高中物理 第4章 牛頓運動定律本章測評A 新人教版必修1

1、第四章測評A(基礎過關)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。其中第17題為單選題;第810題為多選題,全部選對得5分,選不全得2分,有選錯或不答的得0分)1.科學家關于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法不符合歷史事實的是()A.亞里士多德認為,必須有力作用在物體上,物體的運動狀態(tài)才會改變B.伽利略通過“理想實驗”得出結論:一旦物體具有某一速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠運動下去C.笛卡兒指出:如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動,既不停下來也不偏離原來的方向D.牛頓認為,物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質解析:

2、亞里士多德認為物體的運動需要力來維持,選項A錯誤;牛頓根據(jù)選項B中伽利略的正確觀點和選項C中笛卡兒的正確觀點,得出了選項D的正確觀點,選項B、C、D都正確。答案:A2.人在沼澤地上赤腳行走時容易下陷,但是如果人穿著滑雪板在上面走卻不容易下陷。下列說法中正確的是()A.赤腳時,人對沼澤面的壓力小于沼澤面對人的支持力B.赤腳時,人對沼澤面的壓力大于沼澤面對人的支持力C.穿著滑雪板時,人對沼澤面的壓力等于沼澤面對人的支持力D.穿著滑雪板時,人對沼澤面的壓力小于沼澤面對人的支持力解析:人對沼澤面的壓力和沼澤面對人的支持力是一對作用力和反作用力,由牛頓第三定律知,無論在什么狀態(tài)下,作用力和反作用力總是等

3、大反向,故C正確,A、B、D錯誤。答案:C3.中國三一重工的一臺62 m長的泵車,參與某次消防救火冷卻作業(yè),對泵車在水平路面上以加速度a做勻加速運動的過程,下列分析正確的是()A.泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的壓力C.開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性D.若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時,泵車的加速度將大于2a解析:泵車受到的重力和泵車對地面的壓力作用在兩個物體上,不可能是平衡力,選項A錯誤;輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的摩擦力,選項B錯誤;慣性只與質量有關,司機的慣性無法利用安全帶改變,選項C錯誤;2F牽-F阻=2(

4、F牽-F阻)+F阻2(F牽-F阻),當牽引力變?yōu)樵瓉淼?倍時,泵車所受的合力將大于原來的2倍,泵車的加速度將大于2a,選項D正確。答案:D4.蹦極是一種極限體育項目,可以鍛煉人的膽量和意志。運動員從高處跳下,彈性繩被拉展前做自由落體運動,彈性繩被拉展后在彈性繩的緩沖作用下,運動員下落一定高度后速度減為零。在這下降的全過程中,下列說法中正確的是()A.彈性繩拉展前運動員處于失重狀態(tài),彈性繩拉展后運動員處于超重狀態(tài)B.彈性繩拉展后運動員先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)C.彈性繩拉展后運動員先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)D.運動員一直處于失重狀態(tài)解析:彈性繩被拉展前做自由落體運動時,處于完全失重狀態(tài);

5、彈性繩拉展后到彈力大小等于重力大小之前,運動員受的合力向下,加速度向下,處于失重狀態(tài);當彈力大小大于重力大小時,運動員受的合力方向向上,加速度向上,處于超重狀態(tài),選項B正確。答案:B5.如圖所示,光滑的水平桌面上疊放著的A、B兩個物體,在一個水平向右的恒定的拉力F作用下,以共同的速度和加速度一起向右加速運動。則此時關于對B物體的受力分析,說法正確的是()A.B物體只受到豎直向上的支持力和重力B.B物體受到水平向右的拉力F和水平向左的滑動摩擦力C.B物體只受到重力、A物體的支持力和水平向右的靜摩擦力D.B物體受到水平向左的滑動摩擦力解析:因為A、B兩物體以共同的速度和加速度一起向右加速運動,故B

6、物體有向左滑動的趨勢,則此時對B物體進行受力分析可得,物體在豎直方向受向下的重力和豎直向上的支持力并平衡,水平方向上受向右的靜摩擦力作用,故選項C正確。答案:C6.導學號19970137如圖所示,與水平面夾角為30的固定斜面上有一質量m=1.0 kg的物體。細繩的一端摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧測力計相連。物體靜止在斜面上,彈簧測力計的示數(shù)為4.9 N。關于物體受力的判斷(g取9.8 m/s2),下列說法正確的是()A.斜面對物體的摩擦力大小為零B.斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面對物體的摩擦力大小為 N,方向沿斜面向上D.斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N,方向垂直

7、斜面向上解析:物體的重力下滑分量可知為4.9 N,彈簧拉力為4.9 N,物塊沿斜面方向受力平衡,所以摩擦力應為0。答案:A7.一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間關系的圖象是()解析:物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,根據(jù)牛頓第二定律,有當FfFfmax時,a=0;當FfFfmax時,F=ma+Ff,選項C正確。答案:C8.如圖所示,質量為m=1 kg的物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3,當物體運動的速度為10 m/s時,給物體施

8、加一個與速度方向相反的大小為F=2 N的恒力,在此恒力作用下(g取10 m/s2)()A.物體經10 s速度減為零B.物體經2 s速度減為零C.物體速度減為零后將保持靜止D.物體速度減為零后將向右運動解析:物體受到向右的滑動摩擦力,大小Ff=FN=G=3 N,根據(jù)牛頓第二定律得a= m/s2=5 m/s2,方向向右,物體減速到零所需時間t= s=2 s,選項A錯誤、B正確;減速到零后,因FFmax,物體將處于靜止狀態(tài),不再運動,選項C正確、D錯誤。答案:BC9.如圖所示,兩個質量分別為m1=1 kg、m2=4 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質彈簧測力計連接。兩個大小分別為F1=30 N

9、、F2=20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則達到穩(wěn)定狀態(tài)后,下列說法正確的是()A.彈簧測力計的示數(shù)是25 NB.彈簧測力計的示數(shù)是28 NC.在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度大小為7 m/s2D.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為13 m/s2解析:以m1、m2以及彈簧測力計為研究對象,則整體向右的加速度a=2 m/s2;再以m1為研究對象,設彈簧的彈力為F,則F1-F=m1a,則F=28 N,選項A錯誤、B正確;突然撤去F2的瞬間,彈簧的彈力不變,此時m2的加速度a=7 m/s2,選項C正確;突然撤去F1的瞬間,彈簧的彈力也不變,此時m1的加速度a=28 m/s2,選項D錯

10、誤。答案:BC10.如圖所示,甲圖為光滑水平面上質量為M的物體,用細線通過定滑輪與質量為m的物體相連,由靜止釋放,乙圖為同一物體M在光滑水平面上用細線通過定滑輪豎直向下受到拉力F的作用,拉力F的大小與m的重力相等,由靜止釋放,開始時M距桌邊的距離相等,則()A.甲、乙兩圖中M的加速度相等均為B.甲圖中M的加速度為aM=,乙圖中M的加速度為aM=C.乙圖中繩子受到的拉力較大D.甲圖中M到達桌邊用的時間較長,速度較小解析:對乙圖:F=Ma,又F=mg,故a=,對甲圖中的m:mg-FT=ma對甲圖中的M:FT=Ma解得a=,故A錯,B、C對;由x=at2,v2=2ax知x相同時,甲圖中M的加速度小,

11、時間長,速度小,D對。答案:BCD二、實驗題(本題共2小題,共16分。把答案填在題中的橫線上)11.(8分)如圖所示,在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中,某同學保持木板水平,調節(jié)盤和重物的總質量,使小車能拖動紙帶沿木板勻速運動,記下此時盤和重物的總質量m0、小車的總質量M。已知重力加速度為g。(1)在探究加速度與力的關系時,若測得盤和重物的總質量為m(mM),則小車所受的合外力為;當改變盤和重物的總質量重做實驗時,(選填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。(2)在探究加速度與質量的關系時,當改變小車的總質量時,(選填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。解析:(1)由題意知小車運動時受

12、的摩擦力為m0g。實驗中,因盤和重物的總質量為mM,故繩中的拉力大小可認為等于mg,因此小車受的合力為(m-m0)g;當改變盤和重物的總質量重做實驗時,小車受的摩擦力不變,所以不需要重新平衡摩擦力。(2)當改變小車的總質量時,小車受的摩擦力會發(fā)生變化,因此就得需要重新平衡摩擦力。答案:(1)(m-m0)g不需要(2)需要12.(8分)某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖如圖所示,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實驗中細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重力,小車運動加速度a可用紙帶上的點求得。(1)關于該實驗,下列

13、說法中正確的是。A.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高B.電火花計時器使用交流電源C.木板D的左端被墊高后,圖中細線應保持水平D.實驗中只要滿足小車的總質量遠大于砝碼和小桶的總質量,小車受的合力就認為等于砝碼和小桶的總重力(2)在“探究加速度與質量的關系”時,保持砝碼和小桶質量不變,改變小車質量m,分別測得小車的加速度a與對應的質量m數(shù)據(jù)如下表:次數(shù)12345小車的加速度a/(ms-2)1.251.000.800.500.40小車的質量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250小車質量的倒數(shù)m-1/kg-12.502.001.601.000.80利用上表數(shù)據(jù),

14、在坐標紙中選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系,作出直觀反映a與m關系的圖象。(3)上題中該小車受到的拉力F為 N。解析:(1)把木板D的左端適當墊高,即可平衡摩擦力,選項A正確;電火花計時器使用交流電源,選項B正確;木板D的左端被墊高后,圖中細線與木板平行,處于傾斜狀態(tài),選項C錯誤;實驗中平衡摩擦力后,若小車的總質量遠大于砝碼和小桶的總質量,小車受的合力就認為等于砝碼和小桶的總重力,選項D錯誤。(2)圖象如圖所示。(3)圖線的斜率表示小車受的合力,從圖線上取兩點,可得斜率k=0.5,即小車受的合力為0.5 N。答案:(1)AB(2)見解析圖(3)0.5三、解答題(本題共3小題,共34分。解答應寫

15、出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13.(10分)如圖所示,石拱橋的正中央有一質量為m的對稱楔形石塊,側面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g。若接觸面間的摩擦力忽略不計,則石塊側面所受彈力的大小為多少?解析:設楔形石塊側面所受彈力的大小為F,石塊受力如圖,根據(jù)力的平衡可得mg=2Fcos(90-)所以F=。答案:14.(10分)太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境,人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內部缺陷的晶體,生產出能承受強大拉力的細如蠶絲的金屬絲。假如未來的某天你乘坐飛船進行“微重力的體驗”行動,飛船由6 000 m的高空靜止下

16、落,可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài),你在這段時間里可以進行關于微重力影響的實驗,已知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為其重力的0.04,重力加速度g取10 m/s2,試求:(1)飛船在失重狀態(tài)下的加速度大小;(2)飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離。解析:(1)設飛船在失重狀態(tài)下的加速度為a,由牛頓第二定律得mg-Ff=ma又Ff=0.04mg,即mg-0.04mg=ma解得a=9.6 m/s2。(2)由x=at2得x=9.6252 m=3 000 m。答案:(1)9.6 m/s2(2)3 000 m15.導學號19970138(14分)質量為m=4 kg的小物塊靜止于水平地面上的A點,現(xiàn)用F=10 N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去,物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點,A、B兩點相距x=20 m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2,g取10 m/s2,求:(