资源简介

高一第四章牛顿运动定律单元考试题
命题依据： 教科版高中物理必修一
考试时间： 75分钟　满分： 100分
单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1、关于牛顿第一定律和惯性，下列说法正确的是（　　）
A. 速度越大的汽车，刹车后滑行距离越长，说明速度越大惯性越大
B. 静止的火车启动时速度变化慢，是因为静止的物体惯性更大
C. 乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小，运动状态容易改变
D. 牛顿第一定律可以通过实验直接验证
2、如图所示，倾角 θ=37° 的光滑斜面固定在水平地面上，质量 m=2kg 的物块从斜面顶端由静止释放，重力加速度 g 取 10m/s ，sin37°=0.6。下列说法正确的是（　　）
物块的加速度大小为 4m/s B. 物块对斜面的压力大小为 16N
C. 物块下滑过程中处于超重状态 D. 若斜面粗糙，物块的惯性会变小
3、如图所示，倾角为 θ 的斜面体静止在水平地面上，质量为 m 的木块沿斜面匀速下滑。关于受力分析与牛顿定律的应用，下列说法正确的是（　　）
A木块受到沿斜面向下的滑动摩擦力
斜面体受到地面水平向右的静摩擦力
C. 木块对斜面的压力等于 mg，方向与重力方向相同
D. 木块所受合外力为零，符合牛顿第一定律
4、某电梯在竖直方向运动，其加速度 a 随时间 t 变化的规律如图所示，取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　）
A.0~2s 内，电梯内的人处于失重状态
B. 2~5s 内，电梯一定处于静止状态
C. 5~7s 内，体重秤的示数小于人的实际体重
D. 0~2s 内，人受到的支持力与人的重力是一对作用力与反作用力
5、如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙面，另一端连接质量为 m 的物块，物块静止于粗糙水平地面，弹簧处于原长。现用水平向右的恒力 F 拉动物块，物块向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 物块所受滑动摩擦力随弹簧伸长量的增大而增大
B. 弹簧弹力与物块所受摩擦力是一对平衡力
C. 物块的加速度先减小后增
D. 撤去 F 的瞬间，物块的加速度立即变为 0
6、如图所示，四个质量均为 m 的小球，通过轻绳和轻弹簧连接，悬挂于 O 点保持静止。下列关于剪断轻绳瞬间的加速度分析，正确的是（　　）
剪断轻绳 1 瞬间，小球 A 的加速度为 g，方向竖直向下
剪断轻绳 1 瞬间，小球 C 的加速度为 g，方向竖直向下
剪断轻绳 2 瞬间，小球 B 的加速度为 0
D. 剪断轻绳 2 瞬间，小球 D 的加速度为 g，方向竖直向下
7、如图所示，质量分别为 m 和 2m 的物块 A、B，通过跨过光滑定滑轮的轻绳连接，A 放在水平桌面上，B 悬空，桌面与 A 之间的动摩擦因数 μ=0.2，重力加速度 g 取 10m/s 。现由静止释放两物块，下列说法正确的是（　　）
物块 A 的加速度大小为 4m/s B. 轻绳的拉力大小为 2mg
C. 物块 B 下落过程中处于超重状态 D. 若增大 A 的质量，A 的惯性会保持不变
二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题有且仅有 2 个选项符合要求，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有错选得 0 分）
8、关于牛顿运动定律的理解与应用，下列说法正确的是（　　）
A. 蹦极过程中，弹性绳绷紧后，人始终处于失重状态
B. 火箭加速升空时，航天员受到的座椅支持力大于自身重力
C. 向前加速行驶的列车中，悬挂的小球会因惯性向后摆动
D. 电梯减速下降时，体重秤的示数小于人的实际体重
9、如图所示，质量为 M 的斜面体静止在粗糙水平地面上，质量为 m 的物块沿斜面加速下滑，斜面体始终保持静止。下列说法正确的是（　　）
物块 m 处于失重状态 B. 斜面体对地面的压力等于 (M+m) g
C. 地面对斜面体的水平摩擦力为 0 D. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
10、如图所示，质量 M=2kg 的长木板静止在光滑水平地面上，质量 m=1kg 的小物块放在长木板左端，物块与木板间的动摩擦因数 μ=0.3，现用水平向右的恒力 F=6N 拉动物块，重力加速度 g 取 10m/s 。下列说法正确的是（　　）
物块与长木板之间的摩擦力为 3N B. 物块的加速度大小为 6m/s
C. 长木板的加速度大小为 1.5m/s D. 物块与长木板最终会保持相对静止
三、实验题（本题共 2 小题，共 16 分，全部紧扣本章核心实验考点）
11、（8 分）某同学用如图所示的装置 “探究加速度与力、质量的关系”，验证牛顿第二定律。
（1） 实验中，为了使小车受到的合外力近似等于砝码盘和砝码的总重力，砝码盘和砝码的总质量应______（填 “远大于”“远小于” 或 “近似等于”）小车的质量。
（2） 实验前需要平衡摩擦力，正确的操作是：（ ）。
不挂砝码盘，让小车拖着纸带在木板上匀速运动
挂上砝码盘，让小车拖着纸带在木板上匀速运动
不挂砝码盘，让小车拖着纸带在木板上加速运动
（3） 该同学根据实验数据绘制的 a-F 图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是。
。
（4） 保持小车质量不变，多次改变拉力 F，测得小车加速度 a，若图像的斜率为 k，则小车的质量为______。
12、（8 分）某同学用两个力传感器探究 “作用力与反作用力的关系”，验证牛顿第三定律，实验装置如图所示。
（1） 实验中，两个力传感器的拉力互为作用力与反作用力，它们的大小______、方向______，作用在同一条直线上。
（2）下列关于该实验的说法正确的是______（填选项字母）。
A.只有传感器静止时，作用力与反作用力才大小相等
B.只有传感器匀速拉动时，作用力与反作用力才大小相等
C.无论传感器静止、匀速还是加速拉动，作用力与反作用力都大小相等
（3）若右侧传感器以大小为 a 的加速度水平向右加速拉动，左侧传感器示数为 F ，右侧传感器示数为 F ，忽略传感器质量，则 F ______（填 “大于”“小于” 或 “等于”）F 。
（4）该实验结论可解释下列现象的是______（填选项字母）。A. 人走路时，脚向后蹬地，地面对脚的摩擦力使人向前B. 汽车刹车时，速度越大，滑行距离越长C. 电梯加速上升时，人会感觉身体变重。
四、解答题（本题共 3 小题，共 38 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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13、（12 分）如图所示，倾角 θ=37° 的斜面固定在水平地面上，斜面长 L=4m，质量 m=1kg 的物块从斜面顶端由静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 μ=0.25，重力加速度 g 取 10m/s ，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求：（1） 物块下滑过程中受到的滑动摩擦力大小；
（2） 物块下滑的加速度大小；（3） 物块滑到斜面底端时的速度大小。
14、（12 分）质量 m=2kg 的木块在水平恒力 F 作用下，从 A 点由静止开始运动，经 2s 到达 B 点时撤去 F，再经 4s 停在 C 点。已知 AB 段为光滑水平面，BC 段为粗糙水平面，BC 段距离为 24m。重力加速度 g 取 10m/s 。求：（1） 木块在 B 点的速度大小；（2） 木块与 BC 段间的动摩擦因数 μ；（3） 恒力 F 的大小。
15、（14 分）倾角 θ=37° 的斜面体质量 M=4kg，静止在粗糙水平面上，质量 m=1kg 的物块从斜面顶端由静止释放，同时给斜面体施加水平向右的恒力 F，使物块相对斜面体恰好静止。已知斜面光滑，斜面体与地面间的动摩擦因数 μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度 g 取 10m/s 。
求：（1） 物块的加速度大小；（2） 恒力 F 的大小。
参考答案及评分细则
一、单项选择题（每题 4 分，共28 分）
C
B
D
C
C
D
A
二、多项选择题（每题 6 分，共 18 分。全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有错选得 0 分）
8.BC
9. AD
10.AC
一、单项选择题
C
A：惯性只与质量有关，与速度无关。
B：惯性大小与运动状态无关。
C：乒乓球质量小，惯性小，运动状态易改变。
D：牛顿第一定律为理想推理，不能直接实验验证。
B
a=gsin37 =6 m/s2，A 错。
N=mgcos37 =16 N，由牛顿第三定律，B 对。
下滑有竖直向下分量，失重，C 错。
惯性只与质量有关，D 错。
D
匀速下滑，合外力为 0，符合牛顿第一定律，D 对。
摩擦力沿斜面向上，A 错。
整体平衡，地面对斜面无摩擦力，B 错。
压力垂直斜面，C 错。
C
0～2s：a向上，超重，A 错。
2～5s：a=0，匀速或静止，B 错。
5～7s：a向下，失重，示数小于体重，C 对。
支持力与重力是平衡力，D 错。
C
滑动摩擦力f=不变，A 错。
弹簧伸长，弹力增大，不可能始终平衡，B 错。
F f =ma，x增大，a先减小后反向增大，C 对。
撤F瞬间，弹簧弹力与摩擦力存在，a=0，D 错。
6. D
弹簧弹力不突变，绳拉力突变。
剪断绳 2，D 只受重力，a=g向下，D 对。
7.A
整体：2mg =3ma a=4 m/s2，A 对。
拉力小于2mg，B 错。
B 加速向下，失重，C 错。
质量增大，惯性增大，D 错。
二．多项选择题
8. BC
弹性绳先失重后超重，A 错。
火箭加速上升，超重，支持力 > 重力，B 对。
列车加速，小球因惯性后摆，C 对。
减速下降，超重，示数 > 体重，D 错。
9 AD
加速下滑，竖直分量向下，失重，A 对。
整体失重，支持力<(M+m)g，B 错。
物块水平分量向右，斜面受地面向左摩擦力，C 错，D 对。
10 AC
f=mg=3 N，A 对。
=3 m/，B 错。
=1.5 m/，C 对。
am > ，相对滑动，D 错。
三、实验题（两道，共16分）
11、（每空 2 分，共 8 分）
（1）远小于
（2）A
（3）没有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足）
（4）
12.（每空 2 分，共 8 分）
（1）相等；相反
（2）C
（3）等于
（4）A
四、解答题（共 38 分）
13.（12 分）
解：（1）物块垂直斜面方向受力平衡，斜面对物块的支持力
N==1×10×0.8=8N （2 分）
滑动摩擦力大小 f==0.25×8=2N （2 分）
沿斜面方向，由牛顿第二定律 f=ma （3 分）
代入数据解得 a=4 m/s2 （1 分）
物块沿斜面做匀加速直线运动，由运动学公式
=2aL （2 分）
代入数据解得 v= =4m/s≈5.66 m/s （2 分）
（12 分）
解：（1）BC 段木块做匀减速直线运动，逆向视为初速度为 0 的匀加速直线运动= （2 分）
解得： ==12 m/s （2 分）
BC 段匀减速的加速度大小： ==3 m/s2 （1 分）
由牛顿第二定律： （2 分）
解得：μ=0.3 （1 分）
AB 段木块做匀加速直线运动，加速度=6m/s2 （2 分）
由牛顿第二定律：F==12 N （2 分）
15（14 分）
解：（1）物块与斜面体相对静止，二者加速度相同，设为 a，方向水平向右 （2 分）
对物块受力分析，受重力 mg、斜面的支持力 N，将力沿水平、竖直方向分解
竖直方向：=mg （2 分）
水平方向：=ma （2 分）
联立解得：=10×tan37°=7.5 m/s2 （3 分）
对斜面体和物块整体受力分析，水平方向受恒力 F、地面的滑动摩擦力 f
竖直方向：地面的支持力FN =(M+m)g （1 分）
滑动摩擦力：f= =μ(M+m)g （1 分）
由牛顿第二定律：F f=(M+m)a （2 分）
代入数据：F 0.2×(4+1)×10=(4+1)×7.5解得：F=47.5 N （1 分）

展开更多......

收起↑