人教版高中物理必修一单元检测：第四章牛顿运动定律(附答案)

第四章《牛顿运动定律》
单元检测
一、单项选择题（每个小题只有一个正确选项）
1.在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是
A．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受的力越大则速度就越大
C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
2.一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改做减速运动．则下列说法中正确的是
A．加速前进时，绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力
B．减速前进时，绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力
C．只有匀速前进时，绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等
D．不管物体如何前进，绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等
3.歼击机在进入战斗状态时,要丢掉副油箱,这样做的目的是
A.减小重力,使运动状态保持稳定
B.增大速度,使运动状态易于改变
C.增大加速度,使运动状态不易改变
D.减小惯性,有利于运动状态的改变
4.雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即F f=kSv2，则比例系数k的单位是
A.kg/m4
B.kg/m3
C.kg/m2
D.kg/m
5.粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力
6.某地区因受洪灾，道路不通.救援人员只能借助直升机展开援救.关于被营救人员在直升机上的状态下列描述正确的是
A.当直升机加速上升时,被营救人员处于失重状态
B.当直升机减速下降时,被营救人员处于超重状态
C.当直升机上升时,被营救人员处于超重状态
D.当直升机下降时,被营救人员处于失重状态
7.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F ，则
A.物块可能匀速下滑
B.物块仍以加速度a 匀加速下滑
C.物块将以大于a 的加速度匀加速下滑
D.物块将以小于a 的加速度匀加速下滑
8.如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F 的最大值是
A.
2f m M M
+（）
B.2f m M m
+（）
C.2f m M M
+（）-（m+M ）g
D. 2f m M m
+（）
+（m+M ）g
9．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。

当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如
图所示；当物块的初速度为
2
v
时，上升的最大高度记为h 。

重力加速度大小为g 。

物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为
A. tan 2H
θ和 B. 21tan 22v H gH θ⎛⎫- ⎪⎝⎭
和
C. tan 4
H
θ和 D.
21tan 24v H
gH θ⎛⎫- ⎪
⎝⎭
和 二、不定项选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，选对
但不全得2分，错选或不选得0分）
10.如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁，今用水平力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将F撤去，在这瞬间
A. B球的速度为零，加速度为零
B. B球的速度为零，加速度大小为F/m
C. 在弹簧第一次恢复原长之后A才离开墙壁
D. 在A离开墙壁后，A、B两球均向右做匀速运动
11.光滑小球放在两板间,如图所示,当OB不动，OA绕O点转动使θ角变
小时，两板对球的压力F A和F B的变化为
A. F A变大
B. F A变小
C. F B变小
D. F B变大
v沿表面粗糙且足够长的固定斜面，
12. 如右图，滑块以初速度
从顶端下滑，直至速度为零。

对于该运动过程，若用h、s、v、
a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表
示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是
13．如图，物体P静止于固定的鞋面上，P的上表面水平。

现把物体Q轻轻地叠放在P上，则
A．P向下滑动
B．P静止不动
C．P所受的合外力增大
D．P与斜面间的静摩擦力增大
14．如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度
为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。

若离开
地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2。

关于热气球，下列说法正确的是
A．所受浮力大小为4830N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s
D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N
三、实验题(把答案直接填在横线上)
15.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验，还须从图中选取实验器材，其名称是__________（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作____________________.
16.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力.
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如表：
请根据实验数据作出小车的v-t图象.
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由.
四、计算题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
17.质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0～10 s内物体运动位移的大小.
18.如图所示，长12 m、质量为50 kg的木板右端有一立柱.木板置于水平地面上，木板与地
面间的动摩擦因数为0.1，质量为50 kg的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以4 m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端时，立刻抱住立柱，（取g=10 m/s2）,试求：
（1）人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小;
（2）人在奔跑过程中木板的加速度；
（3）人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间.
19.皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图所示，已知传送带与水平面的倾角为θ＝37°,以4 m／s的速率向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放上一质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端A到顶端B的长度为25 m,则物体从A到B的时间为多少?（取g＝10 m／s2，sin37°＝0.6，cos37°=0.8）
20.如图所示，轻弹簧AB长为35 cm，A端固定于一个放在倾角为30°的斜面、重50 N的物体上，手执B端，使弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm；当匀速上滑时，弹簧长变为50 cm.求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）物体跟斜面间的动摩擦因数μ.
第四章《牛顿运动定律》单元检测答案
一、单项选择题
二、不定项选择题
三、实验题
15．
①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码
或电火花计时器、钩码、砝码
②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录
小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量。

16.【解析】（1）进行本实验时，要求释放小车之前接通打点计时器的电源.
（2）根据所给数据在所给图象中准确描点，图象如图所示.
（3）由图象可知，速度越大时，其图象斜率越来越小，即加速度越来越小，可知小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大.
答案：（1）之前（2）见解析（3）同意在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，
小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大. 四、计算题
17.【解析】（1）设物体做匀减速运动的时间为Δt 2，初速度为v 20，末速度为v 2t ，加速度为a 2，则 a 2=
2t 20
2
v v t -∆ =-2 m/s 2 ① 设物体所受的摩擦力为F f ，由牛顿第二定律得
F f =ma 2 ② F f =-μmg ③ 联立②③式，代入数据得μ=0.2 ④
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为Δt 1，初速度为v 10，末速度为v 1t ，加速度为a 1，则 a 1=
1t 10
1
v v t -∆ =1 m/s 2 ⑤ 根据牛顿第二定律得：F+F f =ma 1 ⑥ 联立③⑥式，代入数据得:F=6 N ⑦ （3）由匀变速直线运动位移公式得: x=x 1+x 2
22101112022211
v t a t v t a t 46 m 22
=∆+∆+∆+∆=
答案：（1）0.2 （2）6 N （3）46 m
18.【解析】（1）设人的质量为m ，加速度为a 1，木板的质量为M ，加速度为a 2，人对木板的摩擦力为F f .则对人有： F f =ma 1=200 N ，方向向右
（2）对木板受力可知：F f -μ（M+m ）g=Ma 2， 则：a 2=
f F M m g
M
-μ+（）
代入数据解得：a 2=2 m/s 2，方向向左
（3）设人从左端跑到右端所用时间为t ，由运动学公式得：221211L a t a t 22
=
+，
则t =
代入数据解得t=2 s
答案：（1） 200 N （2） 2 m/s 2，方向向左 （3）2 s 19.【解析】物体加速过程受力如图所示 由牛顿第二定律得： 沿传送带方向：
F f -mgsin θ=ma 垂直传送带方向：
F N -mgcos θ=0 又有：F f =μF N 解得：a=0.4 m/s 2 物体加速到与传送带共速的时间 t 1=
v
a
=10 s 物体加速的位移 x 1=
1v
t 2
=20 m 此后物体匀速运动至B 端的时间
t 2=
1
L x v
=1.25 s 物体从A 到B 的时间
t=t 1+t 2=11.25 s 答案：11.25 s
20.【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力情况如图甲所示： 由平衡条件得： F
1+F f =Gsin30° F N =Gcos30°，F f =μF N 而F 1=k ×（0.4-0.35）=0.05k
当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，物体受力情况 如图乙所示： 由平衡条件得：
F'
F2=Gsin30°+
f
F'=μF N
而F N=Gcos30°，
f
F2=k×（0.5-0.35）=0.15k 以上各式联立求得：
k=250 N/m,μ
答案：（1）250 N/m （2）
6。