人教版必修一第四章牛顿运动定律单元练习题.docx

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人教版必修一第四章牛顿运动定律单元练习题

2019年人教版必修一第四章牛顿运动定律单元练习题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

评卷人

得分

一、单选题

1．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（　　）

A．2－

B．

C．

D．

2．如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜，现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳a竖直，在此过程中

A．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大

B．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小

C．a上的张力先增大后减小，b上的张力逐渐减小

D．a上的张力先减小后增大，b上的张力逐渐增大

3．如图所示，物体A和B叠放在固定光滑斜面上，A、B的接触面与斜面平行，当A、B以相同的速度沿斜面向上运动时，关于物体A的受力个数，正确的是（　　）

A．2B．3

C．4D．5

4．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。

物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。

在从A到B的过程中，物块（）

A．加速度逐渐减小

B．经过O点时的速度最大

C．所受弹簧弹力始终做正功

D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

5．甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。

在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示。

在这段时间内

A．汽车甲的平均速度比乙大

B．汽车乙的平均速度等于

C．甲乙两汽车的位移相同

D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大

评卷人

得分

二、多选题

6．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。

t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取g=10m/s2。

由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg

B．2s~4s内，力F的大小为0.4N

C．0~2s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

7．如图所示，物体a、b用一根不可伸长的细线相连，再用一根轻弹簧跟a相连，弹簧上端固定在天花板上，已知物体a、b的质量相等。

当在P点处剪断绳子的瞬间

A．物体a的加速度大小为零

B．物体a的加速度大小为g

C．物体b的加速度大小为零

D．物体b的加速度大小为g

8．如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则：

（  ）

A．当F>

时，木板便会开始运动

B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

C．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动

评卷人

得分

三、实验题

9．如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。

所用器材有：

铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。

回答下列问题：

（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=______（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。

接通电源。

开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。

多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。

图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。

重力加速度为9.8m/s2。

可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________（结果保留2位小数）。

评卷人

得分

四、解答题

10．真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g．

（1）油滴运动到B点时的速度；

（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．

评卷人

得分

五、填空题

11．做匀减速直线运动的物体经

后停止，若在第

内的位移是

，则最后

内的位移是__________

．

12．在绕地球做圆周运动的太空实验舱内，下列可正常使用的仪器有_____

A．温度计B．天平C．水银气压计D．摆钟E．秒表

13．如图所示,质量分别为2m和m的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间,A、B两球的加速度大小分别为aA=______m/s2；aB=______m/s2（g=10m/s2）

14．如图，木杆的质量为M，在剪断细线的同时，一只质量为m的猴子以加速度a匀加速向上爬，木杆的加速度为________

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：

，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：

，

，又

，得摩擦力为：

，联立解得：

，故选C.

2．C

【解析】

对小球进行受力分析，如图所示。

mg的对角不变，设为γ，设Fa的对角为α，Fb的对角为β，在缓慢转动的过程中，小球始终处于平衡状态，由正弦定理得：

；α角由钝角减小至直角，再变为锐角，sinα先逐渐增大后减小，可得Fa先逐渐增大，后减小。

β角由直角增加至平角，sinβ逐渐减小，可得，Fb逐渐减小。

故ABC错误，D正确。

故选D。

点睛：

本题考查了共点力的平衡问题，弄清楚圆环转动过程中细绳和小球所处的状态是解答本题的关键，通过列式进行动态变化分析；此题圆环顺时针旋转900等效于重力mg逆时针旋转900。

3．B

【解析】

试题分析：

因斜面光滑，则上滑的加速度为gsinθ，此时物体A受重力、斜面的支持力和B对A的压力作用，故选B.

考点：

牛顿第二定律的应用.

4．D

【解析】

【详解】

由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A到B过程中根据动能定理可得

，即

，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确．

5．A

【解析】

试题分析：

因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据

可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A正确，C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于

，选项B错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D错误。

考点：

v-t图象及其物理意义

6．AB

【解析】

【详解】

结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg，2-4s内的力F为0.4N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.

7．BD

【解析】

A、B、设ab物体的质量为m，剪断细线前，对ab整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故F=2mg；再对物体a受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体a受到的力的合力等于mg，向上，根据牛顿第二定律得A的加速度为

，故B正确，A错误；C、D、对物体b受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细线后，重力不变，细线的拉力减为零，故物体b受到的力的合力等于mg，向下，根据牛顿第二定律得A的加速度为

，故C错误，D正确；故选BD。

【点睛】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变．

8．CD

【解析】

【详解】

对木块受力分析可知，木块受到水平向右的拉力F和木板对木块向左的滑动摩擦力

，对木板受力分析可知，水平方向受到木块向右的滑动摩擦力

和地面的向左的静摩擦力

，由于木板静止，故

，故B错误，C正确。

木板受到地面的最大静摩擦力为

，由题分析可知，木块对木板的摩擦力

不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，

不变，则木板不可能运动，故A错误，D正确.

【点睛】

本题主要考查滑动摩擦力与静摩擦力，从受力分析着手，以木板为研究对象,分析受力情况,求出地面对木板的摩擦力.当改变F的大小时,分析木块对木板的摩擦力能否大于地面对木板的最大静摩擦力，判断木板能否运动.

9．

0.35

【解析】

【详解】

（1）由mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：

μ=

……①

（2）由逐差法a=

得：

SII=（76.39-31.83）×10-2m，T=0.10s，SI=（31.83-5.00）×10-2m，故a=

m/s2=1.97m/s2，代入①式，得：

μ=

=0.35

10．

（1）

（2）见解析

【解析】

（1）设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正。

油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。

在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足

①

油滴在时刻t1的速度为

②

电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足

③

油滴在时刻t2=2t1的速度为

④

由①②③④式得

⑤

（2）由题意，在t=0时刻前有

⑥

油滴从t=0到时刻t1的位移为

⑦

油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为

⑧

由题给条件有

⑨

式中h是B、A两点之间的距离。

若B点在A点之上，依题意有

⑩

由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得

⑪

为使

，应有

⑫

即当

⑬

或

⑭

才是可能的：

条件⑬式和⑭式分别对应于

和

两种情形。

若B在A点之下，依题意有

⑮

由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得

⑯

为使

，应有

⑰

即

⑱

另一解为负，不符合题意，已舍去。

【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。

虽然基本知识、规律比较简单，但物体运动的过程比较多，在分析的时候，注意分段研究，对每一个过程，认真分析其受力情况及运动情况，应用相应的物理规律解决，还应注意各过程间的联系。

11．2

【解析】

【详解】

物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：

在相等时间内的位移之比等于1：

3：

5：

7，则知最后1s内的位移与总位移之比为1：

16，因为总位移为32m，则最后1s内的位移为：

x=2m。

【点睛】

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，以及掌握逆向思维在运动学中的运用．

12．AE

【解析】

【详解】

A、水银温度计采用热胀冷缩原理，与重力无关，故在太空中可以使用；故A正确。

B、天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用；故B错误。

C、水银气压计在重力作用下才能工作，与重力有关；故C错误。

D、摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用；故D错误。

E、秒表的工作原理与重力无关，故秒表可用；故E正确。

故选AE。

【点睛】

了解失重状态及天平、弹簧秤、水银气压计、杆秤的原理是解题的关键，注意弹簧秤是可以用的，但是不能用来测量重力了．

13．

【解析】

悬线剪断前，以B为研究对象可知：

弹簧的弹力

．

剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律：

对A：

，又

，得

．

对B：

，

，得

综上所述本题答案是

（1）.

（2）.

14．

【解析】

【详解】

以小猫为研究对象，根据牛顿第二定律得f-mg=ma

以木杆为研究对象分析受力情况：

受到重力Mg、小猫对杆向下的力

，根据牛顿第二定律得：

根据牛顿第三定律知

联立解得：

.

【点睛】

本题是牛顿运动定律的综合应用，分析受力，利用牛顿第三定律建立联系．