学年高中物理 第四章 牛顿运动定律单元练习2 新人教版必修1.docx
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学年高中物理第四章牛顿运动定律单元练习2新人教版必修1
第四章牛顿运动定律单元练习
一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）
1.
如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小（ ）
A.始终不变B.由小变大
C.由大变小D.由大变小再变大
2.雨滴在下降过程中，由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大．假设雨滴质量保持不变且下落距离足够长，则在它由静止开始下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.雨滴先加速后匀速B.雨滴先加速后减速最后匀速
C.雨滴加速度先增大，后减小到零D.雨滴加速度大小保持不变
3.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。
如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法中正确的是（ ）
A.图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B.图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D.图丙中，足球被踢起，说明脚对球的力大于球对脚的力
4.以下属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A.力B.质量C.米D.米每秒
5.
里约奥运会男子跳高决赛的比赛中，加拿大选手德劳因突出重围，以2米38的成绩夺冠．则（ ）
A.德劳因在最高点处于平衡状态
B.德劳因起跳以后在上升过程处于失重状态
C.德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
D.德劳因下降过程处于超重状态
二、多选题（题型注释）
6.
如图所示，轻杆与竖直支架间的夹角为θ，轻杆末端固定的质量为m的小球随小车一起沿水平方向运动，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是（ ）
A.轻杆对小球的作用力的大小可能为mg
B.轻杆对小球的作用力的方向一定是沿着杆向上的方向
C.若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，则加速度大小一定为gtanθ
D.若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，则轻杆对小球的作用力的大小一定大于mg
7.
如图所示，甲乙两物体静止在光滑水平面上，甲、乙间接触面粗糙，现将水平向右的恒定拉力F作用在甲物体上，可能出现的现象是（ ）
A.乙物体相对地面仍保持静止状态
B.乙物体的加速度大于甲物体的加速度
C.乙物体的速度与F的大小成正比
D.一段时间后甲物体从乙物体右侧滑出
8.如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是（ ）
A.
+
B.
C.
D.
9.如图，水平面上从B点往左都是光滑的，从B点往右都是粗糙的．质量分别为M和m的两个小物块甲和乙（可视为质点），与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止．设静止后两物块间的距离为s，甲运动的总时间为t1、乙运动的总时间为t2，则以下说法中正确的是（ ）
A.若M=m，μ甲=μ乙，则s=L
B.若μ甲=μ乙，无论M、m取何值，总是s=0
C.若μ甲＜μ乙，M＞m，则可能t1=t2
D.若μ甲＜μ乙，无论M、m取何值，总是t1＜t2
10.在拔河比赛中，下列各因素对获胜最有利的是（ ）
A.对绳的拉力大于对方B.质量大于对方
C.手对绳的握力大于对方D.对地面的最大静摩擦力大于对方
11.粗糙水平地面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则（ ）
A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
B.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
D.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
12.下列说法错误的是（ ）
A.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大
B.小球在做自由落体运动时，惯性不存在了
C.把一物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力
D.物体的惯性仅与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小
三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）
13.某同学设计了如甲、乙两图所示的实验装置来探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
（1）（填“甲”或“乙”）______实验装置比较好，原因是______
（2）该同学选择比较理想的实验装置后，平衡摩擦力后，打出了一条纸带如图丙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车经过计数点“2”的瞬时速度v=______m/s，加速度a=______m/s2 （结果保留两位有效数字）
（3）在实验误差允许范围内，当小车的质量不变时，小车的加速度与小车的合外力满足图______的关系。
四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
14.某人在地面上最多能举起质量为80kg的重物，当此人站在以a=10m/s2的加速度加速上升的升降机中时，又最多能举起质量为多少千克的重物？
（取g=10m/s2）
15.如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.6．（g取l0m/s2）
（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离。
（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止。
答案和解析
【答案】
1.A2.A3.B4.C5.B6.AD7.CD
8.AD9.BC10.BD11.AD12.ABC
13.甲；甲图通过拉力传感器能够准确得到小车受到的拉力大小，不需像乙图那样要使小车的总质量远远大于钩码的质量才能近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力；0.36；0.16；A
14.解：
设此人的最大举力为F，由题意得：
F=mg=800N ①
设此人在升降机中最多能举起质量为m’千克的重物，根据牛顿对大定律得：
F-m′g=m′a ②
联立①、②式并代入数据解得：
m′=40kg
答：
最多能举起质量为40千克的重物．
15.解：
（1）若木板固定，小滑块在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：
a=μ2g=6m/s2
所以小滑块在木板上滑过的距离为：
x=
=
m=3m；
（2）根据牛顿第二定律得：
对m：
a1=μ2g=6m/s2
对M：
Ma2=μ2mg-μ1（m+M）g
代入数据解得：
a2=1.5m/s2
当速度相等时相对静止，则有：
v0-a1t=a2t
解得：
t=0.8s。
答：
（1）若木板固定，小滑块在木板上滑过的距离为3m。
（2）若木板不固定，小滑块自滑上木板开始0.8s相对木板处于静止。
【解析】
1.解：
设物体与接触面的动摩擦力因数为μ，在水平面上运动时有：
a1=
=
-μg
对m1进行受力分析则有：
T1-μm1g=m1a1=
-μm1g
所以T1=
。
在斜面上有：
a2=
对m1进行受力分析则有：
T2-μm1gcosθ-m1gsinθ=m1a2
解得T2=
。
竖直向上运动运动时有：
a3=
对m1进行受力分析则有：
T3-m1g=m1a3
解得：
T3=
．所以绳子的拉力始终不变，故A正确，BCD错误。
故选：
A
先对整体进行受力分析求出整体加速度，再对m1进行受力分析，根据牛顿第二定律求出细线上的弹力，m1的加速度和整体加速度相同。
本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要灵活选择研究对象，注意整体法和隔离法的应用。
2.解：
雨滴下落过程中受到重力和阻力作用．根据牛顿第二定律有：
mg-f=ma，雨滴由静止开始下落的过程中，速度先增大，阻力f随之变大，则加速度a变小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减为零后开始做匀速运动，故A正确，BCD错误；
故选：
A
雨滴下落过程中受到重力和空气阻力作用，空气阻力随着速度的增大而增大．根据牛顿第二定律分析雨滴下落过程加速度变化情况和运动情况．
本题考查牛顿第二定律的应用，根据雨滴的受力情况分析加速度变化再分析运动情况，本题与汽车的起动，要抓住阻力的变化情况来进行动态分析．
3.解：
A、静止在草地上的足球受到的弹力的施力物体是地面，而重力的施力物体是地球，可知弹力不是重力，故A错误；
B、静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力，是因为地面发生形变，故B正确；
C、静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故C错误；
D、脚对球的力与球对脚的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等方向相反。
故D错误。
故选：
B
力的作用效果：
一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；弹力产生的条件是接触且发生弹性形变。
作用力与反作用力总是大小相等方向相反。
本题以体育比赛为载体考查相关的物理知识，注重了物理和生活的联系，考查了学生学以致用的能力。
要注意理解弹力的产生以及性质。
4.解：
A、力是物理量，不是物理量的单位．故A错误；
B、质量是物理量，不是物理量的单位．故B错误；
C、米是长度的单位，是七个基本单位之一．故C正确；
D、米每秒是速度的单位，是导出单位，故D错误．
故选：
C
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．
5.解：
ABD、无论是上升过程还是下落过程，还是最高点，运动员的加速度始终向下，所以他处于失重状态，故AD错误，B正确；
C、起跳时运动员的加速度的方向向上，地面对他的支持力大于他受到的重力．故C错误；
故选：
B
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；
当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；
地面对他的支持力与他对地面的压力为一对作用力与反作用力．
本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了．
6.解：
A、当小车匀速运动时，小球做匀速运动，轻杆对小球的作用力与其重力平衡，则轻杆对小球的作用力的大小为mg，方向竖直向上，故A正确．
B、轻杆对小球的作用力的方向与小车的加速度有关，若小车的加速度大小为gtanθ，方向水平向左时，轻杆对小球的作用力的方向沿着杆向上的方向，若a≠gtanθ时，轻杆对小球的作用力的方向并不沿着杆向上的方向，故B错误．
CD、对小球受力分析，受重力和杆的弹力F，如图；
小球向左做加速运动，根据牛顿第二定律，有：
Fx=ma
Fy-mg=0
故轻杆对小球的作用力大小F=
=m
＞mg，方向斜向左上方，F与竖直方向的夹角设为α，则：
tanα=
=
；即有a=gtanα
可知，加速度大小不一定为gtanθ，故C错误，D正确．
故选：
AD
轻杆对小球的作用力与小球的运动状态有关，当小球随小车匀速运动时合力为零，根据二力平衡求轻杆对小球的作用力大小和方向．若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律列式研究加速度和轻杆对小球的作用力的大小．
本题关键是要明确杆的弹力与细线的弹力不同，杆的弹力可以与杆平行，也可以与杆不平行，可以是拉力，也可以是支持力．
7.解：
A、对乙物体受力分析，根据牛顿第二定律可知，乙的最大加速度为a=
，此时整体根据牛顿第二定律可知F=（m甲+m乙）a=
，此时甲乙刚好发生滑动，当F＜
，甲乙一起加速运动，保持相对静止，当F＞
，甲乙发生相对滑动，甲的加速度大于乙的加速度，故AB错误
C、当F＜
，甲乙一起加速运动，根据v=at可知，乙物体的速度与F的大小成正比，故C正确；
D、当F＞
，甲乙发生相对滑动，甲的加速度大于乙的加速度，一段时间后甲物体从乙物体右侧滑出，故D正确
故选：
CD
甲乙两物体在拉力作用下向右加速运动，当拉力较小时，无相对滑动一起加速运动，当F较大时，甲乙两物体发生相对滑动，最终甲从乙的右侧脱离，即可判断
本题主要考查了对物体的运动分析和受力分析，关键是抓住甲乙物体刚好发生相对滑动的条件，即可判断
8.解：
若木块沿着传送带的运动是一直加速，根据牛顿第二定律，有
μmg=ma ①
根据位移时间公式，有
L=
at2 ②
由①②解得
t=
，
若木块沿着传送带的运动是先加速后匀速，根据牛顿第二定律，有
μmg=ma③
根据速度时间公式，有
v=at1 ④
根据速度位移公式，有
v2=2ax1 ⑤
匀速运动过程，有
L-x1=vt2 ⑥
由③④⑤⑥解得
t=t1+t2=
，
如果物体滑到最右端时，速度恰好增加到v，根据平均速度公式，有
L=v平均t=
t
故t=
，
故选：
AD
木块沿着传送带的运动可能是一直加速，也可能是先加速后匀速，对于加速过程，可以先根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解运动时间．
本题关键是将小滑块的运动分为两种情况分析，一直匀加速或先匀加速后匀速，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解．
9.解：
A、由动能定理可知：
-μmgx=0-
mv2；若M=m，μ甲=μ乙，则两物体在粗糙地面上滑动的位移相同，故二者的距离为零；故A错误；
B、由动能定理可知：
-μmgx=0-
mv2；解得：
x=
，滑行距离与质量无关，故若μ甲=μ乙，无论M、m取何值，总是s=0；故B正确；
C、两物体在粗糙斜面上的加速度a=μg，则从B点运动到停止的时间t=
=
，若μ甲＜μ乙，则t甲
t乙；因乙离B点较远，故可能有t1=t2；故C正确，D错误；
故选：
BC．
根据动能定理可得出位移与动摩擦因数以及质量之间的关系，从而明确二者的距离；再根据牛顿第二定律明确加速度关系，根据速度公式可分析时间关系．
本题考查动能定理及牛顿第二定律综合应用，要注意明确物体的运动过程以及受力情况，能正确应用所学的物理规律分析求解．
10.解：
拔河比赛中，甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力大小相等，当拉力大于某队最大静摩擦力时，该队发生移动，可知取决于比赛胜利的因素是对地面的最大静摩擦力的大小；在粗糙程度相同的情况下，质量大于对方可以增大最大静摩擦力对获胜是有利的．故B、D正确，A、C错误．
故选：
BD．
在拔河比赛中，根据牛顿第三定律可知，两队相互间的拉力大小相等，比赛的胜利的是取决于对地面的最大静摩擦力．
解决本题的关键掌握牛顿第三定律，知道当拉力大于最大静摩擦力时，该队会发生移动．
11.解：
AC、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力，故C错误，A正确；
B、木箱所受的拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B错误；
D、箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力，D正确；
故选：
AD．
由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失．
本题考查牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别，不能合成．
12.解：
A、惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，惯性大小与速度无关，故A错误；
B、惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，任何物体在任何情况下都有惯性，故B错误；
C、把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体具有惯性，保持原来的运动状态，不是受到一个向上的推力，故C错误；
D、物体的惯性的唯一量度是质量，质量大的惯性大，质量小的惯性小，故D正确；
本题选错误的，故选：
ABC
惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．
惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．
13.．解：
（1）因为甲图通过拉力传感器能够准确得到小车受到的拉力大小，不需像乙图那样要使小车的总质量远远大于钩码的质量才能近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力，所以甲实验装置较好，
（2）由于每5个点取一个点，相邻计数点间的时间间隔：
t=0.02×5=0.1s，
小车经过计数点“2”的瞬时速度：
v=
=
=0.36m/s，
由△x=at2可知，加速度：
a=
=
=0.16m/s2；
（3）在实验误差允许范围内，当小车的质量不变时，小车的加速度与小车的合外力成正比，图象是过原点的直线，故A正确。
故选：
A
故答案为：
（1）甲；甲图通过拉力传感器能够准确得到小车受到的拉力大小，不需像乙图那样要使小车的总质量远远大于钩码的质量才能近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力；
（2）0.36；0.16；（3）A。
（1）甲图通过拉力传感器能够准确得到小车受到的拉力大小，不需像乙图那样要使小车的总质量远远大于钩码的质量；
（2）做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，据此求出打2时的速度；应用匀变速直线运动的推论：
△x=at2求解加速度；
（3）在实验误差允许范围内，当小车的质量不变时，小车的加速度与小车的合外力成正比。
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的公式，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，明确实验原理，正确理解实验中具体操作的含义，加强基本物理规律在实验中的应用。
14.根据人在地面上最多能举起质量为80kg的物体，计算出人最大的举力．由牛顿第二定律求出人变速运动的电梯中能举起的物体的最大质量．
本题是应用牛顿第二定律研究超重和失重的问题，关键抓住人的最大举力是一定的．
15.
（1）若木板固定，根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据位移速度关系求解小滑块在木板上滑过的距离；
（2）根据牛顿第二定律解得二者的加速度大小，当速度相等时相对静止，根据速度关系列方程求解。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
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