接，滑板与AB、BC间的动摩擦因数相同．一滑板运动员操控滑板(可看成质点)从A点以v0＝3 m/s的速度在水平面上向右无动力运动，运动到B点时恰能沿斜面下滑．已知AB间的距离为1.8 m，BC间的距离为2 m，运动员和滑板的总质量为60 kg，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图14(1)滑板与水平面AB间的摩擦力的大小；(2)滑板运动员运动到C点时速度的大小；(3)滑板运动员从A 点运动到C 点所需的时间．答案 (1)150 N (2)4 m/s (3)2.2 s解析 (1)由题可知，运动员从A 到B 做匀减速运动，到B 点时速度刚好为零．则v 20＝2a 1x 1，F f ＝ma 1＝μmg ，联立并代入数据得F f ＝150 N ，μ＝0.25.(2)运动员由B 到C 做初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小为a 2，则由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，解得a 2＝4 m/s 2v 2C ＝2a 2x 2，解得v C ＝4 m/s(3)从A 到B 需时间t 1，有t 1＝v 0a 1＝1.2 s 由x 2＝12a 2t 22(或v C ＝a 2t 2)，可以得出t 2＝1 s 所以运动员从A 到C 的时间t ＝t 1＋t 2＝2.2 s.23．(12分)如图15所示，质量为5 kg 的木块放在倾角为30°、长为20 m 的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F 拉木块，木块从静止开始沿斜面匀加速上升4 m 所用的时间为2 s(g 取10 m/s 2)求：图15(1)恒力F 的大小；(2)要使木块能从斜面底端运动到顶端，F 至少要作用多长时间．答案 (1)60 N (2)536 s 解析 (1)木块恰好匀速下滑时受力平衡，有：F f ＝mg sin 30°＝12mg 匀加速上升的加速度：a 1＝2x t 21＝2×422 m /s 2＝2 m/s 2 对木块受力分析如图甲根据牛顿第二定律有F －mg sin 30°－F f ＝ma 1 解得：F ＝mg sin 30°＋F f ＋ma 1＝mg ＋ma 1＝60 N(2)设拉力最小作用时间为t .撤去F 前：x 1＝12a 1t 2＝t 2 v 1＝a 1t ＝2t撤去F 后，对木块受力分析如图乙，根据牛顿第二定律mg sin 30°＋F f ＝ma 2解得：a 2＝mg sin 30°＋F f m＝g 匀减速运动的位移：x 2＝v 212a 2＝t 25 因为斜面长20 m ，故有x 1＋x 2＝20 m ， 联立并代入数据，解得：t ＝53 6 s.。
2019届人教版 牛顿运动定律 单元测试
2019届人教版牛顿运动定律单元测试注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题1．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（）A．亚里士多德、伽利略B．亚里士多德、牛顿C．伽利略、爱因斯坦D．伽利略、牛顿【解析】亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才会运动，即认为力是维持运动的原因。
伽利略根据理想斜面实验，推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因；牛顿在伽利略等人研究的基础上，提出了牛顿第一定律，即为惯性定律，建立了惯性的概念；故D正确。
【答案】D2．某人站在一台秤上，在他猛地下蹲的全过程中，台秤的读数（）A．先变大后变小，最后等于他的重力B．变大，最后等于他的重力C．先变小后变大，最后等于他的重力D．变小，最后等于他的重力【解析】失重状态：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；超重状态：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，人先是加速下降，有向下的加速度，此时的人对体重计的压力减小，后是减速下降，有向上的加速度，此时的人对体重计的压力增加，最后静止等于他的重力。
选C。
【答案】C3．如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的是（）A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C．“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象D．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象【解析】“起立”的过程加速度首先向上加速，然后加速度向下减速，因此先超重后失重，故A项错误；“下蹲”的过程加速度首先向下加速，然后加速度向上减速，因此先失重后超重，故B、C项错误；“起立”过程中先出现超重后失重的现象，故D项正确。
第四章 牛顿运动定律单元测试—人教版(2019)新教材高中物理必修第一册检测
第四章 牛顿运动定律单元测试(A)(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确选项填在后面的表格中；每小题4分，共24分.）1．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是( )A ．亚里士多德、伽利略B ．伽利略、牛顿C ．伽利略、爱因斯坦D ．亚里士多德、牛顿2．关于惯性，下列说法正确的是( )A ．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体的惯性消失B ．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性C ．物体在月球上的惯性只是它在地球上的16D ．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关3．2013年6月11日，“神舟十号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g 的加速度匀加速上升，g 为重力加速度，则质量为m 的宇航员对飞船底部的压力为( ) A ．6mg B ．5mg C ．4mg D ．mg4．轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm.若将重物向下拉1 cm 后放手，则重物在刚释放瞬间的加速度是( )A ．2.5 m /s 2B ．7.5 m/s 2C ．10 m /s 2D ．12.5 m/s 25．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系如图甲所示，物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2.由这两个图象可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )甲 乙A ．0.5 kg,0.4B ．1.5 kg ，215C ．0.5 kg,0.2D ．1 kg,0.26．两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体B 的作用力等于( ) A.m 1m 1＋m 2F B.m 2m 1＋m 2F C ．F D.m 1m 2F二、多项选择题：（在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项正确，请将正确选项填在后面的表格中；每小题5分，共20分。
2019-2020学年人教版高一物理上册 第四章《牛顿运动定律》单元测试卷【含答案】
第四章《牛顿运动定律》单元测试卷一、单选题(共12小题)1.姚明曾在NBA作为一流中锋，让很多中国人热爱上篮球这项运动．如下图所示姚明正在扣篮，其跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力，不计空气阻力)A．两过程中姚明都处在超重状态B．两过程中姚明都处在失重状态C．前过程为超重，后过程不超重也不失重D．前过程为超重，后过程为完全失重2.在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是()A．(mg－F)sinθB．(F＋mg)cosθC．μ(F－mg)cosθD．μ(F－mg)sinθ3.对“运动状态改变”的理解正确的是()A．指物体加速度的改变B．指物体速度的改变C．指物体位置的改变D．指物体速率的改变4.用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动，弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是() A．一对作用力和反作用力B．一对平衡力C．大小相等、方向相同，作用在一条直线上D．大小相等、方向相反，作用在同一物体上5.如图所示，在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中，下列说法正确的是()A．爸爸“掰倒”孩子时，爸爸对孩子的力大于孩子对爸爸的力B．爸爸“掰倒”孩子时，爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力大小相等C．孩子“掰倒”爸爸时，孩子对爸爸的力大于爸爸对孩子的力D．孩子“掰倒”爸爸时，孩子对爸爸的力小于爸爸对孩子的力6.如图所示，三根轻绳分别系住质量为m1、m2、m3的物体，它们的另一端分别通过光滑的定滑轮系于O点，整体装置处于平衡状态时，OA与竖直方向成30°角，OB处于水平状态，则()A．m1∶m2∶m3＝1∶2∶3 B．m1∶m2∶m3＝3∶4∶5C．m1∶m2∶m3＝2∶∶1 D．m1∶m2∶m3＝∶2∶17.一气球吊着一重物，以7 m/s的速度匀速上升，某时刻绳子突然断裂，则绳子断裂瞬间重物的速度v和加速度a分别为()A．v＝0，a＝0 B．v＝7 m/s，a＝0C．v＝7 m/s，a＝10 m/s2 D．v＝0，a＝10 m/s28.飞船返回地球时，为了保证宇航员的安全，靠近地面时会放出降落伞进行减速．若返回舱离地面5 km时，速度方向竖直向下，大小为250 m/s，要使返回舱最安全、最理想着陆，则放出降落伞后返回舱应获得的加速度及降落伞产生的阻力与返回舱重力的比值分别为(设放出降落伞后返回舱做匀减速运动，竖直向下为正方向，g取10 m/s)A．－6.25 m/s2 1.625 B．－2 m/s2 1.2C．－4 m/s2 1.4 D．－8 m/s2 1.89.静止在光滑水平面上的物体，在开始受到水平拉力的瞬间，下列说法正确的是()A．物体立刻产生加速度，但此时速度为零B．物体立刻运动起来，有速度，但加速度还为零C．速度与加速度都为零D．速度与加速度都不为零10.航天员若在轨道舱内长时间停留，需要每天进行锻炼，在轨道舱内，下列运动最能有效锻炼肌肉的力量的是()A．上下举哑铃B．做引体向上C．拉弹簧拉力器D．跳绳11.如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F＝kt，其中k为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力F f的大小等于最大静摩擦力，且A，B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v－t图象的是()．A ．B ．C ．D ．12.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，电磁铁A和秤盘C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点．当电磁铁通电，铁片被吸引加速上升的过程中，轻绳中拉力F T的大小为()A．F T＝mgB．Mg<F T<(M＋m)gC．F T＝(M＋m)gD．F T>(M＋m)g二、实验题(共3小题)13.如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M.实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力．(1)实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器B．必须让小车连接沙桶C．纸带和沙桶都应连接D．纸带和沙桶都不能连接(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车和砝码的总质量M，探究加速度和质量的关系．如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50 Hz，每隔4个点选一个计数点，则小车的加速度为_________m/s2(保留两位有效数字)．通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为________(填“M”或“”)．14.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测量并标出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：请根据实验数据在下图所示坐标系中作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．15.如图所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机DIS直接显示物体加速度)探究加速度与力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用钩码所受的重力大小作为__________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图所示)．①分析此图线OA段可得出的实验结论是_________________________________．②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______．(填选项前字母)A．小车与轨道之间存在摩擦B．轨道保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大三、计算题(共3小题)16.如图所示，物体A静止在台秤的秤盘B上，A的质量mA＝10.5 kg，B的质量mB＝1.5 kg，弹簧的质量可忽略不计，弹簧的劲度系数k＝800 N/m，现给物体A施加一个竖直向上的受力F，使它向上做匀加速直线运动，已知t＝0.2 s时A与B分离，求F在0.2 s内的最大值与最小值．(取g＝10 m/s2)17.如图所示，水平传送带以v＝2 m/s的速度匀速运转，在其左端无初速度释放一质量为m ＝1 kg的小滑块，滑块可视为质点，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带长L＝2 m，重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)滑块从传送带左端到右端的时间．(2)滑块相对传送带滑行的位移大小．18.如图所示，质量为mA＝0.4 kg的物体A与质量为mB＝2 kg的物体B叠放在倾角为30°的斜面上，物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下运动，已知A，B总保持相对静止，若A，B 间的动摩擦因数为μ1＝0.4，B与斜面间的动摩擦因数为μ2＝，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2)．若整个装置沿斜面向上做匀速运动，则A、B间的摩擦力大小为多少？拉力F大小为多少？四、填空题(共3小题)19.从地面以30 m/s的初速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为________，前4 s内的位移是________，路程为________．20.如图所示，质量相同的A，B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．21.理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______(只要填写序号即可)．在上述的设想步骤中，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．答案解析1.【答案】D【解析】姚明在蹬地的过程中，对地面的压力大于重力，从而使姚明产生向上的合力，所以此时，姚明处于超重状态；当离开地面后，姚明只受重力，处于完全失重状态，所以D正确．2.【答案】D【解析】作出如图所示的受力分析图，F与mg的合力向上，其沿斜面的分力与摩擦力平衡．故有(F－mg)cosθ＝F f，(F－mg)sinθ＝F N.由于磨石恰好沿斜壁向上做匀速运动，故磨石与斜壁间的摩擦力是滑动摩擦力，所以F f＝μ(F－mg)sinθ，D正确．3.【答案】B【解析】我们所说的运动状态是指物体的速度，故“运动状态改变”指的是物体的速度发生变化，只有B正确．4.【答案】A【解析】根据牛顿第三定律可知：弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是一对作用力和反作用力，故A正确，B错误；它们大小相等、方向相反，作用在一条直线上，但作用在不同物体上．故C、D错误．5.【答案】B【解析】因为物体间力的作用是相互的，所以在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中，不管是爸爸“掰倒”孩子还是孩子“掰倒”爸爸，爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力大小始终相等，之所以被掰倒，是因为双方的承受力不同，B正确．6.【答案】C【解析】对结点O受力分析，O点受到三根绳子的拉力如图所示．根据三角形的知识有：＝cos 30°＝；＝sin 30°＝根据三力平衡条件可知，FB和FC的合力F与FA等值反向，所以有＝；＝则：FA∶FC∶FB＝2∶∶1根据定滑轮两端拉力相等，有：＝m1g，FB＝m3g，FC＝m2gFA所以：m1∶m2∶m3＝2∶∶17.【答案】C【解析】重物和气球一起以7 m/s的速度匀速上升，在绳子突然断开的瞬间，物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态，所以此时重物的速度仍为v＝7 m/s；绳子突然断开的瞬间，绳的拉力消失，重物只受重力，故其加速度大小等于重力加速度大小，即a＝g＝10 m/s2，故C正确．8.【答案】A【解析】飞船返回时，放出降落伞，以飞船为研究对象，受到竖直向下的重力mg和降落伞产生的阻力F f的作用．最理想，最安全着陆是末速度v＝0，才不致于因着地时与地面碰撞而使仪器受到损坏．设减速过程的加速度为a，由运动学公式得2ax＝0－v，变形得a＝－＝－6.25 m/s2，再由牛顿第二定律得mg－F f＝ma，F f＝1.625mg，则阻力与返回舱重力的比值为1.625.因此A正确．9.【答案】A【解析】物体静止在光滑水平面，受到水平拉力的瞬间，合力等于拉力，根据牛顿第二定律F＝ma，加速度大小与合力大小成正比，加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零，A正确．10.【答案】C【解析】在轨道舱内的物体都处于失重状态，没有重力的作用，所以举哑铃、做引体向上和跳绳都不能锻炼身体，只有弹簧靠的是弹簧的弹性形变才有力的作用，所以C正确．11.【答案】B【解析】在A、B相对滑动前，对A、B整体由牛顿第二定律得a＝＝，故A、B的加速度随时间的增大而增大，v－t图象是一向上弯曲的曲线；A相对B刚好要滑动时，对B由牛顿第二定律得a＝，由于＝，故t＝；在A相对B滑动后，B的加速度a＝为一恒量，v－t图象是一倾斜向上的直线，故B正确．12.【答案】D【解析】以A、B、C组成的系统为研究对象，A、C静止，铁片B由静止被吸引加速上升，则系统的重心加速上升，系统处于超重状态，故轻绳的拉力为F T>(M＋m)g.应选D.13.【答案】A 2.0【解析】(1)平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动，若能做匀速直线运动，摩擦力得到平衡，故选A.(2)由图可知x12＝3.10 cm，x23＝5.10 cm，x34＝7.10 cm，x45＝9.10 cm，x56＝11.10 cm，可知连续相等时间内的位移之差Δx＝2.00 cm，根据Δx＝aT2得，加速度a＝＝m/s2＝2.0 m/s2.因为a与M成反比，所以作a－图线．14.【答案】(1)0.16(2)(3)计算F时忘记加入砝码盘的重力【解析】(1)由题意可知计数间隔T＝5T0＝0.1 s.由题图乙可知Δx＝0.16 cm＝1.6×10－3m，由x＝aT2可得a＝0.16 m/s2.(2)a－F图线如图所示．(3)平衡小车与桌面之间的摩擦力后，a－F图象仍不通过原点，可能是在计算F时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的．15.【答案】(1)小车总质量小车所受的合外力(2)①在质量不变时，加速度与合外力成正比②C【解析】(1)先保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用DIS 测加速度．(2)①OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．②设小车质量为M，所挂钩码的质量为m，由实验原理得mg＝F＝Ma，即a＝＝，而实际上a′＝，可见a′＜a，AB段明显偏离直线是由于没有满足M≫m造成的，故A、B、D错误，C正确．16.【答案】168 N72 N【解析】设开始时，弹簧的压缩量为x1，则x1＝＝m＝0.15 m①设A、B刚分离时，弹簧的压缩量为x2对B分析：kx2－mBg＝mBa②对A分析：F max－mAg＝mAa③且x1－x2＝at2④把①式和②式代入④式解得a＝6 m/s2⑤开始运动时，A、B作为整体，弹簧的弹力与(mA＋mB)g平衡，所以合力就是F min，即F min＝(mA＋mB)a＝(10.5＋1.5)×6 N＝72 N而刚分离时，由③式可得F max＝mA(g＋a)＝10.5×(10＋6) N＝168 N.17.【答案】(1)1.5 s(2)1 m【解析】(1)滑块运动的加速度a＝μg＝2 m/s2释放后经t1时间滑块与传送带速度相同，t1＝＝1 s；位移x1＝＝1 m之后匀速运动的时间t2＝＝0.5 st＝t1＋t2＝1.5 s.(2)滑块和传送带在t1时间内有相对运动．传送带的位移x2＝vt1＝2 m滑块相对传送带的位移x＝x2－x1＝1 m.18.【答案】2 N21 N【解析】整个装置沿斜面向上做匀速运动时，即整个系统处于平衡状态，则研究A物体：F f＝mAg sinθ＝2 N，研究整体：F＝(mA＋mB)g sinθ＋μ2(mA＋mB)g cosθ＝21 N.19.【答案】45 m 40 m 50 m【解析】上升的最大高度：h＝＝m＝45 m，位移公式：x＝v0t－gt2＝(30×4－×10×42)m＝40 m，路程s＝45 m＋(45－40) m＝50 m.20.【答案】2g(方向向下)0【解析】在悬线剪断之前，A，B可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于重力mg，当剪断悬线瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故A受向下为mg的弹力和向下为mg 的重力，故A的加速度a1＝＝2g，方向向下．对B而言，受力不变，即B的加速度为零．21.【答案】②③①④②①③④【解析】本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论．而②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④.因此正确顺序是②③①④.。
2019年秋人教版高一物理必修1单元测验卷：第4章 牛顿运动定律
牛顿运动定律一、单选题(共12小题 )1.如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是()A．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力B．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力C．人对测力计没有压力D．人对测力计有压力，测力计对人没有支持力2.在国际单位制中，下列是力学范围内基本单位的有()A．米B．米每二次方秒C．牛顿D．米每秒3.如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．如果电梯中乘客的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．关闭电动机后，乘客处于超重状态B．关闭电动机后，乘客处于失重状态C．由于A、B质量相等，故关闭电动机后，乘客的加速度大小为gD．关闭电动机后，电梯上升的高度h一定小于4.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是()A．顾客始终受到三个力的作用 C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下B．顾客始终处于超重状态 D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下5.重物放在倾斜的皮带传送机上，它和皮带一直相对静止没有打滑，如图所示，传送带工作时，关于重物受到摩擦力的大小，下列说法正确的是()A．重物静止时受到的摩擦力一定小于它斜向上运动时受到的摩擦力B．重物斜向上加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大C．重物斜向下加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大D．重物斜向上匀速运动时，摩擦力一定越大6.如图所示记录的是升降机竖直向上运动的v－t图象，升降机的水平底板上放着重物，根据图象可知()A．第5 s内升降机的加速度大小为1 m/s2B． 0～5 s内升降机的位移为10 mC． 0～2 s内重物处于超重状态D． 2 s～4 s内重物处于失重状态7.如下图所示，有两条质量相等的有蓬小船，用绳子连接(绳子质量忽略不计)，其中一条船内有人在拉绳子，如果水的阻力不计，下列判断中正确的是()A．绳子两端的拉力不等，跟有人的船连接的一端拉力大B．根据两船运动的快慢，运动快的船里肯定有人，因为是他用力，船才运动的C．运动慢的船里肯定有人，因为绳子对两条船的拉力是相等的，但有人的船连同人的总质量大，所以加速度小D．绳子对两条船的拉力大小关系无法判断8.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬间A和B的加速度为a1和a2，则()A．a1＝a2＝0 C．a1＝a，a2＝aB．a1＝a，a2＝0D．a1＝a，a2＝－a9.关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是()A．牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础的，因此可用实验来直接验证B．牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错误的C．牛顿第一定律实际上是伽利略一个人的研究成果D．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括总结出来的10.如图所示，质量均为m的两个小球A、B固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球刚好能平衡，则小球A对碗的压力大小为()A．mgB．mgC．mgD． 2mg11.如图所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力12.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是()A． C．B．D．二、实验题(共3小题)13.在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车以及车中的砝码质量用M表示，盘以及盘中的砝码质量用m表示．(1)实验过程中，电火花计时器接在频率为f＝50 Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．(2)若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子拉力F T＝________，当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(3)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车D．用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出(4)某小组同学保持小车以及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系时，由于他们操作不当，这组同学得到的a－F关系图象如图所示，①图线不过原点的原因是____________；②图线上端弯曲的原因是________．(5)某小组在操作完全正确且满足(2)中质量关系的情况下，下图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm、x5＝8.42 cm、x6＝9.70 cm.则小车加速度大小a＝________m/s2.(保留三位有效数字)14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．(1)某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系．下列措施中不需要或不正确的是()A．首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C．每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D．实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力E．每次小车都要从同一位置开始运动F．实验中应先释放小车，然后再开打点计时器的电源(2)某组同学实验得出数据，画出的a－的关系图线如图所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F＝________N．当物体的质量为5 kg时，它的加速度为________m/s2.15.某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量M关系”的实验．(1)如图a所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是Δt1、Δt2，可以测得小车的加速度a＝________(用题中的符号L、d、Δt1、Δt2表示)．(2)在该实验中必须采用________法(填物理方法)，应保持________不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．(3)甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图b所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ ________________________________________________________________________.三、计算题(共3小题)16.如图所示，右端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑块A质量为M＝2 kg，连接滑块A和物体B的细线质量不计，与滑轮之间的摩擦不计，滑轮与A之间的细线沿水平方向，当B的质量为1 kg时，A恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)，g取10 m/s2，求当B的质量为1.75 kg时：(1)A的加速度是多大？(2)细线对滑轮的作用力大小．17.某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度；(2)火箭上升离地面的最大高度；(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间．18.如图所示，质量m＝0.2 kg的小滑块从固定的粗糙斜面底端以平行于斜面的速度v0＝18 m/s滑上斜面．已知斜面倾角θ＝37°，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.15，斜面足够长，重力加速度g＝10 m/s2.sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，求：(1)小滑块向上滑动的时间t是多少？(2)小滑块上滑的最大高度h是多大？四、填空题(共3小题)19.如图所示，质量为m＝1 kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10 m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为________；小球的加速度大小为________．20.现有下列物理量和单位，按下面的要求选择填空．A．力B．米/秒C．牛顿D．加速度E．质量F．秒G．厘米H．长度I．时间J．千克K．米(1)属于物理量的有________________．(2)在国际单位制中，其单位作为基本单位的物理量有________________．(3)在国际单位制中属于基本单位的有________________，属于导出单位的有________________．21.如图所示，质量相同的A，B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．答案解析1.【答案】A【解析】人静止在水平地面上的测力计上，所以人所受重力与测力计对人的支持力平衡，测力计对人的支持力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，同时产生、同时消失，故A正确，B、C、D 错误．2.【答案】A【解析】在选项中只有长度的单位米是力学的基本单位，米每二次方秒、牛顿、米每秒都是导出单位．故A正确．B、C、D错误．3.【答案】B【解析】关闭电动机后，乘客减速上升，加速度方向向下，处于失重状态．故A错误，B正确；对系统运用牛顿第二定律得，mg＝(2M＋m)a，解得a＝.故C错误；根据运动学公式得，h＝＝>.故D错误．1.【答案】C【解析】在慢慢加速的过程中，受力如图所示，顾客加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即顾客对电梯的作用方向指向左下，由于加速度向右上方，处于超重状态；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向竖直向下，C正确．5.【答案】B【解析】重物不管静止还是匀速运动，都受力平衡，受传送带的摩擦力一定沿斜面向上，且大小F f＝mg sinθ，因此，选项A、D错误；当重物沿斜面向上加速时，加速度沿斜面向上，则有F f－mg sinθ＝ma，所以加速度越大，摩擦力越大，B项对；当重物沿斜面向下加速时，加速度沿斜面向下，则有mg sinθ－F f＝ma，所以加速度越大，摩擦力越小，C项错．6.【答案】C【解析】第5 s内升降机的加速度大小为：a＝＝m/s＝－2 m/s2，故A错误；由图象可知，0～5 s内升降机的位移为x＝×2 m＝7 m，故B错误；由图象可知，在前2 s内，重物向上做匀加速运动，加速度向上，重物处于超重状态，故C正确；由图象可知，2 s～4 s内重物的速度保持不变，所以处于平衡状态．故D错误．7.【答案】C【解析】不管物体的运动状态如何，牛顿第三定律均成立．根据牛顿第二定律可知，在作用力相等时加速度与质量成反比，C正确．8.【答案】D【解析】两木块在光滑的水平面上一起以加速度a向右做匀加速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此木块A的加速度此时仍为a，以木块B为研究对象，取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－a.9.【答案】D【解析】10.【答案】B【解析】由题得知，A、B间的杆一定水平，对A球受力分析，如图，由共点力的平衡知识可得，碗对A球的弹力F N＝＝mg，由牛顿第三定律得小球A对碗的压力为mg.B正确．11.【答案】B【解析】惯性是物体的固有属性；而质量却是惯性大小的唯一量度；故惯性的大小取决于冰壶的质量，B正确．12.【答案】B【解析】需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，故B正确，A、C、D错误．13.【答案】(2)M≫m(3)C (4)①没平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)②不满足M≫m(5)1.30【解析】(2)设小车的质量为M，砝码盘总质量为m，将两者看做一个整体，对整体有mg＝(M＋m)a，对小车有F T ＝Ma，联立可得F T＝Ma＝＝，只有当M≫m时，F T≈mg(3)平衡摩擦力时，不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；平衡摩擦力时应用mg sinθ＝μmg cosθ，则只需满足g sinθ＝μg cosθ，与质量无关，改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；实验时，先接通电源，再释放小车，故C正确；小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a＝求出，故D错误．(4)当F≠0时，a＝0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车所受的摩擦力与绳子的拉力抵消了．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；而后者：随着F的增大，即盘及盘中砝码质量的增大，不再满足盘及盘中砝码的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．(5)由于相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝5×0.02＝0.1 s.根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2得(x5＋x6)－(x1＋x2)＝2a(2T)2，解得：a＝＝1.30 m/s2.14.【答案】(1)BCEF(2)5【解析】(1)本实验中只有平衡摩擦力后，小车受到的拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，选项A正确；平衡摩擦力时不应挂小桶，故B错误；实验中只需平衡一次摩擦力即可，故选项C不需要；实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故选项E不需要；释放小车之前应先接通电源，故选项F错误；(2)由图线知F＝Ma＝×2＝5 N，当物体质量为5 kg时，a＝＝1 m/s2.15.【答案】(1)(2)控制变量小车的总质量(3)小车的总质量【解析】(1)小车经过光电门1、2时的瞬间速度分别为v1＝，v2＝；根据匀变速直线运动的速度位移公式v－v＝2ad，解得：a＝.(2)在本实验操作中，采用了控制变量法，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车的总质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系．(3)由题图b可知在拉力相同的情况下a乙＞a甲，所以两同学的实验中小车的总质量不同．16.【答案】(1)2 m/s2(2)14N，与竖直成45°角斜向左下方【解析】由题意可知：A恰好不滑动时，所受摩擦力为F f＝mg＝1×10 N＝10 N当B的质量为1.75 kg时对A：F－F f＝Ma①对B：mg－F＝ma②由①②得：a＝2 m/s2F＝14 N细线对滑轮的作用力为F合＝＝14Ntanα＝＝1α＝45°所以细线对滑轮的作用力大小为14N，与竖直方向夹角为45°斜向左下方．17.【答案】(1)20 m/s(2)60 m(3)(6＋2) s【解析】设燃料恰好用完时火箭的速度为v1，加速度为a，所用时间为t1火箭从发射至到达最高点的运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至最高点．(1)对第一个过程有h1＝t1，代入数据解得v1＝20 m/s.(2)对第二个过程有h2＝，代入数据解得h2＝20 m.所以火箭上升离地面的最大高度h＝h1＋h2＝40 m＋20 m＝60 m.(3)解法一：分段分析法从燃料用完到运动至最高点的过程中，由v1＝gt2得t2＝＝s＝2 s从最高点落回地面的过程中由h＝gt，而h＝60 m，代入得t3＝2s，故总时间t总＝t1＋t2＋t3＝(6＋2) s解法二：整体分析法考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程，以竖直向上为正方向，全过程为初速度v1＝20m/s、加速度a＝－10 m/s2、位移h1＝－40 m的匀变速直线运动，即有h1＝v1t＋at2.代入数据解得t＝(2＋2) s 或t＝(2－2) s(舍去)，故t总＝t1＋t＝(6＋2) s.18.【答案】(1)2.5 s(2)13.5 m【解析】(1)设小滑块上滑的加速度大小是a，则由牛顿第二定律得mg sinθ＋μmg cosθ＝ma又v0＝at解得a＝7.2 m/s2，t＝2.5 s(2)小滑块从斜面底端上滑到最高处的过程中，设沿斜面上滑的距离是x, x＝v0t－at2解得x＝22.5 m小滑块上滑的最大高度h＝x sinθ＝22.5×0.6 m＝13.5 m19.【答案】10 N14.14 m/s2【解析】未剪断轻绳时，对小球受力分析如图所示，根据共点力平衡得，弹簧的弹力F＝mg＝10 N.剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，则轻弹簧的弹力F＝10 N.此时小球所受的合力F合＝mg，则小球的加速度a＝＝g≈14.14 m/s2.20.【答案】(1)A、D、E、H、I(2)E、H、I(3)F、J、K B、C【解析】力是物理量，米/秒是导出单位，加速度是物理量，质量是物理量，秒是国际单位制中的基本单位，厘米是长度的单位，是基本单位，但不是国际单位制中的基本单位，长度是物理量，时间是物理量，千克、米是国际单位制中的基本单位．21.【答案】2g(方向向下)0【解析】在悬线剪断之前，A，B可看成一个整体，由二力平衡知，弹簧弹力等于重力mg，当剪断悬线瞬间，弹簧的形变量不变，故弹力不变，故A受向下为mg的弹力和向下为mg的重力，故A的加速度a1＝＝2g，方向向下．对B而言，受力不变，即B的加速度为零．。
2019-2020年人教版必修1 第四章 牛顿运动定律 单元测试
2019-2020年人教版必修1 第四章 牛顿运动定律 单元测试1 / 112019-2020学年人教版必修1 第四章 牛顿运动定律 单元测试学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________题号一 二 三 四 五 六 总分 得分评卷人得分 一、单项选择1、如图所示,质量为m 的质点静止地放在半径为R 的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是A ．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B ．地面对半球体的摩擦力方向水平向右C ．质点对半球体的压力大小为mgsinθD ．质点所受摩擦力大小为mgsinθ2、用两根等长的轻绳将一质量为60kg 的物块悬挂在水平天花板上，如图所示。
已知两轻绳夹角为60°，取g ＝10m/s 2，则每根轻绳对物块的拉力大小为（ ）A ．NB ．NC ．300ND ．600N3、木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G 是重力，N 是支持力，f 是摩擦力）（ ）A ．B ．C ．D ．4、斜面静止在粗糙水平地面上，一物块恰能沿斜面匀速下滑，现用一个竖直向下的恒力作用在物块上，如图所示，恒力过物块重心，则下列说法正确的是( )A. 物块将沿斜面加速下滑B. 物块仍能保持匀速下滑C. 地面对斜面的摩擦力减小D. 地面对斜面的摩擦力增大5、匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜)面接触。
关于小球的受力，下列说法正确的是(6、如图，小球用绳子悬挂在天花板上，绳子处于竖直方向的伸直状态，小球保持静止且与光滑斜面接触。
则小球受到的力有（）A．重力、绳子拉力和斜面的支持力 B．重力和斜面支持力C．绳子拉力和斜面支持力 D．重力和绳子拉力7、水平地面上一小孩用向右的水平力推箱子，箱子和地面始终相对静止，如图所示，下列说法中正确的是（）A．箱子受到四个力的作用B．小孩对箱子施加的水平推力是摩擦力C．箱子受到地面对它水平向右的摩擦力D．小孩水平推力增大时地面对箱子的最大静摩擦力也增大8、扎比瓦卡（俄语意为“进球者”）是2018年俄罗斯世界杯足球赛吉祥物，该吉祥物以西伯利亚平原狼为蓝本，如图所示．若足球被“扎比瓦卡”踢到空中，足球飞行时受到的力有（）A．脚对球的作用力 B．重力、脚对球的作用力2019-2020年人教版必修1 第四章 牛顿运动定律 单元测试3 / 11C ．重力、空气对球的作用力D ．重力、脚对球的作用力、空气对球的作用力9、如图,物体在竖直轻质弹簧作用下处于静止状态. 则物体所受力的个数为( )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个10、如图所示，用一根细绳和一根杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当O 处挂上重物时，下图中关于O 点的受力示意图正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．11、如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。
2019-2020学年人教版高一物理必修1第4章《牛顿运动定律》单元测试卷
第4章《牛顿运动定律》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，用质量不计的轻绳L 1和L 2将M 、N 两重物悬挂起来，则下列说法正确的是( )A ．L 1对M 的拉力和L 2对M 的拉力是一对平衡力B ．L 2对M 的拉力和L 2对N 的拉力是一对作用力与反作用力C ．L 1对M 的拉力和M 对L 1的拉力是一对平衡力D ．L 2对N 的拉力和N 对L 2的拉力是一对作用力与反作用力2.一质点受到下列几组共点力的作用，一定能使质点产生加速度的是( )A ． 25 N,15 N,40 NB ． 10 N,15 N,20 NC ． 10 N,20 N,40 ND ． 2 N,4 N,6 N3.关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是( )A ． 做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的B ． 做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C ． 物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快D ． 物体所受合外力为零时，一定处于静止状态4.一辆汽车在崎岖的山路上行驶，关于该汽车的惯性，下列说法正确的是( )A ． 汽车打滑时惯性变小B ． 汽车下坡时惯性变大C ． 汽车加速时惯性变大D ． 汽车刹车时惯性不变5.关于惯性在实际中的应用，下列说法中错误的是( )A ． 运动员在掷标枪时的助跑是为了利用惯性B ． 运动员在跳远时的助跑是为了增大起跳时的惯性C ． 手扶拖拉机的飞轮做得很重，是为了增大它转动的惯性D ． 战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性6.如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )A ． 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B ． 上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C ． 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D ． 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力7.如图所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A 处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B 点处，由此判断公交车的运动情况是( )A ． 向前加速运动B ． 向前减速运动C ． 向后匀速运动D ． 向后减速运动8.一个质量为2 kg 的物体，在5个共点力作用下保持平衡，大小分别为2 N 、5 N 、9 N 、10 N 、15 N ，现撤消大小为10N 的力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小是( )A ． 2 m/s 2B ． 13 m/s 2C ． 12 m/s 2D ． 5 m/s 29.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O 点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是( )A ．F 1先增大后减小，F 2一直减小B ．F 1先减小后增大，F 2一直减小C ．F 1和F 2都一直减小D ．F 1和F 2都一直增大10.A 、B 两物体叠放在一起，放在光滑水平面上，如图甲，它们从静止开始受到一个变力F 的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A 、B 始终相对静止．则( )A ． 在t 0时刻，A 、B 两物体间静摩擦力最大B ． 在t 0时刻，A 、B 两物体的速度最大C ． 在2t 0时刻，A 、B 两物体的速度最大D ． 在2t 0时刻，A 、B 两物体又回到了出发点11.在一起交通事故中，一辆汽车与行人相撞，结果行人受重伤，而汽车几乎没有任何损伤，对此现象，以下解释正确的是( )A ． 由于汽车的质量比行人的质量大，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力B ． 由于汽车的速度比行人的速度大，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力C ． 汽车的表面坚硬，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力D ． 汽车对行人的作用力与行人对汽车的作用力大小是相等的，此作用力足以使行人受伤 12.某摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图甲所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a 是随时间t 变化的．已知电梯在t ＝0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a 随时间t 的变化如图乙所示．图甲中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F N .根据图乙可以判断，力F N 大于重力且逐渐变大的时间段有( )A ． 0～1 s 内B ． 10～11 s 内C ． 30～31 s 内D ． 40～41 s 内13.如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法中正确的是( )A ． 黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B ． 此时木炭包相对于传送带向右运动C ． 木炭包的质量越大，径迹的长度越短D ． 木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短14.“以卵击石”的结果是鸡蛋破碎了，以下说法正确的是( )A ． 鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B ． 鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等C ． 鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力D ． 鸡蛋对石头的力就是石头对鸡蛋的力15.关于物理量的单位，下列说法正确的是( )A ． 任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B ． 物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值C．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D．物理量的单位均可以互相导出二、实验题(共3小题)16.如图甲所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g.(1)下列说法正确的是________．A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远小于m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象(2)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F＝m1g，作出a－F图象，他可能作出图乙中________(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________．A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大(3)实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的a－图象，如图丙所示．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ＝________，钩码的质量m1＝________.(4)实验中打出的纸带如图丁所示．相邻计数点间的时间是0.1 s，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.17.如图甲为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．甲乙(1)下表中记录了实验测得的几组数据，v－v是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)；(2)由表中数据，在图乙坐标纸上作出a－F关系图线；(3)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图乙中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.18.某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F＝m2g，m＝m1＋m2(m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量)．具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作．图中A、B相距x.(1)设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是________．(2)如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的()A. B.C. D.(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________A．实验中必须保证m2≪m1B．实验前要平衡摩擦力C．细线在桌面上的部分应与长木板平行D．图中A、B之间的距离x尽量小些三、计算题(共3小题)19.如图所示，粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态．已知A、B两物体的质量分别为m和M，半圆球B同半圆的柱状物体半径均为R，半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为R，重力加速度为g.求：(1)物体对地面的压力大小；(2)物体对地面的摩擦力．20.如图所示，倾角为α的粗糙斜面上放一质量为m的箱子．一同学想把箱子稍向上移动一段距离，由于箱子较重，直接用力推没有推动，于是该同学想了一个办法：用一根轻绳一端拴在箱子上，另一端系在斜面上，而后在绳子的中点施加一与斜面垂直的拉力F，结果箱子刚好能开始沿斜面向上移动．若此时绳与斜面间的夹角为θ，箱子仍紧压在斜面上，重力加速度大小为g，求：(1)绳对箱子的拉力大小；(2)箱子受到斜面的摩擦力大小．21.一质量为m＝2 kg的物块放置在粗糙的水平地面上，受到一个随时间变化的水平拉力F作用，F 在0－2 s内的图象如图a所示，物块的速度v随时间t变化的关系如图b所示．已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.4，g＝10 m/s2.(1)求0－2 s内摩擦力的大小．(2)求物块在6 s内的位移大小．(3)通过计算，将图a中F在2－6 s内的图象补充完整．四、填空题(共3小题)22.某竖直升空的火箭，其升空时的v－t图象如图所示，忽略空气阻力，且火箭到达最大高度后自由下落，则火箭在0～40 s过程中处于________现象(填“超重”“失重”或“平衡”)，火箭从最大高度处自由下落过程是处于________现象(填“超重”“失重”或“完全失重”)．23.如图所示，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角为α，行车速度方向如图所示，质量为m的物体相对车厢静止，则物体受到摩擦力大小为________，方向为________．24.如图所示，用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成．两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：F1＝kt＋2，施加在m2上的恒力大小为：F2＝2 N．由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图．则F－t图象中直线的斜率为________(用m1、m2、k表示)，纵轴截距为________ N.答案解析1.【答案】D【解析】对M受力分析，它受到重力、L1的拉力、L2的拉力作用．因此，L1对M的拉力和L2对M 的拉力并不是一对平衡力，A错误；作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体之间，而B选项中有三个物体：M、N、L2，B错误；平衡力必须作用在同一个物体上，L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上，显然不是平衡力，C错误；L2对N的拉力和N对L2的拉力是作用力与反作用力，D正确．2.【答案】C【解析】A中当25 N和15 N的力与40 N的力共线反向时，合力为零，所以A不一定产生加速度，A错误；B中的三个力满足任意两力之和大于第三个力，任意两力之差小于第三个力，所以合力可能为零，故不一定产生加速度，B错误；C中三个力不可能为零，所以一定产生加速度，C正确；D中，当2 N、4 N方向相同且与6 N方向相反时，合力为零，故不一定产生加速度，D错误．3.【答案】A【解析】匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向不一定相同．加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误；物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C错误；物体所受合外力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误．4.【答案】D【解析】惯性是物体本身的属性，由物体的质量大小决定，物体的质量越大，惯性越大，与物体的速度、加速度、作用力无关，D正确．5.【答案】B【解析】运动员在掷标枪时的助跑是为了利用惯性而使标枪飞出，故A正确；惯性大小与速度无关，只与质量有关，故B错误，C正确；战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性；故D正确．6.【答案】A【解析】对于A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A项正确．7.【答案】B【解析】水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点B在A 点正下方的前面，表明若车向前行驶，水滴下落时，车正在减速，A错误，B正确；若车向后减速运动时，水滴下落时将落在A点正下方的后方，故D错误．若车向后匀速运动，水滴将落在A点的正下方，C错误．8.【答案】D【解析】撤消大小为10 N的力，其余的力保持不变，物体受到的合力为10 N，则a＝＝＝5 m/s2，所以D正确．9.【答案】B【解析】小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2，将F1与F2合成为F，如图所示：小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线．从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1先变小，后变大，F2越来越小；故A、C、D错误，B正确．10.【答案】B【解析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0、2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大，故A错误；整体在0－t0时间内做加速运动，在t0－2t0时间内，向原方向做减速运动，则t0时刻A、B速度最大，在2t0时刻两物体速度为零，速度最小，故B正确，C错误；0－2t0时间内，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，A、B位移最大，没有回到出发点，故D错误．11.【答案】D【解析】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以汽车对行人的作用力与行人对汽车的作用力大小是相等的，故A、B、C错误，D正确．12.【答案】A【解析】0－11 s内加速度方向向上时，根据牛顿第二定律，有：F N－mg＝ma，故F N＝mg＋ma，故0－11 s内的支持力大于重力，在0－1 s内的支持力F N是增加的，1－10 s内支持力恒定，10－11 s支持力是减小的；在11－30 s内加速度等于0，电梯做匀速运动，支持力等于重力．在30－41 s内加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg－F N＝m|a|，故F N＝mg－m|a|，故在30－41 s内支持力小于重力，30－31 s支持力是减小的，31－40 s支持力是固定的，40－41 s内的支持力F N是增加的；故A正确，B、C、D错误．13.【答案】D【解析】14.【答案】B【解析】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，所以A、C、D错误，B正确．15.【答案】C【解析】任何物理量都有单位，但单位并不一定唯一，物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出，C正确．16.【答案】(1)D(2)丙C(3)m1＝μ＝(4)0.46【解析】(1)根据平衡摩擦力原理可得μmg cosθ＝mg sinθ，即只要满足μ＝tanθ即可，所以重新加减砝码时不需要重新平衡摩擦力，A错误；为了得到更多的数据，应该先接通电源，后释放纸带，B错误；为了保证钩码的重力等于细绳的拉力，钩码的质量m1应远小于小车和砝码的质量m2，故C错误；在用图象探究加速度与质量关系时，为了得出线性关系，应作a－图象，故D正确．(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，小车不动的情况．故图线为丙．当不满足m1≪m2时，随m1的增大物体的加速度a增大的幅度逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足钩码质量远小于小车和砝码的质量，故C正确．(3)根据牛顿第二定律可知，m1g－μm2g＝m2a；结合－a图象，可得：＝＋a，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此钩码的质量m1＝，小车与木板间的动摩擦因数μ＝.(4)根据逐差法可知a＝＝m/s2＝0.46 m/s217.【答案】(1)(2)如图(3)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大【解析】(1)根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2－v＝2ax可以求出：a＝，带入数据解得：a≈2.44 m/s2.(2)根据表中数据，得出图象如图所示：(3)对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大．18.【答案】(1)v2＝2ax(2)A(3)BC【解析】(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2＝2ax；(2)由(1)可知：v2＝2ax，由牛顿第二定律得：a＝，则：v2＝F，v2与F成正比，故选A；(3)以系统为研究对象，加速度：a＝＝，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中A、B之间的距离x尽量大些，故D错误；故选B、C.19.【答案】(1)(M＋m)g(2)Mg，方向水平向右【解析】把A、B两物体看做一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(M＋m)g和地面的支持力F N的作用，二力平衡所以F N＝(M＋m)g根据牛顿第三定律得，物体对地面的压力大小为(M＋m)g(2)在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地面水平向左的摩擦力，并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取物体B为研究对象，运用隔离法，受力分析如图所示．根据平衡条件可得：F N1＝，F N2＝Mg tanθ半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为R，所以θ＝45°所以F N2＝Mg tanθ＝Mg根据受力分析，A物体对地面的摩擦力大小等于F N2，所以物体对地面的摩擦力大小为Mg，方向水平向右．20.【答案】(1)(2)－mg sinα【解析】(1)对绳子的中点受力分析由共点力的平衡得：F＝2F T sinθ解得绳对箱子的拉力大小为：F T＝(2)对箱子受力分析由平衡得：F T cosθ＝mg sinα＋F f箱子受到斜面的摩擦力大小为：F f＝－mg sinα21.【答案】(1)6 N(2)12 m(3)如图所示：【解析】(1)从图b中可以看出，t＝0至t＝2 s过程中，物体静止．由受力平衡知，摩擦力与F大小相等，即摩擦力F f1＝F1＝6 N；(2)从图b中可以看出，t＝0至t＝2 s过程中，物体静止．x1＝0t＝2 s至t＝4 s过程中，物块做匀加速运动．x2＝t2＝×2 m＝4 mt＝4 s至t＝6 s过程中，物块做匀速运动．x3＝v4t3＝4×2 m＝8 m所以物块在前6 s内的位移大小x＝x1＋x2＋x3＝4 m＋8 m＝12 m(3)物体在2－4 s内做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝2 m/s2；由牛顿第二定律可得：F2－μmg＝ma解得：F2＝12 N；物体在4－6 s内做匀速直线运动，F3＝μmg＝0.4×20 N＝8 N；图象如图所示：22.【答案】超重完全失重【解析】由图象可知在0～40 s过程中，火箭有向上的加速度，根据牛顿第二定律可知，必定是推力大于重力，处于超重状态；40 s后火箭自由下落，所有的重力都作为合力产生向下的加速度，大小为重力加速度g，所以此时处于完全失重状态．23.【答案】mg tanα向右【解析】小球受到两个力，即重力与绳子的拉力合力水平向右，与运动方向相反，可知小车在做匀减速运动，加速度大小为a＝g tanα.由于物体相对静止在小车上，故物体也在做匀减速运动，产生此加速度的力为静摩擦力．方向向右，大小为F f＝ma＝mg tanα24.【答案】2【解析】以两物体组成的系统为研究对象，以向右为正方向，由牛顿第二定律得：F1－F2＝(m1＋m2)a，即：kt＋2－2＝(m1＋m2)a，加速度为：a＝，以m2为研究对象，由牛顿第二定律得：F－F2＝m2a，则：F＝F2＋m2a＝2＋t，由F－t图象可知，图象的斜率为，图象纵轴截距为：b＝2 N.。
第四章 1牛顿运动定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册检测
第四章牛顿运动定律测试一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8为单选题，9-12为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招。
在这三招中，都应用到我们学过的物理知识。
下列说法中正确的是( )A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性D．汽车超重会增大汽车的惯性2.关于力学知识和物理学史,下列说法正确的是( )A.牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位B.在任何单位制中,牛顿第二定律的公式F=kma中的k都等于1C.伽利略通过理想斜面实验证明,力是维持物体运动状态的原因D.牛顿第一定律不可能用实验直接验证3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力作用B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用4.对牛顿第二定律的理解正确的是( )A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度不会消失5.初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体的运动情况为( )A.加速度不变,速度先增大后减小B.加速度不断增大,速度不断减小C.加速度不断减小,速度不断增大D.加速度不变,速度先减小后增大6.如图所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是（）A．运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力B．运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态C．运动员在最高点处于平衡状态D．运动员在下降过程中处于超重状态7.设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是（）A. 继续做匀速运动B. 变为做匀加速运动C. 变为做匀减速运动D. 变为做变加速运动8.如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中( )A．水继续以相同的速度从小孔中喷出B．水不再从小孔喷出C．水将以更大的速度喷出D．水将以较小的速度喷出9.如图所示,自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（）A.加速度先变小后变大B.加速度一直变大C.速度先变大后变小D.速度一直变小D.轻绳b与轻绳c对小球2产生的合力竖直向上10.关于伽利略的两个斜面实验，外推法研究自由落体运动的示意图（a）和理想斜面实验的示意图（b）,下面说法中正确的是（）A. 伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验B. 伽利略在图(b)中使用了光滑斜面进行实验C. 伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动D. 伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因11.如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上。
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牛顿运动定律专题1．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是f m ．现用平行于斜面的拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F 的最大值 （ ）A ．35m fB ．34m fC ．m fD ．32m f 【答案】 D2．在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m 1和m 2的木板P 、Q ，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a 和b ，木板和物块均处于静止状态。
现对物块a 和b 分别施加水平恒力F 1和F 2，使它们向右运动。
当物块与木板分离时，P 、Q 的速度分别为v 1、v 2，物块P 、Q 相对地面的位移分别为s 1、s 2。
已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是）A ．若F 1＝F 2、m 1>m 2，则、 B ．若F 1＝F 2、m 1<m 2，则、 C ．若F 1 > F 2、m 1=m 2，则、 D ．若F 1 < F 2、m 1=m 2，则、【答案】 D .3．如图，用相同材料做成的质量分别为m 1、m 2的两个物体中间用一轻弹簧连接。
在下列四种情况下，相同的拉力F 均作用在m 1上，使m 1、m 2作加速运动：①拉力水平，m 1、m 2在光滑的水平面上加速运动。
②拉力水平，m 1、m 2在粗糙的水平面上加速运动。
③拉力平行于倾角为θ的斜面，m 1、m 2沿光滑的斜面向上加速运动。
④拉力平行于倾角为θ的斜面，m 1、m 2沿粗糙的斜面向上加速运动。
以1234l l l l ∆∆∆∆、、、依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有 （ ）A.2l ∆＞1l ∆B.4l ∆＞3l ∆C.1l ∆＞3l ∆D.2l ∆＝4l ∆【答案】 D4．质量为M 的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F 作用在其上促使质量为m 的小球静止在圆槽上，如图所示，则． （ ）A ．小球对圆槽的压力为MF M m + B ．小球对圆槽的压力为mF M m+ C ．水平恒力F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大D ．水平恒力F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小【答案】 C5．一质量均匀木块在水平恒力F 1的作用下，在水平面上做匀速直线运动。
当对该木块另外施加一倾斜向下与F 1在同一竖直平面内的恒定推力F 2时，如图所示，则对该木块以后运动情景的描述不正确的是（ ）A. 木块可能继续做匀速直线运动B. 木块的运动可能变为匀加速直线运动C. 木块所受到的合力可能越来越小，最后变为零D. 木块的运动可能变为匀减速直线运动，直至静止【答案】 C6．如图所示，木块A 静止在斜面体B 上。
设木块受到斜面体的支持力大小为N ，摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时，若木块A 相对于斜面体B 始终保持静止，则 （ ）A. N 增大, f 增大B. N 不变，f 增大C. N 减小,f 先增大后减小D. N 增大,f 先减小后增大【答案】 D7．如图所示，m A =4.0kg ，m B =2.0kg ，A 和B 紧靠着放在光滑水平面上，从t =0 时刻起，对B 施加向右的水平恒力 F 2=4.0N ，同时对A 施加向右的水平变力F 1，F 1 变化规律如图所示。
下列相关说法中正确的是（ ）A. 当t =0 时，A 、B 物体加速度分别为 a A =5m/s 2 ，a B =2m/s 2B. A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动C. t =12s 时刻 A 、B 将分离，分离时加速度均为 a =2m/s 2D. A 、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同【答案】 C8．如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，长为L 、质量为m 的均质软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐，用细线将质量也为m 的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，当软绳全部离开斜面时，物块仍未到达地面。
已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，下列说法正确的是 （ ）A ．释放物块的瞬间，软绳的加速度为g(1－sin θ－μcos θ)B ．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，物块的加速度先增加后减少C ．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，软绳克服摩擦力做功为μmgLcos θD 【答案】 D9．（多选）如图所示，质量为m 的小球用两细线悬挂于A 、B 两点，小球可视为质点，水平细线OA 长1L ，倾斜细线OB 长为2L ，与竖直方向夹角为θ，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加多少为g ，下列论述中不正确的是 （ ）A. 在剪断OA 现瞬间，小球加速度大小为tan g θB. 剪断OA 线后，小球将来回摆动，小球运动到B 点正下方时细线拉力大小为()32cos mg θ-C. 剪断OB 线瞬间，小球加速度大小为sin g θD. 剪断OB 线后，小球从开始运动至A 点正下方过程中，重力功率最大值为【答案】 ACD10．（多选）如图所示，质量为2kg 的木板M 放置在足够大光滑水平面上，其右端固定一轻质刚性竖直挡板，对外最大弹力为4N ，质量为1kg 的可视为质点物块m 恰好与竖直挡板接触，已知M 、m 间动摩擦因数μ=0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
初始两物体均静止，某时刻开始M 受水平向左力F 作用，F 与M 位移关系为F=3+0.5x ，重力加速度210/g m s =，关于M 、m 的运动，下列表述正确的是 （ ）A. 当F 刚作用时，竖直挡板对m 就有弹力作用B. m 的最大加速度为29/m sC. 当M 运动位移为24m 过程中，F 所做的功为216JD. m 获得的最大速度无法求解【答案】 BC11．（多选）如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着以加速度a=αgsin 21匀加速下滑，A 与B 的接触面光滑。
已知A 与斜面之间的动摩擦因数μA 是B 与斜面之间动摩擦因数μB 的2倍，斜面倾角为α。
则关于μA 、μB 及AB 之间的弹力F N 的说法正确的是 （ ）A ．μA =αtan 32 B ．μB =αtan 21 C ．F N =αmgsin 31D ．F N =αmgsin 61 【答案】 AD12．（多选）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μ，B 与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，现对A 施加一水平拉力F ，则 （ ）A. 当F <2μmg 时，A 、B 都相对地面静止B. 当52F mg μ=时，A 的加速度为13g μ C. 当F >2μmg 时，A 相对B 滑动D. 无论F 为何值，B 的加速度不会超过12g μ 【答案】 BD 13．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m=1kg 的足够长的木板C ，在C 上放置有A 、B 两物体，A 的质量m A =1kg ，B 的质量为m B =2kg ．A 、B 之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能E p =3J ，现突然给A 、B 一瞬时冲量作用，使A 、B 同时获得v 0=2m/s 的初速度，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A 、B 分离．已知A 和C 之间的摩擦因数为μ1=0.2，B 、C 之间的动摩擦因数为μ2=0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．求：（1）弹簧与A 、B 分离的瞬间，A 、B 的速度分别是多大？（2）已知在C 第一次碰到右边的固定挡板之前，A 、B 和C 已经达到了共同速度，求在到达共同速度之前A 、B 、C 的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少？（3）已知C 与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A 在C 上滑行的距离？【答案】 （1）s /m 30==B A v v 、；（2）s /m 5.1J 5.4==v Q 、；（3）0.75m ；14．如图，在倾角为o 30θ=的足够长的光滑绝缘斜面上，带正电的物块A 和不带电绝缘物块B 相距2L .3A B m m =，物块A 位于斜面底端，斜面处于范围足够大、方向平行斜面向上的匀强电场中。
将A 、B 同时由静止释放，两物块恰好在AB 中点处发生第一次碰撞， A 、B 碰撞过程相互作用时间极短，已知A 、B 碰撞过程无机械能损失，且A 的电荷没有转移，A 、B 均可视为质点，重力加速度为g 。
求：（1）第一次相碰前瞬间A 、B 的速度大小；（2）第一次碰撞后，第二次碰撞前，A 、B 之间的最大距离；（3）若斜面长度有限，要使A 、B 仅能在斜面上发生两次碰撞，试求斜面长度的范围。
【答案】 （1 （2）2L (3)513L x L ≤≤15．如图所示，有一质量为M=2kg 的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg 的小物块A 和B （均可视为质点），由车上P 处分别以初速度v 1=2m/s 向左和v 2=4m/s 向右运动，最终A 、B 两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。
已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s 2。
求：（1）小车的长度L ；（2）A 在小车上滑动的过程中产生的热量；（3）从A 、B 开始运动计时，经5s 小车离原位置的距离。
【答案】 （1）1239.5L s s s m =++= （2）2J （3） 16．如图所示，绝缘传送带与水平地面成37°角，倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接，轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。
皮带传动装置两轮轴心相L=6 m ，B 、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。
现将质量m=0.1kg 、电荷量q=+2× 10-5 C 的工件(视为质点，电荷量保持不变)放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件滑到传送带端点B 时速度v 0= 8m/s ，AB 间的距离s=1m ，AB 间无电场，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。
（g 取10m/s 2。
sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)求弹簧的最大弹性势能;(2)若皮带传动装置以速度v 顺时针匀速转动，且v 可取不同的值(安全运行的最大速度为10 m/s)，在工件经过B 点时，先加场强大小E=4×104 N/C ，方向垂直于传送带向上的均强电场，0.5s 后场强大小变为E'=1.2 ×105 N/C ，方向变为垂直于传送带向下。