人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题解析版.docx

人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题解析版.docx

《人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题解析版.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题解析版

《牛顿运动定律》单元检测题

一、单选题

1.下面说法中正确的是（　　）

A．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力

B．马拉车前进，马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小

C．物体间的作用力在先的是作用力，在后的是反作用力

D．人压弹簧时“人弱它就强”说明人与弹簧间的相互作用力不是等大的

2.如图所示，A、B两物块叠放在一起，放在光滑地面上，已知A、B物块的质量分别为M、m，物块间粗糙．现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上，物块A、B均不发生相对运动，则F1、F2的最大值之比为（　　）

A．1∶1B．M∶mC．m∶MD．m∶（m＋M）

3.如图所示，在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中，下列说法正确的是（　　）

A．爸爸“掰倒”孩子时，爸爸对孩子的力大于孩子对爸爸的力

B．爸爸“掰倒”孩子时，爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力大小相等

C．孩子“掰倒”爸爸时，孩子对爸爸的力大于爸爸对孩子的力

D．孩子“掰倒”爸爸时，孩子对爸爸的力小于爸爸对孩子的力

4.如图所示，为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图．实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是（　　）

A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

B．小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

C．因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的

D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的

5.2015年12月深圳发生特大泥石流，许多建筑物因此损毁，而一根电线杆因设计合理而无丝毫的倾斜（如图所示），电线杆BO是用两根钢丝绳AB、BC垂直固定在地面上的，且它们在同一个平面内，如图所示，设AO＝9m，OC＝16m，OB＝12m，为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力之比

为（　　）

A．39︰25B．3：

4C．3：

5D．4：

3

6.电梯内放置一木块，已知木块的重力大小为G，电梯地板对木块的支持力大小为FN，木块对电梯地板的压力大小为FN′，支持力和压力的方向如图所示．现在电梯加速上升，则（　　）

A．FN＝FN′＞GB．FN＝FN′＝GC．FN＞FN′＞GD．FN＞FN′＝G

7.如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）．由此可求出（　　）

A．物块的质量

B．斜面的倾角

C．物块与斜面间的最大静摩擦力

D．物块对斜面的正压力

8.如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（　　）

A．0B．

gC．gD．

g

9.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＞tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

10.实验探究加速度与力、质量的定量关系，下列认识正确的是（　　）

A．F、M和a三个物理量都有直接测量的工具

B．实验时为消除摩擦力对小车运动的影响，要将木板无滑轮的一端垫高，直到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来

C．实验时重物通过细绳拉小车的力要比重物的重力小

D．根据实验数据，得到的F不变时的a－M图象是过原点的倾斜直线

11.如图所示，在倾角α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A，B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使A，B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧的原长为L＋

B．水平恒力大小为

mg

C．撤去恒力瞬间小球A的加速度为g

D．撤去恒力瞬间小球B的加速度为g

12.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是（　　）

A．F1先增大后减小，F2一直减小

B．F1先减小后增大，F2一直减小

C．F1和F2都一直减小

D．F1和F2都一直增大

二、多选题

13.如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则（　　）

A．F1＜F2＜F3

B．F1＝F3＞F2

C．绳a的拉力先减小后增大

D．绳a的拉力一直减小

14.1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，关于国际单位制，以下说法正确的是（F为力，I为电流，m为质量，v为速度，L、r为长度）（　　）

A．国际单位制中，力学范围内，规定的基本量是：

千克，米，秒

B．气温为6℃，其中单位℃为国际单位中的热力学温度的单位

C．物理量的定义式是：

B＝

，则B的单位是

D．如果F＝G

是正确的，则比例常数G的单位为：

N·

15.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中（　　）

A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态

B．人在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

C．人在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

D．人在c点，人的速度为零，其加速度为零

16.如图所示，在光滑的水平面上放着质量为M的木板，在木板的左端有一个质量为m的木块，在木块上施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离．下列说法正确的是（　　）

A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大

B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大

C．若仅增大恒力F，则时间t增大

D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大

17.两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是（　　）

A．互推过程质量大的同学对质量小的同学作用力大

B．互推过程两同学间的作用力一样大

C．互推过程质量大的同学的加速度小一些

D．互推过程中质量小的同学先受力

18.（多选）如图所示，站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动，关于人受到的作用力，以下说法正确的是（　　）

A．摩擦力为零

B．摩擦力方向水平向右

C．支持力等于重力

D．支持力大于重力

19.下列科学家中对发现惯性定律作出重大贡献的有（　　）

A．伽利略B．爱因斯坦C．牛顿D．笛卡尔

三、实验题

20.某实验小组利用如图所示的装置进行验证：

当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F＝m2g，m＝m1＋m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）．具体做法是：

将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作．图中A、B相距x.

（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是________．

（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的（　　）

A.

B.

C.

D.

（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差________

A．实验中必须保证m2≪m1

B．实验前要平衡摩擦力

C．细线在桌面上的部分应与长木板平行

D．图中A、B之间的距离x尽量小些

四、计算题

21.如下图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

（2）悬线对球的拉力．

22.　气球下挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当到达离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？

落地速度多大？

（空气阻力不计，g取10m/s2）

23.一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，受水平拉力F＝6N的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体2s末的速度及2s内的位移．（g取10m/s2）

答案解析

1.【答案】B

【解析】　相互作用的两个力总是大小相等，与物体的状态无关，故B正确，A、D错误；两力总是同时产生，同时消失，C错误．故选B.

2.【答案】B

【解析】拉力作用在A上时，对B受力分析，当最大静摩擦力提供B的加速度时，是整体一起运动的最大加速度，对B由牛顿第二定律得μmg＝ma1，对整体受力分析，由牛顿第二定律得F1＝（M＋m）a1，解得F1＝（M＋m）μg；拉力作用在B上时，对A受力分析，当最大静摩擦力提供A的加速度时，是整体一起运动的最大加速度，对A由牛顿第二定律得μmg＝Ma2，对整体受力分析，由牛顿第二定律得F2＝（M＋m）a2，解得F2＝（M＋m）

，联立解得F1∶F2＝M∶m，B正确．

3.【答案】B

【解析】因为物体间力的作用是相互的，所以在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中，不管是爸爸“掰倒”孩子还是孩子“掰倒”爸爸，爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力大小始终相等，之所以被掰倒，是因为双方的承受力不同，B正确．

4.【答案】D

【解析】小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的，故A错误；小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用，故B错误；因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常重要的现实意义，它开创了物理量研究的新方法，故C错误；上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的，故D正确．

5.【答案】D

【解析】由题意可知，两根绳上张力的合力应为竖直向下，可使电线杆不发生倾斜．由题中给出的长度值可知角ABO为37°，角OBC为53°，即角ABC为直角．根据力的矢量三角形可知：

＝tan53°＝

，故D对，故选D.

6.【答案】A

【解析】电梯地板对木块的支持力和木块对电梯地板的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，所以FN＝FN′

对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：

FN－G＝ma

所以FN＞G

所以FN＝FN′＞G

故选A.

7.【答案】C

【解析】当物块所受外力F为最大值F1时，具有向上的运动趋势

由平衡条件可得：

F1＝mgsinθ＋Ffm；

同理：

当物块所受外力F为最小值F2时，具有向下的运动趋势，即F2＋Ffm＝mgsinθ.

联立解得Ffm＝

，F1＋F2＝2mgsinθ，由于m或斜面的倾角θ均未知，故选项C正确．

8.【答案】B

【解析】未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为

mg.在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F，合力与木板提供的弹力大小相等、方向相反，故可知加速度的大小为

g.

9.【答案】C

【解析】初状态时：

重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以小木块先沿传送带匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：

加速度：

a1＝gsinθ＋μgcosθ恒定，斜率不变；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＞tanθ知木块将与传送带以相同的速度匀速运动，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率为零．

10.【答案】C

【解析】力F和质量M可直接用测力计和天平测量，但a不能直接测量，故选项A错误；若将小车一端垫高到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来，说明已平衡摩擦力过度了，故选项B错误；F不变时，a与M成反比，故其图象不是直线，a－

图象是直线，故选项D错误；若重物对小车的拉力等于重物的重力，则重物所受合力为零，它就不会拉着小车加速运动了，故选项C正确．

11.【答案】C

【解析】对小球B分析知，F弹＝mgsin30°＝

mg，则弹簧的伸长量Δx＝

＝

，所以弹簧的原长为L－

.故A错误；对整体分析，2mgsin30°＝Fcos30°，解得F＝

mg.故B错误；撤去恒力瞬间，弹簧的弹力不变，对A球，根据牛顿第二定律得，aA＝

＝g，对B球，合力为零，则B球的加速度为零．故C正确，D错误．

12.【答案】B

【解析】小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2，将F1与F2合成为F，如图所示：

小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线．从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1先变小，后变大，F2越来越小；故A、C、D错误，B正确．

13.【答案】BD

【解析】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图：

通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F1＝F3>F2；由图可知，绳a的拉力逐渐减小，故B、D正确．

14.【答案】CD

【解析】国际单位制中，力学范围内，规定的基本量是：

质量、长度和时间，选项A错误；气温为6℃，其中单位℃不是国际单位中的热力学温度的单位，国际单位中温度的单位是K，选项B错误；物理量的定义式是：

B＝

，则B的单位是

＝

＝

，选项C正确；如果F＝G·

是正确的，则比例常数G＝

，则G的单位为：

N·

，选项D正确．

15.【答案】AB

【解析】人在Pa段只受重力作用，a＝g，完全失重，A正确；人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，B正确；人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重，C错误；人到c点时，拉力最大，合力最大，加速度最大，D错误．

16.【答案】BD

【解析】设木块与木板间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度a1＝

＝

－μg，木板的加速度a2＝

，两者恰好分离的条件为

（a1－a2）t2＝L，时间t＝

.由此可知，仅增大M或F，时间t减小，仅增大m或μ，时间t增大，选项B、D正确．

17.【答案】BC

【解析】两人互推的力是作用力与反作用力的关系，大小相等，且同时产生，A、D错误，B正确；根据牛顿第二定律知质量大的同学加速度小，故C正确．

18.【答案】BD

【解析】人有竖直向上及水平向右的加速度，则竖直方向上支持力大于其重力，C错误，D正确．水平向右的加速度表明人受到向右的摩擦力作用，A错误，B正确．

19.【答案】ACD

【解析】

20.【答案】

（1）v2＝2ax　

（2）A　（3）BC

【解析】

（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：

v2＝2ax；

（2）由

（1）可知：

v2＝2ax，由牛顿第二定律得：

a＝

，则：

v2＝

F，v2与F成正比，故选A；

（3）以系统为研究对象，加速度：

a＝

＝

，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中A、B之间的距离x尽量大些，故D错误；故选B、C.

21.【答案】

（1）大小为7.5m/s2　方向向右　车厢向右做匀加速运动或向左做匀减速运动　

（2）大小为12.5N，方向沿悬线向上

【解析】法一　合成法

（1）由于车厢沿水平方向运动，所以小球加速度（或合力）的方向水平向右．

选小球为研究对象，受力分析如图所示．

由牛顿第二定律得mgtanθ＝ma，

小球的加速度a＝

＝gtan37°＝

g＝7.5m/s2.

加速度方向向右，车厢向右做匀加速运动或向左做匀减速运动．

（2）悬线对球的拉力大小为F＝

＝12.5N．方向沿悬线向上

法二　正交分解法

建立坐标系，并将悬线对小球的拉力正交分解；如图所示．

则沿水平方向有Fsinθ＝ma，

竖直方向有Fcosθ＝mg.

联立以上两式可解得车厢的加速度a和悬线对球的拉力F.

22.【答案】　7s　60m/s

【解析】　解法一　分段法

绳子断裂后，重物先匀减速上升，速度减为零后，再匀加速下降．

重物上升阶段，时间t1＝

＝1s，

由v

＝2gh1知，h1＝

＝5m

重物下降阶段，下降距离H＝h1＋175m＝180m

设下落时间为t2，则H＝gt

，故t2＝

＝6s

重物落地速度v＝gt2＝60m/s，总时间t＝t1＋t2＝7s

解法二　全程法

取初速度方向为正方向

重物全程位移h＝v0t－gt2，h＝－175m

可解得t1＝7s，t2＝－5s（舍去）

由v＝v0－gt，得v＝－60m/s，负号表示方向竖直向下．

23.【答案】2m/s　2m

【解析】物体竖直方向受到的重力与支持力平衡，合力为零，水平方向受到拉力F和滑动摩擦力，则根据牛顿第二定律得

F－Ff＝ma，又Ff＝μmg

联立解得，a＝1m/s2.

所以物体2s末的速度为v＝at＝1×2m/s＝2m/s

2s内的位移为x＝

at2＝2m.