人教版高一物理必修一第四章牛顿运动定律单元测试题
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本文由一线教师精心整理/word可编辑 第四章 牛顿运动定律 单元测试题 一、单选题(每题6分，共36分) 1．一辆汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列说法正确的是（ ） A． 车速越大，惯性越小 B． 车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 C． 质量越大，惯性越小 D． 质量越大，运动状态越不容易改变，所以惯性越大 【答案】D 【解析】物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，质量越大，它的惯性越大，惯性与车速的大小无关，故AC错误。车速越大，刹车后滑行的位移越长，是因为需要的时间长，物体的惯性是不变的，故B错误；惯性大小的唯一量度是物体的质量。质量越大，运动状态越不容易改变，所以惯性越大。故D正确。故选D。 2．如图所示，在与水平方向成θ角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁的动摩擦因数为μ.则下滑过程中物块的加速度大小为( ) A． B． C． C． 物体受到的摩擦力为μmg D． 物体受到的摩擦力为F·cosθ 【答案】B 【解析】对物体受力分析，如图所示，则有： 物体受到的支持力大小，根据牛顿第三定律可得物体对地面的压力为，A错误B正确；物体受到的摩擦力为，由于物体做加速运动，故摩擦力与拉力的分力大小不相等，CD错误． 6．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°。下列说法正确的是( ) A． 若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B． 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大 C． 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小 D． 若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零 【答案】AD 【解析】A：保持挡板不动，车静止，对球受力分析如图： 由平衡条件可得：、 解得：，据牛顿第三定律可得：球对斜面的压力大小为G。故A项正确。 BC：挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，画出转动过程中的受力示意图如图： 则斜面对球的支持力减小，挡板对球的支持力先减小后增大。 据牛顿第三定律可得：球对斜面的压力逐渐没有减小，球对挡板的压力先减小后增大。故BC两项均错误。 D：挡板不动，小车水平向右做匀加速直线运动，对球受力分析如图： 设小车的加速度为，将力沿水平方向和竖直方向分解可得：，解得： 、D． 【答案】D 【解析】将F分解可得，物体在垂直于墙壁方向上受到的压力为，则物体对墙壁的压力为，物体受到的滑动摩擦力为；物体在竖直方向上有，解得，D正确． 3．对于作用力与反作用力的理解，下列说法中正确的是( ) A． 当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失 B． 弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力 C． 甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力 D． 作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡 【答案】D 【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，故A错误；力的作用是相互的，任何力都有反作用力，故B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，故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，因而它们之间在任何情况下都不会平衡，故D正确。所以D正确，ABC错误。 4．物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=8kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，如图所示．若现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ） A． 当拉力F＜16N时，A静止不动 B． 当拉力F＞16N时，A相对B滑动 C． 无论拉力F多大，A相对B始终静止 D． 当力拉F=16N时，A受B的摩擦力等于3.2N 【答案】D 【解析】当A、B刚要发生相对滑动时，对B，根据牛顿第二定律得整体的加速度为：。此时拉力F为：F=（mA+mB）a=10×8N=80N。当F≤80N时，A，B都相对静止，当F＞80N时，A相对B滑动。故ABC错误。当F=16N时，A、B相对静止，整体的加速度为：，对B有：f=mBa=2×1.6N=3.2N，故D正确；故选D。 5．如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ的拉力F作用下加速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（） A． 物体对地面的压力为mg B． 物体受到地面的的支持力为mg－F·sinθ 当时，挡板对球的支持力为零；据牛顿第三定律可得此时球对挡板的压力为零。故D项正确。 综上答案为AD。 二、多选题(每题6分，共30分) 7．静止在水平面上的物体，受到水平拉力 F 的作用，在 F 从 20 N 开始逐渐增 大到 40 N 的过程中，加速度 a 随拉力 F 变化的图象如图所示，由此可以计算出 (g＝10 m/s2) A． 物体的质量 B． 物体与水平面间的动摩擦因数 C． 物体与水平面间的滑动摩擦力大小 D． 加速度为 2 m/s2 时物体的速度 【答案】ABC 【解析】当F＞20N时，根据牛顿第二定律：F-f=ma，得；则由数学知识知图象的斜率 k=；由图得，可得物体的质量为5kg。将F=20N时a=1m/s2，代入F-f=ma得：物体受到的摩擦力 f=15N；由f=μFN=μmg可得物体的动摩擦因数μ，故ABC正确。因为图象只给出作用力与加速度的对应关系，且物体做加速度逐渐增大的加速运动，因没有时间，故无法算得物体的加速度为2m/s2时物体的速度，故D错误。故选ABC。 8．一辆小车在水平面上运动，悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成α角，如下图所示，下列说法正确的是( ) A． 小车一定向左做匀加速直线运动 B． 小车的加速度大小为gtanα，方向向左 C． 悬绳的拉力一定大于小球的重力 D． 小球所受合外力方向一定向左 【答案】BCD 【解析】小球只受重力与绳子的拉力作用，其合力水平向左， 1 / 3 本文由一线教师精心整理/word可编辑 所以其加速度一定向左，其大小为a＝＝gtanα，小球随小车运动，所以小车加速度与小球一样，小车可，则，根据，运用逐差法得，代入数据可得，． ，能向左加速运动或向右减速运动；悬绳的拉力，则一定大于小球的重力，故选项BCD正确，A错误；故选BCD. 9．如图所示，用皮带输送机将质量为M的物块向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力Ff的说法正确的是( ) A． 皮带传送的速度越大，Ff越大 B． 皮带加速运动的加速度越大，Ff越大 C． 皮带速度恒定，物块质量越大，Ff越大 D． Ff的方向一定与皮带速度方向相同 【答案】BC 【解析】当传送带加速时，Ff-mgsinθ=ma，即Ff=mgsinθ+ma．故皮带加速运动的加速度越大Ff越大，与速度无关，A错误，B正确；当皮带匀速运动时，a=0，因此Ff=mgsinθ，故m越大Ff越大，C正确。当皮带向上减速时mgsinθ+Ff=ma，当a增大到a＞gsinθ时，Ff方向沿斜面向下，故D错误。故选BC。 10．如图，两个质量分别为m1=3kg，m2=2kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ） A． 弹簧秤的示数是50N B． 弹簧秤的示数是24N C． 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为2m/s2 D． 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为12m/s2 【答案】BD 【解析】对系统，由牛顿第二定律得：F1﹣F2=（m1+m2）a 代入数据解得：a=2m/s2， 对m2，由牛顿第二定律得：F﹣F2=m2a 代入数据解得：F=24N，故A错误，B正确． 在突然撤去 F1的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，m1的加速度大小为：=8m/s2，故C错误；（4）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率：，小车质量为，C正确； （5）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够． 四、解答题(第12题8分，第13题、14题每题10分，，共28分) 12．质量为20 kg的物体若用20 N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。若改用50 N拉力，沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s，物体的速度多大？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2) 【答案】2.3 m/s，0 【解析】物体匀速运动时，拉力等于摩擦力，则f=20N．根据牛顿第二定律得：Fcosθ-f=ma N+Fsinθ=mg f=μN 由上述三式解得：撤去拉力后：a1=μg=1m/s2， 物体速度减为零所需的时间：． ，此时物体已停下，所以v1=0。 13．如图所示,倾角的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带以的速度顺时针转动。一个质量为的物体(可视为质点),从高处由静止开始沿斜面下滑。物体经过点时,无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为,传送带左右两端、间的距离,重力加速度。问: （1）.物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间? （2）.物体在传送带上向左最多能滑到距多远处? （3）.物体随传送带向右运动后,沿斜面上滑的最大高度为多少? 【答案】（1）（2）。（3） 【解析】（1）对物体在光滑斜面上的运动,刚放物体时根据牛顿第二定律有 由解得： ，代入数据解得：突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，m2的加速度为： =12m/s2，故D正确．故选BD． 三、实验题(每题12分，共12分) 11．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验过程中，电火花计时器应接在________(填“直流”或“交流”)电源上 （2）实验时，一定要进行的操作是________。 A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。 （3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s,小车的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________。 A． B． C． D． （5）乙同学根据测量数据做出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是_____。 【答案】交流电BC0.6112.00C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 【解析】（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电； （2）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，C正确． （3）相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得（2）物体滑至斜面底端时的速度，物体以速度滑上传送带时,相对于传送带向左运动，物体受到向右的滑动摩擦力作用而做匀减速运动，物体在传送带上速度为零时离最远，对物体应用牛顿第二定律得，解得： 由速度位移公式： 联立解得：。 （3）物体速度减为时，传送带的速度向右，所以物体相对于传送带向左运动，所受滑动摩擦力的方向仍水平向右，故物体向右做匀加速运动。根据对称性可知：若物体一直向右做匀加速运动，它回到点时的速度是。因传送带的速度是，故当物体向右加速至时滑动摩擦力将突然变为，之后随传送带一起做匀速直线运动，物体在到达点前速度与传送带相等。对物体从点到斜面最高点，有 代入数据解得： 14．如图所示，一质量为m的小物体A以速度v0、从水平平台上滑入放置在水平地面上的长木板B上。长木板的质量为M、长为L，小物体A与长木板B间的动摩擦因数为μ，小物体的大小不计，当地的重力加速度为g，问： （1）长木板与地面间的动摩擦因数μ满足什么条件，长木板才能滑动？ 2 / 3 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/68aac8adde88d0d233d4b14e852458fb770b382a.html