2019年高中物理人教版必修1单元检测:第四章检测(A)
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】。
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人教统编版高中物理选择性必修第一册全册单元章节测试卷(1-4章)含答案解析
【2019统编版】人教版高中物理选择性必修第一册全册章节单元测试卷及答案2019人教统编版高中物理必修第一册第一章《动量守恒定律》章节测试卷一、选择题(每小题4分,共48分).1.一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹,设两炮弹的质量相同,相对于地的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船(不包含炮弹)的动量及船的速度在发射前后的变化情况是()A.动量不变,速度增大B.动量不变,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量减小,速度增大2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6kg•m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为4kg•m/s,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:103.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是()A.若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙B.若乙最后接球,则一定是v甲>v乙C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙D.无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙4.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图,具有初动能E0的第一号物块向右运动,一次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物体粘成一个整体,这个整体的动能等于()A.E0B.E0C.E0D.E05.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大6.我国古代力学的发展较为完善.例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”.这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义.下列单位分别是四位同学用来表示功的单位,其中正确的是()A.N•m•s﹣1B.kg•m2•s﹣2C.C•V•s D.V•Ω•s7.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是()A.Mv0=(M﹣m)v′+mv B.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v0)C.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v′)D.Mv0=Mv′+mv8.A、B两球沿同一条直线运动,图示的x﹣t图象记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰撞前的x﹣t图线,c为碰撞后它们的x﹣t 图线.若A球质量为1kg,则B球质量是()A.0.17kg B.0.34kg C.0.67kg D.1.00kg9.在同一匀强磁场中,α粒子(He)和质子(H)做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子()A.运动半径之比是2:1B.运动周期之比是2:1C.运动速度大小之比是4:1D.受到的洛伦兹力之比是2:110.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力11.K﹣介子衰变的方程为K﹣→π0﹣π﹣,其中K﹣介子和π﹣介子带负的基本电荷,π0介子不带电.一个K﹣介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π﹣介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径R K﹣与Rπ﹣之比为2:1,π0介子的轨迹未画出.由此可知π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:612.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平.炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为,则爆炸后另一块瞬时速度大小为()A.v B.C.D.0二、非选择题(共52分)13.如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为0.4m 的轻绳(轻绳不可伸长且刚好被拉直).有一颗质量为m=0.01kg的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中(作用时间极短),g取10m/s2,要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,求:子弹射入的最小速度.14.如图所示,光滑的斜面体质量为M,倾角为θ,长为L,质量为m小物块从斜面体顶端由静止开始下滑,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面体运动的位移?15.如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比为多少?16.如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连;质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零;现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值.17.在光滑水平面上静止着A、B两个小球(可视为质点),质量均为m,A球带电荷量为q的正电荷,B球不带电,两球相距为L.从t=0时刻开始,在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀强电场,电场强度为E,方向与A、B两球的连线平行向右,如图所示.A球在电场力作用下由静止开始沿直线运动,并与B球发生完全弹性碰撞.设两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,每次碰撞过程中A、B之间没有电荷量转移,且不考虑空气阻力及两球间的万有引力.求:(1)小球A经多长时间与小球B发生第一次碰撞?(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是多少?(3)第二次碰撞后,又经多长时间发生第三次碰撞?18.如图所示,在高1.25m的水平桌面上放一个质量为0.5kg的木块,质量为0.1kg 的橡皮泥以30m/s的水平速度粘到木块上(粘合过程时间极短).木块在桌面上滑行1.5m后离开桌子落到离桌边2m 的地方.求木块与桌面间的动摩擦因数.(g 取10m/s2)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共48分).1.【考点】动量守恒定律.【分析】以炮弹和炮艇为系统进行分析,由动量守恒可知船的动量及速度的变化.【解答】解:因船受到的牵引力及阻力不变,且开始时船匀速运动,故整个系统所受的合外力为零,动量守恒.设炮弹质量为m,船(不包括两炮弹)的质量为M,炮艇原来的速度为v0,发射炮弹的瞬间船的速度为v.设v0为正方向,则由动量守恒可得:(M+2m)v0=Mv+mv1﹣mv1可得,v>v0可得发射炮弹后瞬间船的动量不变,速度增大;故选:A2.A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10【考点】动量守恒定律.【分析】光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在发生碰撞,在碰撞过程中动量守恒.因此可根据两球质量关系,碰前的动量大小及碰后A的动量增量可得出A 球在哪边,及碰后两球的速度大小之比.【解答】解:光滑水平面上大小相同A、B 两球在发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得:△P A=﹣△P B由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球的,若是A球则动量的增量应该是正值,因此碰后A球的动量为2kg•m/s所以碰后B球的动量是增加的,为10kg•m/s.由于两球质量关系为m B=2m A那么碰撞后A、B两球速度大小之比2:5故选:A3.【考点】动量定理.【分析】根据动量定理守恒进行分析即可【解答】解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.谁最后接球谁的质量中包含了球的质量,即质量大,根据动量守恒:m1v1=m2v2,因此最终谁接球谁的速度小.答案:B4.【考点】动量守恒定律.【分析】碰撞过程遵守动量守恒定律,由动量守恒定律求出三个物体粘成一个整体后共同体的速度,即可得到整体的动能.【解答】解:取向右为正方向,设每个物体的质量为m.第一号物体的初动量大小为P0,最终三个物体的共同速度为v.以三个物体组成的系统为研究对象,对于整个过程,根据动量守恒定律得:P0=3mv又P0=mv0,E0=联立得:=3mv则得:v=整体的动能为E k===故选:C5.【考点】动量守恒定律.【分析】AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律分析即可求解.【解答】解:AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律得:m A v A+m B v B+m车v车=0,A、若小车不动,则m A v A+m B v B=0,由于不知道AB质量的关系,所以两人速率不一定相等,故A错误;B、若小车向左运动,则AB的动量和必须向右,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的大,故B错误,C正确;D、若小车向右运动,则AB的动量和必须向左,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的小,故D错误.故选C6.【考点】功的计算.【分析】功的单位是焦耳,可以根据功的定义来解答.【解答】解:A、功的单位是焦耳,根据功的定义W=FL可知:1J=1N•m==kg•m2•s﹣2.故A错误,B正确;C、根据电功的公式:W=Pt=UIt,电压的单位是V,电流的单位是A,时间的单位是s,所以:1J=1V•A•s=1V•C.故C错误;D、根据电热的公式:Q=所以:1J=.故D错误.故选:B7.【考点】动量守恒定律.【分析】发射炮弹过程中动量守恒,注意根据动量守恒列方程时,要选择同一参照物,注意方程的矢量性、【解答】解:以地面为参照物,发射炮弹过程中动量守恒,所以有:,故BCD错误,A正确.故选A.8.【考点】动量守恒定律.【分析】根据x﹣t图象得到A、B两球碰撞前后的速度,然后运用动量守恒定律列式求解,注意矢量性.【解答】解:x﹣t图象的斜率表示速度,碰撞前A球速度为:v1===﹣3m/s,B球速度为:v2=2m/s,碰撞后的共同速度为:v==﹣1m/s;规定B球初速度方向为正,AB碰撞过程,根据动量守恒定律,有:﹣m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得:m2==0.67kg;故选:C.9.【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】质子H和α粒子以相同的动量在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律和圆周运动的规律,可求得比较r、速度v及T的表达式,根据表达式可以得到半径以及周期之比.【解答】解:C、两个粒子的动量大小相等,质量之比是4:1,所以:.故C错误;A、质子H和α粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,得轨道半径:R==,根据质子质子(H)和α(He)粒子的电荷量之比是1:2,质量之比是1:4,则得:R He:R H=,故A错误;B、粒子运动的周期:,所以:.故B正确;D、根据粒子受到的洛伦兹力:f=qvB,得:.故D错误.故选:B10.【考点】动量定理;功能关系.【分析】从绳子绷紧到人下降到最低点的过程中,开始时人的重力大于弹力,人向下加速;然后再减速,直至速度为零;再反向弹回;根据动量及功的知识可明确动量、动能和弹性势能的变化.【解答】解:A、由于绳对人的作用力一直向上,故绳对人的冲量始终向上,由于人在下降中速度先增大后减小;故动量先增大后减小;故A正确;B、在该过程中,拉力与运动方向始终相反,绳子的力一直做负功;但由分析可知,人的动能先增大后减小;故B错误;C、绳子恰好伸直时,绳子的形变量为零,弹性势能为零;但此时人的动能不是最大,故C错误;D、人在最低点时,绳子对人的拉力一定大于人受到的重力;故D错误.故选:A.11.【考点】动量定理;洛仑兹力.【分析】曲线运动中,粒子的速度方向沿着轨迹上该点的切线方向,又由于Kˉ介子衰变过程中,系统内力远大于外力,系统动量守恒,故可知衰变后,π﹣介子反向飞出,π0介子沿原方向飞出,再根据介子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可以列式求出Kˉ介子与π﹣介子的动量之比,再结合动量守恒定律列式分析.【解答】解:Kˉ介子与π﹣介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:eBv=m,粒子动量为:P=mv=eBR,则有:P Kˉ:Pπ﹣=2:1,以K﹣的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:P Kˉ=Pπ0﹣Pπ﹣解得:Pπ0=3Pπ﹣,则π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为1:3;故选:C.12.【考点】动量守恒定律.【分析】炮弹在最高点水平,爆炸时动量守恒,由动量守恒定律可求出爆炸后另一块弹片的速度大小.【解答】解:爆炸过程系统动量守恒,爆炸前动量为mv,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′,取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程动量守恒,则有:mv= m•v′,解得:v′=v;故选:C.二、非选择题(共52分)13.【考点】动量守恒定律;功能关系.【分析】要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,应用牛顿第二定律求出木块在最高点的临界速度,在木块从水平面到达最高点的过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出木块在最低点的速度,根据动量守恒求出最小速度.【解答】解:当木块恰好能绕O点在竖直平面内做圆周运动时,在最高点重力提供向心力,由牛顿第二定律得:(M+m)g=(M+m)代入数据解得:v1=2m/s,从最低点到最高点过程系统机械能守恒,由机械能守恒得:(M+m)v2=(M+m)v12+(M+m)g•2L代入数据解得:v=2m/s子弹射入木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v代入数据解得:v0=80m/s;答:子弹射入的最小速度为80m/s.14.【考点】动量守恒定律.【分析】以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,系统水平动量守恒.根据水平方向动量守恒列式求解斜面体运动的位移.【解答】解:以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒,到达最低点时,取水平向右为正方向,由水平动量守恒有:Mv﹣mv′=0且在任意时刻或位置v与v′均满足这一关系,加之时间相同,公式中的v和v′可分别用其水平位移替代,则上式可写为:M=m又由于l+l′=Lcosθ可得:斜面体运动的位移为l=Lcosθ.答:斜面体运动的位移为Lcosθ.15.【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律.【分析】子弹射入沙袋过程,系统水平方向不受外力,系统的动量守恒.子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒,当他们第1次返回图示位置时,速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度,根据动量守恒定律机械能守恒结合求解.【解答】解:弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外力,动量守恒,设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1,细绳长为L,根据动量守恒定律有mv0=(m+5m)v1,砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以=6mgL(1﹣cosθ)设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2,同理有:mv﹣(m+5m)v1=(m+6m)v2=7mgL(1﹣cosθ),联解上述方程得=答:两粒弹丸的水平速度之比为.16.【考点】动量守恒定律;动能定理的应用;功能关系.【分析】小滑块在木板上滑动过程,根据动能定理列方程,即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小;先研究滑块在木块上向右滑动的过程,运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度,滑块与墙壁碰撞后,原速率反弹,之后,向左运动,在摩擦力的作用下,木板也向左运动,两者组成的系统动量守恒,再对这个过程,运用动量守恒和能量守恒列方程,联立即可求解的值.【解答】解:小滑块以水平速度v0右滑时,由动能定理有:﹣fL=0﹣小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则由动能定理有:﹣fL=﹣滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,滑块与木板组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向左为正方向、木板的共同速度为v2,则有mv1=(m+4m)v2由总能量守恒可得:fL=﹣(m+4m)上述四式联立,解得=答:物块刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下应满足为.17.【考点】动量守恒定律;匀变速直线运动的公式;机械能守恒定律.【分析】(1)根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度大小,再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球A与B碰撞的时间.(2)两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,知碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小.(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.根据动量守恒定律和机械能守恒定律,结合运动学公式两球第二次碰撞后的速度,再结合运动学公式求出发生第三次碰撞的时间.【解答】解:(1)小球A在电场力的作用下做匀加速直线运动,L=a=解得:.(2)小球A与小球B发生完全弹性碰撞,设A球碰前速度为v A1,碰后速度为v A1',B球碰前速度为0,碰后速度为v B1',m v A1=m v A1'+m v B1'联立得:v A1'=0v B1'=v A1v A1=at1=所以:v A1'=0,v B1'=(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第二次碰撞A球碰前速度为v A2,碰后速度为v A2',B球碰前速度为v B2,碰后速度为v B2',v A2=at2=v B2=v B1'=.解得:v A2=at2=.m v A2+m v B2=m v A2'+m v B2'联立得:v A2'=v B2v B2'=v A2所以:v A2'=v B2'=第二次碰撞后,小球A做初速度为的匀加速直线运动,小球B以v B2'的速度做匀速直线运动,两小球发生第三次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第三次碰撞A球碰前速度为v A3,碰后速度为v A3',B球碰前速度为v B3,碰后速度为v B3',v B3=v B2'=2解得:即完成第二次碰撞后,又经的时间发生第三次碰撞,该时间不再发生变化.答:(1)小球A与小球B发生第一次碰撞所需的时间为.(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是0,.(3)第二次碰撞后,又经发生第三次碰撞.18.【考点】动量守恒定律;平抛运动.【分析】木块离开桌面后做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出木块离开桌面时的速度;橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出木块的速度;木块与橡皮泥一起在桌面上做匀减速直线运动,应用动能定理可以求出动摩擦因数.【解答】解:木块离开桌面后做平抛运动,在水平方向:s=v′t,在竖直方向:h=gt2,代入数据解得:v′=4m/s,橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,代入数据解得:v=5m/s,木块在桌面上运动过程由动能定理得:﹣μ(M+m)gx=(M+m)v′2﹣(M+m)v2,代入数据解得:μ=0.3;答:木块与桌面间的动摩擦因数为0.3.2019人教统编版高中物理选择性必修第一册第二章《机械振动》测试卷本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共计100分。
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.。
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。
人教版高中物理必修一 第四章 达标检测(含答案)
人教版高中物理必修一第四章达标检测一、选择1.下列说法中,正确的是( )A.力是维持物体运动的原因B.惯性是一种力C.物体受恒力作用时,运动状态保持不变D.惯性越大的物体运动状态越难改变2.如图所示,固定斜面CD段光滑,DE段粗糙,A,B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则( )A.在CD段时,A受三个力的作用B.在DE段时,A可能受两个力的作用C.在DE段时,A、B可能处于失重状态D.整个下滑过程中,A、B一定均处于失重状态3.在力学范围内,国际单位制规定了三个基本量,下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )A. B. C. D.4.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0 kg。
若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0 kg,则在这段时间内(重力加速度为g)( )A.该同学所受的重力变小了B.电梯一定在竖直向下运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力D.电梯的加速度大小为0.2g,方向一定竖直向下5.光滑斜面倾角为θ,用平行于斜面向上的力F,作用在质量为m的物体上,物体由静止开始运动时间t后,撤去力F,又经t时间,物体恰回到出发点,则( ) A.F= 2mg sinθ B.4F=3mg sinθ C.3F=4mg sinθ D.3F= mg sinθ6.辉辉小朋友和爸爸一起去游乐园玩滑梯。
假设辉辉的质量m= 30 kg.滑梯斜面与水平面夹角为θ且大小可以调整,第一次当θ₁=30°时恰好匀速下滑,第二次当θ₂= 37°时以加速度a加速下滑。
设他与滑梯面间的动摩擦因数为μ,滑梯对他的支持力和摩擦力分别为FN1、FN2、f₁和f₂,g取10m/ s²,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则以下正确的是( )A.33=μ B.a=5 m/s² C.F N1= F N2 D.f₁=f₂7.如图所示,两块连接在一起的物块a和b,质量分别为ma和mb,放在水平的光滑桌面上,现同时施给它们方向如图所示的推力Fa 和拉力Fb,已知Fa>Fb,则关于b对a的作用力,下列说法正确的是( )A.必为推力B.必为拉力C.可能为推力,也可能为拉力D.不可能为零8.如图所示,三个重均为100 N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20 N作用在物块2上,三条轻质绳结于O点,水平绳与物块3连接,竖直绳悬挂重物B,倾斜绳通过定滑轮与物体A连接,已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120°,A物体重40 N,不计滑轮质量及摩擦,整个装置处于静止状态,则物块3受力个数为( )A.3B.4C.5D.6二、多选1.下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )A.物体的速度越大,则加速度一定越大B.物体的加速度为0,所受的合外力一定为0C.物体的速度为0,所受的合外力可能很大D.物体的速度很大,所受的合外力可能为02.关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是( )A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例,所以牛顿第一定律可以被牛顿第二定律代替B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因C.速度大的物体惯性大,所以不容易停下来D.物体的运动不需要力来维持3.如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上。
人教版(2019)高中物理必修第一册:第四章综合测试(含答案与解析)
第四章综合测试一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)1.牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系,下列说法中正确的是()A.物体的惯性大小与物体的速度和质量都有关系B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互为平衡力C.当物体不受力或所受合力为零时,物体一定静止D.马拉着车能加速跑的原因是马对车的拉力大于车受到的阻力2.下列描述正确的是()A.路牌所标的“50”为车辆通行的平均速度B.所有形状规则的物体重心均在其几何中心处C.掷出后的冰壶能继续运动,说明其具有惯性D.电梯向上制动时体重计的读数变小,说明人所受重力减小3.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展,利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。
斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到力的一定时,质量越大,它的加速度越小4.A 、B 两物体的质量之比:1:2A B m m =,它们以相同的初速度0v 在水平面上做匀减速滑行,直到停止,其速度—时间图像如图所示。
则该过程A 、B 两物体所受的摩擦力之比fA fB :F F 与A 、B 两物体的动摩擦因数之比:A B μμ分别为( )A .1:1,1:1B .1:2,1:4C .2:1,1:2D .1:1,2:15.如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
2019版人教版高中物理必修一第四章章末检测卷(带答案)
2019版人教版高中物理必修一第四章章末检测卷(在成长的道路上要一个阶段一份收获,满分100分。
)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)1.关于力、运动状态及惯性,下列说法正确的是()A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B.一个运动的物体,如果不再受力,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C.伽利略根据理想实验推论出:如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去D.车速越大,刹车后滑行的距离越长,所以惯性越大2.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图甲所示;在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙所示;在滑块A 上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙所示。
斜面为同一斜面,则()A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3C.a1<a2=a3D.a1<a2<a33.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在篮中的轻弹簧托住,当悬挂的细绳烧断的瞬间,吊篮P与Q的加速度大小可能是()A.a P=a Q=gB.a P=2g,a Q=gC.a P=2g,a Q=0D.a P=g,a Q=2g4.同学站在观光电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究该观光电梯升降过程中的运动情况,如图所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向)。
根据图像提供的信息,可以判断下列说法正确的是()A.0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态B.5~10 s内,该同学对电梯地板的压力大于他所受的重力C.10~20 s内,观光电梯在减速下降,该同学处于超重状态D.20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态5.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。
人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题(解析版)
人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题(解析版)一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.如图为举重运发动举起杠铃动摇时的表示图,以下说法中正确的选项是()A.杠铃所受的重力与杠铃对手的压力是一对平衡力B.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对平衡力C.杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力D.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力2.如下图,甲中小球用轻绳系在轻支架上,轻支架固定在台秤的秤盘上;乙中小球用轻绳系在天花板上,ρ球>ρ水,两小球全部浸没在水中,甲、乙两图中除了小球系的位置不同,其他全部相反.设甲图未剪断轻绳时台秤示数为F N1,剪断后小球在水中运动时台秤示数为F N2,乙图未剪断轻绳时台秤示数为F N3,剪断后小球在水中运动时台秤示数为F N4,以下正确的选项是()A.F N1>F N2=F N4>F N3B.F N2=F N4>F N1>F N3C.F N1>F N4>F N3>F N2D.F N4>F N2>F N3>F N13.如下图,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速率顺时针匀速运转.t=0时,在最左端轻放一个小滑块,t=2 s时,传送带突然制动停下.滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10 m/s2.以下关于滑块相对空中运动的v-t图象正确的选项是()A.B.C.D.4.伽利略发明的把实验、假定和逻辑推理相结合的迷信方法,有力地促进了人类迷信看法的开展.应用如下图的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由运动释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙水平逐渐减低的资料时,小球沿右侧斜面上升到的最洼位置依次为1、2、3.依据三次实验结果的对比,可以失掉的最直接的结论是()A.假设斜面润滑,小球将上升到与O点等高的位置B.假设小球不受力,它将不时坚持匀速运动或运动形状C.假设小球遭到力的作用,它的运动形状将发作改动D.小球遭到的力一定时,质量越大,它的减速度越小5.如下图,是应用传感器记载的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线,依据图线可以得出的结论是()A.作用力大时,反作用力小B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D.相互作用的两个物体一定都处于运动形状6.一航天探测器完成对月球的探测义务后,在分开月球的进程中,由运动沿着与月球外表成一倾斜角的直线飞行,先减速运动后匀速运动.探测器是经过喷气而取得推力的.以下关于喷气方向的描画中正确的选项是()A.探测器减速运动时,沿直线向后喷气B.探测器减速运动时,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,不需求喷气7.如下图,半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上,并处于运动形状,疏忽小球B外表的摩擦,用水平力F沿物体A外表将小球B缓慢拉至物体A的最高点C,物体A一直坚持运动形状,那么以下说法中正确的选项是()A.物体A遭到4个力的作用B.物体A遭到斜面的摩擦力大小一直不变C.小球B对物体A的压力大小一直不变D.小球B对物体A的压力大小不时添加8.如以下图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速行进.突然发现不测状况,紧急刹车做匀减速运动,减速度大小为a,那么中间一质量为m的西瓜A遭到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.mB.maC.mD.m(g+a)9.如下图,下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平空中上,弹簧正上方有一物块,从高处自在下落到弹簧上端的O点,末尾将弹簧紧缩.弹簧被紧缩了x0时,物块的速度变为零.从O点末尾接触,物块减速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是以下图中的()A.B.C.D.10.以下说法正确的选项是()A.体操运发动双手握住单杠在空中不动时处于失重形状B.蹦床运发动在空中上升和下降进程中都处于失重形状C.举重运发动在举起杠铃后的那段时间内处于超重形状D.游泳运发动仰卧在水面运动不动时处于失重形状11.下面各组单位中属于基本物理量单位的是()A.千克、秒B.千克、瓦特C.牛顿、秒D.特斯拉、米12.如下图,一个质量为2 kg的小木板放在润滑的空中上,在小木板上放着一个小物体质量为m=1 kg,它被一根水平方向上紧缩了的弹簧推着而运动在小木板上,这时弹簧的弹力为2 N,现沿水平向右的方向对小木板施以作用力,使小木板由运动末尾运动起来,运动中力F由0逐渐添加到9 N的进程中,以下说法正确的选项是()A.物体与小木板先坚持相对运动一会,后来相对滑动B.物体遭到的摩擦力不时减小C.当力F增大到6 N时,物体不受摩擦力作用D.小木板遭到9 N拉力时,物体遭到的摩擦力为3 N13.如下图,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,正面与竖直方向的夹角为α,重力减速度为g,假定接触面间的摩擦力疏忽不计,那么石块正面所受弹力的大小为()A.B.C.1mg tanα2D.1mg cotα214.以下现象属于完全失重形状的是()A.电梯里的小孩随电梯一同下降时B.天宫二号以减速度g向上做匀减速运动C.火箭点火减速升空分开空中时D.宇航员在太空舱中〝飘浮〞时15.关于牛顿第一定律,以下说法正确的选项是()A.力是维持物体运动的缘由,没有力的物体将坚持运动,比如自行车B.物体的速度不时增大,表示物体必受力的作用C.物体假设向正南方向运动,其受外力方向必需指向正北D.不受力的物体将坚持运动或匀速直线运动形状,而受力的物体运动形状一定改动二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)如下图,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动.以下说法正确的选项是() A.人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时发生、同时消逝D.人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等17.(多项选择)如下图,A、B两物块叠放在一同,当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),那么()A.A的减速度小于gB.B的减速度大于gC.A、B的减速度均为gD.A、B间的弹力为零18.(多项选择)如下图,固定在水平面上的润滑斜面的倾角为θ,其顶端装有润滑小滑轮,绕过滑轮的轻绳一端衔接一物块B,另一端被人拉着且人、滑轮间的轻绳平行于斜面.人的质量为M,B物块的质量为m,重力减速度为g,当人拉着绳子以a1大小的减速度沿斜面向上运动时,B物块运动的减速度大小为a2,那么以下说法正确的选项是()A.物块一定向上减速运动B.人要可以沿斜面向上减速运动,必需满足m>M sinθC.假定a2=0,那么a1一定等于D.假定a1=a2,那么a1能够等于19.(多项选择)如下图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平空中上,经过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的润滑球B.那么()A.A对空中的压力等于(M+m)gB.A对空中的摩擦力方向向左C.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为rmgR20.(多项选择)如下图,P和Q叠放在一同,运动在水平桌面上.在以下各对力中属于作用力和反作用力的是()A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力三、实验题21.〝探求减速度与力、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进程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间距离为0.02 s,从比拟明晰的点起,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.该小车的减速度a=________m/s2.(2)平衡摩擦力后,将5个相反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,测量小车的减速度.小车的减速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:请依据实验数据在以下图所示坐标系中作出a-F的关系图象.(3)依据提供的实验数据作出的a-F图线不经过原点.请说明主要缘由.四、计算题22.如下图,运动在水平空中上的小黄鸭质量m=20 kg,遭到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭末尾沿水平空中运动.假定拉力F=100 N,小黄鸭与空中的动摩擦因数为0.2,求:(1)把小黄鸭看做质点,作出其受力表示图;(2)空中对小黄鸭的支持力;(3)小黄鸭运动的减速度的大小.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)五、填空题23.理想实验有时更能深上天反映自然规律.伽利略设计了一个如下图的理想实验,他的想象步骤如下:①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上依然要到达原来的高度;①两个对接的斜面,让运动的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;①假设没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;①继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做继续的匀速运动.请将上述理想实验的想象步骤依照正确的顺序陈列______(只需填写序号即可).在上述的想象步骤中,步骤________属于牢靠的理想,步骤______是理想化的推论.24.现有以下物理量和单位,按下面的要求选择填空.A.力B.米/秒C.牛顿D.减速度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________________.25.如下图,轻杆BC的C点用润滑铰链与墙壁固定,杆的B点经进水平细绳AB使杆与竖直墙壁坚持30°的夹角.假定在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.重物的质量m =30 kg,人的质量M=50 kg,g取10 m/s2,此时人对空中的压力大小为________N.26.如下图,在车厢顶上吊一小球,小球悬线与竖直方向夹角为α,行车速度方向如下图,质量为m的物体相对车厢运动,那么物体遭到摩擦力大小为________,方向为________.27.以下给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力减速度,这些量的单位都是国际单位制单位.试判别以下表达式的单位,并指出单位所对应的物理量的称号.(1)单位:________物理量称号:________.(2)单位:________物理量称号:________.(3)m单位:________物理量称号:________.六、简答题πR3h.28.小刚在课余制造中需求计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为V=13小红说,从单位关系上看,这个公式一定是错误的.她的依据是什么?答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】A【解析】以容器和球组成的全体为研讨对象,将细线剪断,在球下沉的进程中球减速下降,减速度方向向下,存在失重现象,而球下降留下的空位由水来填充,所以相当于一个与球异样大小的水球向上减速运动,存在超重现象,由于异样体积的小球质量大于水球的质量,所以全体存在失重现象,台秤的示数小于系统总重力,台秤的示数减小,即F N1>F N2,F N2=F N4,A正确.3.【答案】B【解析】刚被放在传送带上时,滑块遭到滑动摩擦力作用做匀减速运动,a=μg=2 m/s2,滑块运动到与传送带速度相反需求的时间t1=1 s,然后随传送带一同匀速运动的时间t2=t-t1=1 s,当传送带突然制动停下时,滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到运动,a′=-a=-2 m/s2,运动的时间t3==s=1 s,选项B正确.4.【答案】A【解析】5.【答案】B【解析】从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称,即大小相等、方向相反,A错误,B 正确;作用力和反作用力只能作用在不同的物体上,故C错误;无论物体运动还是运动,作用力和反作用力的关系都不改动,故D错误.6.【答案】C【解析】探测器由运动沿与月球外表成一倾斜角的直线飞行,减速运动时,其推力和月球对探测器的引力的合力应与其减速运动的方向相反,喷气方向应与F推方向相反,使其反作用力在探测器上发生两个分力,其中一个分力发生减速度,另一个分力与引力平衡,如下图,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,应选C.7.【答案】A【解析】物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力,共4个力,A正确;再对A、B全体剖析,受拉力、重力、支持力和静摩擦力,依据平衡条件,有:F f=(M+m)sinα+F cosα,对球B剖析,受水平拉力、重力和支持力,三力平衡,三个力构成首尾相连的矢量三角形,如下图:将小球B缓慢拉至物体A的最高点进程中,θ变小,故支持力F N变小,拉力F也变小,静摩擦力减小,故B、C、D错误.8.【答案】C【解析】西瓜与汽车具有相反的减速度a,对西瓜A受力剖析如图,F表示周围西瓜对A的作用力,那么由牛顿第二定律得:=ma,解得:F=m,C正确.9.【答案】D【解析】在平衡位置以上,重力大于弹力,有a==g-,在平衡位置以下,重力小于弹力,有a==-g,知a与x成线性关系.假定物体从弹簧原长位置释放,依据对称性,平衡位置在最终紧缩量的中点,最低点的减速度等于g,从某一高度释放,要下降得更低,最低点的弹力会更大,依据牛顿第二定律,减速度应大于g.故D正确,A、B、C错误.10.【答案】B【解析】当物体具有向上的减速度时,即向上做减速运动或向下做减速运动时,物体处于超重形状;当物体具有向下的减速度时,即向下做减速运动或向上做减速运动时,物体处于失重形状.在A、C、D选项中,运发动处于运动形状,即处于平衡形状,只要选项B中运发动的减速度为重力减速度,方向竖直向下,处于失重形状,而且处于完全失重形状,B正确.11.【答案】A【解析】千克、秒是基本单位,瓦特、牛顿、特斯拉是导出单位,A正确.12.【答案】C【解析】由题,当弹簧的弹力是2 N向右时,物体依然运动在木板上,所以物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2 N.假定要使物体相关于木板向左滑动,那么物体遭到的木板的摩擦力至少要大于等于2 N,方向向右,即物体遭到的合力至少为向右的4 N的力,物体的减速度:a==m/s2=4 m/s2,同时,物体与木板有相对运动时,木板的减速度要大于物体的减速度,当二者相等时,为最小拉力.那么:F m=(M+m)a=(2+1)×4 N=12 N即只要在拉力大于12 N时,物体才干相关于木板滑动,所以在拉力小于9 N时,物体绳子相关于木板运动.故A错误;假定物体与木板之间的摩擦力恰恰为0,那么物体只遭到弹簧的弹力的作用,此时物体的减速度:a′==2 m/s2由于物体一直相关于木板运动,所以此时全体在水平方向的受力:F0=(M+m)a′=(2+1)×2 N=6 N所以:当力F增大到6 N时,物体不受摩擦力作用.那么拉力小于6 N之前,摩擦力随拉力F的增大而减小,当拉力大于6 N时,摩擦力又随拉力的增大而增大.故B错误,C正确.小木板遭到9 N拉力时,全体的减速度:a″==m/s2=3 m/s2物体遭到的摩擦力为F f′,那么:ma″=F f′+2所以:F f′=ma″-2=1×3-2 N=1 N.故D错误.13.【答案】A【解析】对石块受力剖析,如图:依据共点力平衡条件,将弹力F1、F2分解,结合几何关系,有:mg=2×F sinα所以:F=,应选项A正确.14.【答案】D【解析】电梯里的小孩随电梯一同下降时,没有说明减速度的方向,所以不能判别出能否是完全失重形状.故A错误;天宫二号以减速度g向上做匀减速运动时减速度方向向上,是超重形状.故B错误;火箭点火减速升空分开空中时减速度的方向向上,处于超重形状.故C错误;宇航员在太空舱中〝飘浮〞时只遭到重力的作用,处于完全失重形状.故D正确.15.【答案】B【解析】依据牛顿第一定律的内容可以判别力是改植物体运动形状的缘由,不受力的物体将坚持运动或匀速直线运动形状,故A错误,B正确;假定物体向正南方向做匀速直线运动,那么物体不受力或所受合外力为零,C错误;物体遭到力的作用,假定合外力为0,那么物体也可以坚持运动形状不变,故D错误.16.【答案】CD【解析】人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反、同时发生、同时消逝,故A、B错误,C、D正确。
人教版(2019)高一物理必修1第四章章节复习测试题(基础题,有答案)
第四章《运动和力的关系》综合检测题(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分.每小题至少有一个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)1.下列说法中正确的是()A.同样大小的乒乓球和铅球碰撞后,乒乓球速度变化大,说明铅球对乒乓球的弹力比乒乓球对铅球的弹力大B.理想斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因”C.随着科技的发展最终可以通过实验直接验证牛顿第一定律D.牛顿第二定律是实验定律2.根据下列图示以及文字说明,判断人或者物体处于超重状态的是()A. 甲图,聂海胜在“天宫一号”实验舱内盘起腿悬空打坐B. 乙图,我国“长征二号”火箭把载人“神舟十号”飞船加速送上太空的情景C. 丙图,表演“水流星”节目中杯子运动到最高点D. 丁图,蹦床运动员双脚离开蹦床向上运动的过程中3.鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中,水对鱼的作用力方向合理的是()4.如图所示,用轻杆拴接同种材料制成的a、b两物体,它们沿斜面向下做匀速运动,关于a、b的受力情况,以下说法正确的是()A. a受三个力作用,b受四个力作用B. a受四个力作用,b受三个力作用C. a、b均受三个力作用D. a、b均受四个力作用5.如图所示,小球的质量为m,用弹簧和细线悬挂在天花板上,保持静止,弹簧和细线的质量忽略不计,且与水平方向的夹角均为60°,当细线被剪断的瞬间,小球的加速度大小和方向正确的是()A. 0B. g,竖直向下C.32g,竖直向下D.33g,右下方与水平方向成60°6.如图所示,质量为2 kg的物块A与水平地面的动摩擦因数为μ=0.1,质量为1 kg 的物块B与地面的摩擦忽略不计,在已知水平力F=11 N的作用下,A、B一起做加速运动,则下列说法中正确的是(g取10 N/kg)()A. A、B的加速度均为3.67 m/s2B. A、B的加速度均为3.3 m/s2C. A对B的作用力为3.3 ND. A对B的作用力为3.0 N7.如图所示,一个物体由A点出发分别沿三条光滑轨道到达C1、C2、C3,则()A.物体到达C1点时的速度最大B.物体分别在三条轨道上的运动时间相同C.物体到达C3的时间最短D.在C3上运动的加速度最小8.如图甲所示,物体原来静止在水平面上,现用一水平拉力F拉物体,F从0开始逐渐增大的过程中,物体先保持静止,后做变加速运动,其加速度a随拉力F变化的图象如图乙所示.若物体与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列结论正确的是()A. 物体的质量为3.5 kgB. 物体与水平面之间的滑动摩擦力为7.0 NC. 物体与水平面之间的动摩擦因数为0.30D. 物体与水平面之间的摩擦力大小始终是6.0 N9.一体重为500 N的同学站在体重计上,在升降机中研究超重与失重现象,升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段,则比较符合实际情况的体重计的示数依次应为()A. 480 N、500 N、520 NB. 520 N、500 N、480 NC. 480 N、520 N、500 ND. 500 N、500 N、500 N10. (多选)如图甲所示,倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为v0=10 m/s、质量为m=1 kg的小木块沿斜面上滑,若从此时开始计时,整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()A. 0~5 s内小木块做匀减速运动B. 在t=1 s时刻,摩擦力反向C. 斜面倾角θ=53°D. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5二、实验题(本题包括2小题,共16分.把答案填在题中横线上,或按题目要求作答)11. (8分)如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的B点固定一光电门,将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码,平衡摩擦力后在A点由静止释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt.(1)若挡光片的宽度为d,挡光片前端距光电门的距离为L,则小车的加速度a=________.(2)(多选)在该实验中,下列操作中正确的是________.A. 要用天平称量小车质量B. 每次改变钩码,都不需要测量其质量(或重力)C. 调节滑轮的高度,使细线与轨道平行D. 每次小车从A点出发允许有不同的初速度(3)由于挡光片有一定的宽度,则实验中测出的小车加速度值比真实值________(选填“偏大”“相等”或“偏小”).12. (8分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)(1)(多选)若取小车质量M=0.4 kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是________.A. m1=5 gB. m2=1 kgC. m3=10 gD. m4=400 g(2)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)(3)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先____________________.该操作是否成功判断的依据是______________________________.三、计算题(本题包括4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13. (9分)在平直的公路上,一辆汽车正以32 m/s的速度匀速行驶,因前方出现事故,司机立即刹车,直到汽车停下。
2019年秋高一物理(人教版)必修1单元练习题卷:第四章 牛顿运动定律
第四章 牛顿运动定律一、单选择(每个3分 共3×10=30分)1.如图所示,质量为4 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为1 kg 的物体B 用细线悬挂起来,A 、B 紧挨在一起但A 、B 之间无压力。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对A 的压力大小为(取g =10 m/s 2)( )A .0 NB .8 NC .10 ND .50 N2.在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。
当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。
随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。
设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s ,把质量为5 kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6 m/s 2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹约为( )A .5 mmB .6 mmC .7 mmD .10 mm3.如图所示,有材料相同的P 、Q 两物块通过轻绳相连,并在拉力F 作用下沿斜面向上运动,轻绳与拉力F 的方向均平行于斜面。
当拉力F 一定时,Q 受到绳的拉力( )A .与斜面倾角θ有关B .与动摩擦因数有关C .与系统运动状态有关D .仅与两物块质量有关4.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 =kv (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D .t 0时间内两球下落的高度相等5.下列说法中正确的是()A.惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质C.物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;受到外力作用时,不能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此无惯性D.惯性是物体的属性,与物体的运动状态和是否受力均无关6.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7.关于力学单位制的说法中正确的是()A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、J是基本单位C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是gD.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma8.如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。
人教版高一物理一第四章检测题含答案.docx
物理必修一第四章一、本题共10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.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.下述力、加速度、速度三者的关系中,正确的是()A.合外力发生改变的一瞬间,物体的加速度立即发生改变B.合外力一旦变小,物体的速度一定也立即变小C.合外力逐渐变小,物体的速度可能变小,也可能变大D.多个力作用在物体上,只改变其中一个力,则物体的加速度一定改变2.在谷物的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起,另外谷有瘪粒,为了将它们分离,农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选,如图所示,它的分选原理是()A.小石子质量最大,空气阻力最小,飞的最远B.空气阻力对质量不同的物体影响不同C.瘪谷粒和草屑质量最小,在空气阻力作用下,反向加速度最大,飞的最远D.空气阻力使它们的速度变化不同3.跳伞运动员从静止在空中的直升飞机上下落,在打开降落伞之前做自由落体运动,打开降落伞之后做匀速直线运动。
则描述跳伞运动员的v- t 图象是下图中的()v v v vo t o t o t o tA B C D4.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B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下5.如图所示,一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮,绳的一端系一质量 m=15㎏的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10 ㎏的猴子,从绳子的另一端沿绳子向上爬. 在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g =10m/s2)()A.25m/s 2B.5m/s2C.10m/s 2D.15m/s 26.物块A1、 A2、 B1和 B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、 B2用轻质弹簧连结。
2019版新教材高中物理第4章水平测试卷(含解析)新人教版必修第一册
第四章水平测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1. 牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上,经抽象分析推理得出的结论,它不是实验定律。
利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿水平面滑动。
水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3。
根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态B.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变C.如果水平面光滑,小球将沿着水平面一直运动下去D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小答案 C解析根据实验结果,水平面的粗糙程度越低,小球滑得越远,由此得出结论,如果水平面光滑,小球将沿着水平面一直运动下去,故C正确。
2.下列说法正确的是( )A.物体受到力的作用时,力克服了物体的惯性,使其产生了加速度B.人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力C.物理公式既能确定物理量之间的数量关系,又能确定物理量间的单位关系D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零答案 C解析惯性是物体的固有属性,力能使物体产生加速度,但不能说力克服了物体的惯性,A错误;根据牛顿第三定律,两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的,B错误;物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系,也能确定单位关系,C正确;根据牛顿第二定律可知,合外力与加速度是瞬时对应关系,D错误。
3.关于单位制,下列说法中正确的是( )A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B.牛、千克米每秒都属于力的单位C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于9.8 cm/s2D.在力学计算中,所有涉及的物理量的单位都应取国际单位解析 力学单位制中,质量、长度、时间的单位被选为基本单位,故A 错误;根据F =ma,1 N =1 kg·m/s 2,故B 错误;在厘米、克、秒制中,g 值不变,g =9.8 m/s 2=980 cm/s 2,故C 错误;在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,故D 正确。
人教版物理必修一试题高中新《第四章牛顿运动定律》测试(a)
A、地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B、运动员对地面的压力小于运动员受的重力C、地面对运动员的支持力大于运动员受的重力D、地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力的合力大于运动员受的重力二、填空题9、国际单位制中力学基本单位有、、。
10、在光滑水平面上,一个质量为200g的物体在1.0N的水平力作用下由静止开始做匀加速直线运动。
2.0s后将此力换为相反方向的1.0N的力,再过2.0s将力的方向再换过来……这样,物体受到的力的大小虽然不变,方向却每过2.0s变换一次。
求经过半分钟物体的位移。
11、一个恒力作用在物体A上,产生的加速度为2m/s2,把此恒力作用在物体B上,产生的加速度为3m/s2。
如果把A、B两物体捆在一起,将此恒力作用在两物体整体上,产生的加速度为 m/s2。
12、一位工人沿水平方向推一质量为45kg的运料车,所用的推力为90N,此时运料车的加速度是1.8 m/s2。
当这位工人不再推车时,车的加速度是m/s2。
13、弹簧秤下挂一个质量为1kg的物体,拉着弹簧秤使物体以2.2 m/s2的加速度匀加速上升,若重力加速度为9.8 m/s2,则弹簧秤的读数为N。
14、一物体放在倾角为300的长斜面上,向下轻轻一推它刚好能匀速下滑,若给此物体一个沿斜面向上8m/s初速度,则物体经过时间1S所通过的距离是(g取10m/s2)15、如图所示,质量为m的物体P与车厢内壁间的动摩擦因素为μ,要使物体P不下滑,车厢的加速度的最小值为,方向为三、计算题16、以10m/s的初速度竖直上抛一个质量为0.5kg的物体,上升的最大高度为4m,设空气阻力大小恒定,取g=10m/s2,求:小球从抛出到落回原地所需时间是多少?17、如图所示,质量为m的物体受到与水平面成θ角的推力F作用,恰能在水平面上做匀速直线运动;现将力F方向改为水平,大小不变,仍作用在这个物体上,求此物体运动的加速度?。
物理高一必修一第四章单元自测题学年度
物理高一必修一第四章单元自测题(2019—2019)学年度在现代,物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。
精品小编准备了物理高一必修一第四章单元自测题,具体请看以下内容。
1、关于伽利略的理想实验,下列说法中正确的是( )A.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的B.该实验永远不可能实现,因此没有任何实用价值C.实验说明物体不受外力或合外力为零时,只能保持匀速直线运动状态D.实验说明要物体静止就必须有力的作用,没有力作用的物体就运动2、下列关于惯性的说法中正确的是( )A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性B.物体的惯性是指物体不受外力作用时才表现出来的保持原来直线运动状态或静止状态的性质C.惯性是物体的固有属性,与运动状态和是否受力无关D.物体受力大时惯性大,受力小时惯性小,不受力作用时无惯性3、下列关于牛顿第一定律的说法及判断中正确的是( )A.静止的物体一定不受到外力作用B.在伽利略的理想实验中,牛顿第一定律才有意义C.力停止作用后,物体就慢慢停下来D.物体运动状态改变说明物体一定受到外力的作用4、在人造卫星中,下列哪些仪器不能使用( )A.天平B.弹簧测力计C.机械手表D.水银温度计5、下列说法中正确的是( )A.一个物体原来以10m/s的速度运动,后来速度变为20m/s,同时惯性也增大了B.已知月球上重力加速度是地球上重力加速度的1/6,故一个物体从地球上移到月球上惯性减小为原来的1/6C.质量大的物体运动状态难改变,故质量大的物体惯性大D.以上说法都不正确6、对运动状态的改变的正确理解是( )A.运动状态的改变是指物体加速度的改变B.运动状态的改变是指物体的速度发生变化C.运动状态的改变是指物体位置的变化D.运动状态的改变是指物体速率的改变7、放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,对支持力的反作用力的下列说法中正确的是( )A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上D.当支持力消失时,反作用力不一定同时消失8、火车在长直的轨道上匀速运动,门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上跳起,发现仍落回原处,这是因为( )A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随火车一起向前运动B.人跳起的瞬间,车厢的地板给人一个向前的力,推动他随火车一起向前运动C.人跳起后,车继续前进,所以人落下必然偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离不易被观察出来D.人跳起后直到落地,由于惯性,在水平方向上人和车具有相同的速度9、一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的大小不变而方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A.1m/s2B.3m/s2C.5m/s2D.7m/s210、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力F和其速度v成正比,则雨滴的运动情况是( )A.先加速后减速,最后静止B.先加速后减速至匀速C.先加速后匀速D.加速度先变大后变小11、在匀速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法中正确的是( )A.物体立即向下做自由落体运动B.物体具有向上的初速度,做匀加速运动C.物体具有向上的初速度,具有竖直向下的加速度D.物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度12、一物块从粗糙斜面底端,以某一初速度开始向上滑行,到达某位置后又沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中( )A.上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力B.上滑时的加速度小于下滑时的加速度C.上滑时的初速度小于下滑时的末速度D.上滑的时间小于下滑的时间13、在光滑水平面上原来静止的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐减小的外力作用时,木块将做( )A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动14、如图所示,物体静止在斜面上,斜面对物体作用力的方向是(A.沿斜面向上B.垂直斜面向上C.竖直向上D.以上说法都不对15.(7分)在科学研究中,可以用风力仪器直接测量风力的大小,其原理如图所示。
人教版高中物理必修一第四章单元测试(word版含答案)
阶段测试题(四)(测试范围:第四章 运动和力的关系)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.关于惯性,下列说法中正确的是( )A .物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B .物体运动速度大时惯性大C .质量是惯性大小的唯一量度D .完全失重状态的物体没有惯性2.在下列选项中,都属于国际单位中基本单位的是( )A .千克、秒、牛顿B .克、米、秒C .千克、米、秒D .焦耳、克、米3.如图所示,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不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平衡力。
C .木箱对地面的压力就是木箱所受的重力D .小孩的推力突然增大到一定值,木箱被推动,一定做匀速直线运动4.如图所示是小芸与同学们在“阳光体育活动”中训练排球时的情景,下列有关说法中正确的是( )A .垫球时,手感觉疼,说明球与手之间的作用力是相互的B .球垫起后,能继续向上运动,是因为球始终受到向上的力作用C .球垫起后,上升到最高点时,处于超重状态D .球下落过程速度越来越大,说明球的惯性越来越大5.神舟十一号沿竖直方向加速升空过程中( )A .合力为零B .加速度与速度方向相同C .合力与速度方向相反D .加速度与合力方向相反6.分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球,当汽车在沿平直道路上运动的过程中,小球相对汽车所处的状态如图所示。
已知00>>>θαβ,则获得最大加速度的汽车是( )7.如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力( )A .方向向左,大小不变B .方向向左,逐渐减小C .方向向右,大小不变D .方向向右,逐渐减小8.一个静止的质点,在0~4 s 时间内受到力F 的作用,力的方向始终在同一直线上,力F 随时间的变化如图所示,则质点在( )A .第2 s 末速度改变方向B .第2 s 末位移改变方向C .第4 s 末回到原出发点D .第4 s 末运动速度为零9.如图所示,一倾角为θ的光滑斜面向左做匀加速直线运动,物块相对于斜面静止,则斜面的加速度为( )A .tan g θB .tan g θC .sin g θD .cos g θ10.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下,以下说法正确的是( )A .石块加速下滑时,由于失重,石块所受重力比下滑前小B .自卸车车厢倾角较小时石块不下滑,此时石块受到的摩擦力大于重力沿车厢底方向的分力C .石块开始下滑后,自卸车车厢倾角越大,石块受到的摩擦力越小D .自卸车车厢倾角越大,石块对车厢底的压力越大11.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。
高中物理人教版必修1单元检测:第四章检测(A)
第四章检测(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,则物体的()A.加速度越来越大,速度越来越大B.加速度越来越小,速度越来越小C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度越来越小,速度越来越大解析:由牛顿第二定律可知,当物体所受合外力减小时,加速度会越来越小;由于合外力方向保持不变,加速度方向与速度方向始终相同,故速度越来越大,所以,正确选项为D。
答案:D2一个球挂在三角形木块的左侧面,如图所示,球与木块均能保持静止,则()A.地面对木块的摩擦力向左B.地面对木块的摩擦力向右C.地面对木块无摩擦D.若地面光滑,木块一定滑动答案:C3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的压力都等于A物体受到的重力答案:A4应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。
例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度解析:物体在手掌的推力作用下,由静止竖直向上加速时,物体处于超重状态。
当物体离开手的瞬间,只受重力作用,物体的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,故选项A、B、C错误;物体离开手的前一时刻,手与物体具有相同的速度,物体离开手的下一时刻,手的速度小于物体的速度,即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内,手的速度变化量大于物体的速度变化量,故手的加速度大于物体的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故选项D正确。
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第四章检测(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,则物体的()A.加速度越来越大,速度越来越大B.加速度越来越小,速度越来越小C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度越来越小,速度越来越大解析:由牛顿第二定律可知,当物体所受合外力减小时,加速度会越来越小;由于合外力方向保持不变,加速度方向与速度方向始终相同,故速度越来越大,所以,正确选项为D。
答案:D2一个球挂在三角形木块的左侧面,如图所示,球与木块均能保持静止,则()A.地面对木块的摩擦力向左B.地面对木块的摩擦力向右C.地面对木块无摩擦D.若地面光滑,木块一定滑动答案:C3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的压力都等于A物体受到的重力答案:A4应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。
例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度解析:物体在手掌的推力作用下,由静止竖直向上加速时,物体处于超重状态。
当物体离开手的瞬间,只受重力作用,物体的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,故选项A、B、C错误;物体离开手的前一时刻,手与物体具有相同的速度,物体离开手的下一时刻,手的速度小于物体的速度,即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内,手的速度变化量大于物体的速度变化量,故手的加速度大于物体的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故选项D正确。
答案:D5如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起,当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度为()A.g gB.2g gC.g2gD.2g0解析:静止状态下物体Q受到自身重力mg和弹簧的竖直向上的支持力作用,且二力平衡;静止状态下吊篮P受到自身重力mg、弹簧向下的压力mg及吊绳竖直向上的拉力F作用,且F=2mg;悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间,弹簧的弹力保持不变,细绳上拉力消失,因此对于吊篮P有2mg=ma P,a P=2g;物体Q仍旧平衡,加速度为零。
故选项D正确,其他选项均错。
答案:D6如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间,AC与AB之间夹角为30°,现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°,则()A.球对AB板的压力先减小后增大B.球对AB板的压力逐渐减小C.球对AC板的压力逐渐增大D.球对AC板的压力先减小后增大解析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出小球三个不同位置的受力图如图,可见,使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中,AB板对球的支持力F N1先减小后增大,AC板对球的支持力F N2一直减小,由牛顿第三定律得知,球对AB板的压力先减小后增大,球对AC板的压力一直减小,故选项A正确,B、C、D均错误。
答案:A7一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图。
在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A.t1B.t2C.t3D.t4解析:因物体做直线运动,速率增大的阶段质点所受合外力方向与其速度方向一定相同。
由此判断选项A、C正确。
答案:AC8如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G。
下列表述正确的是()A.F A大小可能等于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G解析:由题意知,AO、BO与水平方向的夹角相等,设为α,根据平衡条件,F A cos α=F B cos α,所以F A=F B,,选项A正确,选项D错误;F A与F B不在一条直线选项B正确;又F A sin α+F B sin α=G,则F A=F B=G2sinα上,不是一对平衡力,选项C错误。
答案:AB9电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物,电梯在匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。
关于电梯的运动,以下说法中正确的是(g取10 m/s2)()A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4 m/s2C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为4 m/s2D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2解析:弹簧测力计的示数变为12 N,也就是物体对弹簧测力计的拉力为12 N,根据牛顿第三定律可知弹簧测力计对物体的拉力为12 N,对物体,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得a=2 m/s2,电梯可能向上加速运动或向下减速运动。
答案:AD10一物体质量为m,该物体所受合外力的大小为F,获得的加速度为a,那么正确表示了它们之间的函数关系的图象是()解析:由牛顿第二定律可知,加速度a与合外力F成正比,与质量m成反比,所以a-F图象为过原点的直线,A选项正确。
牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量,作用在物体上的合外力,可由物体的质量和加速度计算得出,但不由它们决定,选项B错误;质量是物体本身的属性,由物体本身决定,与物体是否受力及加速度大小无关,选项C错误,选项D 正确。
答案:AD二、填空题(本题共2小题,共16分。
把答案直接填在横线上)11(8分)为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与的关系。
最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。
这是物理学中常用的的科学方法。
某同学用DIS实验系统探究物体的加速度与力和质量的关系的实验装置如图所示。
从所提供的装置图可知,这位同学在实验测量前,还需要对实验装置作一些必要的调整,请你写出一处需要进行调整的地方:。
如果悬挂物F的重力越来越大时,小车的加速度会无限制地增加吗?简要回答:。
解析:本实验采用的是控制变量法。
当质量一定时,探究加速度与力的关系,当力一定时,探究加速度,可见当m越来越大时,加与质量的关系。
实验中,细线应与轨道平行。
小车运动的加速度a=mgm0+m速度a越接近g。
答案:力质量控制变量调整滑轮使ED间的细线与轨道平行不会,只能越来越接近g12(8分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m0表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)当m0与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。
为了比较容易地分析出加速度a与质量m0的关系,应该作a与的图象。
(3)如图(a),甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是。
(4)乙、丙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?解析:(1)设绳上的拉力为F,由牛顿第二定律得对小车及车中砝码F=m0a对盘及盘中砝码mg-F=ma所以F=m0mgm0+m=mg1+m m,可见当m0≫m时,F接近于mg。
(2)因为a=Fm0,可见a与m0成反比,如果作a-m0图象,图线是曲线。
若作a−1m0图象,则图线是一条直线,便于分析,故应作a与1m0的图象。
(3)题图(a)中是因为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
(4)在a-F图象中,图线的斜率表示质量的倒数,所以两个同学做实验时,小车及车中砝码的总质量不同。
答案:(1)m0≫m(2)1m0(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同三、计算题(本题共4小题,共44分。
解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位)13(10分)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。
解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,对于A物体所受的合外力为μmg。
由牛顿第二定律得μmg=ma A=μg。
解得a A=μmgm对于A、B整体,加速度a=a A=μg由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg答案:3μmg14(10分)在地面上固定一块竖直的挡板A,另一块挡板B与水平面成θ角,如图所示。
在两块挡板之间放一个质量为m的光滑球体,g取10 m/s2。
(1)求挡板A对球体的弹力大小,并说明当θ增大时,挡板A对球体的弹力如何变化。
(2)当m=10 kg、θ=37°时,球对挡板B的弹力多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:(1)对球体受力分析,如图所示根据力的平衡条件,得:F A=mg tan θ由上式可得:挡板A对球体的弹力随θ角的增大而增大。
(2)根据平衡条件,得挡板B对球体的弹力为F B=mg代入数值得:F B=125 N根据牛顿第三定律,球体对挡板B的弹力大小F B'=125 N。
答案:(1)mg tan θ挡板A对球体的弹力随θ角的增大而增大(2)125 N15(12分)在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与压力传感器相连,电梯由静止开始竖直上升过程中,传感器所受的压力与时间的关系(F N-t)图象如图所示,g取10 m/s2,由图象求出:(1)电梯减速上升过程经历的时间;(2)重物的质量;(3)电梯的最大加速度。
解析:由F N-t图象可知,电梯先加速再匀速后减速,减速上升段F N小于重力,因此10~14 s为减速过程,减速时间为4 s。
电梯匀速过程中F N=mg=30 N,所以m=3 kg。
电梯加速过程中,当F N最大时,加速度最大,其最大值为a1=F N-mgm =40-303m/s2=103m/s2;电梯减速过程中F N最小时,加速度最大,其最大值a2=mg-F Nm =30-153m/s2=5 m/s2。