牛頓運(yùn)動定律章末檢測卷

章末檢測卷(四)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題4分．每小題給出的選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求．)1．在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運(yùn)動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”這個觀點(diǎn)的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是()A．亞里士多德、伽利略B．伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦D．亞里士多德、牛頓答案B2．關(guān)于慣性，下列說法正確的是()A．在宇宙飛船內(nèi)，由于物體完全失重，所以物體的慣性消失B．跳遠(yuǎn)運(yùn)動員助跑是為了增大速度從而增大慣性C．物體在月球上的慣性只是它在地球上的eq\f(1,6)D．質(zhì)量是物體慣性的量度，慣性與速度及物體的受力情況無關(guān)答案D解析物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)、所處的位置無關(guān)，選項(xiàng)A、B、C錯誤，選項(xiàng)D正確．3．2022年6月11日，“神飛船成功發(fā)射，設(shè)近地加速時，飛船以5g的加速度勻加速上升，g為重力加速度．則質(zhì)量為m的宇航員對飛船底部的壓力為()A．6mgB．5mgC．4mgD．mg答案A解析對宇航員由牛頓運(yùn)動定律得：FN－mg＝ma，得FN＝6mg，再由牛頓第三定律可判定A項(xiàng)正確．4．如圖1所示，靜帶上有一木塊M正以速度v勻速下滑，滑到傳送帶正中央時，傳送帶開始以速度v勻速斜向上運(yùn)動，則木塊從A滑到B所用的時間與傳送帶始終靜止不動時木塊從A滑到B所用的時間比較()圖1A．兩種情況相同B．前者慢C．前者快D．不能確定答案A5．輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時彈簧伸長了4cm.若將重物向下拉1cm后放手，則重物在剛釋放的瞬間的加速度是()A．m/s2B．m/s2C．10m/s2D．m/s2答案A解析設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧的.平衡時：mg＝kx1，將重物向下拉1cm，由牛頓第二定律得：k(x1＋x2)－mg＝ma，聯(lián)立解得：a＝m/s2，選項(xiàng)A正確．6．如圖2所示，小球端，放在傾角為α的光滑斜面上，用力將斜面在水平桌面上緩慢向左移動，使小球緩慢上升(最高點(diǎn)足夠高)，那么在斜面運(yùn)動的過程中，細(xì)繩的拉力將()A．先增大后減小圖2B．先減小后增大C．一直增大D．一直減小答案B解析小球受力如圖所示，拉力F與支持力FN的合力與重力G等大、反向，且FN的方向不變，可見，在斜面緩慢向左運(yùn)動時，繩的拉力F先減小后增大．7．如圖3所示，小車輪，跨過定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧測力計上，彈簧測力計下端固定在小車上．開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)小車沿水平方向運(yùn)動時，小球恰能穩(wěn)定在圖中虛線位置，下列說法中正確的是()圖3A．小球處于超重狀態(tài)，小車對地面壓力大于系統(tǒng)總重力B．小球處于失重狀態(tài)，小車對地面壓力小于系統(tǒng)總重力C．彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，但小球既不超重也不失重D．彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，小車一定向右勻加速運(yùn)動答案C解析小球穩(wěn)定在題圖中虛線位置車有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小車既可以向右勻加速運(yùn)動，也可以向左勻減速運(yùn)動，故C項(xiàng)正確．8．如圖4所示，在光滑有一物體A，通過繩子與物體B相連，假設(shè)繩子的質(zhì)量以及繩子與定滑輪之間的摩擦力都可以忽略不計，繩子不可伸長．如果mB＝3mA，則繩子對物體A的拉力大小為()圖4A．mBg\f(3,4)mAgC．3mAg\f(3,4)mBg答案B解析對A、力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得mBg＝(mA＋mB)a，對物體A，設(shè)繩的拉力為F，由牛頓第二定律得，F(xiàn)＝mAa，解得F＝eq\f(3,4)mAg，故B正確．二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題5分．每小題給出的選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)9．物體靜止在斜面上，以下的幾種分析中正確的是()A．物體所受到靜摩擦力的反作用力是物體對斜面的摩擦力B．物體所受重力沿垂直斜面方向的分力就是物體對斜面的壓力C．物體所受重力的反作用力就是斜面對它的靜摩擦力和支持力這兩個力的合力D．物體所受支持力的反作用力就是物體對斜面的壓力答案AD10．如圖5所示，電一個彈簧測力計，其下端掛了一個重物，電梯勻速直線運(yùn)動時，彈簧測力計的示數(shù)為10N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N，關(guān)于電梯的運(yùn)動，以下說法正確的是(g取10m/s2)()A．電梯可能向上加速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2圖5B．電梯可能向下加速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2C．電梯可能向上減速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2D．電梯可能向下減速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2答案BC解析由電梯做勻彈簧測力計的示數(shù)為10N，可知重物的重力為10N，質(zhì)量為1kg；當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N時，則重物受到的合力為2N，方向豎直向下，由牛頓第二定律得物體產(chǎn)生向下的加速度，大小為2m/s2，因沒有明確電梯的運(yùn)動方向，故電梯可能向下加速，也可能向上減速，故選B、C.11．將物體豎直向上拋出，假設(shè)運(yùn)動過程中空氣阻力不變，其速度—時間圖象如圖6所示，則()A．上升、下降過程中加速度大小之比為11∶9B．上升、下降過程中加速度大小之比為10∶1圖6C．物體所受的重力和空氣阻力之比為9∶1D．物體所受的重力和空氣阻力之比為10∶1答案AD解析上升、下降過程中加速度a上＝11m/s2，a下＝9m/s2，由牛頓第二定律得：mg＋F阻＝ma上，mg－F阻＝ma下，聯(lián)立解得：mg∶F阻＝10∶1，A、D正確．12.如圖7所示，一由落下，在與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸直至速度為零的過程中，關(guān)于小球的運(yùn)動狀態(tài)，下列幾種描述中正確的是()A．接觸后，小球做減速運(yùn)動，加速度的絕對值越來越大，速度越來越小，最后等于零B．接觸后，小球先做加減速運(yùn)動，其速度先增加后減小直到為零圖7C．接觸后，速度為零的地方就是彈簧被壓縮最大之處，加速度為零的地方也是彈簧被壓縮最大之處D．接觸后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方答案BD解析從小球下觸開始，一直到把彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧彈力與小球重力相等的位置是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，之前重力大于彈力，之后重力小于彈力，而隨著小球向下運(yùn)動，彈力越來越大，重力恒定，所以之前重力與彈力的合力越來越小，之后重力與彈力的合力越來越大，且反向(豎直向上)．由牛頓第二定律知，加速度的變化趨勢和合力的變化趨勢一樣，而在此過程中速度方向一直向下．三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分)13．(6分)如圖8甲為打點(diǎn)計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是s，A與各點(diǎn)之間的距離如圖所示，單位是cm，紙帶的加速度是________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)，在驗(yàn)證質(zhì)量一定時加速度a和合外力F的關(guān)系時，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a—F圖象，其原因是____________________________．圖8答案平衡摩擦力過度解析a的計算利用逐差法．a(chǎn)＝eq\f(xDE－xAB＋xEF－xBC＋xFG－xCD,9T2)＝eq\f(xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD,9T2)＝eq\f(xAG－xAD－xAD,9T2)＝eq\f－2×,9××10－2m/s2≈m/s214．(6分)某探究學(xué)習(xí)要驗(yàn)證“牛頓運(yùn)動定律”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖9所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)．圖9(1)該實(shí)驗(yàn)中小________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？________(選填“需要”或“不需要”)(2)實(shí)驗(yàn)獲得：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和2的中心距離為x.某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是________________．答案(1)等于不需要(2)F＝eq\f(Ml2,2x)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))解析(1)由于力傳感器顯示拉力的大小，而拉力的大小就是小車所受的合力，故不需要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．(2)由于擋光板的故小車在光電門1處的速度v1＝eq\f(l,t1)，在光電門2處的速度為v2＝eq\f(l,t2)，由veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2ax，得a＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2x)＝eq\f(1,2x)(eq\f(l2,t\o\al(2,2))－eq\f(l2,t\o\al(2,1)))．故驗(yàn)證的關(guān)系式為F＝Ma＝eq\f(M,2x)(eq\f(l2,t\o\al(2,2))－eq\f(l2,t\o\al(2,1)))＝eq\f(Ml2,2x)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))．四、計算題(本題共4小題，共36分．要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)15．(12分)太空是高真空、強(qiáng)輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實(shí)驗(yàn)室制造出沒有內(nèi)部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強(qiáng)大拉力的細(xì)如蠶絲的金屬絲．假如未來的某天你乘坐飛船進(jìn)行“微重力的體驗(yàn)”行動，飛船由6000m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)25s之久的失重狀態(tài)，你在這段時間里可以進(jìn)行關(guān)于微重力影響的實(shí)驗(yàn)．已知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的倍，重力加速度g取10m/s2，試求：(1)飛船在失重狀態(tài)下的加速度大?。?2)飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離．答案(1)m/s2(2)3000m解析(1)設(shè)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＝即mg－＝ma解得a＝m/s2(2)由x＝eq\f(1,2)at2得x＝eq\f(1,2)××252m＝3000m.16.(12面上有一個質(zhì)量為kg的物體，物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動.10s后拉力大小減小為F/3，并保持恒定．該物體的速度圖象如圖10所示(取g＝10m/s2)．求：(1)物體所受到的水平拉力F的大??；(2)該物體與地面間的動摩擦因數(shù)．圖10答案(1)9N(2)解析(1)物體的運(yùn)動分為兩個過程，由圖可知兩個過程加速度分別為：a1＝1m/s2，a2＝－m/s2物體受力如圖甲、乙所示：甲乙對于兩個過程，由牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1eq\f(F,3)－Ff＝ma2聯(lián)立以上二式解得：F＝9N，F(xiàn)f＝5N(2)由滑動摩擦力公式得：Ff＝μFN＝μmg解得μ＝17．(12分)如圖1為M＝1kg的長木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0＝3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板，帶動木板向前滑動．已知滑圖11塊與木板上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝，重力加速度g取10m/s2，木板足夠長．求：(1)滑塊在木板上滑動過程中，長木板受到的摩擦力大小和方向；(