高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》试题及答案
人教版高一物理必修1第四章《牛顿运动的定律》测试卷 (带解析)
第四章《牛顿运动的定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示,质量为m 的物体A 静止在倾角为θ=30°、质量为M 的斜面体B 上.现用水平力F 推物体A ,在F 由零增大至再逐渐减为零的过程中,A 和B 始终保持静止.对此过程下列说法正确的是( )A . 地面对B 的支持力大于(M +m )g B .A 对B 的压力的最小值为,最大值为C .A 受到摩擦力的最小值为0,最大值为D .A 受到摩擦力的最小值为,最大值为2.光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F 作用在物体上,使物体的位移为x 0时,立刻换成-4F 的力,作用相同时间,物体的总位移为( ) A . -x 0 B .x 0C . 0D . -2x 03.如下图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M 的光滑的斜面体,现将一个质量为m 的物体放在斜面上,让它自由滑下,则测力计的示数一定满足( )A .F N =(M +m )gB .F N =MgC .F N >(M +m )gD .F N <(M +m )g4.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m ,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( ) A . 自身所受重力的2倍 B . 自身所受重力的5倍C . 自身所受重力的8倍D . 自身所受重力的10倍5.下列有关物体所处状态说法正确的是( ) A . 电梯刚向上起动时里面的人处于失重状态 B . 电梯刚向下降落时里面的人处于超重状态C . 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于平衡状态D . 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于失重状态6.如图所示,在光滑斜面上,有一轻质弹簧的一端固定在斜面上,有一物体A 沿着斜面下滑,当物体A 刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中,下列说法中正确的是A . 物体的加速度将逐渐增大B . 物体的加速度将先增大,后减小C . 物体的速度将逐渐减小D . 物体的速度将先增大,后减小7.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A . 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的B . 牛顿第一定律可以用实验直接验证C . 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学的抽象思维方法D . 由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用8.如图,A ,B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A ,B 之间接触面光滑,在水平推力F 作用下两物体一起加速运动,物体A 恰好离开地面,则物体A 的受力个数为( )A . 3B . 4C . 5D . 69.下列判断正确的是( )A . 人行走时向后蹬地,给地面向后的摩擦力,地面给人的摩擦力是人向前的动力B . 人匀速游泳时,人在水中的运动是对水向前用力,水给人的力是阻力,方向向后C . 放在桌面上的物体,因有重力,才有对桌面的压力,才有桌面的支持力出现,即压力先产生,支持力后出现D . 作用力与反作用力,应是先有作用力,再有反作用力,作用力先变化,反作用力随后跟着做相应变化10.质量m =200 g 的物体以加速度a =20 cm/s 2做匀加速直线运动,则关于它受到的合外力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( ) A .F =200×20=4 000 N B .F =0.2×0.2 N =0.04 NC .F =0.2×0.2=0.04 ND .F =0.2 kg×0.2 m/s 2=0.04 N 11.如图所示,A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,B 球用长为L 的细绳悬于O 点,A 球固定在O 点正下方,且O 、A 间的距离恰为L ,此时绳子所受的拉力为F 1,现把A 、B间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F 2则F 1与F 2大小之间的关系为( )A .F 1<F 2B .F 1>F 2C .F 1=F 2D . 无法确定12.将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列描述皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是( )A .B .C .D .二、填空题(共3小题)13.A ,B 质量分别为0.1 kg 和0.4 kg ,A ,B 间的动摩擦因数为0.5,放置在光滑的桌面上,要使A 沿着B 匀速下降,则必须对物体B 施加的水平推力F 至少为________.(g 取10 m/s 2)14.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________.15.完成下列单位的换算:3 t =________kg ;72 km/h =________m/s ;40 cm/s 2=________m/s 2;2 N/g =________m/s 2. 三、实验题(共1小题)16.在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时,小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器,释放重物,小车在重物牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2(计算结果保留两位有效数字).(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2,请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________两点之间.(3)若重力加速度取10 m/s2,由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m:M=________.四、计算题(共3小题)17.某质量为1 100 kg的小汽车在平直路面试车,当达到20 m/s的速度时关闭发动机,经过50 s停下来.求:(g=10 m/s2)(1)小汽车关闭发动机通过的位移大小;(2)小汽车受到阻力的大小.18.如下图所示,物体A的质量为10 kg,放在水平地面上,物体A与地面间的动摩擦因数μ=0.2,如果用与水平面成30°的力拉它,为了产生1 m/s2的加速度,F需要多大?(g取10 m/s2)19.重力G1=8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2)(1)细绳PB上的拉力大小;(2)木块所受斜面的弹力和摩擦力大小.答案解析1.【答案】B【解析】对AB组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向受到重力和地面对B的支持力,所以地面对B的支持力等于(M+m)g,故A错误;对A受力分析,受到重力、支持力、推力和摩擦力作用,垂直于斜面方向有:F N=mg cos 30°+F sin 30°,当F=0时,F N最小,最小为F Nmin=mg cos 30°=mg,当F=mg时,F N最大,最大为F Nmax=mg cos 30°+mg×=mg,根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为mg,最大值为mg,故B正确;沿着斜面方向,当F cos 30°=mg sin 30°即F=mg时,摩擦力为零,当F<mg时,静摩擦力方向沿斜面向上,如图所示:摩擦力F f=mg sin 30°-F cos 30°,当F=0时,F f最大,F fm=mg sin 30°=mg,当F>mg,静摩擦力方向向下,则摩擦力F f′=F cos 30°-mg sin 30°,当F=mg时,F f最大,F f′max=mg×-mg=mg,综上可知,所受摩擦力的最小值为0,最大值为mg,故C、D 错误.2.【答案】A【解析】以F方向为正方向,设开始阶段加速度为a,由牛顿第二定律F=ma得,后一阶段加速度为-4a,由运动规律:x0=at2,x′=at·t-×4at2,x=x0+x′.三个方程联立求得x=-x0,故A 正确.3.【答案】D【解析】物体加速下滑,其加速度有竖直向下的分量,故它处于失重状态,物体与托盘整体对测力计的压力小于它们的总重力,D正确.4.【答案】B【解析】由自由落体规律可知:v2=2gH缓冲减速过程:v2=2ah由牛顿第二定律列方程F-mg=ma解得F=mg(1+)=5mg5.【答案】D【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力,加速度向上,电梯刚向上起动时,加速度向上,故人处于超重状态,故A错误;在电梯上出现失重状态时,电梯的加速度的方向向下,电梯刚向下降落时,加速度向下,故人处于失重状态.故B错误;神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时万有引力充当向心力,人处于完全失重状态,故C错误,D正确.6.【答案】D【解析】小球接触弹簧后,弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力,小球的合力沿斜面向下,加速度也沿斜面向下,与速度方向相同,故小球做加速运动,因弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小;当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后,小球的合力沿斜面向上,加速度沿斜面向上,与速度方向相反,小球做减速运动,弹力增大,合力增大,加速度也增大;综上可知,小球接触弹簧后速度先增大后减小,加速度先减小后反向增大,压缩过程中,小球所受合力先变小后变大.小球刚接触弹簧瞬间速度不是最大,当弹力与重力的分力平衡时,速度最大.故D正确,A、C、B错误.7.【答案】C【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故A错误;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科学理论,不能直接通过实验得出,但能接受住实践的检验,B错误;理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学的抽象思维方法,C正确;由牛顿第一定律可知,静止的物体可能不受外力作用,也可能所受合力为零,D错误.8.【答案】A【解析】物体A恰好离开地面,地面对A没有支持力,也没有摩擦力,则A受到重力、F和B对A 的支持力共3个力作用.9.【答案】A【解析】人走路或游泳时,对地或对水都施加向后的力,另一方给人施加动力,故A正确,B错误;作用力与反作用力总是同时产生、同时变化的,不存在谁先谁后,故C、D均错误.10.【答案】B【解析】在物理计算中,如果各物理量的单位都统一到国际单位制中,则最后结果也一定是国际单位制中的单位,代入数据时不必每个物理量的单位都逐个代入,B项符合要求.11.【答案】C【解析】以小球B为研究对象,分析受力情况,由平衡条件可知,弹簧的弹力F弹和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,作出力的合成如图,由三角形相似得:=;又由题,OA=OB=L,得,F=F合=mg,可见,绳子的拉力F只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数k无关,所以得到F1=F2.故选C.12.【答案】C【解析】对皮球进行受力分析,皮球受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用,且阻力大小F f=kv,根据牛顿第二定律可知,皮球在上升过程中的加速度大小a==,因为皮球上升过程中速度v减小,加速度a减小,所以皮球的速度减小得越来越慢,加速度a也减小得越来越慢,当速度v=0时,加速度a=g,故选项C正确.13.【答案】10 N【解析】依题意知A在竖直方向做匀速直线运动,故μF N=mAg,得F N=2mAg;A在水平方向有F N=mAa,得a=2g.对于A、B这一整体有F=(mA+mB)a=10 N.14.【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 tanα15.【答案】3×103200.42×103【解析】3 t=3×103kg;72 km/h=72×1 000 m/3 600 s=20 m/s;40 cm/s2=40×10-2m/s2=0.4 m/s2;2 N/g=2 N/10-3kg=2×103N/kg=2×103m/s2.16.【答案】(1)5.0(2)小车在D4、D5之间的速度可能最大(3)1∶1【解析】(1)c段的加速度大小为了减小误差,采用逐差法ac==5.0 m/s2(2)b段中只有D4、D5之间位移最大,所以最大速度一定在D4、D5之间.(3)c段时,ac=-5 m/s2,设:斜面的夹角为θ,Mg sinθ=Mac sinθ=a段时,a a=2.5 m/s2,mg-Mg sinθ=(m+M)a a,解得:m∶M=1∶1.17.【答案】(1)500 m(2)440 N【解析】汽车运动的示意图为,(1)关闭发动机后汽车的加速度为:a==-0.4 m/s2,负号表示加速度的方向与小汽车的速度方向相反,小汽车做减速运动.小汽车关闭发动机通过的位移大小:x=v0t+at2=500 m,(2)关闭发动机后,汽车只受阻力作用,由牛顿第二定律的:F f=ma=1 100×(-0.4)N=-440 N,所以阻力的大小为440 N.18.【答案】31 N【解析】建立坐标系,物体A受力情况如图所示,根据牛顿第二定律列方程F cos 30°-μF N=maF N+F sin 30°-mg=0联立以上两式解得F=代入数据解之得F≈31 N.19.【答案】(1)6 N (2)76.4 N64.8 N【解析】(1)如图甲所示分析结点P受力,由平衡条件得:cos 37°=G1FAsin 37°=FBFA可解得:BP绳的拉力为FB=6 N(2)再分析G2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得:F f=G2sin 37°+FB′cos 37°F N+FB′sin 37°=G2cos 37°又有FB′=FB解得:F f=64.8 N,F N=76.4 N.。
人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】
人教版(新课程标准)高中物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习一、单选题1.在水平冰面上,一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动,关闭发动机后,雪橇滑行一段距离后停下来,其运动的v-t图象如图所示,那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是()A. 关闭发动机后,雪橇的加速度为-2 m/s2B. 雪橇停止前30s内通过的位移是150 mC. 雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D. 雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W30°50kg10m2.如图所示,某段滑雪场的雪道倾角为,质量为的运动员从距底端高为处的雪道上由3m/s2g=10m/s2静止开始匀加速下滑,加速度大小为。
取重力加速度大小。
该运动员在雪道上下滑的过程中克服摩擦力所做的功为()5000J3000J2000J1000JA. B. C. D.3.运动物体所受空气阻力与速度有关,速度越大,空气阻力就越大。
雨滴形成后从高空落下,最后匀速落向地面。
能反映雨滴在空中运动的整个过程中其速度变化的是()A. B. C. D.4.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。
如图,火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时()A. 火箭处于平衡状态B. 火箭处于失重状态C. 火箭处于超重状态D. 空气推动火箭升空5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景,能正确表示此时战机所受合力方向的是()A. ①B. ②C. ③D. ④6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。
如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。
若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A. 在经过A位置时,该同学处于失重状态B. 在B位置时,该同学受到的合力为零C. 由A到B过程中,该同学的机械能守恒D. 在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力7.一质量为1kg的质点静止的处于光滑的水平面上,从t=0时起受到如图所示水平外力F作用,下列说法正确的是()A. 0~2s内外力的平均功率是12.5WB. 第2秒内外力所做的功是4JC. 前2秒的过程中,第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒末外力的瞬时功率为6W8.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )A. 宇航员处于完全失重状态B. 宇航员处于超重状态C. 宇航员的加速度等于零D. 地球对宇航员没有引力9.某机动车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受的阻力的大小等于车重的0.2倍,机动车能达到的最大速度为20m/s 。
(word完整版)高一物理必修一第四章习题及答案
第四章牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中,正确的是()A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大C.竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2.关于牛顿第二定律,正确的说法是()A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是()A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快D.一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是()A.将拉力增大到原来的2倍1B.阻力减小到原来的2C.将物体的质量增大到原来的2倍D.将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍5.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s2,不计空气阻力)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s26.向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2。
则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度()A .大小为a 1-a 2B .大小为2221+a a C .方向为东偏北arctan 12a aD .方向为与较大的力同向7.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。
高中物理(人教版)必修一单元测试第四章牛顿运动定律(word版含答案解析)
第四章测试题解析:A 选项说明力的产生本质;B 、D 选项说明力的两种作用效果;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,故C 错。
答案:ABD5、用水平传送带传送货物,若传送带与货物无相对滑动,设货物受到的摩擦力大小为F ,下列说法中正确的是A 、传送带速度越大,则F 越大B 、传送带匀速运动时,F 一定为零C 、传送带的加速度方向可能与F 方向相反D 、F 的方向一定跟货物的运动方向相同解析:传送带的加速度越大,F 越大,F 的数值与物体速度无关,当物体随传送带匀速运动时,F 为零,故排除A ,选B ;物体在水平方向上如果受摩擦力,则F 是物体产生加速度的原因,加速度方向与F 方向一定相同,而与速度方向无关,故排除C 、D 。
答案:B6、在有空气阻力的情况下,竖直上抛一个球,上升阶段的加速度为a 1,下落阶段的加速度为a 2,上升的时间为t 1,下落回原处的时间为t 2,那么A 、a 1=a 2,t 1=t 2B 、a 1>a 2,t 1>t 2C 、a 1>a 2,t 1<t 2D 、a 1<a 2,t 1<t 2解析:上升阶段,空气阻力F 与重力同向,设加速度为a 1,则g m mg F a >+=1;下降阶段,空气阻力与重力方向相反,设加速度为a 2,则g m F mg a <-=2,故a 1>a 2另据ah t at h 2,212==,可判定t 1<t 2,故正确答案为C 。
答案:C7、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A 、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在竖直方向上减小物体对地面的压力。
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习(最新整理含答案)
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习第1节牛顿第一定律一、选择题1.关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态和匀速直线运动状态B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因2.关于惯性的大小,下列说法正确的是()A.物体的速度越大,其惯性就越大B.物体的质量越大,其惯性就越大C.物体的加速度越大,其惯性就越大D.物体所受的合力越大,其惯性就越大3.关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是()A.物体加速度为零,则运动状态不变B.只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化C.物体运动状态发生改变就一定受到力的作用D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变4.有M、N两个物体,M物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了2 s的时间,N物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了4 s的时间,则()A.M物体的惯性大B.N物体的惯性大C.M、N两个物体的惯性一样大D.无法判断5.关于惯性的大小,下面说法中正确的是()A.两个质量相同的物体,速度大的物体惯性大B.两个质量相同的物体,不论速度大小,它们的惯性的大小一定相同C.同一个物体,静止时的惯性比运动时的惯性大D.同一个物体,在月球上的惯性比在地球上的惯性小6.在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动7.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定二、非选择题8.如图所示,为保护交通事故中司机的安全,一般要求司机开车时必须系上安全带,你知道这是为什么吗?9.一仪器中的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左、右两端分别与金属制作的弹簧相连接.将仪器固定在汽车上,当汽车启动时,哪盏灯亮?当汽车急刹车时,又是哪一盏灯亮?为什么?第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系一、选择题1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,关于小车所受的合力,下列叙述中正确的是( )A .小车所受的合力就是所挂吊盘和砝码的重力B .小车所受的合力的大小等于吊盘与砝码通过细绳对小车施加的拉力C .只有平衡摩擦力后,小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D .只有平衡摩擦力之后,且当小车的质量M 远大于吊盘与砝码的总质量m 时,小车所受合力的大小可认为等于吊盘与砝码的重力2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A .“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B .“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C .“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力D .“平衡摩擦力”是否成功,可由小车拖动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定3.如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一,通过位移的测量来代替加速度的测量,即a 1a 2=x 1x 2.用这种替代成立的操作要求是( )A .实验前必须先平衡摩擦力B .必须保证两小车的运动时间相等C .两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动D .小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小4.如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是( )A .形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5.如图所示,在研究牛顿第二定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有()A.当m1=m2、F1=2F2时,x1=2x2B.当m1=m2、F1=2F2时,x2=2x1C.当F1=F2、m1=2m2时,x1=2x2D.当F1=F2、m1=2m2时,x2=2x16.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图象,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所对应的小车和砝码的质量最大D.直线3所对应的小车和砝码的质量最大7.在保持小车质量M不变,探究a与F的关系时,小车质量M和小盘及砝码质量m 分别选取下列四组值.若其他操作都正确,那么在选用哪一组值测量时,所画出的a-F图线较准确()A.M=500 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 gB.M=500 g,m分别为20 g、30 g、40 g、50 gC.M=200 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 gD.M=100 g,m分别为30 g、40 g、50 g、60 g二、非选择题8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,备有下列器材:A.电火花计时器;B.天平;C.秒表;D.交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上);H.气垫导轨(一端带定滑轮);I.毫米刻度尺;J.小型气泵(1)实验中应选用的器材有__________________________________________;实验的研究对象_______________________________________________________.(2)本实验分两大步骤进行:①__________________________________________;②________________________________________________________________________.(2)①研究a与F的关系(m一定)②研究a与1/m的关系(F一定)9.在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中,保持小车和砝码的总质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示(1)(2)图象斜率的物理意义是________________________________.(3)小车和砝码的总质量为________________kg .(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是_____________________________.第四章 第3节 牛顿第二定律一、选择题1.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,则加速度越大,所受的合外力也越大B .物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零C .物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D .物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零2.如图所示,质量为10 kg 的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端,弹簧的拉力为5 N 时,物体处于静止状态.若小车以1 m/s 2的加速度水平向右运动,(g =10 m/s 2),则( )A .物体相对小车仍然静止B .物体受到的摩擦力增大C .物体受到的摩擦力减小D .物体受到的弹簧拉力增大3.质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 的两个共点力的作用,物体的加速度可能是( )A .5 m/s 2B .7 m/s 2C .8 m/s 2D .9 m/s 24.高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景,电梯是高层住宅与写字楼必配的设施.某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,如图所示.在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这一现象表明( )A .电梯可能是在下降B .该同学对电梯地板的压力等于其重力C .电梯的加速度方向一定是向下D .该同学对电梯地板的压力小于其重力5.如图所示,质量为m 的小球固定在水平轻弹簧的一端,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )A .0B .g C.233g D.33g 6.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为()A.g B.2g C.3g D.4g7.如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为2 kg的物体A,A处于静止状态.现将质量为3 kg的物体B轻放在A上,则B与A刚要一起运动的瞬间,B对A的压力大小为(取g=10 m/s2)()A.30 N B.18 N C.0 D.12 N二、非选择题8.一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水,细绳所能承受的最大拉力为300 N.已知水桶装满水后,水与水桶的总质量为20 kg.则人向上提升的最大加速度为多大?9.如右图所示,在水平地面上有一匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8 kg,小球在车中位置始终未变(g取10 N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)小球对AB绳的拉力大小;(2)当BC拉力为零时车的加速度a.第四章 第4节 力学单位制一、选择题1.下列说法中,正确的是( )A .在力学单位制中,若采用cm 、g 、s 作为基本单位,力的单位是NB .在力学单位制中,若力的单位是N ,则是采用m 、kg 、s 为基本单位C .牛顿是国际单位制中的一个基本单位D .牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位2.下列说法中正确的是( )A .质量是物理学中的基本物理量B .长度是国际单位制中的基本单位C .kg·m/s 是国际单位制中的导出单位D .时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位3.在国际单位制中,力的单位“牛”是导出单位,用基本单位表示,正确的是( )A .m/sB .m/s 2C .kg·m/sD .kg·m/s 24.在近代社会,各国之间的经济贸易、政治往来以及科学文化的沟通非常频繁,对度量衡单位统一的呼声越来越高,于是出现了国际单位制.在下列所给单位中,用国际单位制中基本单位表示加速度的单位的是( )A .cm/s 2B .m/s 2C .N/kgD .N/m5.关于功的单位,下列各式中能表示的是( )A .JB .N·mC .kg·m 2/s 3D .kg·m 2/s 26.以下结论正确的是( )A .若合力F =2 N ,加速度a =2 cm/s 2,则质量为m =F a=1 kg B .若合力F =4 N ,质量m =20 g ,则加速度a =F m=0.2 m/s 2 C .若已知m =20 kg ,a =2 cm/s 2,则合力为F =ma =40 ND .若已知m =2.0 kg ,a =2 m/s 2,则合力为F =ma =4 N7.我们在以后要学习一个新的物理量——动量p =m v ,关于动量的单位,下列各式中正确的是( )A .kg·m/sB .N/s C.N m/s ·m sD .N·m二、非选择题8.如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1=1 kg,m2=2 kg,拉力F1=10 N,F2=7 N,与轻线在同一直线上,试求在两个物体运动过程中轻线的拉力为多大?9.如图所示,滑雪运动员质量m=75 kg,沿倾角θ=30°的山坡匀加速滑下,经过2 s 的时间速度由2 m/s增加到8 m/s,g=10 m/s2,求:(1)运动员在这段时间内沿山坡下滑的距离和加速度大小;(2)运动员受到的阻力(包括摩擦和空气阻力).第四章第5节牛顿第三定律一、选择题1.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是()A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力都是同时作用在同一个物体上2.如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力3.物体在水平地面上向前减速滑行,如图所示,则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为()A.1B.2C.3D.44.甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比赛,甲队胜,在比赛过程中()A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B.甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力C.甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等,方向相反D.甲、乙两队拉绳子的力大小相等,方向相反5.按照我国载人航天“三步走”发展战略,我国于2011年下半年先后发射“天宫1号”和“神舟8号”,实施首次空间飞行器无人交会对接实验.下面关于飞船和火箭上天情况的叙述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B.火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽向后喷气也不会产生推力D.飞船进入轨道后,和地球间存在一对作用力与反作用力6.对于静止在地面上的物体,下列说法中正确的是()A.物体对地面的压力与物体受到的重力是一对平衡力B.物体对地面的压力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力C.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力D.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力7.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15 kg 的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10 kg的猴从绳子另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,(重力加速度g=10 m/s2)猴子向上爬的最大加速度为()A.25 m/s2B.15 m/s2 C.10 m/s2D.5 m/s2二、非选择题8.如图所示的装置中α=37°,当整个装置以加速度2 m/s2竖直加速上升时,质量为10 kg的光滑球对斜面的压力多大?竖直板对球的压力多大?(g取10 m/s2)9.如图所示,一只质量为m的小猴,沿竖直方向的直杆,以a的加速度向上爬,求小猴对杆的作用力.第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)一、选择题1.在光滑水平面上以速度v运动的物体,从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用,其速度图象如图(1)所示.那么它受到的外力F随时间变化的关系图象是图(2)中的()2.同学们小时候都喜欢玩滑梯游戏,如图所示,已知斜面的倾角为θ,斜面长度为L,小孩与斜面的动摩擦因数为μ,小孩可看成质点,不计空气阻力,则下列有关说法正确的是()A.小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mg cosθB.小孩下滑过程中的加速度大小为g sinθC.到达斜面底端时小孩速度大小为2gL sinθD.下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmg cosθ3.如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断()A .图线与纵轴的交点P 的值a P =-gB .图线与横轴的交点Q 的值T Q =mgC .图线的斜率等于物体的质量mD .图线的斜率等于物体质量的倒数1m4.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时让某消防员从一平台上跌落,自由下落2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m ,最后停止.用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示,根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A .t 1时刻消防员的速度最大B .t 2时刻消防员的速度最大C .t 3时刻消防员的速度最大D .t 4时刻消防员的加速度最小5.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB 始终保持v =1 m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v =1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动去取行李,则( )A .乘客与行李同时到达B B .乘客提前0.5 s 到达BC .行李提前0.5 s 到达BD .若传送带速度足够大,行李最快也要2 s 才能到达B6.在有空气阻力的情况下,以初速度v 1竖直上抛一物体,经过时间t 1到达最高点,又经过时间t 2,物体由最高点落回到抛出点,这时物体的速度为v 2,则( )A .v 2=v 1,t 2=t 1B .v 2>v 1,t 2>t 1C.v2<v1,t2<t1D.v2<v1,t2>t17.两物体A,B静止于同一水平面上,与水平面间的动摩擦因数分别为μA,μB,它们的质量分别为m A,m B,用平行于水平面的力F拉动物体A,B,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,则()A.μA=μB,m A>m B B.μA>μB,m A<m BC.μA=μB,m A=m B D.μA<μB,m A>m B二、非选择题8.如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0 N,玩具的质量m=0.5 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=6 m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下.(取g=10 m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)全过程玩具的最大速度是多大?(2)玩具与水平面的动摩擦因数是多少?(3)松开手后玩具还能运动多远?9.质量m=20 kg的物体,在水平恒力F的作用下,沿水平面做直线运动.已知物体开始向右运动,物体的v-t图象如图所示.g取10 m/s2.(1)画出物体在0~4 s内的两个运动过程的受力示意图;(2)求出这两个过程中物体运动的加速度和方向;(3)求出水平恒力F的大小和方向及物体与水平面的动摩擦因数μ.第四章 第7节 第1课时 共点力的平衡条件一、选择题1.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.设滑块所受的支持力为F N ,OP 与水平方向的夹角为θ,则下列关系正确的是( )A .F =mgtan θB .F =mg tan θC .F N =mgtan θD .F N =mg tan θ2.如图所示,地面上斜放着一块木板AB ,上面放一个木块,木块相对斜面静止.设斜面对木块的支持力为F N ,木块所受摩擦力为F f .若使斜面的B 端缓慢放低时,将会产生下述的哪种结果( )A .F N 增大,F f 增大B .F N 增大,F f 减小C .F N 减小,F f 增大D .F N 减小,F f 减小3.如图所示,倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上,物体B 放在斜面体C 上,并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接,连接B 的一段细绳与斜面平行,已知A 、B 、C 都处于静止状态.则( )A .物体B 受到的摩擦力一定不为零 B .斜面体C 受到地面的摩擦力一定为零C .斜面体C 有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D .将细绳剪断,若B 依然静止在斜面上,此时地面对C 的摩擦力为零4.如图所示,A 球和B 球用轻绳相连,静止在光滑的圆柱面上,若A 球的质量为m ,则B 球的质量为( )A.34mB.23mC.35m D.m 25.如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m 的物体受外力F 1和F 2的作用,F 1方向水平向右,F 2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( )A .F 1sin θ+F 2cos θ=mg sin θ,F 2≤mgB .F 1cos θ+F 2sin θ=mg sin θ,F 2≤mgC .F 1sin θ-F 2cos θ=mg sin θ,F 2≤mgD .F 1cos θ-F 2sin θ=mg sin θ,F 2≤mg6.如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A .N =m 1g +m 2g -F sin θB .N =m 1g +m 2g -F cos θC .f =F cos θD .f =F sin θ7.有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示.现将P 环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( )A .F N 不变, f 变大B.F N不变,f变小C.F N变大,f变大D.F N变大,f变小二、非选择题8.如图所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度g取10 m/s2.(1)当注入沙袋中沙子的质量m=10 kg时,求绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC;(2)若AC能承受的最大拉力为150 N,BC能承受的最大拉力为100 N,为使绳子不断裂,求注入沙袋中沙子质量的最大值M.9.如图所示,一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长的细线,共同拴住一质量为M=2m的小球.若细线与水平横杆的夹角为θ时,两铁环与小球均处于静止状态,则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大?摩擦力为多大?第7节第2课时超重和失重从动力学看自由落体运动一、选择题1.如图所示,一木箱置于电梯中,并随电梯一起向上运动,电梯底面水平,木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时()A.G<F B.G=F C.G>F D.以上三种说法都有可能2.质量为60 kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480 N,则升降机的运动可能是()A.匀速上升或匀速下降B.加速下降C.减速下降D.减速上升3.某同学想在电梯内观察超重与失重现象,他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察,在电梯某段运行中他发现体重计的示数是静止时示数的4/5,由此可以判断(g取10 m/s2)()A.电梯此时一定向下运动B.电梯此时一定向上运动C.电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速上升D.电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速下降4.在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一个质量为m的人,下述说法中哪些是正确的()A.此人对地球的吸引力为m(g+a) B.此人对电梯的压力为m(g-a)C.此人受到的重力为m(g+a) D.此人的视重为m(g+a)5.如图所示,在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面,现将一个重4 N 的物块放在斜面上,让它自由滑下,则下列说法正确的是()A.测力计的示数和没放物块时相比增大2 3 NB.测力计的示数和没放物块时相比增大1 NC.测力计的示数和没放物块时相比增大2 ND.测力计的示数和没放物块时相比增大3 N6.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,5 s内物体的() A.路程为65 m B.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s,方向向上7.如图所示,A为电磁铁,C为胶木托盘,C上放一质量为M的铁片B,A和C(包括支架)的总质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电后,在铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小()A.F=mg B.mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g二、非选择题8.某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示.将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上相对健康秤静止.使电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下.已知电动扶梯与水平方向夹角为37°.重力加速g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系,如图2所示.(1)画出加速过程中实验员的受力示意图;(2)求该次测量中实验员的质量m;(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.9.在细线拉力F作用下,质量m=1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动,v-t图象如图所示,取重力加速度g=10 m/s2,求:(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值;(2)在F-t图象中画出拉力F随时间t变化的图线.第四章 专题 整体法和隔离法的应用一、选择题1.如右图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v 滑上木板,已知木板质量是M ,木块质量是m ,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时( )A .木板的加速度大小为μmg /MB .木块的加速度大小为μgC .木板做匀加速直线运动D .木块做匀减速直线运动2.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,乘客( )A .座椅的支持力小于乘客的重力B .受到向前(水平向右)的摩擦力作用C .受到向前(水平向左)的摩擦力作用D .所受力的合力沿斜坡向上3.如图,机车a 拉着两辆拖车b ,c 以恒定的牵引力向前行驶,连接a ,b 间和b ,c 间的绳子张力分别为T 1,T 2,若行驶过程中发现T 1不变,而T 2增大,则造成这一情况的原因可能是( )A .b 车中有部分货物落到地上B .c 车中有部分货物落到地上C .b 车中有部分货物抛到c 车上D .c 车上有部分货物抛到b 车上4.如右图所示,两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,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A 施于B 的作用力大小为( )A .F 1B .F 2 C.12(F 1+F 2)D.12(F 1-F 2)。
高一物理必修1:第四章 牛顿运动定律单元试题及答案
必修1:第四章牛顿运动定律单元(时间60分钟满分100分)一、选择题(每小题5分,共50分)1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大2.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是()A.运动员给地面的压力大于运动员受到的重力B.地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.地面给运动员的支持力的大小等于运动员对地面的压力的大小3.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是()A.竖直向上做加速运动B.竖直向下做加速运动C.竖直向上做减速运动D.竖直向下做减速运动4.雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所受空气阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降。
在雨滴下降的过程中,下列说法中正确的是()A.雨滴受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大B.雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小C.由于空气阻力逐渐增大,但重力产生的加速度逐渐减小D.雨滴所受的重力逐渐增大,但重力产生的加速度是不变的5.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是()A.速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B.速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同C.速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同D.速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角6.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力()A.等于人的推力B.等于摩擦力C.等于零D.等于重力的下滑分量7.物体做直线运动的v-t图象如图所示,若第1 s内所受合力为F1,第2 s内所受合力为F2,第3 s内所受合力为F3,则()A.F1、F2、F3大小相等,F1与F2、F3方向相反B.F1、F2、F3大小相等,方向相同C.F1、F2是正的,F3是负的D.F1是正的,F1、F3是零8.质量分别为m和M的两物体叠放在水平面上如图所示,两物第8 题图第7 题图体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。
高中物理必修一第四章牛顿运动定律测试(附答案)
2020年人教版新课标高中物理单元专题卷牛顿运动定律一、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 .1:1,1:1 B .1:2,1:4 C .2:1,1:2 D .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。
《第四章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_教科版_2024-2025学年
《第四章牛顿运动定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在水平面上,一个质量为m的物体受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f的作用。
如果物体保持静止,则下列说法正确的是:A. 物体所受的合外力为零B. 物体所受的合外力为F-fC. 物体所受的合外力为F+fD. 物体所受的合外力无法确定2、一质量为m的物体从静止开始沿光滑水平面加速运动,加速度为a。
在时间t 内,物体的位移s等于:at2)A.(12B.(at2)a2t2)C.(12D.(a2t)3、一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动,关于该物体的运动状态,以下说法正确的是:A. 物体的加速度为零,但速度不为零B. 物体的速度为零,但加速度不为零C. 物体的速度不为零,但加速度不为零D. 物体的加速度不为零,但速度为零4、一个物体从静止开始沿水平面滑行,受到水平向前的拉力和水平向后的摩擦力作用。
若要使物体保持匀速直线运动,以下说法正确的是:A. 拉力必须大于摩擦力B. 拉力必须小于摩擦力C. 拉力必须等于摩擦力D. 拉力和摩擦力的大小无关5、一物体在水平面上受到两个力的作用,分别为F1和F2,且F1=10N,F2=15N,若物体保持静止状态,则这两个力的合力大小为:A. 5NB. 25NC. 20ND. 0N6、一个物体从静止开始沿水平面加速运动,受到的合力为F,物体的质量为m,加速度为a。
根据牛顿第二定律,下列哪个关系是正确的?A. F = mB. F = maC. a = mD. a = F/m7、一物体在水平面上受到一恒力F的作用,开始时物体静止。
下列关于物体运动状态的描述正确的是()A. 物体的加速度恒定,速度逐渐增加B. 物体的加速度逐渐减小,速度逐渐增加C. 物体的加速度逐渐增加,速度逐渐减小D. 物体的加速度逐渐减小,速度逐渐减小二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于牛顿第一定律的描述,以下说法正确的是:A. 物体静止或匀速直线运动时,不受任何外力作用。
人教版高一必修一第四章牛顿运动定律专题训练(含答案)
人教版高一必修一第四章牛顿运动定律专题训练(含答案)一.选择题(共9小题)1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也一定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大2.在研究加速度a 和力F、质量m的关系时,应用的是()A.控制变量的方法B.等效替代的方法C.理论推导的方法D.理想实验的方法3.在下列与运动学相关的表述中,正确的是()A.第3秒表示时刻B.速度、加速度、速度变化量都是矢量C.牛顿、千克、秒全部为国际单位制的基本单位D.路程和位移是两个不同的物理量,在数值上不可能相等4.下列说法正确的是()A.宇宙飞船内的物体不受重力作用,所以不存在惯性B.火车速度越大,惯性越大C.质量是惯性大小的量度D.物体受力越大,惯性越大5.如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示()1 / 22A.初速度B.末速度C.速度的变化量 D.位移6.如图(甲)所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图(乙)所示,则小滑块A的质量为()A.4kg B.3kg C.2kg D.1kg7.小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论.她先将6个相同的钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车在木板上恰能匀速下滑.现从小车中一次取n=1,2,3,4,5,6个钩码挂在细线右端,其余钩码仍留在小车内,并正确完成了后续的实验操作.设小车运动的加速度大小为a.下列说法正确的是()A.该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B.利用该方案无法验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论C.该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图象应当是一条过原点的直线D.若实验中保持木板水平,则该同学描绘的加速度a随n变化的图象不是直线8.在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段,小车不挂小桶时,先将木板的一端垫起一定高度.这样做的目的是()A.测量小车运动的加速度B.平衡摩擦力C.测量小车运动的速度D.测量木板倾斜的角度9.如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间()A.木块B对水平面的压力迅速变为2mgB.弹簧的弹力大小为mgC.木块A的加速度大小为2gD.弹簧的弹性势能立即减小二.多选题(共5小题)10.下列说法中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D.根据速度定义式v=,当△t→0时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法11.下列说法中正确的是()A.物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性B .物体速度越大,它的惯性就越大C.物体运动状态发生改变时仍有惯性D.惯性是物体的固有属性,其大小仅与物体质量有关3 / 2212.关于牛顿第一定律,以下说法正确的是()A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过理想化实验而得出的结论C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因D.只有在惯性参考系中牛顿第一定律才适用13.一个做直线运动的物体受到的合力的方向与物体运动的方向一致,在合力减小的过程中,则物体运动的加速度和速度的变化是()A.加速度增大B.加速度减小C.速度增大D.速度减小14.如图所示,A、B两条直线是在A.B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为m A和m B的物体实验得出的两个加速度a与F的关系图线,由图分析可知()A.m A<m B B.两地重力加速度g A>g BC.m A>m B D.两地重力加速度g A=g B三.解答题(共3小题)15.某实验小组用如图1所示的装置探究在小车质量不变时加速度a和力F的关系.甲乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器,力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,细线保待与轨道斜面平行,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力F和加速度a的大小.(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据D.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据(2)保持小车乙质量不变时,该小组采集的实验数据如表所示,请根据表中数据在给定的坐标纸(见答案卡)上完成该组的a﹣F图线.记录次数123456拉力F(N)24.520.017.512.08.1 4.8加速度a(m/s2)16.313.311.78.0 5.4 3.2(3)根据图2线求出小车乙(含加速度传感器)的质量M= kg(保留两位有效数字).16.我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带.为什么要做这样的规定?17.如图所示,木块的质量m=2kg,与地面间的动摩擦因数u=0.2,木块在拉力F=10N 作用下,在水平地面上向右匀加速直线运动,经3s钟撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,试问:5 / 22(1)撤去外力前,物体运动的加速度是多大;(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是多大;(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为多大?一.选择题(共9小题)1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也一定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大【分析】掌握牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.【解答】解:A、牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;故A错误;B、物体受力越大,加速度越大,速度不一定大;故B错误;C、合外力为零,加速度为零,但速度不一定为零,速度与加速度没有必然的联系;故C错误;D、物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大;故D正确;故选:D.【点评】本题考查物理学史与力和运动的关系;力和运动的关系是人类历史上跨越时间最长的一个发现;应认真体会.2.在研究加速度a 和力F、质量m的关系时,应用的是()A.控制变量的方法B.等效替代的方法C.理论推导的方法D.理想实验的方法1 / 22【分析】探究物体的加速度与物体质量、力的关系的时候,由于涉与多个变量,想研究其中两个的关系,必须控制其余的不变,这种方法称为控制变量法.【解答】解:由于涉与多个变量,探究加速度与力的关系时,控制质量不变而改变力的大小;探究加速度与质量的关系时,控制力不变而改变质量,实验应用了控制变量法;故A正确.故选:A.【点评】控制变量法是常用的实验方法,多是用在涉与多个变量,而我们要探究其中两个的关系的时候,就要控制其余的量不变,要掌握其使用方法;科学探究用到的方法很多,要掌握常用的科学探究方法.3.在下列与运动学相关的表述中,正确的是()A.第3秒表示时刻B.速度、加速度、速度变化量都是矢量C.牛顿、千克、秒全部为国际单位制的基本单位D.路程和位移是两个不同的物理量,在数值上不可能相等【分析】时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.矢量是既大小,又有方向的物理量,而标量是只有大小,没有方向的物理量.单向直线运动中位移的大小必和路程相等.【解答】解:A、第3s是一段时间,是从第3s初到第3s末的一段时间.故A错误;B、速度、加速度、速度变化量都是矢量.故B正确;C、千克、秒为国际单位制的基本单位,牛顿为导出单位,故C错误;D、单向直线运动中位移的大小和路程相等.故D错误.故选:B【点评】该题考查几个基础的知识点,其中国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的4.下列说法正确的是()A.宇宙飞船内的物体不受重力作用,所以不存在惯性B.火车速度越大,惯性越大C.质量是惯性大小的量度D.物体受力越大,惯性越大【分析】惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.【解答】解:A、宇宙飞船内的物体受到的重力提供向心力,不是不受重力,而惯性与受力情况无关,只要有质量就有惯性,故飞船里的物体仍有惯性,故A错误;B、惯性是物体的固有属性,与受力与运动速度无关,故BD错误;C、惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关系,质量越大,惯性越大,故C正确;3 / 22故选:C.【点评】惯性是物体固有的属性,惯性大小的唯一量度是物体的质量,惯性的大小与物体的运动状态无关,与物体所受的合外力无关.5.如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示()A.初速度B.末速度C.速度的变化量 D.位移【分析】图象表示加速度随时间的变化规律,由于加速度随时间均匀增加,可以求出△t时间内的平均加速度,然后用公式a=确定速度的变化量.【解答】解:根据平均加速度的定义式=,得到△v=△t由于加速度随时间均匀增加,从t1到t2时刻的平均加速度等于该段时间最大加速度和最小加速度的平均值,故速度的变化等于图中矩形的面积,也就等于小梯形的面积;故选:C.【点评】本题关键是先求出从t1到t2时刻的平均加速度,然后得出矩形的面积表示从t1到t2时刻的速度改变量,而矩形的面积等于梯形面积,故梯形面积等于速度改变量.6.如图(甲)所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图(乙)所示,则小滑块A的质量为()A.4kg B.3kg C.2kg D.1kg【分析】当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法进行解答.【解答】解:由图知,当F=8N时,加速度为:a=2m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(m A+m B)a,代入数据解得:m A+m B=4kg,当F大于8N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律得:对B有:a==,由图示图象可知,图线的斜率:k====1,解得:m B=1kg,滑块A的质量为:m A=3kg.故选:B【点评】本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.7.小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论.她先将6个相同的钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车在木板上恰能匀速下5 / 22滑.现从小车中一次取n=1,2,3,4,5,6个钩码挂在细线右端,其余钩码仍留在小车内,并正确完成了后续的实验操作.设小车运动的加速度大小为a.下列说法正确的是()A.该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B.利用该方案无法验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论C.该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图象应当是一条过原点的直线D.若实验中保持木板水平,则该同学描绘的加速度a随n变化的图象不是直线【分析】抓住钩码有向下的加速度,得出绳子拉力与钩码重力的大小关系.分别对小车和钩码研究,根据牛顿第二定律列出表达式,联立得出加速度的表达式,从而分析加速度与n的关系图线.若木板不水平,结合摩擦力的大小,运用牛顿第二定律得出加速度的表达式,分析图线的特点.【解答】解:A、由于钩码有向下的加速度,所以绳子拉力小于钩码的总重力,故A错误.B、设每个钩码的质量为m,小车质量为M,绳子拉力为T,由牛顿第二定律,对小车有:T=[M+(6﹣n)m]a,对钩码有:nmg﹣T=nma,解得a=,可知a﹣n图象为过原点的直线,同时验证了物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比这一结论,故B错误,C正确.D、由平衡摩擦力方式可知,摩擦力f=(M+6m)gsinθ,若木板水平,则存在摩擦力,对小车,根据牛顿第二定律知,T﹣f=[M+(6﹣n)m]a,钩码方程不变,此时解得a=,则a﹣n图象应为一条不过原点的直线,故D错误.故选:C.【点评】解决本题的关键知道实验的原理,通过牛顿第二定律得出加速度的表达式是关键,掌握整体法和隔离法的灵活运用.8.在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段,小车不挂小桶时,先将木板的一端垫起一定高度.这样做的目的是()A.测量小车运动的加速度B.平衡摩擦力C.测量小车运动的速度D.测量木板倾斜的角度【分析】实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进,重物重力(可测量)近似充当物体所受外力,而物体所受摩擦力不好测量,就用平衡摩擦力的方法,将摩擦力平衡掉.【解答】解:实验时我们探究的是外力与物体质量,加速度之间的关系,现实生活中受一个力的物体没有,所以实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进,重物重力(可测量)近似充当物体所受外力,而物体所受摩擦力不好测量,就用平衡摩擦力的方法,将摩擦力平衡掉.这一过程无法测量加速度、速度,同时也无需测量木板倾斜的角度,故ACD错误,B正确;故选:B【点评】本题考查验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力的意义,要7 / 22注意在验证牛顿第二定律以与动能定理的实验中均需要平衡摩擦力,要注意掌握对应的方向和平衡摩擦力的意义.9.如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间()A.木块B对水平面的压力迅速变为2mgB.弹簧的弹力大小为mgC.木块A的加速度大小为2gD.弹簧的弹性势能立即减小【分析】根据共点力平衡求出弹簧的弹力,在将C迅速移开的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出木块A的加速度.【解答】解:对AC整体分析,弹簧的弹力F弹=(m+2m)g=3mg,撤去C瞬间,弹簧的弹力不变,弹性势能不变,故B、D错误.对A分析,根据牛顿第二定律得,a=,故C正确.由于弹簧的弹力不变,木块B对水平面的压力不变,仍然为4mg,故A错误.故选:C.【点评】本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,知道撤去C的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解.二.多选题(共5小题)10.下列说法中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D.根据速度定义式v=,当△t→0时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法【分析】物体保持运动状态变化的性质是惯性;牛顿第一定律不能通过实验来验证;m、kg、s是一组都属于国际单位制的基本单位;当△t→0时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法,从而即可求解.【解答】解:A、惯性是物体保持运动状态的性质,即抵抗运动状态变化,故A正确;B、牛顿第一定律不是通过实验验证的,牛顿第二定律可以通过实验来验证,故B错误;C、单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位,故C正确;D、速度定义式v=,当△t→0时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法,故D正确;故选:ACD.【点评】考查惯性的概念,理解牛顿第一定律与第二定律的区别,注意基本单位与导出单位的不同,掌握极限思维的方法.9 / 2211.下列说法中正确的是()A.物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性B.物体速度越大,它的惯性就越大C.物体运动状态发生改变时仍有惯性D.惯性是物体的固有属性,其大小仅与物体质量有关【分析】惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性;质量是惯性的唯一量度,与其它任何因素都无关.【解答】解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,故A错误;B、质量是惯性的唯一量度,与速度无关,故B错误;C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,与运动状态和是否受力无关,故C正确;D、质量是惯性的唯一量度,质量越大的物体惯性越大,故D正确.故选:CD【点评】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.解答此题要注意:一切物体任何情况下都具有惯性.惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来.12.关于牛顿第一定律,以下说法正确的是()A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过理想化实验而得出的结论C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因D.只有在惯性参考系中牛顿第一定律才适用【分析】牛顿第一运动定律,又称惯性定律,它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性﹣﹣惯性,它是物理学中一条基本定律.【解答】解:A、B、牛顿第一定律是以可靠的事实为基础,并通过逻辑推理得来的,即是依靠理想实验得来的,故A错误,B正确;C、根据牛顿第一定律可知,力是改变速度的原因,而不是维持物体速度的原因,故C错误;D、牛顿第一定律只有在惯性参考系中才能成立,即要以地面或相对地面匀速直线运动的物体为参考系,故D正确;故选BD.【点评】牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用.不过我们总能找到那样的参考系,使牛顿第一定律适用.这样的参考系被称为惯性参考系,简称惯性系.13.一个做直线运动的物体受到的合力的方向与物体运动的方向一致,在合力减小的过程中,则物体运动的加速度和速度的变化是()A.加速度增大B.加速度减小C.速度增大D.速度减小【分析】根据牛顿第二定律判断加速度与合力的关系,根据加速度方向与速度方向的关系,判断速度的变化.【解答】解:合力减小,根据牛顿第二定律F=ma知,加速度减小,因为合力方向与速度方向相同,速度增大.故BC正确,A、D错误.故选:BC.【点评】解决本题的关键会通过合力的变化判断加速度的变化,以与知道当加速度方向与速度方向相同时,做加速运动,当加速度方向与11 / 22速度方向相反时,做减速运动.14.如图所示,A、B两条直线是在A.B两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A和m B的物体实验得出的两个加速度a与F的关系图线,由图分析可知()A.m A<m B B.两地重力加速度g A>g BC.m A>m B D.两地重力加速度g A=g B【分析】由牛顿第二定律可知物体的加速度与力之间的关系,则分析图象的斜率可得出质量关系,并根据截距求出重力加速度.【解答】解:A、由牛顿第二定律可知:a==﹣g;故在a﹣F图象中,图象的斜率表示物体的质量的倒数;则由图象可知,A的斜率大于B的斜率;故A的质量小于B的质量;故A正确,C错误;B、由公式可得,图象与a轴的交点为当地的重力加速度,由图可知,两图与a轴交于一点,故说明A地的重力加速度等于B的重力加速度,故D正确,B错误;故选:AD.【点评】本题考查对图象的认识,注意要由已知物体规律确定公式,再结合公式分析图象好可得出正确的结果.三.解答题(共3小题)15.某实验小组用如图1所示的装置探究在小车质量不变时加速度a和力F的关系.甲乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器,力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,细线保待与轨道斜面平行,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力F和加速度a的大小.(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是BCA.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据D.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据(2)保持小车乙质量不变时,该小组采集的实验数据如表所示,请根据表中数据在给定的坐标纸(见答案卡)上完成该组的a﹣F图线.记录次数123456拉力F(N)24.520.017.512.08.1 4.8加速度a(m/s2)16.313.311.78.0 5.4 3.2(3)根据图2线求出小车乙(含加速度传感器)的质量M= 1.5 kg (保留两位有效数字).【分析】注意平衡摩擦力的原理,利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦13 / 22力;反比例关系不容易根据图象判定,而正比例关系容易根据图象判定,故应该建立小车加速度(a)与小车质量的倒数关系图象.【解答】解:(1)A、本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m 的关系,所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力,故A错误,B 正确.C、实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据,故C正确,D 错误;故选:BC;(2)图象如图:(3)由F=ma知图象的效率表示质量的倒数,所以:m==1.5kg故答案为:(1)BC,(3)1.5.【点评】实验装置虽然有所变动,但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的,故任何实验明确实验原理是解答实验的关键.16.我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带.为什么要做这样的规定?【分析】力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动的原因,惯性大小的唯一量度是物体的质量,与物体是否受力,与物体的速度的大小无关,摩擦力总是阻碍物体间相对运动或相对运动趋势,可动力,也可以是阻力.。
《第四章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_教科版_2024-2025学年
《第四章牛顿运动定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一个质量为m的物体从静止开始在水平面上受到一个恒力F的作用,不计空气阻力和摩擦。
如果物体在t秒末的速度为v,则加速度a为()A、v/tB、F/mC、2F/mD、2v/t2、一个物体在水平面上以速度v做匀加速直线运动,加速度为a。
在运动的第1秒、第2秒和第3秒内,物体分别行驶了s1、s2和s3,则s1、s2、s3的关系是()A、s1 < s2 < s3B、s1 = s2 = s3C、s1 > s2 > s3D、无法确定3、一个物体在水平面上受到一个恒定的水平推力F,物体在推力作用下开始加速运动。
以下关于物体运动状态的描述中,正确的是()A、物体的加速度随着时间增大而减小B、物体的加速度与物体的质量成反比C、物体的速度与时间成正比D、物体的速度与加速度成反比4、一个物体从静止开始沿光滑斜面向上滑行,斜面的倾角为θ。
以下关于物体运动状态的描述中,正确的是()A、物体的加速度方向与斜面平行B、物体的加速度大小不变C、物体在斜面上滑行过程中,重力势能增加D、物体在斜面上滑行过程中,动能减少5、一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个大小为10N的水平拉力作用,如果物体与水平面之间的静摩擦系数为0.3,动摩擦系数为0.25,物体将如何运动?A、静止不动B、沿水平面向左运动C、沿水平面向右运动D、无法确定6、一个质量为3kg的物体沿着粗糙斜面下滑,斜面的倾角为30°,物体与斜面间的动摩擦系数为0.3,求物体下滑时受到的摩擦力大小。
A、4.9 NB、1.5 NC、2.9 ND、3.9 N7、一个物体从静止开始沿水平面滑行,受到摩擦力的作用,其运动状态如下:A、物体的速度恒定,加速度为0;B、物体的速度减小,加速度为负;C、物体的速度先增大后减小,加速度先为正后为负;D、物体的速度先减小后增大,加速度先为负后为正。
人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型问题精炼(含详细答案)
人教版高一物理必修1 第四章牛顿运动定律典型问题精华(含详尽答案)一、选择题1.如下图, A、 B 质量各为 m,置于圆滑水平桌面上,经过细绳和圆滑小定滑轮将 A 与质量为2m 的 C物体连结,整个系统由静止开释,开释后A、 B 之间无相对滑动。
以下判断正确的选项是( )A. 绳中拉力 mgB. 绳中拉力 2mgC. A、B 间摩擦力为 mgD. A、B 间摩擦力为1mg 22.如下图,是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物质的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子着落速度的平方成正比,且运动过程中箱子一直保持图示姿态。
在箱子着落过程中,以下说法正确的选项是( )A. 箱内物体一直没有遇到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体遇到的支持力最大C. 箱子靠近地面时,箱内物体遇到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体遇到的支持力一直等于物体的重力3.静止于粗拙水平面上的物体,遇到方向恒定的水平拉力 F 的作用,拉力 F 的大小随时间变化如图甲所示。
在拉力 F 从 0 渐渐增大的过程中,物体的加快度随时间变化如图乙所示,g 取 10m/s 2。
则以下说法中正确的选项是 ( )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0.2C.物体的质量为 6kgD.4s 末物体的速度为 4m/s4.如下图,斜面体搁置在粗拙水平川面上,上方的物块获取一沿斜面向下的初速度沿粗拙的斜面减速下滑,斜面体一直保持静止,在此过程中A.斜面体对物块的作使劲斜向左上方B.斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C.地面对斜面体的摩擦力水平向右D.地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5.如下图, A、 B 两球的质量均为m,它们之间用轻弹簧相连,放在圆滑的水平面上,今使劲将球向左推,使弹簧压缩,均衡后忽然将 F 撤去,则在此瞬时()A. A 球的加快度为F/2mB. B 球的加快度为F/mC. B 球的加快度为F/2mD. B 球的加快度为06.对于超重和失重,以下说法正确的选项是A.超重就是物体遇到的重力增大了试卷第 1页,总 4页块, t=2s 时辰传递带忽然被制动而停止.已知滑块与传递带之间的动摩擦因数μ=0.2.则t=2.5s时滑块的速度为()A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08.电梯内的水平川板上有一体重计,某人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为40kg。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示,台秤上放有一杯水,杯内底部处用线系着一小木球浮在水中,若细线突然断开,试分析在小木球上浮的过程中,台秤的示数如何变化?A.增大B.减小C.不变D.以上三种情况都有可能【答案】B【解析】若细线突然断开,小木球上浮的过程中,水向下运动,有向下的加速度,系统处于失重状态,台秤的示数减小,B正确。
2.关于力和运动的关系,下列选项中正确的是A.若物体的速度不断增大,则物体所受的合力一定不为0B.若物体的位移不断增大,则物体所受的合力一定不为0C.若物体的位移与时间的平方成正比,则物体所受的合力一定为0D.若物体的加速度不变,则物体所受合力一定为0【答案】A【解析】只要物体速度变化,则一定存在加速度,所以合外力一定不为零;A对,D错。
位移增大,不一定速度变化,可以是匀速运动,所以合力可以为零,B错;位移与时间的平方成正比,则物体肯定不是做匀速运动,所以加速度一定不为零,合力一定不为零,C错;3.如图所示,空间存在着场强为E=2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L =0.5 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m=0.5 kg、电荷量为q=4×10-2 C 的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10 m/s2.求:(1)小球的电性;(2)细线能承受的最大拉力;(3)当细线断裂后,小球继续运动到与O点水平方向距离为L时(仍在匀强电场中),小球距O点的高度.【答案】(1)正(2)(3)0.625 m【解析】(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电.(2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有,①在最高点对小球进行受力分析,由圆周运动和牛顿第二定律得,②由①②式解得,(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,则③设小球在水平方向运动位移为L的过程中,所经历的时间为t,则④设竖直方向上的位移为x,则⑤由①③④⑤解得x=0.125 m所以小球距O点的高度为x+L=0.625 m【考点】考查了牛顿第二定律,圆周运动,动能定理4.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()A.小球对细绳的拉力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力【答案】AC【解析】解:对小球受力分析,受地球对其的重力,细线对其向上的拉力,小球保持静止状态,加速度为零,合力为零,故重力和拉力是一对平衡力;细线对小球的拉力的反作用力是小球对细线的向下的拉力,这两个力是一对相互作用力,故AC正确,BD错误故选:AC.【考点】作用力和反作用力.分析:一对平衡力与“作用力与反作用力“的共同的特点:二力都是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.一对平衡力与“作用力与反作用力“的区别:作用力与反作用力描述的是两个物体间相互作用的规律,二力平衡描述的是一个物体在二力作用下处在平衡状态.点评:本题涉及三力,重力、细线对小球的拉力和小球对细线的拉力,其中重力和细线对小球的拉力是平衡力(因为小球处于平衡状态),细线对小球的拉力和小球对细线的拉力是相互作用力;平衡力和相互作用力是很容易混淆的,要注意其最明显的区别在于是否同体.5.(12分)如图所示为某高楼电梯上升的速度-时间图像,试求:(1)在t1=5s、t2=8s时刻的速度;(2)求出各段的加速度;(3)画出电梯上升的加速度-时间图像.【答案】(1)v1=10m/s;v2=5m/s(2)0s~2s :5m/s2;2s~5s :0m/s2;5s~8s :-1.7m/s2;(3)图线如图:【解析】(1)由图线可知在t1=5s时的速度是10m/s;在t2=8s时刻的速度是5m/s;(2)0s~2s :5m/s2;2s~5s :a2=0m/s2;5s~8s :;(3)电梯上升的加速度-时间图像:【考点】v-t图线.【名师】此题考查了v-t图线在实际生活中的应用问题;要了解图线的物理意义:斜率大小等于物体的加速度大小,斜率的符号反映加速度的方向;图线与坐标轴围成的面积等于物体的位移;做题时要会分段处理;此题难度不大.6.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内()A.加速度大的,其位移一定大B.初速度大的,其位移一定大C.末速度大的,其位移一定大D.平均速度大的,其位移一定大【答案】D【解析】解:A、根据x=知,加速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故A错误.B、根据x=知,初速度大的,位移不一定大,还与加速度有关.故B错误.C、末速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故C错误.D、根据,时间一定,平均速度大,位移一定大.故D正确.故选D.【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.分析:根据匀变速直线运动位移时间公式x=和平均速度公式去判断一定时间内的位移大小.点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=和平均速度公式.7.如图所示,为做直线运动质点的v﹣t图象,则下列说法正确的是()A.质点在0~2s内做匀加速直线运动B.质点在2~6s内处于静止状态C.质点t=8s时的位移为零D.质点在8~10s内做匀加速直线运动【答案】AD【解析】解:A、质点在0~2s内速度均匀增大,做匀加速直线运动.故A正确.B、质点在2~6s内速度不变,做匀速直线运动,故B错误.C、根据面积表示位移,可知质点t=8s时的位移为 x=m=36m,故C错误.D、质点在8~10s内沿负方向做匀加速直线运动,故D错误.故选:AD【考点】匀变速直线运动的图像.【分析】v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动.图象与坐标轴所围的面积表示位移.由此分析.【点评】本题的解题关键是抓住两个数学意义来分析和理解图象的物理意义:速度图象的斜率等于加速度、速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移.明确v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动.8.一物体以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为a=5m/s2.如果斜面足够长,那么当速度大小变为10m/s时物体所通过的路程可能是多少?【答案】物体通过路程可能为30m,可能为50m.【解析】解:当末速度的方向与初速度方向相同,根据速度位移公式得,物体通过的路程s=.若末速度的方向与初速度方向相反,则物体向上做匀减速运动的位移,向下做匀加速运动的位移,则路程s=x1+x2=40+10m=50m.答:物体通过路程可能为30m,可能为50m.【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】当末速度的方向与初速度方向相同,直接结合匀变速直线运动的速度位移公式求出物体通过的路程.当末速度的方向与初速度方向相反,根据速度位移公式分别求出向上匀减速运动的位移和向下匀加速运动的位移,从而得出路程.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,注意末速度的方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反.9.跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2.求:(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;(2)运动员打开伞后运动的加速度;(3)运动员在空中运动的总时间.【答案】(1)运动员打开降落伞处离地面的高度为220m;(2)运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2;(3)运动员在空中运动的总时间为14s.【解析】解:竖直向下方向为正方向.(1)运动员自由下落4s的位移为运动员打开降落伞处离地面的高度为:h2=h﹣h1=300﹣80m=220m(2)运动员自由下落4s末的速度为:v1=gt1=10×4m/s=40m/s打开降落伞后做匀减速直线运动,根据速度位移关系有:2可得加速度==﹣3.6m/s2(3)打开降落伞后做匀减速时间达到地面的时间为:所以运动在空中下落的总时间为:t=t1+t2=4+10s=14s答:(1)运动员打开降落伞处离地面的高度为220m;(2)运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2;(3)运动员在空中运动的总时间为14s.【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】(1)根据自由落体运动的规律求得物体下落4s的高度,从而求得离地面的高度;(2)根据匀减速运动的速度位移关系求得打开伞后的加速度;(3)求得匀减速下落的时间和自由落体运动的时间即为在空中下落的总时间.【点评】掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系是正确解题的关键,不难属于基础题.10.某研究性学习小组,为探究电梯起动和制动时的加速度大小,董趣同学站在体重计上乘电梯从1层到10层,之后又从10层返回到1层,并用照相机进行记录,请认真观察分析下列图片,得出正确的判断是()A.根据图乙和图丙,可估测电梯向上起动时的加速度B.根据图甲和图乙,可估测电梯向上制动时的加速度C.根据图甲和图戊,可估测电梯向下制动时的加速度D.根据图丁和图戊,可估测电梯向下起动时的加速度【答案】C【解析】解:A、图2表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数,图3,表示向上减速时的示数,由此两图不能够求出的是电梯向上起动时的加速度,所以A错误.B、图1表示电梯静止时的示数,图2显示加速上升时的示数,此时能够求出的是电梯向上加速时的加速度,所以B错误.C、图1表示电梯静止时的示数,图5表示电梯减速下降时的示数,此时能够求出的是电梯向下减速时的加速度,所以C正确.D、图4表示电梯加速下降时的示数,图5表示电梯减速下降时的示数,此时不能够求出电梯向下起动时的加速度,所以D错误.故选C【考点】加速度.【分析】图甲表示电梯静止时体重计的示数,乙图表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数,丙图表示电梯减速上升时这位同学失重时的示数,丁图表示电梯加速下降时这位同学失重时的示数,戊图表示电梯减速下降时这位同学超重时的示数,根据牛顿第二定律可以应用图甲和另外某一图示求出相应状态的加速度.【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.11.(20分)下列是《驾驶员守则》中的安全距离图示(如图)和部分安全距离表格.请根据图表计算:(1)如果驾驶员的反应时间一定,请求出表格中的A 的数据; (2)如果路面情况相同,请求出表格中的B 、C 的数据;(3)如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50 m 处有一队学生正在横过马路,此时他的车速为72 km/h.而他的反应时间比正常时慢了0.1 s ,请问他能在50 m 内停下来吗? 【答案】(1)20;(2)40;60;(3)不能 【解析】(1)反应时间为,即解得A =20 m.因路面情况相同,故知刹车时的加速度相同, 由v 2 =2ax 得 对第一组刹车数据分析,加速度为分析第三组数据知,刹车距离为:所以停车距离为:C =A +B =60 m. 正常情况下司机的反应时间为而喝酒情况下司机的反应距离为 由v 2=2ax 知,此时司机的刹车距离为L =s +x =52.4 m,52.4 m>50 m ,故不能在50 m 内停下来. 【考点】匀变速直线运动的规律12. 物体由A 向B 做匀变速直线运动,所用时间为t ,在时到达D 点,C 为AB 的中点,以v C 和v D 分别表示物体在C 点和D 点时的速度,以下叙述中正确的是:( ) A .若物体做匀加速运动,则v C >v D B .若物体做匀减速运动,则v C >v DC .不论物体做匀加速运动,还是做匀减速运动,都有v C <v DD .如果不确定物体做匀加速运动或匀减速运动,则无法比较v C 和v D 的大小【答案】AB【解析】根据匀变速直线运动的规律,物体在中间时刻D 的速度为;物体在中间位置C 的速度为:;由数学知识可知,恒成立,则v C >v D ,故选项AB 正确,CD 错误;故选AB.【考点】匀变速直线运动的规律13. (8分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距地面120 m 时打开降落伞,开伞后运动员以大小为12.5 m/s 2的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为5 m/s ,求:(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度;(2)离开飞机后,经多长时间到达地面.(g 取10 m/s 2) 【答案】(1)271.25 m ;(2)9.5 s【解析】(1)由v12-v2=2ah2解出v=55 m/s. (2分)又因为v02=2gh1解出h1=151.25 m. (2分)所以h=h1+h2=271.25 m. (1分)(2)又因为t1==5.5 s, (1分)t2==4 s, (1分)所以t=t1+t2=9.5 s,(1分)【考点】匀变速直线运动的规律【名师】本题难度较小,自由落体运动其实就是初速度为零的匀加速直线运动,灵活应用匀变速运动规律求解本题。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.(8分)汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【答案】(1)12m/s;(2)16s。
【解析】(1)因为v=m/s=12m/s;(2)做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s;故这一过程的时间为t==16s【考点】汽车启动问题。
2.如图所示,光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B,用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力()A.滑块A最大B.斜面体C最大C.同样大D.不能判断谁大谁小【答案】C【解析】由于三者无相对运动地向前共同加速运动,且质量均相同,根据牛顿第二定律F=ma可知,F均相同,故C正确。
【考点】牛顿第二定律3.一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车,在关闭油门后刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动,那么汽车关闭油门后2s内的位移是多少米?关闭油门后5s内的位移是多少米?【答案】(1)18m(2)24m【解析】汽车停下来的时间为,汽车在关闭油门后2s内的位移是由于汽车在4s末停止运动,所以前4s的位移等于5s末的位移故有关闭油门后5s内的位移是【考点】考查了匀变速直线运动规律的应用4.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现在他前面9m处以7m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经3.0s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动.求:(1)警车发动后经多长时间能追上违章的货车,这时警车速度多大;(2)在警车追上货车之前,何时两车间的最大距离,最大距离是多少.【答案】(1)t=10s,20m/s(2)【解析】①得 t=10s v=at=20m/s②当两车速度相等时,两车间距最大【考点】追击相遇问题【名师】关键是抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时,相距最远,(1)根据位移关系,结合运动学公式求出追及的时间,根据速度时间公式求出警车的速度.(2)当两车的速度相等时,相距最远,根据速度时间公式求出相距最远的时间,根据位移公式求出相距的最远距离5.(10分)如图所示,小球在较长的斜面顶端,以初速度v=2m/s,加速度a=2m/s2向下滑,在到达底端的前1s内,所滑过的距离为,其中L为斜面长,则(1)小球在斜面上滑行的时间为多少?(2)斜面的长度L是多少?【答案】(1)3s;(2)15m【解析】设小球在斜面上运动的总时间为t,则由题意和公式 x=vt+at2得:解上面两个方程得:t=3s;L=15m【考点】匀变速直线运动的规律6.(10分)一列车A的制动性能经测定:当它以标准速度V=20m/s在平直轨道上行驶时,制动后需tA =40s才停下。
人教版高一物理必修一第四章 牛顿运动定律练习(附)答案
2020—2021人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律练习(附)答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是( )A .物体受力不变时,运动状态也不变B .物体受力变化时,运动状态才会改变C .物体不受力时,运动状态就不会改变D .物体不受力时,运动状态也可能改变2、伽利略理想实验揭示了( )A .若物体运动,那么它一定受力B .力不是维持物体运动的原因C .只有受力才能使物体处于静止状态D .只有受力才能使物体运动3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到()A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小()A.等于火箭的重力B.等于火箭对喷出气体的作用力C.小于火箭对喷出气体的作用力D.大于火箭对喷出气体的作用力12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F作用在物体上,使物体的位移为x0时,立刻换成-4F的力,作用相同时间,物体的总位移为() A.-x0B.x0C.0 D.-2x013、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm,运动时弹簧伸长9 cm,则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)()A.以a=1 m/s2的加速度加速下降B.以a=1 m/s2的加速度加速上升C.以a=9 m/s2的加速度减速上升D.以a=9 m/s2的加速度减速下降14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)2020—2021人教版物理必修一第四章牛顿运动定律练习(附)答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是()A.物体受力不变时,运动状态也不变B.物体受力变化时,运动状态才会改变C.物体不受力时,运动状态就不会改变D.物体不受力时,运动状态也可能改变C[物体受力不变时,加速度不变,若加速度不为零,速度一定在改变,则运动状态一定在改变;若加速度为零,速度不变,运动状态不变,故A错误;物体受力变化时,加速度在变化,速度在改变,运动状态在改变;若物体受力不变时,运动状态也会改变,故B错误;物体不受力时,根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变,故C正确,D错误.]2、伽利略理想实验揭示了()A.若物体运动,那么它一定受力B.力不是维持物体运动的原因C.只有受力才能使物体处于静止状态D.只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出:如果水平面没有摩擦,那么在水平面上的物体一旦获得某一速度,物体将保持这一速度一直运动下去,而不需要外力来维持,故A 、D 错误;运动和静止都不需要力来维持,故B 正确,C 错误.]3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系【答案】BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念,但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间),所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位.力学中的基本单位是千克、米、秒,其他单位都是导出单位.]4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的【答案】A [在力学中长度、时间、质量的单位为基本单位,而m/s 、N 都是导出单位,B 、C 、D 错误,A 正确.]5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )A .重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力【答案】D[气球内气体向后喷出时,气球对气体有向后的作用力,气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动,D项正确.]6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定【答案】A[由F f=μmg=ma得a=μg,故A、B两物体的加速度相同,又据运动学公式v20=2ax知x=v202a,故两物体滑行的最大距离x A=x B,故A正确.] 7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层BC[从F-t图象可以看出,0~t1,F=mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1~t2,F>mg,电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上运动或减速向下运动;t2~t3,F=mg,可能静止或匀速运动;t3~t4,F<mg,电梯具有向下的加速度,物块处于失重状态,可能做加速向下或减速向上运动.综上分析可知,B、C正确.]8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性,其大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,A正确,B错误;由惯性定律可知,当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动,C、D错误.]9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α【答案】C[物体随斜面体一起沿水平方向运动,则加速度一定在水平方向,物体受到重力和垂直斜面向上的支持力,两者合力方向一定水平向右,如图所示由牛顿第二定律得mgtan α=ma,则a=gtan α,选项C正确,A、B、D错误.] 10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量,不是物理单位,C、D错误;千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,A正确;B项中牛顿是导出单位,B 错误.]11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小( )A .等于火箭的重力B .等于火箭对喷出气体的作用力C .小于火箭对喷出气体的作用力D .大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B [火箭加速上升,则合力方向向上,所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力,选项A 错误;喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项B 正确,C 、D 错误.]12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F 作用在物体上,使物体的位移为x 0时,立刻换成-4F 的力,作用相同时间,物体的总位移为( )A .-x 0B .x 0C .0D .-2x 0【答案】A [以F 方向为正方向,设开始阶段加速度为a ,则后一阶段加速度为-4a ,由运动规律:x 0=12at 2,x ′=at·t -12×4at 2,x =x 0+x ′.三个方程联立求得x =-x 0,故A 正确.]13、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm ,运动时弹簧伸长9 cm ,则升降机的运动状态可能是(g 取10 m/s 2)( )A .以a =1 m/s 2的加速度加速下降B .以a =1 m/s 2的加速度加速上升C .以a =9 m/s 2的加速度减速上升D .以a =9 m/s 2的加速度减速下降A[当升降机静止时,根据胡克定律和二力平衡条件得kx1-mg=0,其中k为弹簧的劲度系数,x1=0.1 m.当弹簧伸长量为x2=9 cm时,kx2<mg,说明物体处于失重状态,升降机加速度a的方向必向下,由牛顿第二定律得mg-kx2=ma,解得a=1 m/s2.升降机加速度方向向下,如果向下运动,则为加速运动,如果向上运动,则为减速运动.由此可知选项A正确.]14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析,但此题涉及的不仅仅是气泡,还有水,由于惯性的大小与质量有关,而水的质量远大于同体积气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,当小车突然停止时,水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势,当水相对于瓶子向前运动时,水将挤压气泡,使气泡相对于瓶子向后运动.[答案]见解析15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?[解析](1)当轻杆与Ob重合时,小球所受合力为0,其加速度为0,车的加速度亦为0,故b处应标的加速度数值为0.(2)解法一:合成法当轻杆与Oc重合时,以小球为研究对象,受力分析如图甲所示.根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ=ma1,解得a1=gtan θ=9.8×3 3m/s2≈5.66 m/s2.甲解法二:正交分解法建立直角坐标系,并将轻杆对小球的拉力正交分解,如图乙所示.乙则沿水平方向有:Fsin θ=ma,竖直方向有:Fcos θ-mg=0联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2,方向水平向右,即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2.(3)若轻杆与Od重合,同理可得mgtan 45°=ma2,解得a2=gtan 45°=9.8 m/s2,方向水平向左,与速度方向相反所以在0.5 s内汽车速度应减少,减少量Δv=a2Δt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s.[答案](1)0(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析]对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力F N1=mgsin θ=12 NF N2=mgcos θ=16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则F′N1=F N1=12 N,方向垂直于挡板向下,F′N2=F N2=16 N,方向垂直于斜面向下.[答案]12 N,垂直于挡板向下16 N,垂直于斜面向下。
人教版高中物理必修一第四章 牛顿运动定律 测试含答案和详细解析
绝密★启用前人教版高中物理必修一第四章牛顿运动定律测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,静止在水平面上的三角架质量为M,它用两质量不计的弹簧连接着质量为m的小球.当小球上下振动,三角架对水平面的压力为mg时,小球的加速度的方向与大小分别是()A.向上,B.向下,C.向下,gD.向下,2.下列说法中,正确的是()A.同一运动,选择任何参照物观察的结果都是相同的B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用C.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用D.以加速运动的物体为参考系,牛顿第一定律才成立3.如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是()A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力4.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 fm.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的最大值是()A.F fmB.F fmC.F fmD.F fm5.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的()A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向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.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动状态时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,车轮可以自由转动,安全带能被拉动,当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的运动方向和运动状态可能是()A.向左行驶,突然刹车B.向右行驶,突然刹车C.向左行驶,匀速直线运动D.向右行驶,匀速直线运动8.如图粗糙水平面上静放一质量为M的粗糙斜面,斜面上一质量为m的物块恰能相对斜面静止.若现物块以某初速度沿斜面上滑,斜面仍静止.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A.物块可能做匀速运动B.物块对斜面的作用力的合力小于mgC.地面对斜面的支持力等于(M+m)gD.地面对斜面的摩擦力水平向左9.在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1 s内物体保持静止状态.若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体()A.在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B.在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C.在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D.在第5 s末速度为零,运动方向与F1方向相同10.冰壶是冬奥会的正式比赛项目.运动员将冰壶推出后,在较长时间内冰壶的运动可近似看作匀速直线运动,原因是冰壶受到的()A.摩擦力非常小B.重力小C.推力小D.不受任何力11.如图所示,在光滑的水平面上质量分别为m1=2 kg、m2=1 kg的物体并排放在一起,现以水平力F1=14 N,F2=2 N分别作用于m1和m2上,则物体间的相互作用力应为()A. 16 NB. 12 NC. 6 ND. 24 N12.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13.节日挂彩灯是我国的传统习俗.如图所示,一盏彩灯用细线悬挂且处于静止状态.关于彩灯与细线之间的相互作用,下列说法正确的是()A.彩灯对细线的作用力大于细线对彩灯的作用力B.彩灯对细线的作用力小于细线对彩灯的作用力C.彩灯对细线的作用力与细线对彩灯的作用力是一对平衡力D.彩灯对细线的作用力与细线对彩灯的作用力是一对作用力与反作用力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.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确.根据流体力学知识,喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气体密度ρ及外界大气压强p0有关.试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式正确的是()A.=B.=C.=D.=第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m,开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图所示,经一段时间后撤去F,小滑块始终在木板上,g 取10 m/s2(1)求撤去外力前后木板的加速度的大小和方向;(2)设经过一段时间,撤去外力,试画出木板从开始运动到停止过程中的速度-时间图象;(3)求水平恒力F作用的最长时间.17.如图所示的传送带,其水平部分ab的长度为2 m.倾斜部分bc的长度为4 m,bc与水平面的夹角为θ=37°,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于传送带的a端,物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25.传送带沿图示方向以v=2 m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离传送带,试求:(1)小物块A从a端传送到b端所用的时间.(2)小物块到达c点的速度.18.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)判定警车在加速阶级能否追上货车.(要求通过计算说明)(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?19.原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1=0.50 m,“竖直高度”h1=1.0 m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.000 80 m,“竖直高度”h2=0.10 m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50 m,则人上跳的“竖直高度”是多少?答案解析1.【答案】B【解析】以M为研究对象,M受重力和地面的支持力以及弹簧对M向上的作用力F:因为M在桌面上,加速度为0,故弹簧对M的合力F=(M-m)g,方向竖直向上;对m而言,弹簧对m的作用力与对M的作用力大小相等方向相反,即F′=F=(M-m)g,方向竖直向下,故以m为研究对象有:m所受合力F合=F′+mg=Mg所以m的加速度为:a=,方向竖直向下.故选B.2.【答案】C【解析】判断物体的运动和静止,参照物可以任意选择,参照物不同,结论可能不同. A错误;物体不受力的作用下也可以运动,位移也不断增大,故B错误,物体的速度不断增大,力是改变物体运动状态的原因,所以物体必受力的作用,C正确;牛顿第一定律适用于惯性参考系,D错误.3.【答案】B【解析】试题分析:人静止说明人受力平衡,人受到重力、支持力,二力平衡.同时人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力.AB、人对测力计的压力和测力计对人的支持力符合牛顿第三定律的条件,是一对作用力与反作用力;A错误B正确;CD、人所受的重力和人对测力计的压力,既不是一对平衡力,也不是作用力与反作用力.力的性质不同;错误,故选B点评:容易题。
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》试题及答案
高一物理第四章《牛顿运动定律》试题一、选择题(每小题4分,共40分)1.下面关于惯性的说法中,正确的是A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C.物体的体积越大,惯性越大D.物体含的物质越多,惯性越大2.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上3.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是A.速度先减小后增大B.加速度先减小后增大C.速度先增大后减小D.加速度先增大后减小4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中A.上升时间大于下降时间B.上升加速度大于下降加速度C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度5.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位A. m、N、kgB. kg、m/s2、sC. m、kg、sD. m/s2、kg、N6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则A. a′=aB. a′<2aC. a′>2aD. a′=2a7.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方8.如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是A.向右加速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动9.如图所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1,t2,t3,则A.t1<t2<t3B.t1>t2>t3C.t1=t2=t3D.t1=t2<t310.如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时A.物块A相对小车仍静止B.物块A受到的摩擦力将减小C.物块A受到的摩擦力大小不变D.物块A受到的弹力将增大二、填空题(每题8分,共24分)11.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×103 kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100 m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2;在火箭推动力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔.(g=9.8 m/s2)12.用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1,作用于B物体上产生的加速度为a2,若将该力同时作用在A、B两物体上时,A、B的加速度为_______.13.一辆小车在水平恒力F作用下,由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F,小车再经过t2 s 停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1∶s2=______;小车牵引力F与所受的摩擦力F f 之比F∶F f=______.四、计算题(共36分)14.(12分)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10 m/s2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.15. (12分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间t后撤去外力F,物体又经时间2t后重新静止.求:(1)物体所受阻力.(2)物体发生的总位移.16. (12分)总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v匀速竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,经多长时间气球停止下降?这时沙袋的速度为多大?(沙袋尚未着地)参考答案:1.D2.D3.BC4.BC5.C6.C 设阻力为f ,依题意有F -F f =Ma ,2F -F f =Ma ′,由上述两式可得a ′>2a .7.C 8.AD 9.C 10.AC11.1.35×103;0.38512.a 1a 2/(a 1+a 2)13.t 1∶t 2;F ∶F f =(t 1+t 2)∶t 114.解析:人站在升降机中的体重计上受力情况.(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得F 合=F N -G =0所以,人受到的支持力F N =G =mg =60×10N=600N.根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600N.(2)当升降机以4 m/s 2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律F N -G =ma ,F N =G +ma =m (g +a )=60×(10+4)N=840N ,此时体重计的示数为840N ,大于人的重力600 N ,人处于超重状态.(3)当升降机以5 m/s 2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg -F N =ma )510(60)(-⨯=-=-=∴a g m ma mg F N N=300 N ,体重计的示数为300 N,小于人本身的重力,人处于失重状态.15.解析:有F 作用时,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F -f =ma 1 ①t 时刻速度为v =a 1t ②撤去F 后,物体做匀减速直线运动,有f =ma 2 ③v =2a 2t ④联立①、②、③、④式可求得 f =F /3,v =2Ft /3m ,物体前后两段的平均速度 m Ft v v 3/2== 总位移x =v ·3t=Ft 2/m .16解析:设气球受的空气浮力为F ,它匀速下降时有 F=Mg ①丢掉质量为m 的沙袋后,气球所受的浮力不变,气球向下做匀减速运动,其加速度为a ,由牛顿第二定律得 F-(M-m )g=(M-m )a ②由①②可求得 g m M m a -= ③ 气球速度减小到零所用的时间为 mg m M a v t )(-==④ 沙袋离开气球后以重力加速度向下做匀加速运动,气球速度为零时沙袋的速度为v m Mv m mM v gt v v t =-+=+=。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图甲所示,一个可视为质点的质量m=2kg的物块,在粗糙水平面上滑行,经过A点时物块=12m/s,同时对其施加一与运动方向相反的恒力F,此后物块速度随时间变化的规律如速度为v图乙所示,取g=10m/s2.求:(1)物块与水平面之间的动摩擦因数μ和所施加的恒力F大小;(2)从施加恒力F开始,物块再次回到A点时的速度大小.【答案】(1),(2)【解析】(1)从图象可知,0~2s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为:根据牛顿第二定律可知:①2~4s内物体做反方向的匀加速直线运动,加速度大小为:根据牛顿第二定律可知:②联立①②两式得:,(2)由v﹣t图象可得匀减速阶段:反方向匀加速运动阶段:,解得:【考点】v-t图象、牛顿第二定律。
【名师】(1)根据图线的斜率求出匀减速运动的加速度大小和反向做匀加速直线运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数和恒力F的大小;(2)根据图线与时间轴围成的面积求出匀减速运动的位移大小,结合速度位移公式求出返回A点的速度大小。
2.A.绳子张力可能不变B.绳子张力一定减小C.模型平面与水平面的夹角一定增大D.模型平面与水平面的夹角可能不变【答案】C【解析】以模型为研究对象分析受力,如下图所示:根据平衡条件有:G=Fcosθ,故可知,当F增大时,则cosθ减小,夹角增大,故选项C正确、D错误;而T=Gtanθ,可知绳子的拉力增大,所以选项AB错误;故选C.【考点】共点力的平衡3.如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。
现将一滑块(可视为质点)从斜面上A 点由静止释放,最终停在水平面上的C 点。
已知A 点距水平面的高度h=0.8m ,B 点距C 点的距离L=2.0m 。
(滑块经过B 点时没有能量损失,g=10m/s 2),求: (1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;【答案】(1)4m/s (2)0.4【解析】(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B 点时速度最大为v m ,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a 1 ,得滑块的加速度: 根据匀加速运动的速度位移关系有:,,(2)滑块在水平面上运动时的加速度大小为a 2 由牛顿第二定律有: 解得:答:(1)滑块在运动过程中的最大速度为4m/s ; (2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.4. 如图所示,半径R =0.8 m 的光滑1/4 圆弧轨道固定在水平地面上,O 为该圆弧的圆心,轨道上方的A 处有一个可视为质点的质量m =1 kg 的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入1/4 圆弧轨道.此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO 连线与水平方向的夹角θ=45°,在轨道末端C 点紧靠一质量M =3 kg 的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3, g 取10 m/s 2.求:(1)小物块刚到达C 点时的速度大小;(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端C 点时对轨道的压力大小; (3)要使小物块不滑出长木板,木板长度L 至少为多少? 【答案】(1)4m/s (2)50N ,方向竖直向下(3)4m 【解析】(1)小物块从A 到C ,根据机械能守恒有: mg×2R =mv ,解得v C =4m/s.(2)小物块刚要到C 点,由牛顿第二定律有: F N -mg =mv /R ,解得F N =50 N.由牛顿第三定律,小物块对C 点的压力F N ′=50 N ,方向竖直向下.(3)设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度,大小为v ,小物块在长木板上滑行过程中,小物块与长木板的加速度分别为:a m =μmg/m ,a M =μmg/M v =v C -a m t v =a M t由能量守恒定律得:-μmgL =(M +m)v 2-mv 联立解得: L =4 m.【考点】机械能守恒定律、牛顿第二定律、能量守恒定律5. 频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m =0.5k g 的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。
高一物理必修一第四章(牛顿运动定律)测试及答案
第四章《牛顿运动定律》单元检测题满分100分,时间90分钟.一、选择题(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符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,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.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,湖北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.瘪谷物和草屑质量最小,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率不同2.如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为a1,图乙中小车的加速度为a2.则()A.a1=a2B.a1>a2 C.a1<a2D.无法判断3.静止在光滑水平面上的物体受到水平力F1、F2作用,F1、F2随时间变化的规律如图所示,第1s内物体保持静止,则()A.第2s内加速度减小,速度增大B.第3s内加速度减小,速度增大C.第4s内加速度减小,速度增大D.第5s末速度和加速度都为零4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是()A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”5.质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离,如果在盒中填满油泥,使它的总质量变为2m,再使其以v0初速度沿同一水平面滑行,则它滑行的最大距离为()A.s2B.2s C.s4D.s6.如图所示,一油罐车在车的尾部有一条金属链条,以防止静电.当油罐车沿水平方向做匀加速直线运动时,金属链条的尾端离开了地面,若链条很细,各环节之间的摩擦不计,且链条质量不是均匀分布的(越往下越细),则在油罐车沿水平面做匀加速直线运动时(在下图中,链条上端连在车尾端,汽车向右运动).链条的形态是下列哪一种.()7.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中.不计空气阻力,取向上为正方向,在如图所示的v-t图象中,最能反映小球运动过程的是()8.如下图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法中正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点所受合力为零9.几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层.用照相机进行了相关记录,如图所示.图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片.根据照片推断正确的是()A.根据图2推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态B.根据图3推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态C.根据图4推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态D.根据图5推断电梯可能处于加速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态10.一辆运送沙子的自卸卡车装满了沙子,沙子和卡车车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,沙子之间的动摩擦因数为μ1,车厢的倾斜角用θ表示(已知μ2>μ1)则()A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μ2B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分,应μ1<tanθ<μ2D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分,应μ1<sinθ<μ2二、填空题(共3小题,共16分.)11.(4分)表内为某同学利用光电门研究小车在斜面上运动时通过某点的速度情况,请将表格填写完整.体现了物理学中用物体在某处极短时间内的________来等效替代瞬时速度的思想方法.12.(6分)某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)(1)实验时下面的步骤先后顺序是________.A.释放纸带B.打开打点计时器(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的________端.(选填“左”或“右”).(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为________m/s,所测得的重力加速度大小为________m/s2.(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因__________________________________________.13.(6分)某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500 mL玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00 s滴一滴.该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行.下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示.设该同学的质量为50 kg,摩托车质量为75 kg,g=10 m/s2,根据该同学的实验结果可估算:(1)摩托车加速时的加速度大小为________ m/s2.(2)摩托车滑行时的加速度大小为________ m/s2.(3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N.三、论述、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)14.(10分)在微型汽车的随车工具中,有一种替代“液压千斤顶”的简单机械顶,其结构如图所示,AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管,A、B、C、D四点用铰链相连接,BD为一螺栓,其螺母在D点外侧,此“顶”在工作时,不断拧紧D外螺母,使BD间距离变小,从而使AC间距离增大,以达到顶起汽车一个轮子的目的.若某微型汽车重1.2t,在修理汽车的一个轮胎时,将汽车的这个轮子顶起,在轮子刚好离地时,AB、BC成120°角,求此时钢管的作用力约多大?(假设轮子被顶起时A端受到的压力等于车的重力,取g=10m/s2).15.(11分)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°(如图所示),如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g=10m/s2,sin14°≈0.242,cos14°≈0.970)16.(11分)(山东潍坊09模拟)如图甲所示,水平传送带顺时针方向匀速运动.从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C,物体A经t A=9.5s到达传送带另一端Q,物体B经t B=10s到达传送带另一端Q,若释放物体时刻作为t=0时刻,分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示,求:(1)传送带的速度v0=?(2)传送带的长度l=?(3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大?(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间t c=?17.(12分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示),已知某高速公路的最高限速v =120 km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t=0.50 s,刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取重力加速度g=10 m/s2)答案:1、D解析:由题意知,小石子、实谷粒和瘪谷及草屑在离开“风谷”机时具有相等的初速,空气阻力可视为相差不大,但小石子和实谷粒的质量较大,而质量是惯性的惟一量度,则在飞行过程中,小石子质量最大,速度变化率最小,飞得最远;而瘪谷物质量最小,速度变化率最大,飞得最近.2、C3、C4、答案:C解析:因为箱子所受的阻力与速度的平方成正比,箱子刚开始下落时处于完全失重状态,随着下落速度的增大,其所受的阻力增大,物体对底部的压力增大,所以C对,A、B、D错.5、答案:D解析:设金属盒与水平面间的动摩擦因数为μ,未装油泥有-μmg=ma ①-v20=2as ②装满油泥后有:-μ2mg=2m·a′③-v20=2a′·s′④解①②③④可得:s′=s6、B7、答案:C解析:小球在空中上升阶段和下降阶段所受到的合外力相同,所以加速度也相同;小球进入水中至进入淤泥之前,受到重力和水的阻力,向下运动的加速度小于重力加速度即速度—时间图象的斜率减小;进入淤泥之后,受到的阻力大于球的重力,小球做匀减速直线运动,所以正确的选项为C.8、答案:C解析:因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系(当a与v同向时,v变大;当a与v反向时,v变小),而加速度由合力决定,所以要分析v、a的大小变化,必须先分析物体受到的合力的变化.物体在A点时受两个力作用,向右的弹力kx和向左的摩擦力F′.合力F合=kx-F′,物体从A→B过程中,弹力由大于F′减至零,所以开始一段合力向右,中途有一点合力为零,然后合力向左,而v一直向右,故先作加速度越来越小的加速运动,在A→B中途有一点加速度为零,速度达最大,接着做加速度越来越大的减速运动.物体从B→C过程中,F合=F′为恒力,向左,所以继续做加速度不变的匀减速运动.9、C10、答案:AC解析:沙子在车厢底部匀速滑动或恰能静止平衡时,有mg sinθ=μ2mg cosθ,则tanθ=μ2,即当tanθ>μ2时,沙子会全部从车厢里滑下.若要沙子部分滑卸,则应tanθ<μ2,且tanθ>μ1,故选A、C项.11、答案:0.31平均速度12、答案:(1)BA(2)左(3)1.17m/s9.75m/s2(4)纸带与打点计时器的摩擦;空气阻力13、答案:(1)3.79(2)0.19(3)498解析:由题中上图可知:Δx1=15.89 m-8.31 m=2a1T2Δx2=12.11 m-4.52 m=2a2T2所以a=a1+a22=3.79 m/s2.(2)由题中下图可知:Δx ′1=10.17 m -9.79 m =2a ′1T 2 Δx ′2=9.98 m -9.61 m =2a ′2T 2 所以a ′=a ′1+a ′22=0.19 m/s 2(3)由牛顿第二定律知: 加速阶段:F -f =ma 减速阶段:f =ma ′其中m =50 kg +75 kg =125 kg 解得牵引力F =498 N.14、答案:6.9×103N解析:设钢管的作用力为F T ,对A 端受力分析如图所示,A 端受三个力而平衡:两管的作用力F T 和车对A 端的压力F ,这三个力的合力为零,则两管的作用力F T 的合力等于压力F =mg ,由几何关系得F T =mg /2cos30°=33mg =6.9×103N.15、答案:4.5×103kg解析:直升机取水前,水箱受力平衡T 1sin θ1-f =0① T 1cos θ1-mg =0② 由①②得f =mg tan θ1③ 直升机返回,由牛顿第二定律 T 2sin θ2-f =(m +M )a ④ T 2cos θ2-(m +M )g =0⑤由④⑤得,水箱中水的质量M =4.5×103kg16、答案:(1)4m/s (2)36m (3)0.4;0.2;0.0125 (4)24s解析:(1)传送带速度为:v 0=4m/s (2)以B 的图象为例,l =v 02t 1+v 0t 2即:l =36m(3)μmg =ma a =μg A :a 1=4m/s 2 μ1=0.4 B :a 2=2m/s 2 μ2=0.2 C :l =v c2t c 得:t c =24sa 3=v c t c =18 μ3=180=0.0125(4)t c =24s17、答案:156 m解析:司机发现前车停止,在反应时间t =0.50 s 内仍做匀速运动,刹车后摩擦阻力提供刹车时的加速度,使车做匀减速直线运动,达前车位置时,汽车的速度应为零.当汽车速度达到v =120 km/h =1003m/s 时 反应时间内行驶距离x 1=v t =1003×0.5 m =503m 刹车后的加速度a =-F m =-0.40mgm =-4 m/s 2 由公式v 21-v 20=2ax 知0-(1003)2=-2×4x 2 得刹车过程的位移x 2=1 2509m所以公路上汽车间距离至少为s =x 1+x 2=156 m.。
高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础题(精品含答案)
高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础题第一节牛顿第一定律1、下列对运动的认识不正确的是()A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动D.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2、16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大B.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,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力3、伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有()A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关4、理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
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时的高度④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作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(只要写序号即可)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。
下列关于事实和推论的分类正确的是;()A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论5、关于惯性的下列说法中正确的是( )A、物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性。
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高一物理第四章《牛顿运动定律》试题
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.下面关于惯性的说法中,正确的是
A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大
C.物体的体积越大,惯性越大
D.物体含的物质越多,惯性越大
2.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有
A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡
C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力
D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
3.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是
A.速度先减小后增大
B.加速度先减小后增大
C.速度先增大后减小
D.加速度先增大后减小
4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中
A.上升时间大于下降时间
B.上升加速度大于下降加速度
C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度
5.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位
A. m、N、kg
B. kg、m/s2、s
C. m、kg、s
D. m/s2、kg、N
6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则
A. a′=a
B. a′<2a
C. a′>2a
D. a′=2a
7.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是
A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置
B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
8.如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是
A.向右加速运动
B.向右减速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
9.如图所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成
30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分
别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1,t2,t3,则
A.t1<t2<t3
B.t1>t2>t3
C.t1=t2=t3
D.t1=t2<t3
10.如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时
A.物块A相对小车仍静止
B.物块A受到的摩擦力将减小
C.物块A受到的摩擦力大小不变
D.物块A受到的弹力将增大
二、填空题(每题8分,共24分)
11.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×103 kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100 m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2;在火箭推动力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔.(g=9.8 m/s2)
12.用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1,作用于B物体上产生的加速度为a2,若将该力同时作用在A、B两物体上时,A、B的加速度为_______.
13.一辆小车在水平恒力F作用下,由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F,小车再经过t2 s 停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1∶s2=______;小车牵引力F与所受的摩擦力F f 之比F∶F f=______.
四、计算题(共36分)
14.(12分)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10 m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.
15. (12分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间t后撤去外力F,物体又经时间2t后重新静止.求:
(1)物体所受阻力.
(2)物体发生的总位移.
16. (12分)总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v匀速竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,经多长时间气球停止下降?这时沙袋的速度为多大?(沙袋尚未着地)
参考答案:
1.D
2.D
3.BC
4.BC
5.C
6.C 设阻力为f ,依题意有F -F f =Ma ,2F -F f =Ma ′,由上述两式可得a ′>2a .
7.C 8.AD 9.C 10.AC
11.1.35×103;0.385
12.a 1a 2/(a 1+a 2)
13.t 1∶t 2;F ∶F f =(t 1+t 2)∶t 1
14.解析:人站在升降机中的体重计上受力情况.
(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得
F 合=F N -
G =0
所以,人受到的支持力F N =G =mg =60×10N=600N.根据牛顿第三定律,人对体重
计
的压力即体重计的示数为600N.
(2)当升降机以4 m/s 2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律F N -G =ma ,F N =G +ma =m (g +a )=60×(10+4)N=840N ,此时体重计的示数为840N ,大于人的重力600 N ,人处于超重状态.
(3)当升降机以5 m/s 2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg -F N =ma )510(60)(-⨯=-=-=∴a g m ma mg F N N=300 N ,体重计的示数为300 N,小于人本身的重力,人处于失重状态.
15.解析:有F 作用时,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F -f =ma 1 ①
t 时刻速度为v =a 1t ②
撤去F 后,物体做匀减速直线运动,
有f =ma 2 ③
v =2a 2t ④
联立①、②、③、④式可求得 f =F /3,v =2Ft /3m ,
物体前后两段的平均速度 m Ft v v 3/2
== 总位移x =v ·3t=Ft 2/m .
16解析:设气球受的空气浮力为F ,它匀速下降时有 F=Mg ①
丢掉质量为m 的沙袋后,气球所受的浮力不变,气球向下做匀减速运动,其加速度为a ,由牛顿第二定律得 F-(M-m )g=(M-m )a ②
由①②可求得 g m
M m a -= ③ 气球速度减小到零所用的时间为 mg m M a v t )(-==
④ 沙袋离开气球后以重力加速度向下做匀加速运动,气球速度为零时沙袋的速度为
v m M
v m m
M v gt v v t =-+=+=。