2021-2022学年新教材高中物理 第四章 牛顿运动定律测评（含解析）粤教版必修第一册.docx

1、第四章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列关于惯性的说法正确的是()A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小解析惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,A错误;惯性的大小仅取决于物体的质量,与其速度的大小无关,B错误;处于完全失重状态的物体,失去的不是重力,更不是质量,而是物体对悬挂物或支持物的弹力为零,C错误;乒乓球可以被快速抽杀

2、,是由于它的质量小,惯性小,D正确.答案D2.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物体对B物体的压力一定为零B.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力等于A物体受到的重力解析A、B两物体抛出以后处于完全失重状态,无论是上升还是下降,A物体对B物体的压力一定为零,A选项正确.答案A3.物理学中,把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv.关于动量的单位,下列各式错误的是()A.kgm/s

3、B.NsC.NmD.解析由p=mv知动量的单位为kgm/s,A正确;1Ns=1kgm/s2s=1kgm/s,B正确,C错误;由F=ma知质量m=,单位为,D正确.答案C4.物体静止在一固定在水平地面上的斜面上,下列说法正确的是()A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力C.物体所受重力和斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力D.物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力解析物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故A错误.物体和斜面间的摩擦力是一对作用力与反作用力,B正确.物体所受重力与物体受

4、的支持力,受力物体均为物体本身,故C错误.重力可以分解为沿斜面的力和垂直斜面向下的力,故D错误.答案B5.如图所示,两人分别用100 N 的力拉弹簧测力计的秤钩和拉环,则弹簧测力计的读数为()A.50 NB.0C.100 ND.200 N解析答案C6.如图所示,粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中()A.物体的加速度不断减小,速度不断增大B.物体的加速度不断增大,速度不断减小C.物体的加速度先增大后减小,速度先减小后增大D.物体的加速度先减小后增大,速度先增大后减小解析物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,开始时拉力F大于摩擦力,当F减小到等于

5、滑动摩擦力之前,合力减小,加速度减小,由于加速度方向与速度方向相同,所以速度增大;之后F小于摩擦力,F减小,合力增大,加速度增大,由于加速度的方向与速度方向相反,所以速度减小.所以物体的加速度先减小后增大,速度先增大后减小,故D正确.答案D7.一个原来静止的物体质量是7 kg,在14 N的恒力作用下开始运动,则5 s末的速度及5 s内通过的路程为()A.8 m/s25 mB.2 m/s25 mC.10 m/s25 mD.10 m/s12.5 m解析物体受力情况已知,由静止开始运动,在恒力的作用下产生恒定的加速度,所以它做初速度为零的匀加速直线运动.已知物体的质量和所受的恒力,根据牛顿第二定律公

6、式求出加速度,然后根据初速度为零的匀加速直线运动的公式,就可以求出5s末的速度和5s内通过的位移.a=m/s2=2m/s2,v=at=25m/s=10m/s,s=at2=225m=25m.答案C二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知Mm,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.细线上的拉力一定大于mgB.细线上的拉力一定小于MgC.细线上的拉力等于gD.天花板对定

7、滑轮的拉力等于(M+m)g解析设两物体运动的加速度大小均为a,细线上的拉力为T,分别对物体A和B进行受力分析并结合牛顿第二定律有,对A,Mg-T=Ma,对B,T-mg=ma,整理可得T=Mg-Ma=mg+ma,T=g.对定滑轮进行受力分析可知,天花板对定滑轮的拉力等于2T.故选项A、B正确.答案AB9.如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上,放着质量为2 kg的物体A,处于静止状态.若将一个质量为3 kg的物体B轻放在A上,g取10 m/s2,在轻放瞬间()A.B的加速度为0B.B对A的压力大小为30 NC.B的加速度为6 m/s2D.B对A的压力大小为12 N解析在B轻放在A上的瞬间,虽然速

8、度为0,但因A、B整体的合外力不为0,故加速度不为0,所以选项A错误.在物体B轻放在A上之前,轻弹簧处于压缩状态,设其压缩量为x,对A有kx=mAg;B轻放在A上之后,对整体有(mA+mB)g-kx=(mA+mB)a,对B有mBg-FN=mBa,解得a=6m/s2,FN=12N,根据牛顿第三定律可知,B对A的压力大小为12N,选项B错误,C、D正确.答案CD10.倾角为30的斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,力F随时间t变化的图像及物体运动的v-t图像如图所示,由图像中的信息可知(g取10 m/s2)()A.物体的质量m= kgB.物体的质量m= kgC.物体与斜面间的动摩擦因数=D.

9、物体与斜面间的动摩擦因数=解析设斜面的倾角为,物体在02s内做匀加速直线运动,由v-t图像的斜率得出加速度a1=m/s2=2m/s2,由F-t图像知在02s内F1=15N,由牛顿第二定律得F1+mgsin-f=ma1,26s内向下做匀减速直线运动,a2=m/s2=-1m/s2,F2=5N,由牛顿第二定律得F2+mgsin-f=ma2,解得m=kg,f=25N,故选项A正确,B错误;根据滑动摩擦力公式f=mgcos30,得=,故选项C错误,D正确.答案AD三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(6分)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探

10、究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出如图所示的a-F图像.(1)图线不过坐标原点的原因是.(2)本实验(选填“需要”或“不需要”)细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量.(3)由图像求出小车和传感器的总质量为kg.解析(1)a-F图像与横轴交点为(0.1,0),说明施加外力在0.1N之内时,小车和传感器没有加速度,说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力,因此不需要保证细沙和桶的质量远小于小车和传感器的总质量.(3)a-F图像斜率为,由图知图像斜率k=1,则小车和传感器的总质量为1kg.答案(1

11、)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)不需要(3)112.(6分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图,打点计时器每隔0.02 s打一个点.(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(保留两位有效数字)(2)有一位同学通过实验测量作出了图丙中的A图线,另一位同学通过实验测量作出了图丙中的B图线.试分析:A图线上部弯曲的原因是.B图线在纵轴上有截距的原因是.解析(1)因为xCE-xAC=a(2T)2,所以a=m/s=3.2m/s2(2)随着钩码质量不断增大,将不再满足“钩码质量远小于小车质量”这一要求.平衡摩擦力时,长

12、木板远离滑轮的一端垫得过高,导致形成斜面的倾角过大.答案见解析13.(12分)如图所示,水平面上放有质量均为m=1 kg的物块A和B(均视为质点),A、B与地面的动摩擦因数分别为1=0.4和2=0.1,相距l=0.75 m.现给物块A一初速度使之向物块B运动,与此同时给物块B一个F=3 N水平向右的力使其由静止开始运动,经过一段时间A恰好能追上B.求:(g取10 m/s2)(1)物块B运动的加速度大小;(2)物块A的初速度大小.解析(1)对B,由牛顿第二定律得F-2mg=maB解得aB=2m/s2.(2)设物块A经过t时间追上物块B,对物块A,由牛顿第二定律得1mg=maAsA=v0t-aAt

13、2sB=aBt2恰好追上的条件为v0-aAt=aBtsA-sB=l联立各式并代入数据解得t=0.5sv0=3m/s.答案(1)2 m/s2(3)3 m/s14.(14分)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.用特殊的测力仪器测出拉力和摩擦力,并绘制出摩擦力f随拉力F变化的图像,如图乙所示.已知木块质量为2 kg,g取10 m/s2.(1)求木块与长木板间的动摩擦因数.(2)若将实验中的长木板与水平方向成37角放置,将木块置于其上,木块在平行于木板的恒力F作用下,从静止开始向上做匀变速直线运动,沿斜面向上运动4 m,速度达到4

14、m/s,求此拉力F的大小.解析(1)设木块与木板间的动摩擦因数为,由图乙知木块受到的滑动摩擦力f=mg=4N解得=0.2.(2)设木块在斜面上的加速度为a,由v2=2as解得a=2m/s2对木块受力分析,由牛顿第二定律得F-mgsin-f=maFN-mgcos=0又f=FN,解得F=19.2N.答案(1)0.2(2)19.2 N15.(16分)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图像如图所示.g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)010 s内物体运动位移的大小.解析(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2,初速度为v20,末速度为,加速度为a2,则a2=-2m/s2设物体所受的摩擦力为f,根据牛顿第二定律得-f=ma2又f=mg解得=0.2.(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1,初速度为v10,末速度为,加速度为a1,则a1=1m/s2根据牛顿第二定律得F-f=ma1联立解得F=mg+ma1=6N.(3)方法一由匀变速直线运动位移公式得s=s1+s2=v10t1+a1+v20t2+a2=46m方法二根据v-t图像围成的面积得s=t1+v20t2=46m.答案(1)0.2(2)6 N(3)46 m