第四章牛顿运动定律单元测试（人教版必修1）(1).doc

金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 1 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 单元测试单元测试（人教版必修（人教版必修 1）(时间：90 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3分，有选错或不答的得 0 分)1下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是()A材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体惯性大B在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因D抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的解析：选 D.质量是物体惯性的唯一量度，由于两物体材料不同，摩擦力可能不同，因此不能判断其质量关系，A 错误；惯性大小仅由物体的质量决定，跟其运动状态无关，力也不能改变物体的惯性，B、C 错误；D 正确2我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()图 45A甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜答案：BD3(2011高考上海卷)如图 46，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球 a、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为 FN，球 b 所受细线的拉力为F.剪断连接球 b 的细线后，在球 b 上升过程中地面受到的压力()图 46A小于 FNB等于 FNC等于 FNFD大于 FNF解析：选 D.剪断连接球 b 的细线后，b 球会向上加速，造成两球之间的静电力 F电增大，剪断前由整体法 FNMgmagmbg，F电mbgF.剪断后对箱和 a 球有 FNMgmagF电FNmbgF电，由于 F电F电，所以 FNFNF，故选 D.4如图 47，车沿水平地面做直线运动车内悬挂在车顶的系小球的悬线与竖直方向夹角为，放在车厢地板上的物体 A，质量为 m，与车厢相对静止则 A 受到摩擦力的大小和小车运动方向可能是()金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 2 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 图 47Amgsin，向右Bmgtan，向右Cmgcos，向右Dmgtan，向左解析：选 BD.由于小球、小车与 A 相对静止，三者具有相同的速度和加速度，对小球受力分析如图，由牛顿第二定律得：mgtanma，故 agtan，小车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动对 A：Ffmamgtan，故 B、D 对，A、C 错5如图 48 所示，小球 P、Q 的质量相等，其间用轻弹簧相连，光滑斜面的倾角为，系统静止时，弹簧与轻绳均与斜面平行，则在轻绳被突然剪断的瞬间，下列说法正确的是()图 48A两球的加速度大小均为 gsinBQ 球的加速度为零CP 球的加速度大小为 2gsinDP 球的加速度方向沿斜面向上，Q 球的加速度方向沿斜面向下解析：选 BC.在轻绳被突然剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，Q 球所受的合力不变，加速度为零，选项 B 正确；但绳子的拉力(2mgsin)立刻变为零，P 球所受的合力(弹簧的拉力和重力沿斜面向下的分力)的大小为 2mgsin，故 P 球的加速度大小为 2gsin，选项 C 正确6放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系如图 49 甲所示，物块速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示取重力加速度 g10 m/s2.由此两图象可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()图 49Am0.5 kg，0.4Bm1.5 kg，215Cm0.5 kg，0.2Dm1 kg，0.2解析：选 A.由 Ft 图和 vt 图可得，物块在 2 s 到 4 s 内所受外力 F3 N，物块做匀加速运动，avt42m/s22 m/s2，FFfma，即 310m2m.物块在 4 s 到 6 s 所受外力 F2 N，物块做匀速直线运动，则 FFf，Fmg，即 10m2由解得 m0.5 kg，0.4，故 A 选项正确7.(2011高考新课标全国卷)如图 410，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 Fkt(k 是常数)，木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2.下列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是()金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 3 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 图 410图 411解析：选 A.在 m2与 m1相对滑动前，Fkt(m1m2)a，a 与 t 成正比关系，a1t 关系图线的斜率为km1m2，当 m1与 m2相对滑动后 m1受的是 F21m2gm1a1，a1m2gm1为一恒量，对 m2有 Fm2gm2a2，得 a2ktm2g，斜率为km2，可知 A 正确，B、C、D 错误8如图 412 所示，木块 A 的质量为 1 kg，木块 B 的质量为 2 kg，叠放在水平地面上，A、B 间的最大静摩擦力为 1 N，B 与地面间的动摩擦因数为 0.1，今用水平力 F 作用于 B，则保持 A、B 相对静止的条件是 F 不超过(g10 m/s2)()图 412A1 NB3 NC4 ND6 N解析：选 D.要保持 A、B 相对静止，它们运动的最大加速度 amFmmA11m/s21 m/s2，选A、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律得 F(mAmB)g(mAmB)am，解得 F(mAmB)(amg)32 N6 ND 正确9如图 413 所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块木箱静止时弹簧处于压缩状态，且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为()图 413A加速下降B加速上升C减速上升D减速下降解析：选 BD.木箱静止时，物块受三个力：重力 G、弹簧的弹力 F、箱顶的压力 FN.由物体的平衡条件，有F(GFN)0当物块对箱顶刚好无压力时，G 与 F 均不变，FN0，故物块所受合力为 FG，方向竖直向上，表明物块(也既木箱)有向上的加速度选项 B、D 正确10如图 414 所示，质量为 m1和 m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力 F 作用下，先沿光滑水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动在三个阶段的运动中，线上拉力的大小()金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 4 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 图 414A由大变小B由小变大C始终不变D由大变小再变大解析：选 C.m1、m2沿水平面移动时：a1Fm1m2，线上张力 F1m1a1m1Fm1m2m1、m2沿斜面移动时：a2Fm1m2g sin线上张力 F2m1a2m1gsinm1Fm1m2m1、m2竖直向上移动时：a3Fm1m2g线上张力：F3m1a3m1gm1Fm1m2由此可见 F1F2F3，C 对二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分按题目要求作答)11(4 分)如图 415 甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上 A、B、C、D、E、F、G 为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是 0.1 s，距离如图，单位是 cm，小车的加速度是_m/s2，在验证质量一定时加速度 a 和合外力 F 的关系时，某 学 生 根 据 实 验 数 据 作 出 了 如 图 乙 所 示 的 a F 图 象，其 原 因 是_图 415解析：a 的计算利用逐差法axDExABxEFxBCxFGxCD9T2xDExEFxFGxABxBCxCD9T2xAGxADxAD9T240.65213.1590.12102m/s21.60 m/s2.答案：1.60平衡摩擦力过度12(8 分)如图 416 为“用 DIS(位移传感器、数据采集器、计算机 DIS 直接显示物体加速度)研究加速度与力的关系”的实验装置金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 5 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 图 416(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_用 DIS 测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出 aF关系图线(如图 417 所示)图 417分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是_此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填选项前字母)A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大解析：(1)先保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用 DIS测加速度(2)OA 段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与外力成正比设小车质量为 M，所挂钩码的质量为 m.由实验原理得 mgFMa，即 amgMFM，而实际上 amgMm可见 aa，AB 段明显偏离直线是由于没有满足 Mm 造成的，故 A、B、D 错，C 正确答案：(1)小车总质量小车所受合外力(2)在质量不变时，加速度与外力成正比C三、计算题(本题共 4 小题，共 38 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的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)13(8 分)如图 418 所示的箱子中，用 AO、BO 两根绳子吊着一个质量为 20 kg 的重物，若 AO 与竖直方向夹角为 37，BO 垂直 AO.图 418(1)当箱子静止时，求 AO、BO 绳上的拉力？(2)当箱子以加速度为 5 m/s2竖直向上运动时，求 AO、BO 绳上的拉力？(g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)解析：(1)当箱子静止时：金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 6 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 FBcos37FAsin37FAcos37FBsin37mg解得 FA160 N，FB120 N.(2)当箱子向上加速时：FBcos37FAsin37FAcos37FBsin37mgma解得：FA240 N，FB180 N.答案：见解析14(8 分)用力 F 提拉用细绳连在一起的 A、B 两物体，以 5 m/s2的加速度匀加速竖直上升，如图 419 所示，已知 A、B 的质量分别为 1 kg 和 2 kg，绳子所能承受的最大拉力是35 N，(g10 m/s2)求：图 419(1)力 F 的大小是多少？(2)为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度为多少？解析：(1)整体法求 F由牛顿第二定律得：F(mAmB)g(mAmB)aF(mAmB)(ga)(12)(105)N45 N.(2)绳恰好不被拉断时，绳对 B 的拉力为 F35 N，此时加速度最大对 B 由牛顿第二定律得：FmBgmBamamFmBgmB352102m/s27.5 m/s2.答案：(1)45 N(2)7.5 m/s215(10 分)如图 420 所示，一质量为 5 kg 的滑块在 F15 N 的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动若滑块与水平地面间的动摩擦因数是 0.2，g 取 10 m/s2，问：图 420(1)滑块运动的加速度大小；(2)如果力 F 作用 8 s 后撤去，则撤去 F 后滑块还能滑行的距离是多少？解析：(1)根据牛顿第二定律，FFfma1得 a1FFfmFmgm150.25105m/s21 m/s2.(2)撤去 F 后，滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动撤去 F 后，a2Ffmmgmg0.210 m/s22 m/s2撤去 F 时刻，va1t18 m/s8 m/s由 v2v202ax，可得x2v22a28222m16 m.答案：(1)1 m/s2(2)16 m16.(12 分)某飞机场利用如图 421 所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网第 7 页 共 7 页金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 与地面的夹角30，传送带两端 A、B 的长度 L10 m，传送带以 v5 m/s 的恒定速度匀速向上运动在传送带底端 A 轻轻放一质量 m5 kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数32.求货物从 A 端运送到 B 端所需的时间(g 取 10 m/s2)图 421解析：以货物为研究对象，由牛顿第二定律得mgcos30mgsin 30ma解得 a2.5 m/s2货物匀加速运动时间t1va2 s货物匀加速运动位移x112at215 m然后货物做匀速运动，运动位移x2Lx15 m匀速运动时间t2x2v1 s从 A 到 B 所需的时间tt1t23 s.答案：3 s