新教材2023-2024學(xué)年高中物理第5章牛頓運(yùn)動定律測評

第5章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示,一蹦極愛好者正進(jìn)行蹦極。從愛好者跳出高臺直至最后在空中靜止下來的整個運(yùn)動過程中,下列說法正確的是()A.愛好者在加速下落過程中,其慣性增大B.愛好者離開高臺瞬間,其速度和加速度都為零C.愛好者第一次下落到最低點(diǎn)時,其處于超重狀態(tài)D.愛好者第一次從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的過程中,繩對愛好者的拉力大于愛好者對繩的拉力2.下列說法正確的是()A.當(dāng)火車加速離開車站時,它的慣性越來越大B.物體若不受任何力的作用,則一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C.物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變,則它的速度一定發(fā)生了變化D.國際單位制規(guī)定,在力學(xué)中力、質(zhì)量、時間為三個基本物理量3.(2023江蘇南通高一期末)如圖所示,完全相同的木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連接,在恒力F作用下向右做勻加速直線運(yùn)動,已知加速度大小為a,木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,在撤去恒力F的瞬間,木塊B的加速度大小為()A.a B.aμg C.a+μg D.a+2μg4.如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)的三根同種材料制成的固定粗糙細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周上最高點(diǎn),d點(diǎn)為圓周上最低點(diǎn)。每根桿上都套有一個小圓環(huán),三個同樣的圓環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放均沿桿下滑,用t1、t2、t3依次表示各環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時間,則()A.t1<t2<t3 B.t1>t2>t3C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。5.如圖所示,質(zhì)量m1=2kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量M=5kg的箱子B相連,箱子底板上放一質(zhì)量m2=1kg的物體C,不計定滑輪的質(zhì)量和一切阻力,在箱子加速下落的過程中,g取10m/s2,下列說法正確的是()A.物體A處于失重狀態(tài),加速度大小為10m/s2B.物體A處于超重狀態(tài),加速度大小為5m/s2C.物體C處于失重狀態(tài),對箱子的壓力大小為5ND.輕繩對定滑輪的作用力大小為60N6.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—時間圖像如圖所示,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∶1C.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∶17.一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,如圖所示。設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在這段時間內(nèi)小車可能是()A.向右做加速運(yùn)動 B.向右做減速運(yùn)動C.向左做加速運(yùn)動 D.向左做減速運(yùn)動8.如圖甲所示,一物塊在t=0時刻滑上一固定斜面,其運(yùn)動的vt圖像如圖乙所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量,則可求出()A.斜面的傾角B.物塊的質(zhì)量C.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度三、非選擇題:共60分?？忌鶕?jù)要求作答。9.(4分)如圖所示,A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動,這時彈簧長度為L1;若將A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動,此時彈簧長度為L2;若A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同,則L1(選填“<”“>”或“=”)L2。

10.(4分)如圖所示,質(zhì)量為m的物塊甲置于豎直放置在水平面上的輕彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然將質(zhì)量為2m的物塊乙無初速地放在物塊甲上,則在物塊乙放在物塊甲上瞬間,物塊甲、乙的加速度分別為a甲、a乙,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則a甲=,a乙=。

11.(6分)為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄?；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為m0,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m?；卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?。

(2)若取m0=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個是。

A.m1=5g B.m2=15gC.m3=40g D.m4=400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為。(用Δt1、Δt2、D、s表示)

12.(6分)如圖甲所示,某同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計時器、頻率50Hz的交流電源、紙帶等?；卮鹣铝袉栴}:甲乙(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=。(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)

(2)某次實(shí)驗(yàn)時,調(diào)整木板與水平面的夾角使θ=30°。接通電源,開啟打點(diǎn)計時器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖乙所示。圖中的點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)(每兩個相鄰的計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出)。重力加速度取9.80m/s2。可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

13.(10分)(2023上海黃浦高一期末改編)2022年11月29日,搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。若運(yùn)載火箭和飛船起飛時的總質(zhì)量為2.5×105kg,運(yùn)載火箭起飛時推動力為6.0×106N,運(yùn)載火箭發(fā)射塔高180m,g取10m/s2。(1)假如運(yùn)載火箭起飛階段推動力不變,忽略空氣阻力和運(yùn)載火箭質(zhì)量的變化,運(yùn)載火箭經(jīng)多長時間飛離發(fā)射塔?(保留一位有效數(shù)字)(2)這段時間內(nèi)飛船中質(zhì)量為70kg的航天員對座椅的壓力多大?14.(12分)如圖所示,水平傳送帶以大小為2m/s的速度運(yùn)動,傳送帶長AB=20m,若在其左端將一工件輕輕放在上面,工件被帶動傳送到右端,已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,g取10m/s2,求:(1)工件開始時的加速度a;(2)工件加速到2m/s時,運(yùn)動的位移大小;(3)工件由傳送帶左端運(yùn)動到右端的時間。15.(18分)一質(zhì)量m=0.4kg的電動遙控玩具車在水平地面上做直線運(yùn)動,其運(yùn)動的vt圖像的一部分如圖所示,已知0.4s以前玩具車做勻變速運(yùn)動,之后做變加速運(yùn)動直到速度最大,2s時刻關(guān)閉發(fā)動機(jī),玩具車開始做勻減速運(yùn)動直至最終停止,玩具車全過程中所受阻力恒定不變。(1)求關(guān)閉發(fā)動機(jī)后玩具車運(yùn)動的時間。(2)求勻加速階段玩具車的驅(qū)動力大小。(3)估算全過程玩具車行駛的位移大小。

第5章測評1.C2.C3.D設(shè)A、B的質(zhì)量均為m,對A、B整體由牛頓第二定律可得F2μmg=2ma,設(shè)彈簧彈力為F',對A由牛頓第二定律可得F'μmg=ma,解得F'=12F=m(a+μg),突然將恒力F撤去,撤去恒力的瞬間,彈簧彈力不變,對B由牛頓第二定律可得F'+μmg=ma',解得木塊B的加速度大小為a'=a+2μg,故選D4.A設(shè)細(xì)桿與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度a=gcosθμgsinθ,而位移s=2Rcosθ,根據(jù)s=12at2得t=4Rg-μgtanθ,即有t1<t5.BCD6.AD7.AD8.ACD由題圖乙可以求出物塊上升過程中的加速度大小a1=v0t1,下降過程中的加速度大小a2=v1t1,物塊在上升和下降過程中,由牛頓第二定律得mgsinθ+f=ma1,mgsinθf=ma2,由以上各式可求得sinθ=v0+v12t1g,滑動摩擦力f=m(v0-v1)2t1,9.解析A、B在粗糙水平面上運(yùn)動時,利用整體法和隔離法進(jìn)行研究,對A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律得a=FmA+mBμg;對物體B,根據(jù)牛頓第二定律得kxμmBg=mBa,解得x=mBFk(答案=10.解析只有物塊甲時,由平衡條件得kxmg=0,放上乙的瞬間,甲、乙具有相同的加速度,對甲、乙整體由牛頓第二定律得3mgkx=3ma,聯(lián)立解得a甲=a乙=a=23g答案23g211.解析(1)取下牽引砝碼,滑行器放在任意位置都不動,或取下牽引砝碼,輕推滑行器,數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt都相等。(2)本實(shí)驗(yàn)只有在滿足m?m0的條件下,才可以用牽引砝碼的重力近似等于對滑行器的拉力,所以D是不合適的。(3)由于擋光片通過光電門的時間很短,所以可以認(rèn)為擋光片通過光電門這段時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度,即有v1=DΔt1,v2=DΔt2,再根據(jù)運(yùn)動學(xué)方程v2答案(1)見解析(2)D(3)a=D12.解析(1)對鐵塊受力分析得mgsinθμmgcosθ=ma所以μ=gsin(2)根據(jù)逐差法求加速度a=[76.39-31.83-(31.83μ=gsinθ-ag答案(1)gsinθ-a13.解析(1)以運(yùn)載火箭和飛船整體為研究對象進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律得FMg=Ma解得a=F-MgM=6根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移公式有h=12at解得t=2ha=2(2)以航天員為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得Nmg=ma解得N=m(g+a)=70×(10+14)N=1680N由牛頓第三定律可知航天員對座椅的壓力為N'=N=1680N。答案(1)5s(2)1680N14.解析(1)工件被放在傳送帶上時初速度為零,相對于傳送帶向左運(yùn)動,受滑動摩擦力向右,大小為f=μmg,工件加速度a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2,方向水平向右。(2)工件加速到2m/s所需時間t0=va在t0時間內(nèi)運(yùn)動的位移s0=12at02=1(3)由于s0<20m,故工件達(dá)到與傳送帶同樣的速度后與傳送帶相對靜止,一起運(yùn)動至B端。工件做勻速運(yùn)動的時間t1=s-所以工件由傳送帶左端運(yùn)動到右端的時間t=t0+t1=11s。答案(1)1m/s2,方向水平向右(2)2m(3)11s15.解析(1)設(shè)2s后玩具車加速度大小為a2,據(jù)圖像得a2=Δv2Δt2設(shè)減速階段時間為t,