2020年秋高一物理粤教版必修第一册第四章单元练习卷(牛顿运动定律)

牛顿运动定律
1．(4分)如图所示，弹簧的一端固定在天花板上，另一端连一质量m＝2 kg的秤盘，盘内放一个质量M＝1 kg的物体，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，F＝30 N，在突然撤去外力F的瞬间，物体对秤盘压力的大小为(g＝10 m/s2)()
A．10 N B．15 N
C．20 N D．40 N
2．(4分)如图所示，木块A质量为1 kg，木块B的质量为2 kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g取10 m/s2)()
A．1 N B．3 N
C．4 N D．6 N
3．(4分)放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力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，6 s前、后的路面不同，重力加速度g 取10 m/s2，则以下判断正确的是()
A．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.2
B．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.4
C．物块的质量为1 kg，动摩擦因数为0.5
D．物块的质量为1 kg，动摩擦因数前、后不一样，6 s前为0.4,6 s后为0.5
4．(4分)某时刻，物体甲受到的合力是10 N，加速度为2 m/s2，速度是10 m/s；物体乙受到的合力是8 N，加速度也是2 m/s2，但速度是20 m/s，则()
A．甲比乙的惯性小
B ．甲比乙的惯性大
C ．甲和乙的惯性一样大
D ．无法判定哪个物体惯性大
5．(4分)已知物理量λ的单位为“m”、物理量v 的单位为“m/s”、物理量f 的单位为“s －
1”，则由这三个物理量组成的关系式正确的是( )
A ．v ＝λf
B ．v ＝λf
C ．f ＝vλ
D ．λ＝vf 6．(4分)如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m 、半径为R 的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a 加速前进．绳子对球的拉力设为T ，车厢后壁对球的水平弹力为N .则当汽车的加速度a 增大时( )
A ．T 不变，N 增大
B ．T 增大，N 增大
C ．T 减小，N 减小
D ．T 减小，N 变大
7．(4分)质量分别为m 和2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F 作用于B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x 1，如图甲所示；当用同样大小的力F 竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x 2，如图乙所示；当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x 3，如图丙所示，则x 1∶x 2∶x 3＝( )
A ．1∶1∶1
B ．1∶2∶3
C ．1∶2∶1
D ．无法确定
8．(4分)(多选)如图所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则( )
A ．车厢的加速度为g sin θ
B ．绳对物体1的拉力为m 1g cos θ
C ．底板对物体2的支持力为(m 2－m 1)g
D ．物体2所受底板的摩擦力为m 2g tan θ
9．(4分)(多选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v ­t 图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
10．(4分)(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L ，传动速率为v ，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A ．L v ＋v 2μg
B ．L v C.2L μg D ．2L v
11．(4分)(多选)用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m 的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C 点正上方．若遥控直升机从C 点正上方运动到D 点正上方经历的时间为t ，已知CD 之间距离为L ，直升机的质量为M ，直升机的运动视作水平方向匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则( )
A ．轻绳中的拉力F T ＝mg cos β
B ．遥控直升机加速度a ＝g tan β
C ．直升机所受的合外力为F 合＝2mL t 2
D ．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F ＝m ⎝
⎛⎭⎫g tan β－2L t 2 12．(4分)静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F 的作用，拉力F 的大小随时间变化的图像如图甲所示．在拉力F 从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化的图像如图乙所示，g 取10 m/s 2.则下列说法错误的是( )
A ．物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变
B ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C ．物体的质量为6 kg
D ．4 s 末物体的速度为4 m/s
13．(6分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a 与细线拉力F 的关系．
(1)图乙中符合小刚的实验结果的是________
乙
(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图像可能是乙图中的________；小森同学为得到类似乙图中的A 图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a­F图，则图线的斜率k＝________.(用题中给出的字母表示)
14．(6分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上、下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为______________．已知两车质量均为200 g，实验数据如表中所示：
该装置中的刹车系统的作用是__________________________．
为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(提出一种方案即可) 15．(10分)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型．汽车在公路上行驶到A点时的速度v1＝54 km/h，汽车下坡行驶时受到的合外力为车重的0.05倍，汽车行驶到“避险车道”底端B时的速度v2＝72 km/h.已知避险车道BC与水平面的倾角为30°，汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍．(g取10 m/s2)求：
(1)汽车在公路AB段运动的时间t；
(2)汽车在避险车道上运动的最大位移s.
16．(10分)一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v ­t图像如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数(g取10 m/s2)．
17．(10分)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A以加速度a(a<g sin θ)沿斜面匀加速下滑，求：
(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；
(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．
18．(10分)如图所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4 kg的物体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20 N的力作用下，沿传送带向B端运动，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2，则：
(1)当传送带静止时，物体从A到B的运动时间8 s，求A、B间的距离；
(2)当传送带以7.5 m/s的速度顺时针转动时，求物体从A到B运动的时间．
牛顿运动定律
1．(4分)如图所示，弹簧的一端固定在天花板上，另一端连一质量m＝2 kg的秤盘，盘内放一个质量M＝1 kg的物体，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，F＝30 N，在突然撤去外力F的瞬间，物体对秤盘压力的大小为(g＝10 m/s2)()
A．10 N B．15 N
C．20 N D．40 N
C
2．(4分)如图所示，木块A质量为1 kg，木块B的质量为2 kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g取10 m/s2)()
A．1 N B．3 N
C．4 N D． 6 N
D
3．(4分)放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力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，6 s前、后的路面不同，重力加速度g 取10 m/s2，则以下判断正确的是()
A．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.2
B．物块的质量为2 kg，动摩擦因数为0.4
C．物块的质量为1 kg，动摩擦因数为0.5
D．物块的质量为1 kg，动摩擦因数前、后不一样，6 s前为0.4,6 s后为0.5
D
4．(4分)某时刻，物体甲受到的合力是10 N ，加速度为2 m/s 2，速度是10 m/s ；物体乙受到的合力是8 N ，加速度也是2 m/s 2，但速度是20 m/s ，则( )
A ．甲比乙的惯性小
B ．甲比乙的惯性大
C ．甲和乙的惯性一样大
D ．无法判定哪个物体惯性大
B
5．(4分)已知物理量λ的单位为“m”、物理量v 的单位为“m/s”、物理量f 的单位为“s －
1”，则由这三个物理量组成的关系式正确的是( )
A ．v ＝λf
B ．v ＝λf
C ．f ＝vλ
D ．λ＝vf B
6．(4分)如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m 、半径为R 的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a 加速前进．绳子对球的拉力设为T ，车厢后壁对球的水平弹力为N .则当汽车的加速度a 增大时( )
A ．T 不变，N 增大
B ．T 增大，N 增大
C ．T 减小，N 减小
D ．T 减小，N 变大
A
7．(4分)质量分别为m 和2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F 作用于B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x 1，如图甲所示；当用同样大小的力F 竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x 2，如图乙所示；当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x 3，如图丙所示，则x 1∶x 2∶x 3＝( )
A ．1∶1∶1
B ．1∶2∶3
C ．1∶2∶1
D ．无法确定
8．(4分)(多选)如图所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则( )
A ．车厢的加速度为g sin θ
B ．绳对物体1的拉力为m 1g cos θ
C ．底板对物体2的支持力为(m 2－m 1)g
D ．物体2所受底板的摩擦力为m 2g tan θ
BD
9．(4分)(多选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v ­t 图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
AD
10．(4分)(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L ，传动速率为v ，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A ．L v ＋v 2μg
B ．L v
C.2L μg D ．2L v
11．(4分)(多选)用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m 的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C 点正上方．若遥控直升机从C 点正上方运动到D 点正上方经历的时间为t ，已知CD 之间距离为L ，直升机的质量为M ，直升机的运动视作水平方向匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则( )
A ．轻绳中的拉力F T ＝mg cos β
B ．遥控直升机加速度a ＝g tan β
C ．直升机所受的合外力为F 合＝2mL t 2
D ．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F ＝m ⎝
⎛⎭⎫g tan β－2L t 2 AD
12．(4分)静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F 的作用，拉力F 的大小随时间变化的图像如图甲所示．在拉力F 从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化的图像如图乙所示，g 取10 m/s 2.则下列说法错误的是( )
A ．物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变
B ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C ．物体的质量为6 kg
D ．4 s 末物体的速度为4 m/s
C
13．(6分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a 与细线拉力F 的关系．
(1)图乙中符合小刚的实验结果的是________
乙
(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图像可能是乙图中的________；小森同学为得到类似乙图中的A 图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a­F图，则图线的斜率k＝________.(用题中给出的字母表示)
[答案](1)B(2)C
1 M＋m
14．(6分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上、下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为______________．已知两车质量均为200 g，实验数据如表中所示：
实验拉力比F/F
该装置中的刹车系统的作用是__________________________． 为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(提出一种方案即可)
[答案] s ＝12
at 2 在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s ∝F ，说明a ∝F 控制两车同时运动和同时停止 调整两木板，平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等)．
15．(10分)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型．汽车在公路上行驶到A 点时的速度v 1＝54 km/h ，汽车下坡行驶时受到的合外力为车重的0.05倍，汽车行驶到“避险车道”底端B 时的速度v 2＝72 km/h.已知避险车道BC 与水平面的倾角为30°，汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍．(g 取10 m/s 2)求：
(1)汽车在公路AB 段运动的时间t ；
(2)汽车在避险车道上运动的最大位移s .
[答案] (1)10 s (2)25 m
16．(10分)一物体沿斜面向上以12 m/s 的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v ­t 图像如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数(g 取10 m/s 2)．
[答案] 30° 315
17．(10分)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m 的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A 挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A 以加速度a (a <g sin θ)沿斜面匀加速下滑，求：
(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；
(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．
[答案](1)2m g sin θ－a
ka(2)
mg sin θ
k
18．(10分)如图所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4 kg的物体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20 N的力作用下，沿传送带向B端运动，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2，则：
(1)当传送带静止时，物体从A到B的运动时间8 s，求A、B间的距离；
(2)当传送带以7.5 m/s的速度顺时针转动时，求物体从A到B运动的时间．
[答案](1)16 m(2)2.55 s。