2018年高中物理 第四章 牛頓運動定律單元練習(xí) 新人教版必修1.doc

第四章牛頓運動定律一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1. 汽車緊急剎車后，停止運動的車輪在水平地面上滑動直至停止，在地面上留下的痕跡稱為剎車線由剎車線的長短可知汽車剎車前的速度已知汽車輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.80，測得剎車線長25m汽車在剎車前的瞬間的速度大小為（重力加速度g取10m/s2）（）A. 10m/sB. 20m/sC. 30m/sD. 40m/s2. 下列說法中正確的是（）A. 越快的汽車越不容易停下來，這是因為汽車速度越快時慣性越大B. 小球由于重力作用而自由下落不是慣性運動，所以這時小球慣性不存在了C. 物體只有在速度改變時才能表現(xiàn)出慣性的大小D. 運動狀態(tài)不改變時物體沒有慣性，運動狀態(tài)改變時物體才有慣性3. 用國際單位制的基本單位表示能量的單位，下列正確的是（）A. kgm2/s2B. kgm/s2C. N/mD. Nm4. 汽車?yán)宪囋诖植诘乃降缆飞涎刂本€勻速行駛，對于下述的各個力的大小，下列說法正確的是（）A. 汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚ζ胶饬. 汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧κ且粚ο嗷プ饔昧. 汽車?yán)宪嚨牧Φ扔诘孛鎸ζ嚨淖枇. 拖車?yán)嚨牧εc汽車的牽引力是一對平衡力5. 如圖所示，運動員站在高臺跳板上，F(xiàn)1表示運動員對跳板的壓力，F(xiàn)2表示跳板對運動員的彈力，則（ ）A. F1>F2B. F1和F2是一對作用力和反作用力C. F1和F2是一對平衡力D. F1<F26. 城市部分過街天橋裝有智能化電動扶梯，如圖所示，當(dāng)乘客站上扶梯時，它先緩慢加速，然后再勻速上升，則（）A. 乘客始終處于超重狀態(tài)B. 乘客始終處于失重狀態(tài)C. 電梯對乘客的作用力始終豎直向上D. 電梯勻速上升時，電梯對乘客的作用力豎直向上7. 某人在地面上最多可舉起60kg的物體，某時他在豎直向上運動的電梯中最多舉起了100kg的物體，據(jù)此判斷此電梯加速度的大小和方向（g=10m/s2）（）A. 4m/s2豎直向上B. 16.7m/s2豎直向上C. 4m/s2豎直向下D. 10m/s2豎直向下8. 在電梯中，把一重物置于水平放置的壓力傳感器上，電梯從靜止開始加速上升，然后又勻速運動一段時間，最后減速直至停止運動，在此過程中傳感器的屏幕上顯示出其所受壓力與時間關(guān)系的圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A. 在前4s內(nèi)重物處于失重狀態(tài)B. 在4s至18s內(nèi)重物處于失重狀態(tài)C. 在18s至22s內(nèi)重物處于超重狀態(tài)D. 電梯加速和減速時加速度大小的最大值相等9. 圖中所示A、B、C為三個相同物塊，由輕質(zhì)彈簧K和輕線L相連，懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將L剪斷，則在剛剪斷時，A、B的加速度大小aA、aB分別為A. aA0、aBgB. aA0、aB0C. aAg、aBgD. aAg、aB010. 質(zhì)量為0.5 kg的物體在水平面上以一定的初速度運動，圖中a、b分別表示物體不受拉力和受到水平拉力作用的vt圖像，則拉力與摩擦力大小之比為（）A. 12B. 21C. 31D. 32二、多選題（本大題共5小題，共25.0分）11. 如圖所示，懸掛在小車頂棚上的小球偏離豎直方向角，則小車的運動情況可能是（）A. 向右加速運動B. 向右減速運動C. 向左加速運動D. 向左減速運動12. 如圖所示，用長為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A. 小球在圓周最高點時所受向心力可能等于重力B. 小球在圓周的最高點時繩子的拉力可能為零C. 若小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點速率是0D. 若小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點速率是13. 如圖甲所示，物體原來靜止在水平面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后又做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示根據(jù)圖乙中所標(biāo)出的數(shù)據(jù)可計算出A. 物體的質(zhì)量為1 kgB. 物體的質(zhì)量為2 kgC. 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3D. 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.514. 如圖所示，一個質(zhì)量為M的物體A放在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)在細(xì)繩下端掛上質(zhì)量為m的物體B時，物體A以加速度a滑動，繩中張力為FT，則A. B. C. D. 15. 一個大人跟一個小孩站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過來了。對這個過程中作用于雙方的力的關(guān)系，正確的說法是（）A. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力小C. 大人拉小孩的力與小孩拉大人的力一定相等D. 地面對大人的最大靜摩擦力一定比地面對小孩的最大靜摩擦力大三、計算題（本大題共3小題，共35.0分）16. 質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的v-t圖線如圖所示；球與水平地面相碰后反彈，離開地面時的速度大小為碰撞前的該球受到的空氣阻力大小恒為f，取g=10m/s2，求：（1）彈性球受到的空氣阻力f的大小；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的最大高度h17. 如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為=0.2，在與水平方向成37角斜向上的恒力F=10N的作用下，由靜止開始做勻加速運動（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）物體對地面的壓力；（2）物體4S內(nèi)的位移18. 如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體放在粗糙的水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為=0.2，物體在與水平面成=37角大小為10N斜向下的推力F作用下，從靜止開始運動，4s末撤去F（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）4s末物體的速度大??；（2）撤去F后，物體還能滑行的距離答案和解析【答案】1. B2. C3. A4. B5. B6. D7. C8. D9. A10. D11. AD12. ABD13. BC14. BD15. CD16. 解：（1）設(shè)彈性球第一球下落過程中的加速度大小為，由圖知根據(jù)牛頓第二定律，得解得：（2）由圖知彈性球第一次到達(dá)地面時的速度大小為，設(shè)球第一次離開地面時的速度為，則第一次離開地面后，設(shè)上升過程中球的加速度大小為，則于是，有解得：答：（1）彈性球受到的空氣阻力f的大小為0.4N；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的最大高度h為17. 解：（1）對物體受力分析：物體受重力、拉力、支持力和滑動摩擦力，豎直方向上合力為零，則N+FSin 37=mg 得：N=34N 由牛頓第三定律得，物體對地面的壓力為：N=N=34N （2）水平上有牛頓第二定律得：Fcos 37-f=ma 又f =N 解得：a=0.3m/s2所以物體4S內(nèi)的位移為：=m=2.4m 答：（1）物體對地面的壓力是34N；（2）物體4S內(nèi)的位移是2.4m18. 解：（1）如圖對物體進(jìn)行受力分析，建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律有：水平方向：Fcos-f=ma豎直方向：N-mg-Fsin=0又滑動摩擦力為：f=N可得物體產(chǎn)生的加速度為：a=m/s2=1.4m/s2根據(jù)勻變速直線運動的速度時間關(guān)系知，物體在4s末的速度為：v=at=1.45m/s=5.6m/s（2）撤去外力F后，物體在摩擦力作用下做勻減速直線運動，水平方向物體所受合力為滑動摩擦力，由牛頓第二定律得：mg=ma所以物體減速運動的加速度大小為：a=g=2m/s2物體還能運動的位移為：x=m=7.84m答：（1）4s末物體的速度大小是5.6m/s；（2）撤去F后，物體還能滑行的距離是7.84m【解析】1. 解：剎車后汽車的合外力為摩擦力f=mg，加速度；又有剎車線長25m，故可由勻變速直線運動規(guī)律得到汽車在剎車前的瞬間的速度大??；故ACD錯誤，B正確；故選：B。分析剎車后汽車的合外力，進(jìn)而求得加速度；再根據(jù)勻變速運動規(guī)律，由位移求得速度運動學(xué)問題，一般先根據(jù)物體受力，利用牛頓第二定律求得加速度，然后再由運動學(xué)規(guī)律求解相關(guān)位移、速度等問題2. 解：A、慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，慣性大小與速度無關(guān)故A錯誤B、任何物體在任何情況下都有慣性，物體變速運動時，也存在慣性，故B錯誤C、慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時，慣性越大，物體的運動狀態(tài)越不容易改變，故C正確；D、任何物體在任何情況下都有慣性，物體的運動狀態(tài)變化時或不變時，都存在慣性，故D錯誤；故選：C 慣性是物體的固有屬性，它指的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大慣性是物理學(xué)中的一個性質(zhì)，它描述的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的性質(zhì)，一切物體任何情況下都具有慣性慣性只有在受力將要改變運動狀態(tài)時才體現(xiàn)出來3. 解：根據(jù)W=FL以及F=ma可知，功的單位1J=1Nm=kgm2/s2；由于N不是國際單位制中的基本單位，故A正確，BCD錯誤。故選：A。根據(jù)功的公式進(jìn)行分析，從而明確功和能利用國際單位制中的基本單位所表示出的單位。本題考查對基本單位的掌握情況，要注意明確物理公式同時對應(yīng)了單位的換算關(guān)系。4. 解：A、汽車?yán)宪嚨牧屯宪嚴(yán)嚨牧κ且粚ψ饔昧头醋饔昧?，大小相等，方向相反故A錯誤，B正確C、拖車在水平方向上受汽車對它的拉力和自身所受的阻力，勻速運動，汽車?yán)宪嚨牧Φ扔诘孛鎸ν宪嚨淖枇蔆錯誤D、汽車的牽引力等于拖車?yán)嚨牧由掀囀艿淖枇?，D錯誤故選B 汽車?yán)宪嚨牧屯宪嚴(yán)嚨牧κ且粚ψ饔昧头醋饔昧?，大小相等，方向相反拖車做勻速運動，是因為拖車在水平方向上受拉力和阻力，拉力等于阻力解決本題的關(guān)鍵知道作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上5. 【分析】F1表示運動員對跳板的壓力，F(xiàn)2表示跳板對運動員的彈力，它們是兩個物體間的相互作用，作用力與反作用力總是等大、反向、共線，作用在兩個不同物體上。本題要知道作用力與反作用力的特點，同時要注意與二力平衡相區(qū)分?！窘獯稹緼BCD.F1表示運動員對跳板的壓力，F(xiàn)2表示跳板對運動員的彈力，它們是兩個物體間的相互作用，故它們是作用力與反作用力的關(guān)系，故ACD錯誤，B正確。故選B。6. 解：AB、加速運動階段，顧客的加速度沿電梯斜向上，有豎直向上的分加速度，根據(jù)牛頓第二定律，電梯對他的支持力大于其重力，處于超重狀態(tài)；勻速運動階段，加速度為0，所以既不超重也不失重故AB錯誤C、D，勻加速運動階段，電梯對顧客的支持力豎直向上，靜摩擦力水平向右，兩者合力斜向右上方勻速運動階段，電梯對顧客的支持力豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，顧客對電梯作用力的方向先指向左下方，后豎直向下故C錯誤、D正確故選：D先分析顧客的運動情況：先加速，再勻速，加速度方向先沿電梯斜向上，后為零，利用牛頓第二定律對他進(jìn)行受力分析，就能得到解答應(yīng)用牛頓第二定律分析物體受力情況，是物理上常用方法，特別要抓住牛頓第二定律的矢量性，即加速度方向與合力方向相同，對分析受力很有好處7. 解；由題意知物體處于失重狀態(tài)，此人最大的舉力為F=mg=6010N=600N則由牛頓第二定律得，mg-F=ma，解得a=4m/s2方向向下故選：C 根據(jù)人在地面上最多能舉起質(zhì)量為60kg的物體，計算出人最大的舉力由牛頓第二定律求出人變速運動的電梯中能舉起的物體的最大質(zhì)量本題是應(yīng)用牛頓第二定律研究超重和失重的問題，關(guān)鍵抓住人的最大舉力是一定的8. 解：A、由題意結(jié)合圖象可知，在前4s內(nèi)加速向上運動，物體加速度向上，重物處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B、在4s至18s內(nèi)重物勻速運動，故既不超重也不失重，故B錯誤；C、在18s至22s內(nèi)重物向上減速，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D、由圖可知，物體向上加速時受到的最大力為50N，而勻速時受彈力為30N，故合力為20N；向上減速時，最小力為10N，故合力也為20N，由牛頓第二定律可知，加速度大小相同，故D正確故選：D明確物體的運動狀態(tài)可分析物體的受力情況和加速度情況，根據(jù)加速度的方向可明確物體是超重還是失重；再根據(jù)圖象確定物體在兩種情況下最大加速度的大小本題考查超重與失重的性質(zhì)，要注意明確物體受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分析物體加速度是解題的關(guān)鍵，同時要學(xué)會如何正確分析圖象9. 解：對A、B、C分別受力分析如圖，根據(jù)平衡條件，有：對A：F2=F1+mg對B：F1=F+mg對C：F=mg彈簧的彈力不能突變，因形變需要過程，繩的彈力可以突變，繩斷拉力立即為零當(dāng)繩斷后，A受力不變，仍然平衡，故aA=0；對B，繩斷后合力為F合=F1-mg=maB，aB=g方向豎直向上；故選A對細(xì)線剪短前后的A、B、C物體分別受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度考查了牛頓第二定律，繩和彈簧彈力的特點，瞬時對應(yīng)關(guān)系10. 【分析】根據(jù)v-t圖像求得物體在水平面上不受拉力和受到水平拉力作用的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求拉力和摩擦力大小。該題結(jié)合圖象考查牛頓第二定律，要理解圖象在物理學(xué)中具有非常重要的地位，本題將圖象與牛頓第二定律相結(jié)合，是道好題?！窘獯稹坑蓈-t圖像得，物體在水平面上不受拉力和受到水平拉力時的加速度根據(jù)牛頓第二定律得-Ff=ma1F-Ff=ma2聯(lián)立以上各式解得F=1.125N Ff=0.75N 故拉力與摩擦力大小之比為3：2故ABC錯誤，D正確。故選D。11. 解：小球受力如圖所示，由牛頓第二定律得：mAgtan=mAa，解得球的加速度為：a=gtan，方向水平向右，小球與車的運動狀態(tài)相同，車的加速度向右，因此車可能向右做加速運動，或向左做減速運動，故AD正確，BC錯誤。故選：AD。車和球一起運動，它們由共同的加速度，對小球受力分析，可以求得小球的加速度的大小，即為小車的加速度的大小，從而可以判斷小車可能的運動情況。對于多個物體的受力分析通常采用的方法就是整體法和隔離法，通過整體法求得加速度，再利用隔離法求物體之間的力的大小。12. 【分析】細(xì)線拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點和最低點，沿半徑方向上的合力提供向心力，在最高點速度為不為0，取決于在最高點的速度。解決本題的關(guān)鍵知道豎直平面內(nèi)圓周運動最高點和最低點，沿半徑方向上的合力提供向心力，以及繩子拉著小球在豎直平面內(nèi)運動，在最高點的臨界情況是拉力為0時，重力提供向心力?！窘獯稹緼.在最高點，由重力和繩子拉力的合力提供向心力，則有，所以向心力可以小于重力，可以大于或等于重力，故A正確；BD.當(dāng)小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運動經(jīng)過最高點時，繩子的拉力剛好為零時，重力提供向心力，則有解得：，此時的速度是物體做圓周運動在最高點的最小速度，故BD正確；C.由以上分析可知，若小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點速率是，故C錯誤。故選ABD。13. 【分析】 對物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系，然后結(jié)合圖象得出相關(guān)信息即可求解；本題關(guān)鍵是對滑塊受力分析，解出加速度與推力F的關(guān)系式，利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)思想解題。【解答】對物體受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得 :，計算得出:，由a與F圖線，得:，以上各式聯(lián)立得:，故BC正確；故AD錯誤；故選BC。14. 【分析】對a和b分別進(jìn)行受力分析，抓住繩中張力大小相等，a和b產(chǎn)生的加速度大小相等；解決此類問題關(guān)鍵是用好隔離法分別對物體進(jìn)行受力分析由牛頓第二定律求解，關(guān)鍵抓住兩者間聯(lián)系的物理一是繩中張力大小相等，二是加速度大小相等；【解答】對a而言有： 對b而言有：mg-T=ma因為T和T是同一根繩中的張力，故T=T，加速度a=a由可解得；;故AC錯誤；BD正確；故選BD。15. 解：ABC、做手拉手比力氣游戲時，一方對另一方有一個拉力作用，同時另一方也受到這一方對他的拉力，即物體間力的作用是相互的，兩個物體之間的作用力和反作用力，總是同時在同一條直線上，大小相等，方向相反。故C正確，AB錯誤；D、大人把小孩拉過來了的過程中，地面對大人的最大靜摩擦力一定大于地面對小孩的最大靜摩擦力。故D正確故選：CD力是物體對物體的作用，一個物體對別的物體施力時，也同時受到后者對它的作用力，作用力和反作用力總是相等的。手拉手比力氣游戲其實比的是雙方對地面的摩擦力，并不是他們的拉力。他們兩邊的拉力總是相等的，哪邊的靜摩擦力大，哪邊就會獲勝。16. （1）根據(jù)圖象求得小球下落時的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求得空氣阻力的大?。唬?）由題意求得反彈時的初速度和加速度，根據(jù)運動學(xué)公式求反彈的高度h掌握牛頓第二定律由加速度的大小，讀懂v-t圖象是正確解題的關(guān)鍵，不難屬于基礎(chǔ)題17. （1）對物體受力分析，受重力、拉力、支持力和滑動摩擦力，根據(jù)豎直方向的受力平衡，求得支持力，再求物體對地面的壓力（2）根據(jù)牛頓第二定律求解求出加速度，再由位移時間公式求物體4S內(nèi)的位移本題的關(guān)鍵是對物體受力分析后，運用正交分解法求解出合力，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度18. （1）對物體進(jìn)行受力分析，求出物體所受合力，根據(jù)牛頓第二定律求出物體運動的加速度；再根據(jù)速度時間關(guān)系求物體4s末的速度；（2）撤去外力后，物體在滑動摩擦力作用下做勻減速運動，由牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)勻變速運動的速度位移關(guān)系求解物體還能運動的距離解決本題的關(guān)鍵正確的對物體進(jìn)行受力分析得出物體運動的加速度，能理清物體的運動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解，本題易出錯的是認(rèn)為前后兩個運動過程中物體所受的摩擦力相等