重庆市人教新课标物理高一必修1第四章4.6用牛顿运动定律解决问题(一)同步练习

一、解答题人教版高一必修1 第四章 第6节用牛顿运动定律解决问题（一）课时练习1.质量的物体在的水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，撤去，经4s 后物体停下来，求物体做匀速运动的速度大小和撤去后的位移大小。

2. 质量为2kg 的物体置于水平地面上，用水平恒定的拉力使它从静止开始运动并开始计时，第4s 末物体的速度为24m/s ，此时撤去拉力，物体还能继续滑行72m 停下，求该水平拉力的大小及水平面对物体的摩擦力的大小。

3. 如图所示，斜面倾角为，木块的质量为，叠放在木块的上表面上。

木块的上表面水平，下表面与斜面间无摩擦，已知重力加速度为，当与保持相对静止一起沿斜面下滑时，求所受的弹力与摩擦力的大小。

4. 如图所示，质量为m 的光滑小球，用轻绳连接后，挂在三角劈的顶端，绳与斜面平行，劈置于光滑水平面上，斜面与水平面夹角为=30°，则：（1）劈以加速度a1=水平向左加速运动时，绳的拉力为多大？（2）劈的加速度至少为多大时小球对劈无压力？加速度方向如何？5. 如图所示，在倾角的足够长的固定斜面上，有一质量的的物体，物体与斜面间动摩擦因数.物体受到平行于斜面向上的轻细线的拉力的作用，从静止开始运动，经绳子突然断了.则绳断后经过多长时间物体的速度大小为？（结果保留两位有效数字，已知，取）6. 如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，木板长。

开始时、均静止现使以水平初速度从的最左端开始运动。

已知与、与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取。

若刚好没有从上滑下来，则的初速度为多大?7. 如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，木板长。

开始时、均静止现使以水平初速度从的最左端开始运动。

已知与、与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取。

在上例中，若把木板放在光滑水平面上，让物块仍以上例中的初速度从木板的最左端开始运动，则物块能否脱离木板?最终物块和木板的速度各是多大?8. 如图所示，水平传送带两端、相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转。

2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为162、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D ．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F 作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t 1时间内的运动情况，正确的描述是( )A ．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B ．物体的加速度一直增大C ．物体的速度先增大后减小D ．物体的速度一直增大4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有( )A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D7、下列说法中正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律同步练附答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为16C [物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度的大小无关，故选项A 、B 错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的惯性小，故选项C 正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项D 错误．]2、在学习牛顿第一定律时，为了探究力对运动的影响，学习小组做了如图所示的甲、乙、丙实验．下列有关叙述正确的是( )甲 乙 丙A ．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑B ．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近C ．实验中水平面上运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律【答案】C[实验中要求小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，可以保证小车到达斜面底端的速度相等，然后通过不同情况的水平面，可确定力的大小对运动的影响，选项A错误；实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，选项B错误；小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发生变化，说明力能改变物体的运动状态，选项C正确；从甲、乙、丙三个实验可得出力是改变运动状态的原因，而不能得出不受力时的运动情况，选项D错误．]3、静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是()A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大【答案】D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B错误．]4、高三某同学自己在本学期学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在如下选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际制单位的有()A．体重G＝637 NB．质量m＝65 kgC．身高H＝178 cmD．心跳100次时间t＝80 s【答案】C[N是导出单位，是国际单位，不符合题意，选项A错误；kg是国际单位中的基本单位，不符合题意，选项B错误；cm是常用单位，不属于国际单位，符合题意，选项C正确；s是时间单位，属于国际单位，不符合题意，选项D错误．]5、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是()B[图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上方的支持力，A 错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零，球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右，所受合外力为零，上面的物体，不受水平摩擦力作用，D错误．]6、如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C D【答案】C[物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为F f1＝μmgcos θ，物体做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图象为过原点的倾斜直线，a-t图象为水平直线，故A、B错；物体的x-t图象应为两段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力F f2＝μmg>F f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.]7、下列说法中正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B[物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于失重状态，即“上超下失”，故只有B正确．]8、(双选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一时刻出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止【答案】AB[由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其悬线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止，说明M正在摆动；而N既有可能相对于车厢静止，也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置，A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体的运动状态改变，合外力一定不等于零，故不会出现N球悬线竖直且相对于车厢静止的情况，D错误．]9、(双选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下【答案】AB[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A正确．断裂前，F T左＝F T右＝mg，受力分析如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，F T右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项B正确．]10、(双选)对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制中单位的是②③⑦D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥【答案】BC[密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位，故B、C正确．]11、红军在长征时，遇到的环境十分恶劣．在过草地时，有的地方看上去是草，而下面可能就是淤泥，人一不小心就会陷入淤泥中，这是因为()A．人给地面的压力大于地面给人的支持力B．地面给人的支持力大于人给地面的压力C．地面给人的支持力小于人受的重力D．地面给人的支持力等于人受的重力C[人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，选项A、B错误．人陷入淤泥中，是因为人受重力和支持力，重力大于支持力，产生向下的加速度，选项C正确，D错误．]12、如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8m C．32m D．4m【答案】A[设物块受水平面的支持力为F N，摩擦阻力为F f，正方体棱长为a，物块被匀速推动，根据平衡条件，有F＝F fF N＝mg其中F＝kS v20＝ka2v20m＝ρa3则F f＝μF N＝μmg＝μρa3g解得a＝k v20μρg当风速变为2v0时，则能推动的物块边长为原来的4倍，则体积为原来的64倍，质量为原来的64倍，选项A正确．]13、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．( )(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．( )(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．( )(4)速度越大的物体，惯性越大．( )(5)静止的物体没有惯性．()【答案】（1）√（2）×（3）√（4）×（5）×14、在选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但导出时必须依据相关的公式．现有一个物理量的表达式为A＝GMr，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？[解析]由A＝GMr可得，A的单位是N·m2·kg－2·kgm＝N·m·kg－1＝kg·m·s－2·m·kg－1＝m/s，故物理量A是速度．[答案]速度15、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？[解析](1)人和滑板在斜坡上的受力如图所示，建立直角坐标系．设人和滑板在斜坡上滑下的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin θ－F f＝ma1，F N－mgcos θ＝0，其中F f＝μF N，联立解得人和滑板滑下的加速度大小为a1＝g(sin θ－μcos θ)＝2.0 m/s2.(2)人和滑板在水平滑道上的受力如图所示．由牛顿第二定律得F N′－mg＝0，F f′＝ma2，其中F f′＝μF N′，联立解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为a2＝μg＝5.0 m/s2，设人从斜坡上滑下的最大距离为L AB，整个运动过程中由匀变速直线运动公式得v2B＝2a1L AB,0－v2B＝－2a2L联立解得L AB＝50.0 m.[答案](1)2.0 m/s2(2)50.0 m。

6.用牛顿运动定律解决问题(一)知识点一：由物体的受力情况确定运动情况1．质量为m的木块位于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a；当拉力方向不变、大小变为2F时，木块的加速度为a′，则A．a′＝a B．a′＜2aC．a′＞2a D．a′＝2a2．A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A＞m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为A．x A＝x B B．x A＞x BC．x A＜x B D．不能确定3．如图所示，某高速列车最大运行速度可达270 km/h，机车持续牵引力为1.57×105 N。

设列车总质量为100 t，列车所受阻力为所受重力的0.1倍。

如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动，列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间？(g取10 m/s2)知识点二：由物体的运动情况确定受力情况4．如图所示，当车厢向前加速前进时，物体M静止于竖直车厢后壁上，当车厢加速度增加时，则A．静摩擦力增加B．车厢壁对物体的弹力增加C．物体M仍保持相对于车的静止状态D．物体的加速度也增加5．某步枪子弹的出口速度达100 m/s，若步枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为A．1×102 N B．2×102 NC．2×105 N D．2×104 N6．如图所示，质量为30 kg的雪橇在与水平面成30°角的拉力F作用下，沿水平地面向右做直线运动，经过0.5 m，速度由0.6 m/s均匀减至0.4 m/s。

已知雪橇与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2，求作用力F 的大小。

知识点三：连接体问题 7．如图所示，质量分别为m A 、m B 的两物体A 和B 用弹簧连在一起放在粗糙水平面上，在水平拉力F(已知)的作用下，两物体做匀速运动。

4.6-1用牛顿运动定律解决问题（一）知识点一：从受力情况确定运动情况1． A、B两物体以相同的初速度在一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且m A＝3m B，则它们能滑动的最大距离x A和x B的关系为( )A．x A＝x B B．x A＝3x B C．x A＝13x B D．x A＝9x B2. （多选）如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)( )A．物体经10 s速度减为零 B．物体经2 s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止 D．物体速度减为零后将向右运动3.如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用静止不动。

现保持F1不变,使F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,其大小变化图象如图乙所示,则在此过程中,能正确描述木块运动情况的图象是下图中的( )4.(多选)蹦极运动的示意图如图所示,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连。

运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起。

整个过程中忽略空气阻力。

分析这一过程,下列表述正确的是( )A.经过B点时,运动员的速率最大B.经过C点时,运动员的速率最大C.从C点到D点,运动员的加速度增大D.从C点到D点,运动员的加速度不变5．如图中的AB、AC、AD都是光滑的轨道，A、B、C、D四点在同一竖直圆周上，其中AD是竖直的直径。

一小球从A点由静止开始，分别沿AB、AC、AD轨道滑下，到达B、C、D点所用的时间分别为t1、t2、t3。

则下列关系正确的是（）A．t1=t2=t3 B．t1＞t2＞t3 C．t1＜t2＜t3 D．t3＞t1＞t26．公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5.若要求安全距离仍为120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．知识点二：从运动情况确定受力情况7．质量为ｍ1和ｍ2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1和F2．如果发现质量为ｍ1的物体先落地，那么A ．ｍ1＞ｍ2B ．F 1＜F 2C ．11m F ＜22m FD ．11m F ＞22m F 8.如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m 的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是( )A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C.若车厢的加速度变小,车厢壁对物块的弹力不变D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力也变大9.(多选)如图所示,总质量为460 kg 的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s 2,当热气球上升到180 m 时,以5 m/s 的速度向上匀速运动。