1、高中物理必修一第四章 牛顿运动定律综合评估试题及答案解析牛顿运动定律综合评估()限时:90分钟 总分:100分一、单项选择题(每小题4分,共28分)1下列关于惯性的说法中正确的是()A物体做加速直线运动时惯性越来越大B在相同的合外力作用下,惯性小的物体的加速度小C自由下落的物体处于完全失重的状态,此时物体的惯性消失了D战斗机抛弃副油箱后,惯性减小了2如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为和;a,b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的,现发现a,b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于()AMgmg BMg2mgC
2、Mgmg(sinsin) DMgmg(coscos)3一天,下着倾盆大雨某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了列车进站过程中,他发现水面的形状如图中的()4如图所示,一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为()A2(M) BM C2M D05如下图所示,一轻绳通过一轻质光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体A,B,A放在地面上当B的质量m2变化时,A的加速度a的大小与m2的关系大体如选项图中的()6物块A、B的质量分别为m和2m,用轻弹簧连接后
3、放在光滑的水平面上对B施加向右的水平拉力F,稳定后A、B相对静止地在水平面上运动,此时弹簧长度为l1;若撤去拉力F,换成大小仍为F的水平推力向右推A,稳定后A、B相对静止地在水平面上运动,此时弹簧长度为l2.则下列判断正确的是()A弹簧的原长为 B两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C两种情况下稳定时两物块的加速度不相等 D弹簧的劲度系数为答案1D2A对a进行受力分析如下图(a),由牛顿第二定律得mgsinma1,FN1mgcos0;同理,对b有:mgsinma2,FN2mgcos0.对木块M进行受力分析,如下图(b),在竖直方向上有FNMgFN1sinFN2sin0,90.由以上各式得FNMgm
4、g.3C列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致4A气球匀速下降时,由平衡条件有MgFf阻设气球吊篮中减少质量m后气球恰好匀速上升,有F(Mm)gf阻解得m2M2,故选A.5C当m2m1时,m2下落,m1上升,它们的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得(m2m1)g(m1m2)a,故agg;当m2m1时,a0;当m2趋于无穷大时,a无限逼近于g.因此C正确6D本题考查牛顿第二定律、胡克定律,意在考查学生解决连接体问题的方法由题意可得两种情况下物块的加速度大小相等为a,方向水平向右,所以C错误设弹簧的原长为l0,弹簧的劲度系数为k,则有k(l
5、1l0)ma,k(l0l2)2ma,解得l0,k,A、B错误,D正确7如图所示,A,B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是()A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力二、多项选择题(每小题4分,共12分)8雨滴在下落过程中,由于水蒸气的凝聚,雨滴质量在逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所受空气阻力也将越来越大,最后雨滴将以一定速度匀速下滑在雨滴下落过程中,下列说法正确的是()A雨滴受到的重力增大,重力产生的加速度也逐渐增
6、大B雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小C由于空气阻力逐渐增大,雨滴下落的加速度逐渐减小D雨滴受到的重力增大,但重力产生的加速度不变9一质量为M的斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一质量为m的滑块,若给滑块一斜向下的初速度v0,则滑块正好保持匀速下滑,如图所示,现在滑块下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是()A在滑块上加一竖直向下的力F1,则滑块将保持匀速运动,斜劈对地无摩擦力的作用B在滑块上加一个沿斜面向下的力F2,则滑块将做加速运动,斜劈对地有水平向左的静摩擦力的作用C在滑块上加水平向右的力F3,则滑块将做减速运动,在滑块停止前斜劈对地有向右的静摩擦力的作用D无论在滑
7、块上加什么方向的力,在滑块停止前斜劈对地都无静摩擦力的作用10如右图所示,质量m的球与弹簧和水平细线相连,、的另一端分别固定于P,Q两点球静止时,中拉力大小为T1,中拉力大小为T2,当仅剪断、中的一根的瞬间,球的加速度a应是()A若断,则ag,方向竖直向下B若断,则a,方向水平向左C若断,则a,方向沿的延长线D若断,则ag,方向竖直向上三、填空题(每小题5分,共20分)11一个质量为70 kg的人在电梯中用体重计称重,当电梯静止时,体重计读数为_N,当电梯以ag向下做匀加速运动时,读数为_N;当电梯以ag向下做匀减速运动时,体重计读数为_N(g10 m/s2)12已知质量为m的木块在大小为F的
8、水平拉力作用下沿粗糙水平地面做匀加速直线运动,加速度为a,则木块与地面之间的动摩擦因数为_若在木块上再施加一个与水平拉力F在同一竖直平面内的推力,而不改变木块加速度的大小和方向,则此推力与水平拉力F的夹角为_13如图所示,电梯与水平面夹角为30,当电梯加速向上运动时,人对梯面的压力是其重力的,人与梯面间的摩擦力是其重力的_倍答案7A本题考查牛顿运动定律的应用超重和失重的知识A,B两物体抛出以后处于完全失重状态,无论是上升还是下降,A物体对B物体的压力一定为零,A选项正确8CD9AD本题考查运动与力的关系,意在考查学生对摩擦力、牛顿运动定律的理解和运用能力设滑块与斜面之间的动摩擦因数为,受到竖直
9、向下的重力mg,垂直斜面的支持力FN和沿斜面向上的摩擦力Ff,滑块沿斜面匀速下滑,则有mgsinmgcos.若在滑块沿斜面下滑的过程中再加一竖直向下的力F1,则由(mgF1)sin(mgF1)cos得,滑块仍沿斜面匀速下滑,运用整体法知,地面对斜劈无摩擦力,斜劈对地无摩擦力,A正确;若在滑块上加一沿斜面向下的力F2,则由mgsinF2mgcos得,滑块沿斜面加速下滑,对斜劈进行受力分析,Ff2cosFN2cosmgcoscosmgcossinFN2sin,地面对斜劈无摩擦力,所以斜劈对地无摩擦力,B错误;若在滑块上加一水平向右的力F3,则FN3mgcosF3sin,mgsin0(3)由(1)(
10、2)(3)得F .请对此解答做出评价,并做出正确的解答答案14.(1)0.300 0(2)2.40(3)用刻度尺测量:木板长度L,木板上端到水平桌面的高度H(4)解析:本题的综合性很强(1)从图中可以读出是30 cm,根据尺子的最小刻度是毫米,再加上一位估计读数,应记录30.00 cm,以米为单位则是0.300 0 m;(2)有4个点未画出,即T0.1 s,从纸带上读出xAB0.084 0 m,xCD0.132 0 m由匀变速运动的特点,可知xCDxAB2aT2.代入数值可得a2.40 m/s2;(3)由于物体是在一个斜面上的运动,进行力的运算需要知道斜面的夹角,在没有量角器的条件下,可以通过
11、测量斜面的高度和长度的办法解决(4)对斜面上的物体进行受力分析,沿斜面建立坐标系,并取沿斜面向下为正,有mgsinmgcosma代入有关数据可得.15. 0,FN0,联立得F.16.(10分)我国“神舟七号”飞船于2008年9月25日在酒泉航天发射场由长征2F运载火箭成功的发射升空,若长征2F运载火箭和飞船起飞时的总质量为1.0105 kg,火箭起飞推力3.0106 N,运载火箭发射塔高160 m(g取10 m/s2)求:(1)假如运载火箭起飞时推动力不变,忽略空气阻力和火箭质量的变化,运载火箭经多长时间飞离发射塔?(2)这段时间内飞船中质量为65 kg的宇航员对坐椅的压力多大?17(12分)
12、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如右图所示,取重力加速度g10 m/s2.求:(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的倾角.18(10分)测定患者的血沉,在医学上有助于对病情作出判断,设血液是由红血球和血浆组成的悬浮液将此悬浮液放进竖直放置的血沉管内,红血球就会在血浆中匀速下沉,其下沉速率称为血沉某人的血沉v的值大约为10 mm/h,如果把红血球近似看作是半径为R的小球,且认为它在血浆中下沉时的粘滞阻力为F阻6Rv,在室温下1.8103Pas,已知血浆的密度01.0103 kg/m3,红血球的密度1.3
13、103 kg/m3,由以上数据估算出红血球半径的大小(结果取一位有效数字)答案16.(1)4.0 s(2)1.95103 N解析:(1)以运载火箭和飞船整体为研究对象,它们所受的合力F合FG,根据牛顿第二定律起飞时的加速度aF合/Mm/s220 m/s2.运载火箭飞离发射塔的时间ts4.0 s.(2)以宇航员为研究对象,设宇航员质量为m,这段时间内受坐椅的支持力为FN,所受合力为F合,由牛顿第二定律:F合FNmgma得FNmgma65(1020)1.95103 N根据牛顿第三定律,坐椅受到的压力为1.95103 N.17(1)1 kg(2)30解析:由图得a0.5 m/s2,前2 s有Fmgsinma,2s后有Fmgsin,代入数据可解得m1 kg,30.183106 m解析:红血球在血浆中匀速下降,说明红血球受向下的重力GgV体,在血浆中所受到的向上的浮力F浮0gV体,在血浆中受到的向上的粘滞阻力F阻6 Rv,三力平衡有gV体0gV体6 RvV体R3由得R2.73106 m3106 m.
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