2019-2020学年物理人教版必修1课后练习：第四章 7 用牛顿运动定律解决问题(二)
高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1
教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ． 二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小． （2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离． 五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ） 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡 且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉． （2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
人教版高一物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案
2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为162、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D ．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F 作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t 1时间内的运动情况，正确的描述是( )A ．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B ．物体的加速度一直增大C ．物体的速度先增大后减小D ．物体的速度一直增大4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有( )A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D7、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8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为16C [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，所以惯性与速度的大小无关，故选项A 、B 错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的惯性小，故选项C 正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项D 错误．]2、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律【答案】C[实验中要求小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，可以保证小车到达斜面底端的速度相等，然后通过不同情况的水平面，可确定力的大小对运动的影响，选项A错误；实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，选项B错误；小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态，选项C正确；从甲、乙、丙三个实验可得出力是改变运动状态的原因，而不能得出不受力时的运动情况，选项D错误．]3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是()A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大【答案】D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B错误．]4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有()A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s【答案】C[N是导出单位，是国际单位，不符合题意，选项A错误；kg是国际单位中的基本单位，不符合题意，选项B错误；cm是常用单位，不属于国际单位，符合题意，选项C正确；s是时间单位，属于国际单位，不符合题意，选项D错误．]5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()B[图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A 错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右，所受合外力为零，上面的物体，不受水平摩擦力作用，D错误．]6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D【答案】C[物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为F f1＝μmgcos θ，物体做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图象为过原点的倾斜直线，a-t图象为水平直线，故A、B错；物体的x-t图象应为两段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力F f2＝μmg>F f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.]7、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B[物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于失重状态，即“上超下失”，故只有B正确．]8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止【答案】AB[由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其悬线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止，说明M正在摆动；而N既有可能相对于车厢静止，也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置，A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体的运动状态改变，合外力一定不等于零，故不会出现N球悬线竖直且相对于车厢静止的情况，D错误．]9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下【答案】AB[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A正确．断裂前，F T左＝F T右＝mg，受力分析如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，F T右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项B正确．]10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥【答案】BC[密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位，故B、C正确．]11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力C[人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，选项A、B错误．人陷入淤泥中，是因为人受重力和支持力，重力大于支持力，产生向下的加速度，选项C正确，D错误．]12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m【答案】A[设物块受水平面的支持力为F N，摩擦阻力为F f，正方体棱长为a，物块被匀速推动，根据平衡条件，有F＝F fF N＝mg其中F＝kS v20＝ka2v20m＝ρa3则F f＝μF N＝μmg＝μρa3g解得a＝k v20μρg当风速变为2v0时，则能推动的物块边长为原来的4倍，则体积为原来的64倍，质量为原来的64倍，选项A正确．]13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()【答案】（1）√（2）×（3）√（4）×（5）×14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？[解析]由A＝GMr可得，A的单位是N·m2·kg－2·kgm＝N·m·kg－1＝kg·m·s－2·m·kg－1＝m/s，故物理量A是速度．[答案]速度15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？[解析](1)人和滑板在斜坡上的受力如图所示，建立直角坐标系．设人和滑板在斜坡上滑下的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin θ－F f＝ma1，F N－mgcos θ＝0，其中F f＝μF N，联立解得人和滑板滑下的加速度大小为a1＝g(sin θ－μcos θ)＝2.0 m/s2.(2)人和滑板在水平滑道上的受力如图所示．由牛顿第二定律得F N′－mg＝0，F f′＝ma2，其中F f′＝μF N′，联立解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为a2＝μg＝5.0 m/s2，设人从斜坡上滑下的最大距离为L AB，整个运动过程中由匀变速直线运动公式得v2B＝2a1L AB,0－v2B＝－2a2L联立解得L AB＝50.0 m.[答案](1)2.0 m/s2(2)50.0 m。
人教版高中物理必修1第4章 牛顿运动定律练习含答案
2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律练习含答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定2、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动3、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是()A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出4、(双选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )A ．x ＝v 2aB ．x ＝m v 3FC ．x ＝FtD ．x ＝m v 2F5、下列说法正确的是( )A ．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B ．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C ．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D ．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的6、质量为0.8 kg 的物体在一水平面上运动，如图所示，a 、b 分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v -t 图线，则拉力和摩擦力之比为( )A ．9∶8B ．3∶2C ．2∶1D ．4∶37、如图所示，物体在水平力F 作用下，静止在斜面上，若稍微减小水平推力F ，而物体仍能保持静止，设斜面对物体的静摩擦力为F f ，物体所受的支持力为F N ，则( )A ．F f 和F N 都一定减小B ．F f 和F N 都不一定减小C ．F f 不一定减小，F N 一定减小D ．F f 一定减小，F N 不一定减小8、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9、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零10、(双选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数点时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm. 若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝1.20.12m/s2＝120 m/s2B．a＝1.2×10－20.12m/s2＝1.2 m/s2C．F＝500×1.2 N＝600 ND．F＝0.5×1.2 N＝0.6 N11、(双选)将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平绳拉着木箱匀速前进，则()A．木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C．木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力12、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：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如图为两个对接的斜面，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，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于____________________________________________________________________ __________________________________.13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系．( )(2)各个物理量的单位可以相互导出．()(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位．( )(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位．()14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体的加速度方向就是其运动方向．( )(2)同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大． ( )(3)同一个物体，其所受合外力越大，运动越快．()(4)对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均值．()2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律练习含答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定B[小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰．]2、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动【答案】BD[若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，水不会从纸杯中洒出，A错误；高铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，B 正确；高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水向左洒出，C 错误；高铁突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向右的速度小于水向右的速度，水向右洒出，D 正确．]3、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是( )A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B ．由m ＝F a 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C ．由a ＝F m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D ．由m ＝F a 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出【答案】CD [牛顿第二定律的表达式F ＝ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A 错；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B 错；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m 可由其他两量求得，故C 、D 对．]4、(双选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )A ．x ＝v 2aB ．x ＝m v 3FC ．x ＝FtD ．x ＝m v 2F【答案】ABC [由于在国际单位制中，v 的单位符号为m/s ，a 的单位符号为m/s 2，F 的单位符号为kg·m/s 2，x 的单位符号为m ，t 的单位为s.将各对应单位分别代入式子中，整理可知A 、B 、C 一定错误．]5、下列说法正确的是( )A ．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的D[钢索对货物的力与货物对钢索的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项A错误；子弹对木块的力与木块对子弹的力是一对作用力与反作用力，选项B错误；大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项C错误；图钉对木板的力和木板对图钉的力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D正确．]6、质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v-t图线，则拉力和摩擦力之比为()A．9∶8 B．3∶2C．2∶1 D．4∶3【答案】B[由题可知，图线a表示的为仅受摩擦力时的运动图线，加速度大小a1＝1.5 m/s2；图线b表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线，加速度大小为a2＝0.75 m/s2；由牛顿第二定律得ma1＝F f，ma2＝F－F f，解得F∶F f＝3∶2，B正确．]7、如图所示，物体在水平力F作用下，静止在斜面上，若稍微减小水平推力F，而物体仍能保持静止，设斜面对物体的静摩擦力为F f，物体所受的支持力为F N，则()A．F f和F N都一定减小B．F f和F N都不一定减小C．F f不一定减小，F N一定减小D．F f一定减小，F N不一定减小【答案】C[对物体受力分析如图所示，在y轴方向上，F N－Fsin θ－Gcos θ＝0，由此公式可判断出当F减小时，F N一定减小，在x轴方向上，若静摩擦力F f沿斜面向上，则有F f＋Fcos θ－Gsin θ＝0，可见当F减小时，F f增大；若F f 沿斜面向下，则有Fcos θ－F f－Gsin θ＝0，可见当F减小时，F f减小．由此可以看出，当F减小时，F f不一定减小，故选项C正确．]8、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．] 9、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零【答案】B[合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确．]10、(双选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数点时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm. 若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝1.20.12m/s2＝120 m/s2B．a＝1.2×10－20.12m/s2＝1.2 m/s2C．F＝500×1.2 N＝600 ND．F＝0.5×1.2 N＝0.6 N【答案】BD[在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位代入运算．代入单位运算时，单位换算要准确，可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单位表示的．这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx＝1.2 cm，没换算成国际单位，C项中的小车质量m＝500 g，没换算成国际单位，所以均错误，故正确答案为B、D.]11、(双选)将一木箱置于粗糙的水平地面上，现用一水平绳拉着木箱匀速前进，则()A．木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力C．木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力D．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力BC[木箱匀速前进，木箱所受到的拉力和水平地面对木箱的摩擦力是一对平衡力；木箱所受的重力和水平地面对木箱的支持力是一对平衡力．木箱对水平地面的压力和水平地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力．所以选项B、C 正确，A、D错误．]12、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：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如图为两个对接的斜面，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，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于____________________________________________________________________ __________________________________.[解析]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论．针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实．[答案](1)②③①④(2)可靠的实验事实13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系，不能确定它们之间的单位关系．( )(2)各个物理量的单位可以相互导出．()(3)若某个单位符号中包含几个基本单位的符号，则该单位一定是导出单位．( )(4)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位．()【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体的加速度方向就是其运动方向．( )(2)同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大． ( )(3)同一个物体，其所受合外力越大，运动越快．()(4)对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均值．()【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×。
人教版高一物理必修一第4章 牛顿运动定律及答案
2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律及答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、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2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是()A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出3、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4、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5、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们() A．滑行中的加速度之比为2∶3B．滑行的时间之比为1∶1C．滑行的距离之比为4∶9D．滑行的距离之比为3∶26、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则()A．战车运动过程中导师先失重后超重B．战车运动过程中所受外力不变C．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D．战车运动过程中的最大速度为5 m/s7、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位9、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10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝011、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4cos θC．14mgtan θ D．14mg12、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？13、质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？ 由运动学公式：v2－v 20＝2ax得：a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律及答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、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．] 2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是()A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出【答案】CD[牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A错；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B错；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两量求得，故C、D对．]3、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．]4、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．]5、用相同材料做成的A 、B 两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们( ) A ．滑行中的加速度之比为2∶3 B ．滑行的时间之比为1∶1 C ．滑行的距离之比为4∶9 D ．滑行的距离之比为3∶2【答案】C [根据牛顿第二定律可得μmg ＝ma ，所以滑行中的加速度为a ＝μg ，所以加速度之比为1∶1，A 错误；根据公式t ＝Δv a ，可得t 1t 2＝Δv 1a Δv 2a＝23，B 错误；根据公式v 2＝2ax 可得x 1x 2＝v 212a v 222a＝49，C 正确，D 错误．]6、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m 的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s ．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则( )A ．战车运动过程中导师先失重后超重B ．战车运动过程中所受外力不变C ．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D ．战车运动过程中的最大速度为5 m/s【答案】AD [“导师战车”沿斜面先加速后减速，战车上的导师先失重后超重，A 正确；战车所受的合外力先沿斜面向下后沿斜面向上，外力不同，B 错误；因不知加速和减速的时间关系，故不能判断两个过程中加速度的大小关系，C 错误；设最大速度为v m，则整个过程的平均速度为v m2，由v m2t＝x可得v m＝5 m/s，D正确．]7、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零【答案】B[合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确．]8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位【答案】ACD[物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确．]9、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．]10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝0【答案】C[前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知a0＝Fm＝3020m/s2＝1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v＝a0t＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s后，力F消失，加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0，故C正确．]11、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4c os θC．14mgtan θ D．14mg【答案】B[由结构的对称性可知，四根支架的作用力大小相等，与竖直方向的夹角均为θ，根据力的合成与分解知识可得4Fcos θ＝mg，解得F＝mg4cos θ，B正确．]12、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13、质量为10 g 的子弹，以300 m/s 的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm ，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？由运动学公式：v 2－v 20＝2ax 得：a ＝v 2－v 22x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.x ＝10 cm ＝0.1 m ，m ＝10 g ＝10－2 kg a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×0.1m/s 2＝－2.5×105 m/s 2F ＝ma ＝10－2×(－2.5×105) N ＝－2.5×103 N ，负号表示与速度反向． [答案] 见解析14、如图所示，一质量为m ＝100 kg 的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.[解析] (1)撤去拉力前，箱子受重力mg 、支持力F N 、拉力F 、摩擦力F f 作用，设运动加速度为a 1，根据牛顿运动定律有：F N ＋Fsin θ－mg ＝0，F f ＝μF N Fcos θ－F f ＝ma 1撤去拉力后，箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用，设运动加速度为a 2，根据牛顿运动定律有： －μmg ＝ma 2，a 1t 1＋a 2t 2＝0 解方程，代入数据得：F ＝500 N. (2)撤去拉力前，箱子做匀加速运动： x 1＝12a 1t 21撤去拉力后，箱子做匀减速运动： x 2＝a 1t 12·t 2解方程，代入数据得： x ＝x 1＋x 2＝27.5 m. [答案] (1)500 N (2)27.5 m。
(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。
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。
高一物理人教版必修1 第四章牛顿运动定律应用物体平衡正交分解法专题专项训练习题集
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用物体平衡正交分解法专题专项训练习题集【知识点梳理】1．物体受到三个以上共点力作用处于平衡状态时，利用正交分解法解决此类平衡问题，建立直角坐标系，把力分解在两条坐标轴上。
2．合理选取直角坐标系，通常情况把坐标系建立在物体的运动方向和垂直运动方向上，一般不分解摩擦力和支持力。
3．按照分解后的受力情况，分别写出两个垂直方向上合力为零的表达式，如果物体受滑动摩擦力再写出滑动摩擦力的公式，利用方程组求解即可。
4．临界状态：是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一物理过程转入到另一物理过程的转折状态。
临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。
要从临界状态中看出已知的隐含的条件。
【典题训练】1．在水平路面上用绳子拉一只重110N的箱子，绳子和路面的夹角为37°，如图所示。
当绳子的拉力为50N，恰好使箱子匀速移动，求箱子和地面间的动摩擦因数。
（取sin370＝0.6，cos370＝0.8）2．如图所示，位于斜面上的物块M，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，则斜面施于M的摩擦力（）A．方向一定沿斜面向下B．方向可能沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小一定不为零3．如图所示，位于斜面上的物块，在沿斜面向上的推力F作用下，处于静止状态，若推力F逐渐增大，则摩擦力大小变化情况说法正确的是（）A．一定增大B．可能逐渐增大C．可能逐渐减小D．可能先减小后增大4．如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．地面对人的摩擦力减小B．地面对人的摩擦力增大C．人对地面的压力减小D．人对地面的作用力增大5．质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，力F垂直于斜面作用在物体上，物体处于静止状态，如图所示。
下列说法中正确的是（）A．力F越大，物体所受摩擦力越大B．力F越小，物体所受摩擦力越小C．力F越大，物体所受摩擦力可能越大，也可能越小6．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是（）A．A一定是受两个力作用B．A一定是受四个力作用C．A可能受三个力作用D．A不是受两个力作用就是受四个力作用7．质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为μ，在水平恒定的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体所受的摩擦力是（）A．μmgcosθB．μ(mgcosθ＋Fsinθ)C．(Fcosθ—mgsinθ) D．μ(mgcosθ－Fsinθ)8．如图所示，重量为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ＝0.4，若用与水平方向夹角为θ=370斜向上的推力F＝60N托住物体，物体处于静止状态。
2020-2021学年人教版高一物理必修一第四章 牛顿运动定律练习有答案
2020—2021人教物理必修一第四章牛顿运动定律练习有答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、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2、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右3、初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”，它的单位是“帕斯卡”，符号“Pa”，以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是() A．kg/(s2·m) B．kg/(s2·m3)C．kg·m3/s2D．kg·m/s24、关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是()A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等5、一个雨滴质量为m，自云层中由静止落下，在空气中竖直下落，受到的空气阻力F f的大小与其下落速率v成正比，比例系数为k，即F f＝k v.用g表示重力加速度，下列说法正确的是()A．雨滴做匀加速直线运动B．雨滴下落的最大加速度小于gC．雨滴下落的最大速度可能为mg/kD ．雨滴可能做减速运动6、在离地高h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )A ．2v gB ．v gC ．2h vD ．h v7、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg 的乘员具有的加速度大小约为6 m/s 2，此时安全带对乘员的作用力最接近( ) A ．100 N B ．400 N C ．800 N D ．1 000 N8、实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v 、伞的半径r 、空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是(式中K 为比例常数，无单位)( )A ．K v 2r 3ρB ．K v 2r 2ρC ．K v 2r 4ρD ．K v r 2ρ9、如图所示，人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )A ．一对B ．两对C ．三对D ．四对10、如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N ，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg 的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N ，这时小车运动的加速度大小是( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C．6 m/s2D．8 m/s211、(双选)如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的F-t图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下12、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？13、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A端运送到B端所需的时间．(g取10 m/s2)2020—2021人教物理必修一第四章牛顿运动定律练习有答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、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．]2、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右【答案】C[物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．推力大小为F＝20 N，滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝0.2×10×10 N＝20 N所以合力大小为F合＝F＋F f＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝F合m＝4010m/s2＝4 m/s2，方向水平向左．选项C正确．]3、初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”，它的单位是“帕斯卡”，符号“Pa”，以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是() A．kg/(s2·m) B．kg/(s2·m3)C．kg·m3/s2D．kg·m/s2【答案】A [由于1 Pa ＝1 N m 2，而1 N ＝1 kg·m/s 2，则1 Pa ＝1 kg·m/s 2m 2＝1 kg/(s 2·m)，选项A 正确．]4、关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是( )A ．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B ．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C ．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D ．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等【答案】C [由牛顿第三定律可知，马拉车与车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等．而车的运动状态的变化，是由车受到的合力决定的．当马拉车的力较小时，拉力与车受到的地面的摩擦力大小相等，车保持静止；当马拉车的力大于车所受到的地面的摩擦力时，车就开始运动并加速前进．只有C 项正确．]5、一个雨滴质量为m ，自云层中由静止落下，在空气中竖直下落，受到的空气阻力F f 的大小与其下落速率v 成正比，比例系数为k ，即F f ＝k v .用g 表示重力加速度，下列说法正确的是( )A ．雨滴做匀加速直线运动B ．雨滴下落的最大加速度小于gC ．雨滴下落的最大速度可能为mg/kD ．雨滴可能做减速运动【答案】C [由牛顿第二定律得雨滴下落加速度a ＝mg －k v m ，v 从0开始逐渐增大，开始时a ＝g ，随速度的增大，a 逐渐减小，至mg ＝k v 时a 减小到0，速度不再变化，故雨滴在下落过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动，选项A 、B 、D 错误；若雨滴下落高度足够高，即雨滴在落地前能做匀速运动，则雨滴的最大速度为v m ＝mg k，选项C 正确．] 6、在离地高h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )A ．2v gB ．v gC ．2h vD ．h v【答案】A [做竖直上抛的小球，再次回到抛出点之后到落到地面上的时间与向下抛出的小球落地时间相等，因此两球落地的时间差为竖直上抛的小球从抛出到回到抛出点的时间，故Δt ＝2v g ，选项A 正确．]7、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70 kg 的乘员具有的加速度大小约为6 m/s 2，此时安全带对乘员的作用力最接近( )A ．100 NB ．400 NC ．800 ND ．1 000 N【答案】B [根据牛顿第二定律：F ＝ma ＝70×6 N ＝420 N ，B 正确．]8、实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v 、伞的半径r 、空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是(式中K 为比例常数，无单位)( )A ．K v 2r 3ρB ．K v 2r 2ρC ．K v 2r 4ρD ．K v r 2ρ【答案】B [密度的单位为kg/m 3，速度的单位是m/s ，半径单位是m ，力的单位为N ，且1 N ＝1 kg·m/s 2，K v 2r 3ρ的单位为m 2·kg s 2，不是kg·m/s 2，选项A 错误；K v 2r 2ρ的单位为m·kg s 2，即为kg·m/s 2，选项B 正确；K v 2r 4ρ的单位为m 3·kg s 2，不是kg·m/s 2，选项C 错误；K v r 2ρ的单位为kg s，不是kg·m/s 2，选项D 错误．] 9、如图所示，人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )A ．一对B ．两对C ．三对D ．四对【答案】C [人走路时受到三个力的作用，即重力、地面对人的支持力和地面对人的摩擦力．因为力的作用总是相互的，是成对出现的，所以这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引力、人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力，故C 选项正确，A 、B 、D 错误．]10、如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是()A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s2【答案】B[当弹簧测力计甲的示数变为8 N时，弹簧测力计乙的示数变为12 N，这时物块所受的合力为4 N．由牛顿第二定律F＝ma得物块的加速度a＝Fm＝4m/s2，故选项B正确．]11、(双选)如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的F-t图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下【答案】BD[由图乙可知，图线M的支持力等于重力，电梯可能处于静止也可能处于匀速直线运动状态，C错误；图线L的支持力F N＝2mg，由F N－mg＝ma 可知，电梯的加速度a＝g方向竖直向上，B正确；由图线K可知，物体对P的压力大于重力且逐渐增大，电梯的加速度一定方向竖直向上且越来越大，A错误；由图线N可知，物体对P的压力先大于mg，后小于mg，故电梯的加速度方向先竖直向上后竖直向下，D正确．]12、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13、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A 、B 的距离L ＝10 m ，传送带以v ＝5 m/s 的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A 轻放上一质量m ＝5 kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A 端运送到B 端所需的时间．(g 取10 m/s 2)[解析] 以货物为研究对象，由牛顿第二定律得μmgcos 30°－mgsin 30°＝ma ，解得a ＝2.5 m/s 2货物匀加速运动时间t 1＝v a ＝2 s货物匀加速运动位移x 1＝12at 21＝5 m然后货物做匀速运动，运动位移x 2＝L －x 1＝5 m匀速运动时间t 2＝x 2v＝1 s 货物从A 到B 所需的时间t ＝t 1＋t 2＝3 s.[答案] 3 s。
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7用牛顿运动定律解决问题(二)
课后篇巩固提升
基础巩固
1.
我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景如图所示。
宇航员在火箭发射与飞船回收的过程均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是()
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态
C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力小于其重力
D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力
解析只要火箭或飞船的加速度竖直向上,宇航员就处于超重状态;加速度竖直向下,宇航员就处于失重状态,选项A、C、D错误,B正确。
答案B
2.如图所示,物体M处于静止状态,三条细绳中的拉力之比F T1∶F T2∶F T3为()
A.1∶2∶3
B.1∶2∶
C.5∶4∶3
D.∶1∶1
解析由题意得F T3=Mg,物体处于静止状态,合力为零,F T1=F T3cot 60°,F T2=。
即F T1∶F T2∶
F T3=1∶2∶,B正确。
答案B
3.(多选)如图所示,氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为θ,在细绳被剪断的瞬间,气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)()
A.与原来绳子的拉力大小相等,方向相反
B.沿风力方向,大小等于风力
C.沿竖直方向向上,大小等于气球所受的浮力
D.与原来绳子的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力
解析氢气球受到三个力的作用:竖直向上的浮力、风力、沿着绳子方向的拉力,三个力的合力为零,故风力和浮力的合力与绳子的拉力等大反向;当把绳子剪断后,氢气球受到的风力和浮力和没剪断之前相等,所以两者的合力沿着绳子的反方向,故A、D正确,B、C错误。
答案AD
4.滑板运动是一项非常刺激的水上运动。
研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力垂直于滑板面。
如图所示,运动员在水平牵引力作用下,滑板面与水平面之间的夹角θ=37°,滑板匀速运动,人和滑板的总质量为100 kg,忽略空气阻力,g取10 m/s2,则水平牵引力为(sin 37°=0.6)()
A.1 250 N
B.1 000 N
C.750 N
D.500 N
解析把人与滑板看作一整体,对其受力分析知:F'=mg tan 37°=100×10×0.75=750 N,C正确。
答案C
5.如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象,则()
A.物体在0~2 s内处于失重状态
B.物体在2~4 s内处于超重状态
C.物体在4~5 s内处于失重状态
D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态
解析从加速度的角度看,0~2 s内加速度为正,表示方向竖直向上,物体处于超重状态,A错误;2~4 s内升降机匀速上升,加速度为零,物体既不超重也不失重,B错误;4~5 s内升降机做减速上升,加速度竖直向下,物体处于失重状态,C正确;不知道物体的质量,也可以通过加速度的方向来判断物体处于失重还是超重状态,D错误。
故选C。
答案C
6.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶端悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为40 N,g取10
m/s2,求此时人对地板的压力大小。
解析以A为研究对象,对A进行受力分析如图所示,
选向下的方向为正方向,由牛顿第二定律可得m A g-F T=ma
所以a= m/s2=2 m/s2
再以人为研究对象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力F N。
仍选向下的方向为正方向,同理由牛顿第二定律可得m人g-F N=m人a
所以F N=m人g-m人a=400 N
由牛顿第三定律可知,人对地板的压力大小为400 N。
答案400 N
能力提升
1.
如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。
下列说法正确的是()
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析对于A、B整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,A对B均无压力,选项A正确。
答案A
2.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为()
A.2-
B.
C.
D.
解析F水平时,有F=μmg;当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时,则F cos 60°=μ(mg-F sin
60°),联立解得μ=,故选C。
答案C
3.(多选)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N。
他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()
解析由题图可知,在t0到t1时间内,弹簧秤示数小于重力,是失重,电梯有向下的加速度,向上减速或向下加速,B、C错;在t2到t3时间内,弹簧秤示数大于重力超重,电梯有向上的加速度,向上加速或向下减速,因此A、D正确。
答案AD
4.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为t,物体上升的最大
高度为h。
现在离抛出点处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()
A.0.5t
B.0.4t
C.0.3t
D.0.2t
解析根据竖直上抛运动的对称性可知,放置挡板前,物体下降时间为0.5t,故上升高度为h=g2,则物体自由落体运动h过程,有h=gt'2,t'=。
放置挡板后,物体上升和下降的总时间t″=t-
2t'=t-2×=0.5t,选项A正确。
答案A
5.
(2019·浙江,12)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。
A、B两球分别连接在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。
若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)()
A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
解析小球受到重力、弹力以及浮力作用,处于静止状态.A球的重力大于浮力,所受弹力向上。
B、C 两球的重力小于浮力,所受弹力向下。
剪断绳以后,重力全部用来改变运动状态,浮力消失。
A、B、C 三球及水杯的重力在竖直方向产生相同的加速度,相对运动由弹力产生,A球所受弹力向上,相对于杯底向上运动,B球所受弹力向下,相对于杯底向下运动,C球所受弹力瞬间消失,相对于杯底无运动,故选D。
答案D
6.将一个物体以初速度20 m/s竖直向上抛出,忽略空气阻力,求物体到达距抛出点上方15 m处时所用的时间。
(g取10 m/s2)
解析由于忽略空气阻力,物体只受重力作用,故上升、下降的加速度都是g。
根据h=v0t-gt2,将v0=20 m/s,h=15 m代入得:t1=1 s,t2=3 s
物体上升过程中至距抛出点15 m处所用时间为1 s;物体从抛出点上升到最高点,然后自由下落至距抛出点15 m处所用的时间为3 s。
答案1 s或3 s
7.
甲
图甲是某运动员在蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。
g取10 m/s2,根据F-t图象求:
乙
(1)运动员的质量。
(2)运动员在运动过程中的最大加速度。
(3)在不计空气阻力情况下,运动员离开蹦床上升的最大高度。
解析(1)由题图乙可知,刚站上去的时候弹力等于重力,故运动员所受重力为500 N,设运动员质量为m,
则m==50 kg。
(2)由题图乙可知蹦床对运动员的最大弹力为F m=2 500 N,设运动员的最大加速度为a m,则
F m-mg=ma m
a m= m/s2=40 m/s2。
(3)由题图乙可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8 s或9.4 s,再下落到蹦床上的时刻为8.4 s或11 s,它们的时间间隔均为1.6 s。
根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8 s。
设运动员上升的最大高度为H,则
H=gt2=×10×0.82 m=3.2 m。
答案(1)50 kg(2)40 m/s2(3)3.2 m。