人教版高一物理必修一第四章 运动和力的关系夯基题及答案.docx
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人教版高一物理必修一第四章运动和力的关系夯基题及答案
2020秋人教版(2019)高中物理必修一第四章运动和力的关系夯基题及答案
(新教材)人教物理必修第一册第四章运动和力的关系
1、(双选)如图甲所示,质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,图乙中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是( )
2、下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.抛出去的物体,脱手后能继续向远处运动靠的是惯性
C.同一物体在地球上的惯性比在月球上的惯性大
D.物体在高速运动时不容易停下来,所以物体的速度越大,惯性越大
3、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,关于该操作环节,下列四种装置图中正确的是( )
4、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度为零时,它受到的合外力一定为零
B.物体运动的速度越大,它受到的合外力一定越大
C.物体受到的合外力越大,其速度变化一定越快
D.物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
5、由位移和时间求速度时,所用的关系为v=
,如果位移用米作单位,时间用秒作单位,得出的速度单位就是米每秒。
因此,我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时,也指它确定了物理量的单位之间的关系。
由此可以得出,弹簧的劲度关系的国际单位为( )
A.m/kg B.kg/m
C.m/N D.N/m
6、若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为( )
A.2xB.4x
C.8xD.16x
7、若货物随升降机运动的vt图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是( )
8、如图甲、乙分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。
下列说法正确的是( )
A.图甲中通过对小球在斜面运动的研究,合理外推得出小球自由落体运动是匀变速运动
B.图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验,可以减小小球重力,使时间测量更容易
C.图乙中实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D.图乙中在左侧斜面由静止释放小球,小球可运动到比释放点更高的位置
9、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动,推力随时间的变化如图所示,关于物体在0~t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的加速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的速度一直增大
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位,新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是( )
A.米、秒 B.秒、库
C.米、牛 D.牛、库
11、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3:
2,初速度之比为2:
3,它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行,直至停止,则它们( )
A.滑行中的加速度之比为2:
3
B.滑行的时间之比为1:
1
C.滑行的距离之比为4:
9
D.滑行的距离之比为3:
2
12、如图甲所示,质量为m=60kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示.g取10m/s2,由图像可知( )
A.t=0.5s时,他的加速度为3m/s2
B.t=0.4s时,他处于超重状态
C.t=1.1s时,他受到单杠的作用力的大小是620N
D.t=1.5s时,他处于超重状态
13、在水平轨道上行驶的火车车厢中的桌面上放有一个皮球,它能静止在桌面上,如果皮球相对于桌面向火车前进方向的乘客发生下列运动,试说明火车的运动状态发生了怎样的变化。
(1)皮球向前运动。
(2)皮球向右运动。
14、在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5kg,货物的质量m=1kg,无人机与货物间通过轻绳相连。
无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力,当无人机到达h=30m处速度恰好减为0。
不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)无人机加速上升时的加速度大小a;
(2)无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT;
(3)无人机加速上升的时间t。
15、将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂起来后,弹簧测力计的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为100N),之后将该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示,当逐渐增大拉力到43N时,物体刚好运动,物体运动之后只用40N的拉力就能保持向右匀速运动(g取10m/s2).求:
(1)物体的质量为多少千克?
物体与地面的最大静摩擦力为多大?
(2)物体与地面间的动摩擦因数为多大?
(3)如果将拉力改为60N,并且由静止拉物体运动,经过10s时物体的运动速度和位移各为多少?
2020秋人教版(2019)高中物理必修一第四章运动和力的关系夯基题及答案
(新教材)人教物理必修第一册第四章运动和力的关系
1、(双选)如图甲所示,质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,图乙中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是( )
解析:
物块的运动情况是先向上做减速运动,所受滑动摩擦力为μmgcosθ,方向沿斜面向下,达到最高点后由于μ>tanθ即mgsinθ<μmgcosθ,滑块不会向下滑动,而是保持静止,静摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsinθ,小于上滑时的摩擦力μmgcosθ,所以A、C正确.
答案:
AC
2、下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A.物体只有在静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.抛出去的物体,脱手后能继续向远处运动靠的是惯性
C.同一物体在地球上的惯性比在月球上的惯性大
D.物体在高速运动时不容易停下来,所以物体的速度越大,惯性越大
【答案】B
解析:
任何物体在任何情况下都有惯性,故A错误;抛出去的物体,脱手后能继续向远处运动靠的是惯性,故B正确;质量是决定惯性大小的唯一量度,故同一物体在地球上的惯性和在月球上一样,故C错误;惯性与速度大小无关,故D错误,故选B。
3、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,关于该操作环节,下列四种装置图中正确的是( )
【解析】选B。
依靠重力来平衡阻力,同时阻力包含纸带与打点计时器之间的摩擦,故操作为:
需要连上纸带,但是不能挂重物,把打点计时器所在的一端垫高,故B正确,A、C、D错误。
4、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度为零时,它受到的合外力一定为零
B.物体运动的速度越大,它受到的合外力一定越大
C.物体受到的合外力越大,其速度变化一定越快
D.物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
【答案】C
解析:
物体的速度为零与合外力并没有直接的关系,速度为零时,合外力也可以很大,故A错误;物体运动的速度大,可以是匀速直线运动,此时的合力是0,故B错误;根据牛顿第二定律,一个物体受到的合外力越大,说明他的加速度大,根据加速度的定义,也就是它的速度变化一定越快,故C正确;物体所受的合外力不为零时,物体也可以做减速运动,速度不一定增大,故D错误。
5、由位移和时间求速度时,所用的关系为v=
,如果位移用米作单位,时间用秒作单位,得出的速度单位就是米每秒。
因此,我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时,也指它确定了物理量的单位之间的关系。
由此可以得出,弹簧的劲度关系的国际单位为( )
A.m/kg B.kg/m
C.m/N D.N/m
【答案】D
解析:
根据胡克定律可知,F=kx,则可知,k=
,则可知k的单位为N/m;故D正确,A、B、C错误。
6、若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为( )
A.2xB.4x
C.8xD.16x
解析:
由牛顿第二定律可知,质量为m的物体的加速度为a=
,位移为x=
at2,整理可得x=
;2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,加速度为a′=
,位移为x′=
a′(2t)2,则可得x′=
=4x,故B正确,A、C、D错误.
答案:
B
7、若货物随升降机运动的vt图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是( )
解析:
由vt图像可知,升降机的运动过程为:
向下加速(失重:
FF>mg)→向上加速(超重:
F>mg)→向上匀速(F=mg)→向上减速(失重:
F答案:
B
8、如图甲、乙分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。
下列说法正确的是( )
A.图甲中通过对小球在斜面运动的研究,合理外推得出小球自由落体运动是匀变速运动
B.图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验,可以减小小球重力,使时间测量更容易
C.图乙中实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
D.图乙中在左侧斜面由静止释放小球,小球可运动到比释放点更高的位置
【答案】A
解析:
伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力得到作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量。
伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,得出小球自由落体运动是匀变速运动的结论,故A正确,B错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故C错误;图乙中在左侧斜面由静止释放小球,小球不可能运动到比释放点更高的位置,选项D错误,故选A。
9、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动,推力随时间的变化如图所示,关于物体在0~t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的加速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的速度一直增大
【答案】D
解析:
由题可知,物体的合力等于推力F,方向始终沿正方向,根据牛顿第二定律分析可知:
物体先从静止开始做加速直线运动,推力F减小时,其方向仍与速度相同,继续做加速直线运动,故C错误,D正确。
物体的合力等于推力F,推力先增大后减小,根据牛顿第二定律得知:
加速度先增大,后减小,选项A、B错误。
10、2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位,新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是( )
A.米、秒 B.秒、库
C.米、牛 D.牛、库
【答案】A
解析:
新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是米和秒,故A正确,B、C、D错误。
11、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3:
2,初速度之比为2:
3,它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行,直至停止,则它们( )
A.滑行中的加速度之比为2:
3
B.滑行的时间之比为1:
1
C.滑行的距离之比为4:
9
D.滑行的距离之比为3:
2
解析:
根据牛顿第二定律可得μmg=ma,所以滑行中的加速度为:
a=μg,所以加速度之比为11,A错误;根据公式t=
,可得
=
=
,B错误;根据公式v2=2ax可得
=
=
,C正确、D错误.
答案:
C
12、如图甲所示,质量为m=60kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示.g取10m/s2,由图像可知( )
A.t=0.5s时,他的加速度为3m/s2
B.t=0.4s时,他处于超重状态
C.t=1.1s时,他受到单杠的作用力的大小是620N
D.t=1.5s时,他处于超重状态
解析:
根据速度图像斜率表示加速度可知,t=0.5s时,他的加速度为0.3m/s2,A错误;t=0.4s时他向上加速运动,加速度方向竖直向上,他处于超重状态,B正确;t=1.1s时他的加速度为0,他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N,C错误;t=1.5s时他向上做减速运动,加速度方向向下,他处于失重状态,D错误.
答案:
B
13、在水平轨道上行驶的火车车厢中的桌面上放有一个皮球,它能静止在桌面上,如果皮球相对于桌面向火车前进方向的乘客发生下列运动,试说明火车的运动状态发生了怎样的变化。
(1)皮球向前运动。
(2)皮球向右运动。
答案:
见解析
解析:
(1)火车平稳行驶时,皮球和车厢保持相对静止状态,当火车减速时,皮球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以会突然向火车行驶的方向运动。
(2)皮球突然摆向火车行驶的右侧,说明此时火车是向左方拐弯,而皮球由于惯性,仍保持原来的运动状态,所以才表现为向右运动。
14、在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5kg,货物的质量m=1kg,无人机与货物间通过轻绳相连。
无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力,当无人机到达h=30m处速度恰好减为0。
不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)无人机加速上升时的加速度大小a;
(2)无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT;
(3)无人机加速上升的时间t。
答案:
(1)2m/s2
(2)12N (3)5s
解析:
(1)在加速上升过程中,根据牛顿第二定律可知
F-(M+m)g=(M+m)a
解得:
a=2m/s2
(2)对货物根据牛顿第二定律可知FT-mg=ma
解得FT=12N
(3)在上升过程中,先加速后减速,总位移为h=
at2+
,其中v=at,联立解得t=5s
15、将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂起来后,弹簧测力计的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为100N),之后将该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示,当逐渐增大拉力到43N时,物体刚好运动,物体运动之后只用40N的拉力就能保持向右匀速运动(g取10m/s2).求:
(1)物体的质量为多少千克?
物体与地面的最大静摩擦力为多大?
(2)物体与地面间的动摩擦因数为多大?
(3)如果将拉力改为60N,并且由静止拉物体运动,经过10s时物体的运动速度和位移各为多少?
解析:
(1)由题给图形可得G=80N=mg,故物体的质量m=8.0kg,物体受到的最大静摩擦力Ffm=43N.
(2)受力分析如图,可得:
FN=G=80N,
滑动摩擦力:
Ff=F=40N,
μ=
=
=0.5.
(3)由牛顿第二定律知:
F合=F-Ff=ma,
可得:
a=
=
m/s2=2.5m/s2
v=v0+at=2.5×10m/s=25m/s
x=v0t+
at2=
×2.5×102m=125m.
答案:
(1)8.0kg 43N
(2)0.5 (3)25m/s 125m