人教版高一物理必修一第四章牛顿运动定律单元测试题
人教版高中物理必修一《第4章 牛顿运动定律》单元测试卷
（精心整理，诚意制作）新人教版必修1《第4章牛顿运动定律》单元测试卷（安徽省淮南二中）一、选择题（每小题4分，共40分）．1．一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）．由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数μ．则下列几组中正确的是（）A．1Kg，0.4 B．1Kg，0.1 C．2Kg，0.2 D．2Kg，0.42．一质点以坐标原点O为中心位置在y轴方向上做简谐运动，其振动图象如图甲所示．振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s．t=0s 时此质点开始振动，经过2s后此质点立即停止运动，再经过1s后的波形图是图乙中的（振动和波形图中质点的位移都规定向上为正）（）A．B．C．D．3．如图所示，一轻质细杆两端分别固定着质量为m A和m B的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠0，则A、B两小球质量之比为（）A．B．C．D．4．如图所示，某商场的自动扶梯，台阶面水平，扶手是成一定倾角的斜面．某顾客乘坐扶梯，随手将一小物体放在了倾斜扶手上，人、物体随梯一起匀速运动．匀速上行时，人受摩擦力为F1，扶手上物体受摩擦力为F2；匀速下行时，人受摩擦力为F3，扶手上物体受摩擦力为F4．关于这些摩擦力，下列说法正确的是（）A．F1、F2、F3、F4均沿扶手向上B．F1、F2均沿扶手向上，F3、F4均沿扶手向下C．F1、F3均为零，F2沿扶手向上，F4沿扶手向下D．F1、F3均为零，F2、F4均沿扶手向上5．某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象．他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为2kg的布娃娃，如右上图甲所示．实验中计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．则（g=10m/s2）（）A．从t1到t2，布娃处于失重状态B．从t3到t4，布娃处于超重状态C．电梯可能先停在高楼层，经加速向下、匀速向下、减速向下过程，最后停在低楼层D．电梯可能先停在低楼层，经加速向上、匀速向上、减速向上过程，最后停在高楼层6．测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为（）A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定7．一质点（m=2kg）正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动，速度大小为4m/s，从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用，如图，是该力随时间周期性的变化图象（从该时刻开始计时，规定向东方向为正方向）下列说法正确的是（）A．2s末物块的速度大小为4m/sB．从该时刻起，质点做往复运动C．8s末质点的速度大小为12m/sD．8s末质点的速度大小为4m/s8．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板C上，另一端自然伸长到A点．质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点．下列说法正确的是（）A．物块第一次滑到A点时速度最大B．物块速度最大时弹簧的压缩量小于C．物块压缩弹簧后被反弹过程做加速度逐渐减小的加速运动D．物块最终停在斜面上时物块受到的摩擦力小于mgsinθ9．如图所示，重为12N的物块G1在三根细绳悬吊下处于静止状态，细绳BP在水平方向，细绳AP偏离竖直方向37°角，且连在重为50N的物块G2上，物块G2静止于倾角为37°的斜面上（sin37°=0.6，cos37°=0.8），取g=10m/s2．则下列说法正确的是（）A．绳PB对物块G2的拉力9NB．绳PA对P点的拉力20NC．斜面对物块G2的摩擦力37.2ND．斜面对物块G2的支持力34.6N10．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（）A．地面对B的支持力大小一定等于（M+m）gB．B与地面之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定小于mgD．A与B之间可有不存在摩擦力二、填空题（每小题5分，共20分）11．如图所示，ab、bd、cd是竖直平面内三根固定的细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环（图中末画出）．三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d点所用的时间，t1、t2、t3之间的关系为．12．以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一个物体，由于空气阻力，物体只能达到H=12.5m的最大高度，若在物体抛出后的整个过程中所受空气阻力大小不变，则物体落回地面的速度大小为m/s（g=10m/s2）．13．10kg的物体静止在水平地面上受到水平恒力F作用后在时间t内的位移为x，且x=2t2，则物体A的加速度为m/s2．若t1=4s末撤去力F，物体再经过t2=10s停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为．14．某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．（1）物块下滑是的加速度a= m/s2打点C点时物块的速度v= m/s；（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（填正确答案标号）A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角．三、计算题（每小题10分，共40分）15．在海滨游乐场里有一种滑沙运动，人坐在滑板上从斜坡高处A由静止沿滑道开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿滑道再滑行一段距离到C点停下来．斜坡和水平滑道间是平滑连接的，滑板和滑道间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）若斜坡高h、倾角θ，某人和滑板总质量为m，人从斜坡最高点开始做初速为零的匀加速运动，滑到B点的速度多大？（2）若斜坡高h=20m，由于场地的限制，A到C点的水平距离S=50m，为确保人身安全，假如你是设计师，你认为设计滑道时，应选用动摩擦因数μ最小值是多少的材料来制作滑板和滑道？16．如图所示，A点是一个固定的铰链，AB是一根轻杆，与竖直墙壁AC成30°角，BC是一根不可伸长的轻绳，方向水平，所挂物体的质量为m，试求AB杆中的弹力和BC绳中的张力大小．17．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．g取10m/s2，不计空气阻力．（1）求下落过程中，座舱的最大速度；（2）求制动过程中座舱的加速度；（3）若座舱中某人手托着重3kg的铅球，当座舱落到离地面15m的位置时，求球对手的压力．18．如图所示，用一水平的恒力F将一个质量为2kg的滑块推上一长度l=25m、倾角θ=37°的斜面，滑块恰好能沿斜面向上做匀速直线运动，已知滑块与斜面间的滑动摩擦因数μ=0.5（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）水平恒力F大小；（2）若将滑块在斜面顶端由静止开始释放，求滑块到达斜面底端所用的时间．新人教版必修1《第4章牛顿运动定律》单元测试卷（安徽省淮南二中）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共40分）．1．一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）．由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数μ．则下列几组中正确的是（）A．1Kg，0.4 B．1Kg，0.1 C．2Kg，0.2 D．2Kg，0.4【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】物体先处于静止状态，然后做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和共点力平衡求出物体的质量和动摩擦因数．【解答】解：4s以后做匀速直线运动，知拉力等于摩擦力，则f=8N．则2﹣4s内，匀加速直线运动的加速度a=2m/s2，根据牛顿第二定律得，F﹣f=ma ，解得m=．则动摩擦因数．故D正确，A、B、C错误．故选D．2．一质点以坐标原点O为中心位置在y轴方向上做简谐运动，其振动图象如图甲所示．振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s．t=0s 时此质点开始振动，经过2s后此质点立即停止运动，再经过1s后的波形图是图乙中的（振动和波形图中质点的位移都规定向上为正）（）A．B．C．D．【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的回复力和能量．【分析】波源停止振动后，产生的波继续向前传播，只要求出波形向前传播的距离，并确定出质点的起振方向，即可知道波形图．【解答】解：根据△x=v△t=1×1m=1m，知道2s内产生的波在波源停止振动后，再经过1s向前传播1m．由振动图象知，t=0时刻质点向上振动，所以介质中各个质点均向上起振，结合波形平移法知，B图正确．故B正确，A、C、D错误．故选：B3．如图所示，一轻质细杆两端分别固定着质量为m A和m B的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠0，则A、B两小球质量之比为（）A．B．C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】先对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式；再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，同样根据共点力平衡条件列式；最后联立求解．【解答】解：对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示：根据共点力平衡条件，有：…①再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示：根据平衡条件，有：…②联立①②解得：故选：C4．如图所示，某商场的自动扶梯，台阶面水平，扶手是成一定倾角的斜面．某顾客乘坐扶梯，随手将一小物体放在了倾斜扶手上，人、物体随梯一起匀速运动．匀速上行时，人受摩擦力为F1，扶手上物体受摩擦力为F2；匀速下行时，人受摩擦力为F3，扶手上物体受摩擦力为F4．关于这些摩擦力，下列说法正确的是（）A．F1、F2、F3、F4均沿扶手向上B．F1、F2均沿扶手向上，F3、F4均沿扶手向下C．F1、F3均为零，F2沿扶手向上，F4沿扶手向下D．F1、F3均为零，F2、F4均沿扶手向上【考点】摩擦力的判断与计算．【分析】以人为研究对象，分析受力情况，根据共点力的平衡条件进行分析．【解答】解：当电梯匀速上行时，人受重力、支持力的作用，若电梯对人有摩擦力，则人不可能做匀速直线运动，故不受摩擦力；同理可知，当电梯匀速下行时，人也不受摩擦力；人受到的重力与支持力大小相等，方向相反；由于扶手上物体无论上行还是下行都是做匀速运动，则物体所受合力为0，所有摩擦力均沿扶手向上故选：D．5．某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象．他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为2kg的布娃娃，如右上图甲所示．实验中计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．则（g=10m/s2）（）A．从t1到t2，布娃处于失重状态B．从t3到t4，布娃处于超重状态C．电梯可能先停在高楼层，经加速向下、匀速向下、减速向下过程，最后停在低楼层D．电梯可能先停在低楼层，经加速向上、匀速向上、减速向上过程，最后停在高楼层【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重．【分析】当物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上；当物体受到的压力小于重力时，物体处于失重状态，加速度向下；根据图象并结合实际情况得到压力变化规律，从而得到物体的运动情况．【解答】解：A、从时该t1到t2，物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上，故A错误；B、从时刻t3到t4，物体受到的压力小于重力，物块处于失重状态，加速度向下，故B错误；C、如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力；如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，故C错误，D正确；故选：D6．测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为（）A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为20m．根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据，求出汽车的加速度大小．【解答】解：设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为1：3，在t 时间内的位移为20m，则时间内的位移为x′=5m，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以，t=2s．所以汽车的加速度大小为10m/s2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．7．一质点（m=2kg）正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动，速度大小为4m/s，从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用，如图，是该力随时间周期性的变化图象（从该时刻开始计时，规定向东方向为正方向）下列说法正确的是（）A．2s末物块的速度大小为4m/sB．从该时刻起，质点做往复运动C．8s末质点的速度大小为12m/sD．8s末质点的速度大小为4m/s【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】根据牛顿第二定律求出各段时间内的加速度，结合速度的变化量，求出各个时刻的速度大小．【解答】解：A、由牛顿第二运动定律可得在0～2s内，物体的加速度a1=，物体速度变化量为△v1=a1△t1=4×2m/s=8m/s，故在t=2s的速度为v2=﹣4m/s+8m/s=4m/s，故A正确；B、在2s～4s内，物体的加速度a2=，物体速度变化量为△v2=a2△t2=﹣2×2m/s=﹣4m/s，物体在t=4s的速度为v4=4m/s﹣4m/s=0，在t=4s后继续向右匀加速直线运动，故B错误；C、在4s～6s内，物体的加速度a3=，物体速度变化量为△v3=a3△t3=4×2m/s=8m/s，在6s～8s内，物体的加速度a4=，物体速度变化量为△v4=a4t4=﹣2×2m/s=﹣4m/s，故在t=8s末的速度为v8=△v3+△v4=4m/s，故C错误，D正确．故选：AD．8．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板C上，另一端自然伸长到A点．质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点．下列说法正确的是（）A．物块第一次滑到A点时速度最大B．物块速度最大时弹簧的压缩量小于C．物块压缩弹簧后被反弹过程做加速度逐渐减小的加速运动D．物块最终停在斜面上时物块受到的摩擦力小于mgsinθ【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】当物块的加速度为零时，速度最大，结合共点力平衡求出最大速度时弹簧的压缩量，根据物块的受力分析物块的运动规律，结合平衡分析摩擦力与mgsinθ的关系．【解答】解：A、当物块受力平衡时，速度最大，由kx+μmgcosθ=mgsinθ，解得x=，故A错误，B正确；C、物块压缩弹簧后被反弹过程先做加速度逐渐减小的加速运动，再反向做加速度增大的减速运动，最后回头做加速度减小的加速运动，故C错误；D、由于初态物块能够由静止下滑，可得最大静摩擦力小于重力分力，故最终停止运动时弹簧存在弹力，根据平衡知，物块受到的摩擦力小于mgsinθ，故D 正确．故选：BD．9．如图所示，重为12N的物块G1在三根细绳悬吊下处于静止状态，细绳BP在水平方向，细绳AP偏离竖直方向37°角，且连在重为50N的物块G2上，物块G2静止于倾角为37°的斜面上（sin37°=0.6，cos37°=0.8），取g=10m/s2．则下列说法正确的是（）A．绳PB对物块G2的拉力9NB．绳PA对P点的拉力20NC．斜面对物块G2的摩擦力37.2ND．斜面对物块G2的支持力34.6N【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】以结点P为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求解PA、PB绳上的拉力大小．以木块G2为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求出木块所受斜面的摩擦力和弹力【解答】解：AB、分析P点受力，如图甲所示，由平衡条件可得：F A cos37°=G1，F A sin37°=F B，解得F B=9N，F A=15N，选项A正确、B错误；CD、再分析物块G2的受力情况，如图乙所示．由物体的平衡条件可得F f=G2sin37°+F′B•cos37°，F N+F′B sin37°=G2cos37°，F′B=F B，由以上三式解得F f=37.2N，F N=34.6N．选项C、D正确故选：ACD．10．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（）A．地面对B的支持力大小一定等于（M+m）gB．B与地面之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定小于mgD．A与B之间可有不存在摩擦力【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】先对A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；再对物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力．【解答】解：AB、对A、B整体受力分析，如图，受到重力（M+m）g、支持力N和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力；根据共点力平衡条件，有N=（M+m）g故A正确，B错误；CD、再对物体A受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜面体B对A的支持力N′和摩擦力f，当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，如下图当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，如下图当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，如下图根据共点力平衡的条件，运用正交分解法，可以得到：N′=mgcosθ+Fsinθ故C错误，D正确．故选：AD．二、填空题（每小题5分，共20分）11．如图所示，ab、bd、cd是竖直平面内三根固定的细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环（图中末画出）．三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d点所用的时间，t1、t2、t3之间的关系为t1=t2=t3．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】先受力分析后根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度，然后根据位移时间关系公式计算出时间，对表达式分析，得出时间与各因素的关系后得出结论．【解答】解：对于甲图，对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为：a=gsinθ（θ为杆与水平方向的夹角）由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rsinθ由S=，得：t=所以，t与θ无关，即t1=t2=t3．故答案为：t1=t2=t312．以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一个物体，由于空气阻力，物体只能达到H=12.5m的最大高度，若在物体抛出后的整个过程中所受空气阻力大小不变，则物体落回地面的速度大小为10 m/s（g=10m/s2）．【考点】动能定理．【分析】在上升过程和下降过程分别利用动能定理即可求解【解答】解：在上升过程中由动能定理得：﹣mgh﹣fh=0﹣在下降过程中由动能定理得：mgh﹣fh=联立解得：v=10m/s故答案为：1013．10kg的物体静止在水平地面上受到水平恒力F作用后在时间t内的位移为x，且x=2t2，则物体A的加速度为 4m/s2．若t1=4s末撤去力F，物体再经过t2=10s停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为0.16 ．【考点】牛顿第二定律；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的位移公式知物体A的加速度，求出撤去外力时的加速度，由牛顿第二定律求动摩擦因数．【解答】解：根据匀变速直线运动的位移公式知x=2t2，则物体A的加速度为4m/ s2．撤去外力时速度V=at=4×4=16m/s，加速度大小a==1.6m/s2，根据牛顿第二定律：f=ma=10×1.6=16N，所以=0.16故答案为：4，0.1614．某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．（1）物块下滑是的加速度a= 3.25 m/s2打点C点时物块的速度v= 1.79m/s；（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需测量的物理量是 C （填正确答案标号）A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）根据△x=aT2可求加速度，根据求解C点的速度；（2）对滑块根据牛顿第二定律列式求解动摩擦因素的表达式进行分析即可．【解答】解：（1）根据△x=aT2，有：解得：a===3.25m/s2打C点时物块的速度为：v=m/s=1.79m/s（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma解得：μ=故还需要测量斜面的倾角，故选：C；故答案为：（1）3.25，1.79；（2）C．三、计算题（每小题10分，共40分）15．在海滨游乐场里有一种滑沙运动，人坐在滑板上从斜坡高处A由静止沿滑道开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿滑道再滑行一段距离到C点停下来．斜坡和水平滑道间是平滑连接的，滑板和滑道间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）若斜坡高h、倾角θ，某人和滑板总质量为m，人从斜坡最高点开始做初速为零的匀加速运动，滑到B点的速度多大？（2）若斜坡高h=20m，由于场地的限制，A到C点的水平距离S=50m，为确保人身安全，假如你是设计师，你认为设计滑道时，应选用动摩擦因数μ最小值是多少的材料来制作滑板和滑道？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据牛顿第二定律求出在斜坡上的加速度，结合速度位移公式求出到达B点的速度．（2）对全过程运用动能定理，得出动能的变化量为零，求出动摩擦因数的最小值．【解答】解：（1）人在斜坡上的加速度a=，根据速度位移公式得，v=．（2）对全过程运用动能定理得，mgh﹣μmgxcosθ﹣μmgx′=0，因为xcosθ+x′=s，则mgh﹣μmgs=0，解得．答：（1）滑动B点的速度为．（2）选用动摩擦因数μ最小值是0.4的材料来制作滑板和滑道．16．如图所示，A点是一个固定的铰链，AB是一根轻杆，与竖直墙壁AC成30°角，BC是一根不可伸长的轻绳，方向水平，所挂物体的质量为m，试求AB杆中的弹力和BC绳中的张力大小．【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】将绳子对B点的重力分解为沿CB方向和沿AB两个方向的分力，作出力的分解图，由数学知识求解AB杆中的弹力和BC绳中的张力大小．【解答】解：将绳子对B点的重力分解为沿CB方向和沿AB两个方向的分力，作出力的分解图，则有绳子的拉力T=F2=mgtan30°=AB杆中的弹力F1==答：AB杆中的弹力是=，BC绳中的张力大小是．17．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．g取10m/s2，不计空气阻力．（1）求下落过程中，座舱的最大速度；（2）求制动过程中座舱的加速度；（3）若座舱中某人手托着重3kg的铅球，当座舱落到离地面15m的位置时，求球对手的压力．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）明确下落过程，根据题意可明确自由落体运动的距离，再由速度和位移关系可求得最大速度；（2）制动过程做匀减速运动，到达地面恰好为零；根据速度和位移关系可求得加速度；（3）对小球受力分析，根据牛顿第二定律可求得支持力，再由牛顿第三定律可求得压力．【解答】解：（1）座舱先做自由落体运动，然后做匀减速运动，所以在落到离地面30m的位置时，速度最大，座舱自由下落的高度x=H﹣h=45m ①根据自由落体运动规律得：②联立①、②解得：v m=30m/s ③（2）制动过程中，座舱做匀减速运动根据匀变速运动规律得：④解得：a=﹣15m/s2符号表示方向竖直向上⑤（3）对球运用牛顿第二定律得：mg﹣F=ma ⑥代入数据解得：F=﹣75N ⑦。
人教版物理必修一试题高一第四章《牛顿运动定律》单元检测题(含答案)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题（含答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)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答案：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．(昆明三中08－09学年高一上学期期末)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>a2C．a1<a2D．无法判断答案：C3．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答案：C4．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”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．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．2sC.s4D．s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．(山东潍坊09模拟)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．()答案：B7．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()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．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．(唐山市09－10学年高一上学期期末)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答案：C10．一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．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共16分．把答案直接填在横线上)11．(4分)(上海交大附中08－09学年高一上学期期末)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.遮光板宽度(m)0.020.005经过时间(s)0.06620.0161平均速度(m/s)你认为小车经过光电门时的较为精确的瞬时速度为________m/s，这题所求得的“瞬时速度”，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．答案：遮光板宽度(m)0.020.005经过时间(s)0.06620.0161平均速度(m/s)0.300.310.31平均速度12．(6分)(西南师大附中09－10学年高一上学期期末)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__________________________________________．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．(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.答案：(1)3.79(2)0.19(3)498解析：由题中上图可知：Δx 1＝15.89 m －8.31 m ＝2a 1T 2 Δx 2＝12.11 m －4.52 m ＝2a 2T 2 所以a ＝a 1＋a 22＝3.79 m/s 2.(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.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)(江西白鹭洲中学09－10学年高一上学期期末)随着社会的发展，微型汽车越来越多地进入了普通百姓家．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/s 2)．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．(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)答案：4.5×103kg解析：直升机取水前，水箱受力平衡T1sinθ1－f＝0①T1cosθ1－mg＝0②由①②得f＝mg tanθ1③直升机返回，由牛顿第二定律T2sinθ2－f＝(m＋M)a④T2cosθ2－(m＋M)g＝0⑤由④⑤得，水箱中水的质量M＝4.5×103kg16．(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 ＝？ 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．(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/s 2)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.。
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 。
人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题及解析
人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（题型注释）( )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.如图所示，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，已知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，其他全部相同．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.如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速率顺时针匀速运行．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．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是( )A.B.C.D.4.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.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小5.如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根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静止状态6.一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，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动．探测器通过喷气而获得推动力．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7.如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A 始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（）A. 物体A受到4个力的作用B. 物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变C. 小球B对物体A的压力大小始终不变D. 小球B对物体A的压力大小一直增加8.如图所示，下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平地面上，弹簧正上方有一物块，从高处自由下落到弹簧上端的O点，开始将弹簧压缩．弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从O点开始接触，物块加速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是下列图中的()A. B.C. D.9.下列说法中正确的是A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C. 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态10.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11.如图所示，一个质量为M＝2 kg的小木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量为m＝1 kg的小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，这时弹簧的弹力为 2 N。
人教版高一物理必修一第四章牛顿运动定律单元测试题
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．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m A=8kg，m B=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：。
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。
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)
高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.如图为举重运动员举起杠铃稳定时的示意图，下列说法中正确的是()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.如图所示，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，已知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，其他全部相同．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.如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速率顺时针匀速运行．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．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g ＝10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是()A．B．C．D．4.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：小球从左侧斜面上的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减低的材料时，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．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小5.如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根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静止状态6.一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7.如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是()A．物体A受到4个力的作用B．物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变C．小球B对物体A的压力大小始终不变D．小球B对物体A的压力大小一直增加8.如下图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A．mB．maC．mD．m(g＋a)9.如图所示，下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平地面上，弹簧正上方有一物块，从高处自由下落到弹簧上端的O点，开始将弹簧压缩．弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从O点开始接触，物块加速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是下列图中的()A．B．C．D．10.下列说法正确的是()A．体操运动员双手握住单杠在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态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.如图所示，一个质量为2 kg的小木板放在光滑的地面上，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压缩了的弹簧推着而静止在小木板上，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，使小木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9 N的过程中，以下说法正确的是()A．物体与小木板先保持相对静止一会，后来相对滑动B．物体受到的摩擦力一直减小C．当力F增大到6 N时，物体不受摩擦力作用D．小木板受到9 N拉力时，物体受到的摩擦力为3 N13.如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()A．B．C．1mg tanα2D ．12mg cot α14.下列现象属于完全失重状态的是( )A ． 电梯里的小孩随电梯一起下降时B ． 天宫二号以加速度g 向上做匀加速运动C ． 火箭点火加速升空离开地面时D ． 宇航员在太空舱中“飘浮”时15.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )A ． 力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车B ． 物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用C ． 物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北D ． 不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)如图所示，某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动．下列说法正确的是( )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产生、同时消失D ． 人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等17.(多选)如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，当把A 、B 两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)，则( )A ．A 的加速度小于gB ．B 的加速度大于gC ．A 、B 的加速度均为gD ．A 、B 间的弹力为零18.(多选)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面的倾角为θ，其顶端装有光滑小滑轮，绕过滑轮的轻绳一端连接一物块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 ，重力加速度为g ，当人拉着绳子以a 1大小的加速度沿斜面向上运动时，B物块运动的加速度大小为a 2，则下列说法正确的是( )A ． 物块一定向上加速运动B ． 人要能够沿斜面向上加速运动，必须满足m ＞M sin θC ． 若a 2＝0，则a 1一定等于D ． 若a 1＝a 2，则a 1可能等于19.(多选)如图所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .则( )A ．A 对地面的压力等于(M ＋m )gB ．A 对地面的摩擦力方向向左C ．B 对A 的压力大小为mgD ． 细线对小球的拉力大小为r Rmg20.(多选)如图所示，P 和Q 叠放在一起，静止在水平桌面上．在下列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.“探究加速度与力、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过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，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．该小车的加速度a＝________m/s2.(2)平衡摩擦力后，将5个相同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，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：请根据实验数据在下图所示坐标系中作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．四、计算题22.如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m＝20 kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F＝100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小．(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刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；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的高度；④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______(只要填写序号即可)．在上述的设想步骤中，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．24.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________________．25.如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2，此时人对地面的压力大小为________N.26.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________．27.下列给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量的单位都是国际单位制单位．试判断下列表达式的单位，并指出单位所对应的物理量的名称．(1)单位：________物理量名称：________.(2)单位：________物理量名称：________.(3)m单位：________物理量名称：________.六、简答题πR3h.28.小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，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，这个公式肯定是错误的．她的根据是什么？答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】A【解析】以容器和球组成的整体为研究对象，将细线剪断，在球下沉的过程中球加速下降，加速度方向向下，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同样大小的水球向上加速运动，存在超重现象，由于同样体积的小球质量大于水球的质量，所以整体存在失重现象，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，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a＝μg＝2 m/s2，滑块运动到与传送带速度相同需要的时间t1＝1 s，然后随传送带一起匀速运动的时间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静止，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；无论物体静止还是运动，作用力和反作用力的关系都不改变，故D错误．6.【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.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整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：F f＝(M＋m)sinα＋F cosα，对球B分析，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，如图所示：将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，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】西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝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．若物体从弹簧原长位置释放，根据对称性，平衡位置在最终压缩量的中点，最低点的加速度等于g，从某一高度释放，要下降得更低，最低点的弹力会更大，根据牛顿第二定律，加速度应大于g.故D正确，A、B、C错误．10.【答案】B【解析】当物体具有向上的加速度时，即向上做加速运动或向下做减速运动时，物体处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，即向下做加速运动或向上做减速运动时，物体处于失重状态．在A、C、D选项中，运动员处于静止状态，即处于平衡状态，只有选项B中运动员的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，而且处于完全失重状态，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，物体仍然静止在木板上，所以物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2 N．若要使物体相对于木板向左滑动，则物体受到的木板的摩擦力至少要大于等于2 N，方向向右，即物体受到的合力至少为向右的4 N的力，物体的加速度：a＝＝m/s2＝4 m/s2，同时，物体与木板有相对运动时，木板的加速度要大于物体的加速度，当二者相等时，为最小拉力．则：F m＝(M＋m)a＝(2＋1)×4 N＝12 N即只有在拉力大于12 N时，物体才能相对于木板滑动，所以在拉力小于9 N时，物体绳子相对于木板静止．故A错误；若物体与木板之间的摩擦力恰好为0，则物体只受到弹簧的弹力的作用，此时物体的加速度：a′＝＝2 m/s2由于物体始终相对于木板静止，所以此时整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．则拉力小于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．小木板受到9 N拉力时，整体的加速度：a″＝＝m/s2＝3 m/s2物体受到的摩擦力为F f′，则：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】对石块受力分析，如图：根据共点力平衡条件，将弹力F1、F2合成，结合几何关系，有：mg＝2×F sinα所以：F＝，故选项A正确．14.【答案】D【解析】电梯里的小孩随电梯一起下降时，没有说明加速度的方向，所以不能判断出是否是完全失重状态．故A错误；天宫二号以加速度g向上做匀加速运动时加速度方向向上，是超重状态．故B错误；火箭点火加速升空离开地面时加速度的方向向上，处于超重状态．故C错误；宇航员在太空舱中“飘浮”时只受到重力的作用，处于完全失重状态．故D正确．15.【答案】B【解析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误，B正确；若物体向正北方向做匀速直线运动，则物体不受力或所受合外力为零，C错误；物体受到力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动状态不变，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、同时产生、同时消失，故A、B错误，C、D正确。
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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．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m A=8kg，m B=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=（m A+m B）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=m B a=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mgB．物体受到地面的的支持力为mg－F·sinθC．物体受到的摩擦力为μmgD．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GB．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：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=μF N=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g tanα，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，所以其加速度一定向左，其大小为a ＝＝g tanα，小球随小车运动，所以小车加速度与小球一样，小车可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F f的说法正确的是()A．皮带传送的速度越大，F f越大B．皮带加速运动的加速度越大，F f越大C．皮带速度恒定，物块质量越大，F f越大D．F f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，F f-mgsinθ=ma，即F f=mgsinθ+ma．故皮带加速运动的加速度越大F f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F f=mgsinθ，故m越大F f越大，C正确。
当皮带向上减速时mgsinθ+F f=ma，当a增大到a＞gsinθ时，F f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50NB．弹簧秤的示数是24NC．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为2m/s2D．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；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，根据，运用逐差法得，，，则，代入数据可得．（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=maN+Fsinθ=mgf=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。