高中物理 第四章 牛顿运动定律章末过关检测卷 新人教版必修1.docx
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高中物理第四章牛顿运动定律章末过关检测卷新人教版必修1
2021年高中物理第四章牛顿运动定律章末过关检测卷新人教版必修1
一、单项选择题(本题共6小题,每题3分,共18分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选不选多选均不得分.)
1.下列说法正确的是(D)
A.苹果从树上落下,落向地球,说明苹果受地球的作用;而地球不动,说明地球不受苹果的作用
B.汽车运动时,并没有别的物体在牵引它,因此汽车的牵引力无施力物体
C.奥运会拳击比赛中,运动员用力打出去的空拳,无受力物体
D.喷气式飞机飞行时,是依靠喷出的气体对飞机产生巨大的动力
2.如图所示,两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细绳悬于天花板下,下列选项中是一对平衡力的是(D)
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
3.如图所示,用手提一轻弹簧,弹簧下端挂一金属球.在将整个装置匀加速上提的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段时间内(D)
A.小球立即停止运动
B.小球继续向上做减速运动
C.小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D.小球的加速度减小
解析:
手突然停止不动,此后一小段时间内,弹力大于重力,合力向上,小球加速度方向与速度方向相同,因此球做加速运动,随着形变量减小,由a=
知,球的加速度减小.
4.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,悬吊一个质量为M的球B,今用一水平力F缓慢地拉起B,A仍保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,静摩擦力为Ff0,此过程中(C)
A.FN增大,Ff0减小B.FN减小,Ff0减小
C.FN不变,Ff0增大D.FN减小,Ff0增大
5.如图所示,弹力跟伸长量成正比的橡皮条AB,系一重物放在水平桌面上,在悬点A的正下方C点有一光滑圆钉,橡皮条不形变时的自由长度为AC,在水平拉力作用下使物体沿粗糙桌面缓缓向右运动,则拉力F大小变化是(A)
A.越来越大B.越来越小C.先增大后减小D.保持不变
解析:
设BC间距为x0,物体缓缓向右运动的过程中受力分析如右图所示.
由物体的平衡条件得:
F=Ff+F弹·cosθ,
FN+F弹·sinθ=mg,
又Ff=μFN,而F弹=
.
可得出:
FN=mg-F弹·sinθ=mg-kx0,Ff=μ(mg-kx0),故FN、Ff保持不变,F=μ(mg-kx0)+kx0cotθ,将随θ的减小而增大,故A正确.
6.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是(C)
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
解析:
因为下落速度不断增大,而阻力Ff∝v2,所以阻力逐渐增大,当Ff=mg时,物体开始匀速下落.以箱和物体为整体:
(M+m)g-Ff=(M+m)a,Ff增大则加速度a减小,对物体:
mg-FN=ma,加速度减小,则支持力FN增大.所以物体后来受到的支持力比开始时要大,不可能“飘起来”.
二、双项选择题(本题共5小题,每题6分,共30分.每小题只有两个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分.)
7.如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是(AD)
A.向右做加速运动B.向右做减速运动
C.向左做加速运动D.向左做减速运动
解析:
研究对象小球所受的合外力等于弹簧对小球的弹力,方向水平向右,由牛顿第二定律的同向性可知,小球的加速度方向水平向右.由于小球的速度方向可能向左,也可能向右,则小球及小车的运动性质为:
向右的加速运动或向左的减速运动.
8.原来做匀速直线运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断此时升降机的运动可能是(BC)
A.加速上升B.减速上升
C.加速下降D.减速下降
9.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是(ABC)
A.物体相互作用时,作用力和反作用力总是同时出现、同时消失的
B.作用力与反作用力一定是同种性质的力
C.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
D.匀速上升的气球所受到的浮力没有反作用力
10.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示,电梯运行的vt图可能是下图中的(取电梯向上运动的方向为正)(AD)
解析:
在t0~t1时间段内,人失重,应向上减速或向下加速,B、C错;t1~t2时间段内,人匀速或静止,t2~t3时间段内,人超重,应向上加速或向下减速,A、D都有可能对.
11.如图所示,A、B两物块叠放在一起,当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),则(CD)
A.A的加速度小于gB.B的加速度大于g
C.A、B的加速度均为gD.A、B间的弹力为零
三、实验题(每小题10分,本题共20分.)
12.在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时,按实验要求安装好器材后,应按一定的步骤进行实验,下列给出供选择的操作步骤:
A.保持小盘和重物的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
B.保持小车质量不变,改变小盘中重物的质量,测出加速度,重复几次
C.用天平测出小车和沙子的质量
D.在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木,平衡摩擦力
E.根据测出的数据,分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线
F.用停表测出小车运动的时间
G.将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上,接通电源,释放小车,在纸带上打出一系列的点
以上步骤中,不必要的步骤是________,正确步骤的合理顺序是____________.(填写代表字母)
解析:
打点计时器本身是计时仪器,小车运动时间可由纸带上的点数来确定,故不用停表计时;在本实验中应首先平衡摩擦力才可去做实验.
答案:
F DCGBAE
13.某同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示
请你在如图方格中建立合适坐标系并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线.
解析:
“a与m成反比”实际上就是“a与
成正比”,以a为纵坐标,以
为横坐标建立坐标系,选取适当的标度,描出坐标点,连线得到图象如下图所示.
答案:
见解析
四、计算题(14题10分,15题10分,16题12分,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分.有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
14.质量m=4kg的物体在F1=10N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动.撤去F1后,经4s物体停下来.求物体做匀速直线运动的速度和撤去力F1后的位移.
解析:
此题是已知受力情况求运动参量.物体做匀速直线运动时,重力与弹力平衡,拉力与摩擦力大小相等.当撤去F1后,物体做匀减速直线运动.
设物体运动方向为正方向,在减速运动过程中加速度a=
=-
m/s2=-2.5m/s2.
由公式v=v0+at,v=0得:
所求速度v0=-at=-(-2.5)×4m/s=10m/s.
再由v2-v
=2ax得:
所求位移x=-
=-
m=20m.
或x=
t=
×4m=20m.
答案:
10m/s 20m
15.一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.试问:
在这段时间内电梯上升的高度是多少?
(重力加速度g取10m/s2.)
解析:
由题图可知,在t=0到t1=2s的时间内,体重计的示数大于mg,故电梯应做向上的匀加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律,得F1-mg=ma1,
在这段时间内电梯上升的高度h1=
a1t
.
在t1到t2=5s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即v1=a1t1,
在这段时间内电梯上升的高度h2=v1(t2-t1).
在t2到t3=6s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的匀减速运动,设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得mg-F2=ma2,
在这段时间内电梯上升的高度
h3=v1(t3-t2)-
a2(t3-t2)2.
电梯上升的总高度h=h1+h2+h3
由以上各式代入题文及题图的数据解得h=9m.
答案:
9m
16.如图所示,一水平传送带以2m/s的速度做匀速运动,传送带两端的距离为x=20m,将一物体轻轻地放在传送带一端,物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=11s,求物体与传送带之间的动摩擦因数μ.
解析:
物体轻放于传送带上后,是在摩擦力作用下做加速运动,若速度达到传送带速度后,就无摩擦力,则改做匀速运动.设一直加速,则在11s内能发生的最大位移xm=
t=
×11m=11m<20m,
故物体一定是先加速运动后匀速运动.
设匀加速运动的时间为t1,则
位移x=
t1+v(t-t1),
整理得t1=2
=2×
s=2s.
所以加速度a=
=
m/s2=1m/s2.
由牛顿第二定律知μmg=ma,
所以动摩擦因数μ=
=
=0.1.
答案:
0.1290117153煓w!
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