最新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 13

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( )

20 A ．将拉力增大到原来的2倍 21 B ．阻力减小到原来的2

22 C ．将物体的质量增大到原来的2倍

23 D ．将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍

24 5．竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2 的加速度，若推动力增大到2F ，则火箭的加25 速度将达到(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)( )

26 A ．20 m/s 2

B ．25 m/s 2

C ．30 m/s 2

D ．40 m/s 2

27 6．向东的力F 1单独作用在物体上，产生的加速度为a 1；向北的力F 2 单独作用在同一个物体上，28 产生的加速度为a 2。则F 1和F 2同时作用在该物体上，产生的加速度( )

29 A ．大小为a 1－a 2

B ．大小为2

221＋a a

30 C ．方向为东偏北arctan

a a

D ．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。在A 点物体开始与弹簧32 接触，到B 点物体的速度为0，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是( )

33 A ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度不断减小 34 B ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度不断减小

35 C ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度先减小后增大 36 D ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度先增大后减小

37 8．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化38 的整个过程中，物体速度大小变化的情况是( )

A ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零 40

B ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到某一数值 41

C ．由零逐渐增大到某一数值 42

D ．以上说法都不对

43 9．如图所示，一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设水瓶在下44 述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则( )

45 A ．水瓶自由下落时，小孔向下漏水

46 B ．将水瓶竖直向上抛出，水瓶向上运动时，小孔向下漏水；水瓶向下运动时，小孔不向下漏水 47 C ．将水瓶水平抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水 48 D ．将水瓶斜向上抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水

49 10．如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。50 已知木板的质量是猫质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的51 位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )

52 A ．

sin B ．g sin

C ．2

3g sin D ．2g sin

54 二、填空题

55 11．质量为2 kg 的物体受到40 N 、30 N 和50 N 三个恒力的作用，刚好处于静止状态，现突然56 将其中30 N 的外力撤去，其余两力不变，物体将获得 m/s 2 的加速度。

57 12．某物体沿倾角为30° 的斜面可以匀速下滑，将斜面倾角增大到53°，让该物体以5 m/s 58 的初速度冲上斜面，它上滑的最大距离是________m 。(sin 53° = 0.8，cos 53° = 0.6)

13．1966年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星60 号宇宙飞船m 1，去接触正在轨道上运行的火箭组m 2(发动机已熄灭)。接触以后，开动飞船尾部的推61 进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的推力等于895 N ，测出飞船和火箭组的加速度为62 0.13 m/s 2。双子星号宇宙飞船的质量为3 400 kg ，则火箭的质量为。

63 14．如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球64 均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A 的加速度是，下面小球B 的加速度65 是。

66 15．如图所示，小车沿水平面以加速度a 向右做匀加速直线运动．车的右端固定67 一根铁杆，铁杆始终保持与水平面成

角，杆的顶端固定着一只质量为m 的小

68 球．此时杆对小球的作用力为_____________________。

16．如图所示，质量为2 m 的物块A 与质量为m 的物块B 置于水平面上，

在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做加速运动，若水平面光滑，则A 对B 的71 作用力的大小为。若水平面不光滑，且A 、B 与地面的动摩擦因数相等，则A 对B 的作用72 力的大小为。

73 17．一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg 的物体，在以5 m/s 2 的加速度下降的电梯中，则它最74 多能挂上_____kg 的物体。如果在电梯内，弹簧测力计最多只能挂上40 kg 的物体，则加速度大小为75 ________ m/s 2。电梯的运行方式为 (指明加速或减速以及运动方向)。(g 取10 76 m/s 2)

77 三、实验题

78 18．在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是，精度是 mm ；测量时79 间的工具是；测量质量的工具是。实验中砂和桶的总质量m 和车与砝码的80 总质量M 间必须满足的条件是。实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的81 时间是0.1 s ，图中长度单位是cm ，由此可以算出小车运动的加速度是 m/s 2。

a θ

m A

83 四、计算题

84 19．如图是某同学做引体向上时身体的速度－时间图象。此同学身体(除胳膊外)的质量为60 kg 。85 在0.25 s 时刻，该同学的胳膊给身体的力量是多大?(g 取9.8 m/s 2)

86 87 88 89

90 20．如图所示，质量M =1 kg 的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成θ = 30° 角，球与杆间91 的动摩擦因数为3

21，小球受到竖直向上的拉力F = 20 N ，则小球沿杆上滑的加速度大小为多少？

92 (g 取10 m/s 2)

95 96 97

98 21．将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有99

压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，金属块始终没有离开上顶板。当箱以a = 2.0 m/s 2的加速度100 竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力显示的压力为 6.0 N ，下底板的压力传感器显示的压力为101

10.0 N 。(g = 10 m/s 2)

102

(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。

103

104

(2) 要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？

105

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22．如图所示，一平直的传送带以速率v = 2 m/s匀速运行，把一工件从A处运送到B处，A、B相距d = 10 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ =

116 0.1。若从A处把工件轻轻117

放到传送带上，那么经过多长时间能被传送到B处?

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参考答案

125

一、选择题 126

1．D 127

2．C 128

3．CD 129

4．D 130

解析：a ＝m F F f －，2a ＝m

F F f

2 － 2 131

5．C

132

解析：∵ F －mg ＝ma 1 133

∴ F ＝mg ＋ma 1

134

当推动力增大到2F ，则：2F －mg ＝ma 2 135

∴ 2(mg ＋ma 1)－mg ＝m (2a 1＋g )＝ma 2 136

∴ a 2＝2a 1＋g ＝30 m/s 2 137

6．BC

138

解析：加速度为矢量，两个互相垂直的矢量的合成可以用勾股定理计算。 139 7．C

140

解析：在A 和B 之间有一个重力等于弹力的平衡位置D ，从A 下落到平衡位置D 的过程，加速度141

大小a =

G －，随着弹力不断增大，加速度越来越小；从平衡位置D 下落到B 142

的过程，加速度大小a =

F －，随着弹力不断增大，加速度越来越大。同理，物143