2023-2024学年教科版物理必修第一册单元测试卷(解析版)第四章 牛顿运动定律
- 格式:docx
- 大小:938.44 KB
- 文档页数:9
人教版(新课程标准)高中物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习一、单选题1.在水平冰面上,一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动,关闭发动机后,雪橇滑行一段距离后停下来,其运动的v-t图象如图所示,那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是()A. 关闭发动机后,雪橇的加速度为-2 m/s2B. 雪橇停止前30s内通过的位移是150 mC. 雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D. 雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W30°50kg10m2.如图所示,某段滑雪场的雪道倾角为,质量为的运动员从距底端高为处的雪道上由3m/s2g=10m/s2静止开始匀加速下滑,加速度大小为。
取重力加速度大小。
该运动员在雪道上下滑的过程中克服摩擦力所做的功为()5000J3000J2000J1000JA. B. C. D.3.运动物体所受空气阻力与速度有关,速度越大,空气阻力就越大。
雨滴形成后从高空落下,最后匀速落向地面。
能反映雨滴在空中运动的整个过程中其速度变化的是()A. B. C. D.4.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。
如图,火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时()A. 火箭处于平衡状态B. 火箭处于失重状态C. 火箭处于超重状态D. 空气推动火箭升空5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景,能正确表示此时战机所受合力方向的是()A. ①B. ②C. ③D. ④6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。
如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。
若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A. 在经过A位置时,该同学处于失重状态B. 在B位置时,该同学受到的合力为零C. 由A到B过程中,该同学的机械能守恒D. 在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力7.一质量为1kg的质点静止的处于光滑的水平面上,从t=0时起受到如图所示水平外力F作用,下列说法正确的是()A. 0~2s内外力的平均功率是12.5WB. 第2秒内外力所做的功是4JC. 前2秒的过程中,第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒末外力的瞬时功率为6W8.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )A. 宇航员处于完全失重状态B. 宇航员处于超重状态C. 宇航员的加速度等于零D. 地球对宇航员没有引力9.某机动车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受的阻力的大小等于车重的0.2倍,机动车能达到的最大速度为20m/s 。
牛顿其次定律【基础巩固】1.若小挚友失手将一个挂有重物的氢气球放飞,氢气球下系的重物重力为G,重物只在重力和绳的拉力作用下沿图中的虚线方向加速运动,不考虑重物所受的空气阻力和风力的影响,则图中的气球和重物在运动中的相对位置可能的是( )A B C D答案:C2.(多选)质量为1 kg的物体受大小为3 N和4 N的两个共点力的作用,物体的加速度可能是( )A.5 m/s2B.7 m/s2C.8 m/s2D.9 m/s2答案:AB3.两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示.现突然快速剪断轻绳1,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,重力加速度为g,则( )A.a1=g,a2=gB.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0D.a1=2g,a2=0答案:A4.雨滴从空中由静止落下,若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大,图中能大致反映雨滴运动状况的是()A B C D答案:C5.(多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体把弹簧压缩到A点(小物体与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止,小物体与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法正确的是 ( )A.物体从A到B速度越来越大B.物体从A到B速度先增大后减小C.物体从A到B加速度越来越小D.物体从A到B加速度先减小后增大答案:BD6.(多选)快递分拣经常利用传送带运输货物.分拣员把一质量为2 kg的货物轻放在水平传送带左端,传送带以恒定的速度v0=2 m/s向右运行(如图),传送带左右两端距离为4 m,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,货物可看作质点处理,则货物到达右端的时间t和速度v分别是 ( )A.t=2.2 sB.t=1.6 sC.v=2 m/sD.v=8 m/s解析:该题是牛顿其次定律的应用之传送带模型,依据该题型的分析解答方法,运用牛顿其次定律和运动规律求解即可.对放上传送带的货物受力分析,应用牛顿其次定律可得μmg=ma,解得货物起先运动时的加速度a=5 m/s2;由速度位移公式可得v02-0=2ax1,解得货物加速到与传送带速度相等时滑过的距离x1=0.4 m<4 m,所以货物在传送带上先加速后匀速.货物到达右端的速度v=v0=2 m/s;货物到达右端的时间t=v0v +v-v1v0=25s+4-0.42s=2.2 s.故选项A、C正确.答案:AC7.图甲是高层建筑配备的救生缓降器材,遇到突发状况时,逃命者可以将平安带系于腰部,通过钢丝绳等平安着陆.如图乙所示,某次演练中,逃命者从距地面72 m高处,由静止起先匀加速下滑27 m,随后以18 m/s的速度匀速运动,接着以大小为5 m/s2加速度减速,到达地面时速度恰好为0.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)匀加速下滑的加速度大小.(2)加速下滑时钢丝绳对逃命者的拉力与重力的比值.甲乙解析:(1)由运动学公式,知v m2=2a1x1,解得a1=6 m/s2.(2)逃命者加速下滑时,依据牛顿其次定律有mg-F T=ma1,解得F T=mg-ma1,则v Tvv=0.4.答案:(1)6 m/s2(2)0.4【拓展提高】8.一物块静止在粗糙的水平桌面上,从某时刻起先,物块受到一方向不变的水平拉力作用,如图甲所示.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以a表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图像是图乙中的( )甲A B C D乙解析:物块受到方向不变的水平拉力和摩擦力作用,当水平拉力小于等于摩擦力时,物体合力为0,加速度为0,处于静止状态;当水平拉力大于摩擦力时,产生加速度,由牛顿其次定律有F -F f =ma ,即F =ma +F f ,可知F 与a 成一次函数关系,选项C 正确.答案:C9.(多选)质量均为m 的A 、B 两球之间系着一根不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,A 球紧靠墙壁,如图所示.今用力F 将B 球向左推压缩弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间 ( )A.A 的加速度为v2v B.A 的加速度为0 C.B 的加速度为v2v D.B 的加速度为vv解析:弹簧的弹力不能发生突变,对A 球,F 撤去前后受力不变,加速度始终为0,故选项B 正确;对B 球,撤去F 后瞬间,弹簧弹力大小不突变,大小等于F ,故B 的加速度变为a B =vv,故选项D 正确. 答案:BD10.有一种嬉戏,嬉戏者手持乒乓球拍托球移动,乒乓球不能脱离球拍,移动距离大者获胜.若某人在嬉戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示.设球拍和球质量分别为m 0、m ,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,重力加速度为g ,则( )A.人的加速度大小为g tan θB.球拍对球的作用力大小为mgC.球拍对球的作用力大小为mg cos θD.人对球拍的作用力大小为(m 0+m )g tan θ解析:乒乓球和人具有相同的加速度,对乒乓球进行受力分析如图甲所示.mg tan θ=ma,得a=g tan θ,选项A正确.球拍对球的作用力为F=vv,选项B、C均错误.以球拍和乒乓球为整体,cos v进行受力分析,如图乙所示.则人对球拍的作用力F'与总重力(m0+m)g的合力水平向右,产生加速度.依据几何关系可知,,选项D错误.人对球拍的作用力为F'=(v0+v)vcos v甲乙答案:A11.(多选)利用传感器和计算机可以探讨快速改变的力的大小.试验时让某消防员从一平台上下落,自由下落2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,最终静止.用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间改变的图线如图所示.依据图线所供应的信息,下列推断正确的是 ( )A.t1时刻消防员的速度最大B.t2时刻消防员的速度最大C.t3时刻消防员的速度最大D.t4时刻消防员的加速度最小解析:由题图知t1时刻消防员刚起先与地接触.t1~t2时间内消防员受到的冲击力小于重力,合力方向向下,接着向下加速,故选项A错误.t2时刻,冲击力大小等于消防员重力,加速度为0,速度最大,故选项B正确.t2~t4时间内冲击力大于重力,合力方向向上,消防员减速.t3时刻速度减至0,t4时刻消防员站稳,加速度为0,故选项C错误,选项D正确.答案:BD【挑战创新】12.如图所示,质量为m'的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度v0从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的v-t图像分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1;木板起先做匀加速直线运动的加速度大小a2;达到相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3.(2)物块质量m与长木板质量m'之比.解析:(1)由v-t图像的物理意义可得,a1=1.5 m/s2,a2=1 m/s2,a3=0.5 m/s2.(2)设物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,依据牛顿其次定律,得对物块有μ1mg=ma1,对长木板有μ1mg-μ2(m+m')g=m'a2,对整体有μ2(m+m')g=(m+m')a3,由以上各式解得m∶m'=3∶2.答案:(1)1.5 m/s2 1 m/s20.5 m/s2(2)3∶2。
2023-2024学年高一物理人教版必修一4.1.牛顿第一定律同步练习(含解析)1. 牛顿第一定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1. 通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )A. 亚里士多德B. 伽利略C. 笛卡儿D. 牛顿2. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )A. 牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的B. 根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因C. 惯性是物体的固有属性,物体的质量越大,惯性越大D. 物体保持静止或匀速直线运动状态时有惯性,加速时没有惯性3. 在高空中匀速飞行的轰炸机,每隔时间投放一颗炸弹,若不计空气阻力,则投放的炸弹在空中的位置可能是选项中的图中竖直的虚线将各图隔离( )A. B. C. D.4. 打水漂是人类最古老的游戏之一如图仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平丢出,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉.下列判断正确的是( )A. 瓦片飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大B. 瓦片飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大C. 瓦片飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大D. 瓦片的质量越大,惯性一定越大5. 车厢中的是用绳拴在车厢底部的氢气球,是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若忽然刹车使车厢做匀减速运动,则下列四幅图中能正确表示刹车期间车内的情况的是( )A. B. C. D.6. 如图所示,甲运动员在球场上得到篮球之后,甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑,甲运动员要将球传给乙运动员,不计空气阻力,球的抛出方向应( )A. 与奔跑方向相同,如图中箭头所指的方向B. 指向乙的前方,如图中箭头所指的方向C. 指向乙,如图中箭头所指的方向D. 指向乙的后方,如图中箭头所指的方向7. 如图所示俯视图,以速度匀速行驶的列车车厢内有一光滑水平桌面,桌面上的处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由向运动,则由此可判断列车( )A. 减速行驶,向南转弯B. 减速行驶,向北转弯C. 加速行驶,向南转弯D. 加速行驶,向北转弯二、多选题8. 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B. 没有力的作用,物体只能处于静止状态C. 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质是惯性D. 运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动9. 在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定着盛满水的碗.若突然发现碗中的水向右洒出,如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )A. 小车匀速向左运动B. 小车可能突然向左加速运动C. 小车可能突然向左减速运动D. 小车可能突然向右减速运动三、填空题10. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,如图所示是伽利略根据可靠的事实进行的理想实验和推论的示意图.请在下面的空格里填入恰当的内容,完成对各示意图的说明.如图甲所示,把两个斜面对接,让小球由静止开始从左侧斜面上高为处滚下,如果没有摩擦,小球将达到右侧斜面________填“相同”或“不同”高度的地方.如图乙所示,如果减小右侧斜面的倾角,小球到达右侧斜面上的高度要________填“大于”“等于”或“小于”原来的高度,但要通过更长的距离.如图丙所示,继续减小右侧斜面的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就要沿着水平面以________填“恒定”或“变化”的速度持续运动下去.伽利略设计这个实验的目的是说明________.A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来C.力不是维持物体运动的原因D.如果物体不受力的作用就不会运动四、简答题11. 有一仪器,电路图如图所示,其中是质量较大的金属块,将仪器固定在一辆汽车上,汽车启动时,红灯与绿灯哪个灯亮,为什么?汽车急刹车时哪个灯亮?答案和解析1.【答案】【解析】【分析】本题考查物理学史知识,能记住物理学家的贡献是解题的关键。
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)一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.如图为举重运发动举起杠铃动摇时的表示图,以下说法中正确的选项是()A.杠铃所受的重力与杠铃对手的压力是一对平衡力B.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对平衡力C.杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力D.杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力2.如下图,甲中小球用轻绳系在轻支架上,轻支架固定在台秤的秤盘上;乙中小球用轻绳系在天花板上,ρ球>ρ水,两小球全部浸没在水中,甲、乙两图中除了小球系的位置不同,其他全部相反.设甲图未剪断轻绳时台秤示数为F N1,剪断后小球在水中运动时台秤示数为F N2,乙图未剪断轻绳时台秤示数为F N3,剪断后小球在水中运动时台秤示数为F N4,以下正确的选项是()A.F N1>F N2=F N4>F N3B.F N2=F N4>F N1>F N3C.F N1>F N4>F N3>F N2D.F N4>F N2>F N3>F N13.如下图,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速率顺时针匀速运转.t=0时,在最左端轻放一个小滑块,t=2 s时,传送带突然制动停下.滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10 m/s2.以下关于滑块相对空中运动的v-t图象正确的选项是()A.B.C.D.4.伽利略发明的把实验、假定和逻辑推理相结合的迷信方法,有力地促进了人类迷信看法的开展.应用如下图的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由运动释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙水平逐渐减低的资料时,小球沿右侧斜面上升到的最洼位置依次为1、2、3.依据三次实验结果的对比,可以失掉的最直接的结论是()A.假设斜面润滑,小球将上升到与O点等高的位置B.假设小球不受力,它将不时坚持匀速运动或运动形状C.假设小球遭到力的作用,它的运动形状将发作改动D.小球遭到的力一定时,质量越大,它的减速度越小5.如下图,是应用传感器记载的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线,依据图线可以得出的结论是()A.作用力大时,反作用力小B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D.相互作用的两个物体一定都处于运动形状6.一航天探测器完成对月球的探测义务后,在分开月球的进程中,由运动沿着与月球外表成一倾斜角的直线飞行,先减速运动后匀速运动.探测器是经过喷气而取得推力的.以下关于喷气方向的描画中正确的选项是()A.探测器减速运动时,沿直线向后喷气B.探测器减速运动时,竖直向下喷气C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气D.探测器匀速运动时,不需求喷气7.如下图,半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上,并处于运动形状,疏忽小球B外表的摩擦,用水平力F沿物体A外表将小球B缓慢拉至物体A的最高点C,物体A一直坚持运动形状,那么以下说法中正确的选项是()A.物体A遭到4个力的作用B.物体A遭到斜面的摩擦力大小一直不变C.小球B对物体A的压力大小一直不变D.小球B对物体A的压力大小不时添加8.如以下图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速行进.突然发现不测状况,紧急刹车做匀减速运动,减速度大小为a,那么中间一质量为m的西瓜A遭到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.mB.maC.mD.m(g+a)9.如下图,下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平空中上,弹簧正上方有一物块,从高处自在下落到弹簧上端的O点,末尾将弹簧紧缩.弹簧被紧缩了x0时,物块的速度变为零.从O点末尾接触,物块减速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是以下图中的()A.B.C.D.10.以下说法正确的选项是()A.体操运发动双手握住单杠在空中不动时处于失重形状B.蹦床运发动在空中上升和下降进程中都处于失重形状C.举重运发动在举起杠铃后的那段时间内处于超重形状D.游泳运发动仰卧在水面运动不动时处于失重形状11.下面各组单位中属于基本物理量单位的是()A.千克、秒B.千克、瓦特C.牛顿、秒D.特斯拉、米12.如下图,一个质量为2 kg的小木板放在润滑的空中上,在小木板上放着一个小物体质量为m=1 kg,它被一根水平方向上紧缩了的弹簧推着而运动在小木板上,这时弹簧的弹力为2 N,现沿水平向右的方向对小木板施以作用力,使小木板由运动末尾运动起来,运动中力F由0逐渐添加到9 N的进程中,以下说法正确的选项是()A.物体与小木板先坚持相对运动一会,后来相对滑动B.物体遭到的摩擦力不时减小C.当力F增大到6 N时,物体不受摩擦力作用D.小木板遭到9 N拉力时,物体遭到的摩擦力为3 N13.如下图,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,正面与竖直方向的夹角为α,重力减速度为g,假定接触面间的摩擦力疏忽不计,那么石块正面所受弹力的大小为()A.B.C.1mg tanα2D.1mg cotα214.以下现象属于完全失重形状的是()A.电梯里的小孩随电梯一同下降时B.天宫二号以减速度g向上做匀减速运动C.火箭点火减速升空分开空中时D.宇航员在太空舱中〝飘浮〞时15.关于牛顿第一定律,以下说法正确的选项是()A.力是维持物体运动的缘由,没有力的物体将坚持运动,比如自行车B.物体的速度不时增大,表示物体必受力的作用C.物体假设向正南方向运动,其受外力方向必需指向正北D.不受力的物体将坚持运动或匀速直线运动形状,而受力的物体运动形状一定改动二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)如下图,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动.以下说法正确的选项是() A.人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力B.人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力C.绳拉车的力和车拉绳的力一定同时发生、同时消逝D.人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等17.(多项选择)如下图,A、B两物块叠放在一同,当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),那么()A.A的减速度小于gB.B的减速度大于gC.A、B的减速度均为gD.A、B间的弹力为零18.(多项选择)如下图,固定在水平面上的润滑斜面的倾角为θ,其顶端装有润滑小滑轮,绕过滑轮的轻绳一端衔接一物块B,另一端被人拉着且人、滑轮间的轻绳平行于斜面.人的质量为M,B物块的质量为m,重力减速度为g,当人拉着绳子以a1大小的减速度沿斜面向上运动时,B物块运动的减速度大小为a2,那么以下说法正确的选项是()A.物块一定向上减速运动B.人要可以沿斜面向上减速运动,必需满足m>M sinθC.假定a2=0,那么a1一定等于D.假定a1=a2,那么a1能够等于19.(多项选择)如下图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平空中上,经过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的润滑球B.那么()A.A对空中的压力等于(M+m)gB.A对空中的摩擦力方向向左C.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为rmgR20.(多项选择)如下图,P和Q叠放在一同,运动在水平桌面上.在以下各对力中属于作用力和反作用力的是()A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力三、实验题21.〝探求减速度与力、质量的关系〞的实验装置如图甲所示.(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的进程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间距离为0.02 s,从比拟明晰的点起,每5个点取一个计数点,测量并标出相邻计数点之间的距离.该小车的减速度a=________m/s2.(2)平衡摩擦力后,将5个相反的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的减速度.小车的减速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:请依据实验数据在以下图所示坐标系中作出a-F的关系图象.(3)依据提供的实验数据作出的a-F图线不经过原点.请说明主要缘由.四、计算题22.如下图,运动在水平空中上的小黄鸭质量m=20 kg,遭到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭末尾沿水平空中运动.假定拉力F=100 N,小黄鸭与空中的动摩擦因数为0.2,求:(1)把小黄鸭看做质点,作出其受力表示图;(2)空中对小黄鸭的支持力;(3)小黄鸭运动的减速度的大小.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)五、填空题23.理想实验有时更能深上天反映自然规律.伽利略设计了一个如下图的理想实验,他的想象步骤如下:①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上依然要到达原来的高度;①两个对接的斜面,让运动的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;①假设没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;①继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做继续的匀速运动.请将上述理想实验的想象步骤依照正确的顺序陈列______(只需填写序号即可).在上述的想象步骤中,步骤________属于牢靠的理想,步骤______是理想化的推论.24.现有以下物理量和单位,按下面的要求选择填空.A.力B.米/秒C.牛顿D.减速度E.质量F.秒G.厘米H.长度I.时间J.千克K.米(1)属于物理量的有________________.(2)在国际单位制中,其单位作为基本单位的物理量有________________.(3)在国际单位制中属于基本单位的有________________,属于导出单位的有________________.25.如下图,轻杆BC的C点用润滑铰链与墙壁固定,杆的B点经进水平细绳AB使杆与竖直墙壁坚持30°的夹角.假定在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.重物的质量m =30 kg,人的质量M=50 kg,g取10 m/s2,此时人对空中的压力大小为________N.26.如下图,在车厢顶上吊一小球,小球悬线与竖直方向夹角为α,行车速度方向如下图,质量为m的物体相对车厢运动,那么物体遭到摩擦力大小为________,方向为________.27.以下给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力减速度,这些量的单位都是国际单位制单位.试判别以下表达式的单位,并指出单位所对应的物理量的称号.(1)单位:________物理量称号:________.(2)单位:________物理量称号:________.(3)m单位:________物理量称号:________.六、简答题πR3h.28.小刚在课余制造中需求计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为V=13小红说,从单位关系上看,这个公式一定是错误的.她的依据是什么?答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】A【解析】以容器和球组成的全体为研讨对象,将细线剪断,在球下沉的进程中球减速下降,减速度方向向下,存在失重现象,而球下降留下的空位由水来填充,所以相当于一个与球异样大小的水球向上减速运动,存在超重现象,由于异样体积的小球质量大于水球的质量,所以全体存在失重现象,台秤的示数小于系统总重力,台秤的示数减小,即F N1>F N2,F N2=F N4,A正确.3.【答案】B【解析】刚被放在传送带上时,滑块遭到滑动摩擦力作用做匀减速运动,a=μg=2 m/s2,滑块运动到与传送带速度相反需求的时间t1=1 s,然后随传送带一同匀速运动的时间t2=t-t1=1 s,当传送带突然制动停下时,滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到运动,a′=-a=-2 m/s2,运动的时间t3==s=1 s,选项B正确.4.【答案】A【解析】5.【答案】B【解析】从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称,即大小相等、方向相反,A错误,B 正确;作用力和反作用力只能作用在不同的物体上,故C错误;无论物体运动还是运动,作用力和反作用力的关系都不改动,故D错误.6.【答案】C【解析】探测器由运动沿与月球外表成一倾斜角的直线飞行,减速运动时,其推力和月球对探测器的引力的合力应与其减速运动的方向相反,喷气方向应与F推方向相反,使其反作用力在探测器上发生两个分力,其中一个分力发生减速度,另一个分力与引力平衡,如下图,探测器匀速运动时,必受平衡力作用,因此应竖直向下喷气,使其反作用力大小与引力大小相等、方向相反,应选C.7.【答案】A【解析】物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力,共4个力,A正确;再对A、B全体剖析,受拉力、重力、支持力和静摩擦力,依据平衡条件,有:F f=(M+m)sinα+F cosα,对球B剖析,受水平拉力、重力和支持力,三力平衡,三个力构成首尾相连的矢量三角形,如下图:将小球B缓慢拉至物体A的最高点进程中,θ变小,故支持力F N变小,拉力F也变小,静摩擦力减小,故B、C、D错误.8.【答案】C【解析】西瓜与汽车具有相反的减速度a,对西瓜A受力剖析如图,F表示周围西瓜对A的作用力,那么由牛顿第二定律得:=ma,解得:F=m,C正确.9.【答案】D【解析】在平衡位置以上,重力大于弹力,有a==g-,在平衡位置以下,重力小于弹力,有a==-g,知a与x成线性关系.假定物体从弹簧原长位置释放,依据对称性,平衡位置在最终紧缩量的中点,最低点的减速度等于g,从某一高度释放,要下降得更低,最低点的弹力会更大,依据牛顿第二定律,减速度应大于g.故D正确,A、B、C错误.10.【答案】B【解析】当物体具有向上的减速度时,即向上做减速运动或向下做减速运动时,物体处于超重形状;当物体具有向下的减速度时,即向下做减速运动或向上做减速运动时,物体处于失重形状.在A、C、D选项中,运发动处于运动形状,即处于平衡形状,只要选项B中运发动的减速度为重力减速度,方向竖直向下,处于失重形状,而且处于完全失重形状,B正确.11.【答案】A【解析】千克、秒是基本单位,瓦特、牛顿、特斯拉是导出单位,A正确.12.【答案】C【解析】由题,当弹簧的弹力是2 N向右时,物体依然运动在木板上,所以物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2 N.假定要使物体相关于木板向左滑动,那么物体遭到的木板的摩擦力至少要大于等于2 N,方向向右,即物体遭到的合力至少为向右的4 N的力,物体的减速度:a==m/s2=4 m/s2,同时,物体与木板有相对运动时,木板的减速度要大于物体的减速度,当二者相等时,为最小拉力.那么:F m=(M+m)a=(2+1)×4 N=12 N即只要在拉力大于12 N时,物体才干相关于木板滑动,所以在拉力小于9 N时,物体绳子相关于木板运动.故A错误;假定物体与木板之间的摩擦力恰恰为0,那么物体只遭到弹簧的弹力的作用,此时物体的减速度:a′==2 m/s2由于物体一直相关于木板运动,所以此时全体在水平方向的受力:F0=(M+m)a′=(2+1)×2 N=6 N所以:当力F增大到6 N时,物体不受摩擦力作用.那么拉力小于6 N之前,摩擦力随拉力F的增大而减小,当拉力大于6 N时,摩擦力又随拉力的增大而增大.故B错误,C正确.小木板遭到9 N拉力时,全体的减速度:a″==m/s2=3 m/s2物体遭到的摩擦力为F f′,那么:ma″=F f′+2所以:F f′=ma″-2=1×3-2 N=1 N.故D错误.13.【答案】A【解析】对石块受力剖析,如图:依据共点力平衡条件,将弹力F1、F2分解,结合几何关系,有:mg=2×F sinα所以:F=,应选项A正确.14.【答案】D【解析】电梯里的小孩随电梯一同下降时,没有说明减速度的方向,所以不能判别出能否是完全失重形状.故A错误;天宫二号以减速度g向上做匀减速运动时减速度方向向上,是超重形状.故B错误;火箭点火减速升空分开空中时减速度的方向向上,处于超重形状.故C错误;宇航员在太空舱中〝飘浮〞时只遭到重力的作用,处于完全失重形状.故D正确.15.【答案】B【解析】依据牛顿第一定律的内容可以判别力是改植物体运动形状的缘由,不受力的物体将坚持运动或匀速直线运动形状,故A错误,B正确;假定物体向正南方向做匀速直线运动,那么物体不受力或所受合外力为零,C错误;物体遭到力的作用,假定合外力为0,那么物体也可以坚持运动形状不变,故D错误.16.【答案】CD【解析】人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反、同时发生、同时消逝,故A、B错误,C、D正确。
2020—2021人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律练习(附)答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是( )A .物体受力不变时,运动状态也不变B .物体受力变化时,运动状态才会改变C .物体不受力时,运动状态就不会改变D .物体不受力时,运动状态也可能改变2、伽利略理想实验揭示了( )A .若物体运动,那么它一定受力B .力不是维持物体运动的原因C .只有受力才能使物体处于静止状态D .只有受力才能使物体运动3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到()A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力6、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7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小()A.等于火箭的重力B.等于火箭对喷出气体的作用力C.小于火箭对喷出气体的作用力D.大于火箭对喷出气体的作用力12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F作用在物体上,使物体的位移为x0时,立刻换成-4F的力,作用相同时间,物体的总位移为() A.-x0B.x0C.0 D.-2x013、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm,运动时弹簧伸长9 cm,则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)()A.以a=1 m/s2的加速度加速下降B.以a=1 m/s2的加速度加速上升C.以a=9 m/s2的加速度减速上升D.以a=9 m/s2的加速度减速下降14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)2020—2021人教版物理必修一第四章牛顿运动定律练习(附)答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是()A.物体受力不变时,运动状态也不变B.物体受力变化时,运动状态才会改变C.物体不受力时,运动状态就不会改变D.物体不受力时,运动状态也可能改变C[物体受力不变时,加速度不变,若加速度不为零,速度一定在改变,则运动状态一定在改变;若加速度为零,速度不变,运动状态不变,故A错误;物体受力变化时,加速度在变化,速度在改变,运动状态在改变;若物体受力不变时,运动状态也会改变,故B错误;物体不受力时,根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变,故C正确,D错误.]2、伽利略理想实验揭示了()A.若物体运动,那么它一定受力B.力不是维持物体运动的原因C.只有受力才能使物体处于静止状态D.只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出:如果水平面没有摩擦,那么在水平面上的物体一旦获得某一速度,物体将保持这一速度一直运动下去,而不需要外力来维持,故A 、D 错误;运动和静止都不需要力来维持,故B 正确,C 错误.]3、(多选)下列说法中正确的是( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是个导出单位C .各物理量采用国际单位制单位,通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系【答案】BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念,但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间),所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位.力学中的基本单位是千克、米、秒,其他单位都是导出单位.]4、导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( )A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的【答案】A [在力学中长度、时间、质量的单位为基本单位,而m/s 、N 都是导出单位,B 、C 、D 错误,A 正确.]5、如图所示,将吹足气的气球由静止释放 ,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )A .重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力【答案】D[气球内气体向后喷出时,气球对气体有向后的作用力,气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动,D项正确.]6、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【答案】A[由F f=μmg=ma得a=μg,故A、B两物体的加速度相同,又据运动学公式v20=2ax知x=v202a,故两物体滑行的最大距离x A=x B,故A正确.] 7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物体,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层BC[从F-t图象可以看出,0~t1,F=mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1~t2,F>mg,电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上运动或减速向下运动;t2~t3,F=mg,可能静止或匀速运动;t3~t4,F<mg,电梯具有向下的加速度,物块处于失重状态,可能做加速向下或减速向上运动.综上分析可知,B、C正确.]8、关于惯性和惯性定律的说法,正确的是()A.物体在任何情况下都有惯性B.物体只有在运动时才有惯性C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性,其大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,A正确,B错误;由惯性定律可知,当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动,C、D错误.]9、如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.gsin αB.gcos αC.gtan α D.g tan α【答案】C[物体随斜面体一起沿水平方向运动,则加速度一定在水平方向,物体受到重力和垂直斜面向上的支持力,两者合力方向一定水平向右,如图所示由牛顿第二定律得mgtan α=ma,则a=gtan α,选项C正确,A、B、D错误.] 10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量,不是物理单位,C、D错误;千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,A正确;B项中牛顿是导出单位,B 错误.]11、如图所示是火箭加速上升时的照片,此时喷出气体对火箭作用力的大小( )A .等于火箭的重力B .等于火箭对喷出气体的作用力C .小于火箭对喷出气体的作用力D .大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B [火箭加速上升,则合力方向向上,所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力,选项A 错误;喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项B 正确,C 、D 错误.]12、光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F 作用在物体上,使物体的位移为x 0时,立刻换成-4F 的力,作用相同时间,物体的总位移为( )A .-x 0B .x 0C .0D .-2x 0【答案】A [以F 方向为正方向,设开始阶段加速度为a ,则后一阶段加速度为-4a ,由运动规律:x 0=12at 2,x ′=at·t -12×4at 2,x =x 0+x ′.三个方程联立求得x =-x 0,故A 正确.]13、如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10 cm ,运动时弹簧伸长9 cm ,则升降机的运动状态可能是(g 取10 m/s 2)( )A .以a =1 m/s 2的加速度加速下降B .以a =1 m/s 2的加速度加速上升C .以a =9 m/s 2的加速度减速上升D .以a =9 m/s 2的加速度减速下降A[当升降机静止时,根据胡克定律和二力平衡条件得kx1-mg=0,其中k为弹簧的劲度系数,x1=0.1 m.当弹簧伸长量为x2=9 cm时,kx2<mg,说明物体处于失重状态,升降机加速度a的方向必向下,由牛顿第二定律得mg-kx2=ma,解得a=1 m/s2.升降机加速度方向向下,如果向下运动,则为加速运动,如果向上运动,则为减速运动.由此可知选项A正确.]14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子怎样运动?[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析,但此题涉及的不仅仅是气泡,还有水,由于惯性的大小与质量有关,而水的质量远大于同体积气泡的质量,因此水的惯性远大于气泡的惯性,当小车突然停止时,水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势,当水相对于瓶子向前运动时,水将挤压气泡,使气泡相对于瓶子向后运动.[答案]见解析15、自制一个加速度计,其构造是:一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图所示,g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则0.5 s内汽车速度变化了多少?[解析](1)当轻杆与Ob重合时,小球所受合力为0,其加速度为0,车的加速度亦为0,故b处应标的加速度数值为0.(2)解法一:合成法当轻杆与Oc重合时,以小球为研究对象,受力分析如图甲所示.根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ=ma1,解得a1=gtan θ=9.8×3 3m/s2≈5.66 m/s2.甲解法二:正交分解法建立直角坐标系,并将轻杆对小球的拉力正交分解,如图乙所示.乙则沿水平方向有:Fsin θ=ma,竖直方向有:Fcos θ-mg=0联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2,方向水平向右,即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2.(3)若轻杆与Od重合,同理可得mgtan 45°=ma2,解得a2=gtan 45°=9.8 m/s2,方向水平向左,与速度方向相反所以在0.5 s内汽车速度应减少,减少量Δv=a2Δt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s.[答案](1)0(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s16、如图所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析]对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力F N1=mgsin θ=12 NF N2=mgcos θ=16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则F′N1=F N1=12 N,方向垂直于挡板向下,F′N2=F N2=16 N,方向垂直于斜面向下.[答案]12 N,垂直于挡板向下16 N,垂直于斜面向下。
2024-2025学年高中物理人教版必修一单元测试:第四章 运动和力的关系一、单选题1.如图所示,一根轻质弹簧固定在天花板上,下端系着质量为m 的物体A ,A 的下面再用细线挂另一质量也为m 的物体B ,平衡时将细线剪断,在此瞬间,A 和B 的加速度分别为(取竖直向下为正方向)( )A., B.,C., D.,2.测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”可用哪一组仪器( )A.米尺、弹簧测力计、秒表B.米尺、弹簧测力计、量筒C.量筒、天平、秒表D.米尺、天平、秒表3.如图所示,冰壶在冰面运动时,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”,这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则冰壶的惯性大小取决于( )A.冰壶的速度B.冰壶的加速度C.冰壶的质量D.冰壶受到的合外力4.如图所示,水平向右飞行的飞机,经过地面O 点的正上方时,释放一颗炸弹,不计空气阻力,则炸弹的落点可能在()0A a =B a g=A a g =-0B a =2A a g =-B a g =A a g =-B a g=A.O点B.A点C.B点D.以上三种情况均有可能5.周末,小明坐公交车回家,公交车在平直路面上匀速行驶时,小明观察到车顶悬挂的拉手环竖直下垂如图中a位置。
当公交车行驶到其他路段,小明看到拉手环位于图中b位置,并在一段时间内保持相对静止,则该公交车的运动情况不可能是( )A.公交车在平直路面上加速前进B.公交车在平直路面上减速倒车C.公交车在斜坡路面上加速上坡D.公交车在斜坡路面上减速下坡6.在航空领域,作用在飞行器竖直方向的气动力(升力)与重力的比值称为飞行器的过载,常用g的倍数表示。
能承受足够大的过载,是对航天员身体素质的基本要求。
小明在收看神舟十四号发射直播时,分别在火箭点火前、点火7s时截图,如图甲、乙所示。
已知火箭最大起飞总质量约500吨,直立时箭高约58m。
在点火后的7s内,航天员承受的过载约为( )A.0.24gB.1.2gC.2.4gD.4g7.拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是( )A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快8.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图(a )所示,碰撞前后两壶运动的图线如图(b )中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )A.碰后红壶将被反弹回来B.碰后蓝壶速度为0.8 m/sC.碰后蓝壶移动的距离为2.4 mD.碰后红壶所受的摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力二、多选题9.甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,时经过路边的同一路标,下列位v t-0t =移-时间图像和速度-时间图像对应的运动中,甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是( )A.B.C.D.10.渔业作业中,鱼虾捕捞上来后,通过“鱼虾分离装置”,实现了机械化分离鱼和虾,大大地降低了人工成本。
第一节牛顿第肯定律课后篇巩固提升合格考达标练1.伽利略志向试验揭示了()A.若物体运动,那么它肯定受力B.力不是维持物体运动的缘由C.只有受力才能使物体处于静止状态D.只有受力才能使物体运动:假如水平面没有摩擦,那么在水平面上的物体一旦获得某一速度,物体将保持这一速度始终运动下去,而不须要外力来维持,故A、D错误;运动和静止都不需力来维持,故B 正确,C错误.2.关于牛顿第肯定律,下列说法正确的是()A.牛顿第肯定律是试验定律B.牛顿第肯定律说明力是变更物体运动状态的缘由C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动须要力来维持,而自然界中不受力的物体是不存在的,故选项A错误;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,牛顿第肯定律则是反映物体在肯定条件下的运动规律,因此C错误;由牛顿第肯定律可知,物体的运动不须要力来维持,但要变更物体的运动状态则必需有力的作用,选项B正确,D错误.3.在学习牛顿第肯定律时,我们做了如图所示的试验,下列有关叙述正确的是()A.每次试验时,小车可以从斜面上的不同位置由静止起先下滑B.试验表明:小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离就越近C.试验中运动的小车会停下来,说明力能变更物体的运动状态D.依据甲、乙、丙的试验现象,就可以干脆得出牛顿第肯定律,可以保证小车到达斜面底端的速度是相等的,不能从斜面上的不同位置由静止起先下滑,选项A错误;试验表明,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;试验中运动的小车受到摩擦力的作用会停下来,其运动的状态发生变更,说明力能变更物体的运动状态,选项C正确;接触面越光滑,则小车的速度减小得越慢,由此可以得出:若摩擦力等于0,则小车可能做匀速直线运动,而牛顿第肯定律是在试验的基础上,进一步推理概括出来的,不是可以干脆由这三个试验得出的,选项D错误.4.下列说法不正确的是()A.伽利略的斜面试验是牛顿第肯定律的试验基础B.物体不受外力作用时,肯定处于静止状态C.力是变更物体运动状态的缘由D.牛顿第肯定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不行能用试验干脆验证(如伽利略的斜面试验、笛卡儿的探讨结论等)得出的,不是由试验得出的定律,也不是科学家凭空想象出来的,故A、D正确;由牛顿第肯定律知,物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,受合力不为零时,物体的运动状态将变更,故B错误,C正确.5.下列物理现象中,可以用牛顿第肯定律说明的是()A.必需有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来B.物体假如向正北方向运动,其受外力方向必需指向正北C.假如没有外力作用,运动的物体将会停下来D.力不是维持物体运动的缘由,而是变更物体运动状态的缘由,直到有外力迫使它变更这种状态为止.没有外力作用时,物体可以做匀速直线运动,不肯定静止,故A、C错误;物体向正北方向做匀速直线运动时,可以不受外力,当有向正北方向力的作用时,它向北运动的速度会变大,当有向正南方向力的作用时,它向北的速度会减小,但仍可以向正北方向运动,B错误;D符合牛顿第肯定律,D正确.6.我国交通法规规定,坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上平安带,这主要是为了减轻在下列哪种状况出现时可能对人造成的损害()A.车速太快B.车速太慢C.紧急刹车D.突然启动,车停止而人由于惯性向前冲,平安带可以防止人冲向前而受伤,故C选项符合题意;突然启动时,人会向后仰,有靠背和头枕支撑,平安带不起作用,故D不合题意,故选C.7.一天下着滂沱大雨,某人乘坐列车时发觉,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向),他发觉水面的形态如选项图中的(),由于惯性水相对窗向前运动.8.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,则()A.该同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.该同学击打筒的上端是为了克服球筒的惯性D.该同学是在利用羽毛球的惯性,另一手用力击打羽毛球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,所以羽毛球会从筒的上端出来,D正确,A、B、C错误.等级考提升练9.从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔依次放出a、b、c三个球,不考虑空气阻力,站在地面上的人看到它们在空中的排列状况是(),由牛顿第肯定律可知,在水平方向上,a、b、c三个球的运动状态保持不变,即都以与飞机相同的水平速度做匀速直线运动,故三个球始终在飞机的正下方,三球的连线是一条竖直线.10.如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止起先释放,则小球在遇到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面对下的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线M上,接触面光滑,在M滑下过程中,由于小球水平方向上不受外力作用,该方向上运动状态不会变更,原来静止,则下滑过程中,小球在水平方向上没有位移,故B正确.11.做自由落体运动的物体,假如下落过程中某时刻重力突然消逝,物体的运动状况将是()A.悬浮在空中不动B.速度渐渐减小C.保持肯定速度向下做匀速直线运动D.无法推断,仅受重力作用,重力消逝以后,物体将不受力,依据牛顿第肯定律的描述,物体将以重力消逝瞬间的速度做匀速直线运动,故选项C正确.12.如图所示是一种汽车平安带限制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,平安带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摇摆,使得锁棒锁定棘轮的转动,平安带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是()A.向左行驶,突然刹车B.向右行驶,突然刹车C.向左行驶,匀速直线运动D.向右行驶,匀速直线运动,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动状况可能为向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向,小球均处于竖直位置不摇摆,C、D错误.13.(多选)如图所示,重球系于细绳DC下端,重球下再系一根同样的绳BA,下列说法正确的是()A.在绳的A端缓慢增加拉力,结果CD绳先断B.在绳的A端缓慢增加拉力,结果AB绳先断C.在绳的A端突然猛一拉,结果AB绳先断D.在绳的A端突然猛一拉,结果CD绳先断球受力如图所示,在绳的A端缓慢增加拉力,使得重球在足够的时间发生了微小的位移,这个过程进行缓慢,可以认为重球始终处于平衡状态,即T2=T1+mg,随着T1增大,T2也增大且T2总是大于T1,所以CD绳先被拉断,A正确,B错误;若在A端猛拉,由于重球质量很大,力的作用时间极短,由于惯性,故重球向下的位移微小(可以看成运动状态将来得及变更),以致上段绳的拉力几乎未增加,T1已达到极限程度,故AB绳先断,C正确,D错误.14.(多选)在静止的列车上,有两个注满水的容器,容器中分别用细线系着铁球和乒乓球,在列车启动的过程中,小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)(),铁球、乒乓球和水都有向右运动的趋势.但是,由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大、惯性大,铁球的运动状态难变更,即速度增加慢,而同体积的“水球”的运动状态简单变更,即速度增加快,所以列车启动时,铁球相对于容器向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小、惯性小,乒乓球相对于容器向右运动.故B、D正确.。
章末质量评估(四)(时间:75分钟分值:100分)一、单项选择题(本大题共8小题,每题4分,共32分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得4分,错选、不选或多选不得分)1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法不符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因,即物体有力就运动,没有力就静止,选项A错误;伽利略通过“理想实验”得出结论,运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,选项B正确;笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,选项C正确;牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,选项D正确.故选项A不符合历史事实.答案:A2.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能解析:火车匀速行驶,在小球未释放前小球随车一起运动,小球的速度等于车的速度v0;在小球由静止释放后,由于惯性小球在水平方向的速度保持不变,即v x=v0,即小球下落的过程中小球在水平方向的速度始终等于车速度,小球一定落到B处.故B项正确,A、C、D三项错误.答案:B3.2021年5月15日,“天问一号”着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290 s的减速,速度从4.9×103m/s减为4.6×102m/s;打开降落伞后,经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/s;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆.若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器()A.打开降落伞前,只受到气体阻力的作用B.打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上C.打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力解析:打开降落伞前,在大气层中做减速运动,则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用,选项A错误;打开降落伞至分离前做减速运动,则其加速度方向与运动方向相反,加速度方向向上,则合力方向竖直向上,选项B正确;打开降落伞至分离前,受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用,选项C错误;悬停状态中,发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力,由于还受到火星的吸引力,则与气体的阻力不是平衡力,选项D错误.故选B.答案:B4.我国的航天事业快速发展.2021年10月16日0时23分,搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,约582秒后,“神舟十三号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空.10月16日6时56分,“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接.新的组合体在中国空间站轨道运行,轨道高度约为400 km,设计寿命为10年,总重量可达180吨.对于火箭在加速上升的过程中,下列说法正确的是()A.火箭受到的合力方向竖直向下B.飞船内的宇航员处于失重状态C.火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对相互作用力D.飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力解析:火箭在加速上升的过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A、B错误;火箭对喷出的气体的作用力与喷出的气体对火箭的作用力才是一对相互作用力,故C错误;飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力,大小相同,方向相反,故D 正确.故选D.答案:D5.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上有一质量为m的人可以看成质点,当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时,竿对地面上的人的压力大小为()A.(M +m )g +maB.(M +m )g -maC.(M +m )gD.(M -m )g解析:对竹竿上的人由牛顿第二定律知mg -f =ma ,所以f =m (g -a ),由牛顿第三定律知竹竿上的人对竹竿的摩擦力竖直向下,对竹竿由平衡条件知Mg +f ′=F N ,f =f ′,由牛顿第三定律知竹竿对底人的压力F N =(M +m )g -ma ,故B 正确,A 、C 、D 错误.答案:B6.如图所示为“长征二号”运载火箭,下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法,正确的是( )A.火箭加速上升时,航天员对座椅的压力小于自身重力B.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭升空C.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后处于失重状态D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力大于火箭对热气流的作用力解析:火箭加速上升时,加速度方向向上,根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力,由牛顿第三定律知航天员对座椅的压力大于自身重力,A 错误;火箭受到重力、空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力,燃料燃烧向下喷气,喷出的气体的反作用力推动火箭升空,B 错误;保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,由于具有竖直向上的速度,所受重力和空气阻力均竖直向下,合外力方向竖直向下,故加速度方向竖直向下,处于失重状态,C 正确;火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力和反作用力,二者等大反向,D 错误.故选C.答案:C7.细绳拴一个质量为m 的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示(已知c os 53°=0.6,sin 53°=0.8),以下说法正确的是( )A.小球静止时弹簧的弹力大小为34mg B.小球静止时细绳的拉力大小为45mg C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD.细线烧断瞬间小球的加速度立即为53g 解析:小球静止时,分析受力情况,如图.由平衡条件,得弹簧的弹力大小为F =mg tan 53°=43mg ,细绳的拉力大小为T =mg cos 53°=53mg ,故A 、B 错误. 细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为a =T m ,a =53g ,故C 错误,D 正确. 答案:D8.如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是( )A.从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程B.从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程C.从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大D.速度达到最大时加速度也达到最大解析:当弹簧的弹力等于小球的重力时,小球的加速度为零,此时速度最大,则从接触弹簧到速度最大的过程,小球的加速度向下,且加速度逐渐减小,是失重过程,选项A 正确,C 、D 错误;当小球到达最低点时小球的加速度最大,则从接触弹簧到加速度最大的过程中,加速度是先向下减小,失重,然后向上增加,超重,故选项B 错误;故选A.答案:A二、多项选择题(本大题共3小题,每题6分,共18分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选不得分)9.将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力不变,其速度—时间图像如图所示,则( )A.上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9B.上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1C.物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1D.物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1解析:上升、下降过程中加速度大小分别为a 上=11 m/s 2,a 下=9 m/s 2,由牛顿第二定律得mg +F 阻=ma 上,mg -F 阻=ma 下,联立解得mg ∶F 阻=10∶1,A 、D 正确.答案:AD10.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示,则以下说法中正确的是( )A.物体在2 s 内的位移为零B.4 s 末物体将回到出发点C.2 s末物体的速度为零D.物体一直在朝同一方向运动解析:根据题图像可知,物体先朝正方向做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,再做正方向的匀加速直线运动,周期性地朝单方向运动,由于加速和减速阶段的加速度大小相等,所以2 s末的速度为零,位移不为零,A、B错误,C、D正确.答案:CD11.如图所示,两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个质量均为m圆环,两个圆环上分别用细线悬吊两个质量均为M的物体C、D,当它们都沿滑竿向下滑动并保持相对静止时,A的悬线与杆垂直,B的悬线竖直向下.下列结论正确的是()A.A环受滑竿的作用力大小为(m+M)g cos θB.B环受到的摩擦力f=mg sin θC.C球的加速度a=g sin θD.D受悬线的拉力T=Mg解析:对C受力分析,如图所示.由牛顿第二定律,得到Mg sin θ=Ma,①细线拉力为T=Mg cos θ,②再对A环受力分析,如下图所示.根据牛顿定律,有mg sin θ-f=ma,③F N=mg cos θ+T,④由①②③④解得f=0,F N=(M+m)g cos θ.故A、C正确.对D 受力分析,受重力和拉力,合力与速度在一条直线上,故合力为零,物体做匀速运动,细线拉力等于Mg ;再对B 环受力分析,如图,B 环受重力、拉力、支持力,由于做匀速运动,合力为零,故必有向后的摩擦力;根据平衡条件,有(M +m )g sin θ=f ,F N =(M +m )g cos θ.故B 错误,D 正确.答案:ACD三、实验题(本大题共2小题,共18分)12.(7分)如图甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ,距离如图,单位是cm ,小车的加速度是 m/s 2,在验证质量一定时加速度a 和合外力F 的关系时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F 图像,其原因是 .(结果保留小数点后两位有效数字)解析:利用逐差法计算加速度.a =(s DE -s AB )+(s EF -s BC )+(s FG -s CD )9T 2 =(s DE +s EF +s FG )-(s AB +s BC +s CD )9T 2 =s AG -s AD -s AD 9T 2=40.65-2×13.159×0.12×10-2 m/s 2 ≈1.60 m/s 2.答案:1.60 平衡摩擦力过度或斜面倾角过度13.(11分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图(a )所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M 表示,盘及盘中砝码的质量用m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.(1)当M 与m 的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据.为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系,应该做a 与 的图像.(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a 1M图线如图(b )所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同? .解析:(1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.(2)由于a ∝1M ,所以a-1M 图像应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a 与1M的图像.(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时,由题图像知拉力大小不同,即盘中砝码总质量不同.答案:(1)M ≫m (2)1M(3)盘及盘中砝码总质量不同 四、计算题(本大题共3小题,共32分)14.(10分)如图所示,滑雪运动员从斜面倾斜角为θ=37°的斜坡顶端由静止滑下,已知斜坡长为L =90 m ,运动员滑到底端用时t =6 s ,重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)下滑加速度a 的大小;(2)滑到底端时速度v 的大小;(3)滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ.解析:(1)由L =12at 2,得a =2L t 2=5 m/s 2. (2)滑到底端时的速度v =at =30 m/s.(3)由牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma ,解得μ=0.125.答案:(1)5 m/s 2 (2)30 m/s (3)0.12515.(10分)如图所示,质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t 内前进的距离为x .耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F ,受到地面的阻力为自重的k 倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变.求:(1)拖拉机的加速度大小;(2)拖拉机对连接杆的拉力大小.解析:(1)拖拉机在时间t 内匀加速前进x ,根据位移公式x =12at 2,① 变形得a =2x t 2.② (2)拖拉机受到牵引力、地面支持力、重力、地面阻力和连接杆的拉力F T ,根据牛顿第二定律,有Ma =F -kMg -F T cos θ,③联立②③式变形得F T =1cos θ⎣⎢⎡⎦⎥⎤F -M ⎝⎛⎭⎪⎫kg +2x t 2,④ 根据牛顿第三定律,拖拉机对连接杆的作用力F ′T =F T =1cos θ⎣⎢⎡⎦⎥⎤F -M ⎝⎛⎭⎪⎫kg +2x t 2. 答案:(1)2x t 2 (2)1cos θ⎣⎢⎡⎦⎥⎤F -M ⎝⎛⎭⎪⎫kg +2x t 2 16.(12分)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落.他打开降落伞后的速度图线如图甲.降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图乙.已知人的质量为50 kg ,降落伞质量也为50 kg ,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f 阻与速率v 成正比,即f 阻=kv (g 取10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6).求:(1)打开降落伞前人下落的距离;(2)阻力系数k 和打开伞瞬间的加速度a 的大小和方向;(3)每根悬绳能够承受的拉力.解析:(1)h 0=v 202g=20 m. (2)kv =2mg ,将v =5 m/s 代入得k =200 N·s/m.对整体kv 0-2mg =2ma ,a =kv 0-2mg 2m=30 m/s 2, 方向竖直向上.(3)设每根绳拉力为T ,以运动员为研究对象有 8T cos α-mg =ma ,T =m (g +a )8 cos 37°=312.5`N. 由牛顿第三定律得,悬绳能承受的拉力至少为312.5`N. 答案:(1)20m (2)k =200N·s/m a =30m/s2方向竖直向上(3)312.5N。
第四章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(2024·浙江嘉兴市高一期末)关于以下图景的说法正确的是( D )A.图1所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明两者质量相等B.图2所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,弹簧的劲度系数就越大C.图3所示月球上的五星红旗离地球特别遥远,所以没有惯性D.图4所示伽利略通过志向斜面试验,说明力不是维持物体运动的缘由解析:图1所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明的是轻重不同的物体在真空中下落一样快,并不能说明两者质量相等,故A错误;图2所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,说明白弹簧的形变量越大,但并不能说明弹簧的劲度系数就越大,故B错误;图3所示月球上的五星红旗虽然离地球特别遥远,但由于红旗具有质量,所以肯定具有惯性,故C错误;图4所示伽利略通过志向斜面试验,说明白力不是维持物体运动的缘由,故D正确。
2.(2024·安徽蚌埠市高一期末)2020年12月17日,嫦娥五号的返回舱采纳“打水漂”的技术来减速并胜利着陆在预定区域。
返回舱第一次进入大气层时减速下降到距离地面约60公里时,利用弓形激波让其加速向上跃起,弹出大气层之后再次进入大气层,实施二次减速,整个过程就像“打水漂”一样(如图)。
返回舱在减速下降和加速跃起时分别处于( C )A.失重状态,超重状态B.超重状态,失重状态C.超重状态,超重状态D.失重状态,失重状态解析:返回舱减速下降即向下做减速运动,加速度方向向上,处于超重状态,返回舱加速跃起即向上做加速运动,加速度方向向上,也处于超重状态。
故选C。
3.(2024·安徽芜湖市高一期末)如图甲为应用于机场和火车站的平安检查仪,用于对旅客的行李进行平安检查。
第四章牛顿运动定律(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.春秋战国时期齐国的著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是:(马拉车时)即使马力已经用尽(马不对车施加拉力),车还能促使马前进好几步。
下列相关说法正确的是()A.该现象说明力是使物体运动的原因B.马对车不施加拉力时,车将做匀速直线运动C.马对车不施加拉力时,车由于惯性并未立即停止运动D.该现象表明马的惯性比车的惯性小2.如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平面上,一物块自弹簧正上方自由下落,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短(在弹性限度内)的过程中,下列说法正确的是()A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速后减速C.当物块的速度最大时,它所受的合力不为零D.当弹簧被压缩至最短时,物块的加速度等于零3.如图所示,在电梯的地板上放置一台电子秤,电子秤上放了一个质量为100 g的砝码,在某次电梯运行过程中小明在电梯内按时间顺序依次拍了三张照片,电子秤的读数分别为87.9 g、100.0 g、122.7 g,则关于电梯的运动下列判断正确的是()A.拍第1张照片时小明处于失重状态B.拍第2张照片时电梯在匀速运动C.从第3张照片分析可知电梯在向下运动D.从3张照片分析可知,砝码受的重力在发生变化4.如图所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体,其质量为m 且与竖直挡板及斜面间均无摩擦,斜面倾角为θ。
当车的加速度a 突然增大时,斜面对圆柱体的弹力F 1和挡板对圆柱体的弹力F 2的变化情况是( )A.F 1增大,F 2不变B.F 1不变,F 2增大C.F 1减小,F 2增大D.F 1增大,F 2减小5.假设撑竿跳高运动员从最高处到垫子的高度差A=5.0 m,从接触海绵垫子到速度为0的整个过程用时约为0.2 s,该过程可视为匀减速直线运动,整个过程忽略空气阻力,g 取10 m/s 2。
则下列说法正确的是( ) A.运动员接触海绵垫子时的速度大小为2 m/s B.运动员自由下落时间约为2.0 sC.从接触海绵垫子到速度为0,运动员的加速度大小为50 m/s 2D.海绵垫子受到的平均作用力是运动员体重的4倍6.如图所示,质量为2m 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为3m 的物体B 由细线悬挂在天花板上,B 与A 刚好接触但不挤压。
现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A 、B 间的作用力大小为( )A.125mg B.65mg C.25mgD.07.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,它们与水平面之间的夹角分别为90°、60°、30°,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆周的最高点,d 点为最低点。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处由静止释放,用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间,用a 1、a 2、a 3依次表示各滑环沿杆下滑过程的加速度,则下列说法正确的是( )A.t1∶t2∶t3=3∶2∶1B.t1∶t2∶t3=1∶1∶1C.a1∶a2∶a3=3∶2∶1D.a1∶a2∶a3=1∶1∶1二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,轻质弹簧下端悬挂一小球,电梯中有一质量为50 kg的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.电梯可能加速下降,加速度大小为5 m/s2B.电梯可能减速上升,加速度大小为2.5 m/s2C.乘客处于失重状态D.乘客对电梯地板的压力为425 N9.如图甲所示,传送带以速率v顺时针匀速转动,在其水平部分的右端B点正上方有一竖直弹性挡板。
一小物块以初速度v0(v0大于v)从左端A点滑上传送带,与挡板相碰后恰好能返回A点,物块运动过程的v-t图像如图乙实线所示,下列说法正确的是()A.v0和v大小关系为v0=2vB.若只增大v0,物块将从传送带左端滑下C.若v0=v,物块将在传送带上往复运动D.若只减小传送带速度v,物块不可能返回A点10.如图甲所示,在光滑水平面上,静止放置一质量为m'的长木板,质量为m的滑块(可视为质点)放在长木板上,长木板受到水平拉力F与加速度a的关系如图乙所示,重力加速度g 取10 m/s2,下列说法正确的是()A.长木板的质量m'=1 kgB.滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.2C.当F=8 N时,滑块的加速度大小为4 m/s2D.当F增大时,滑块的加速度一定增大三、实验题(本题共2小题,共14分)11.(6分)用图甲所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数,长木板固定在水平桌面上,圆弧轨道与长木板的上表面相切。
光电门安装在长木板上,位置可以调节;物块上固定宽d=2.10 mm的遮光条,从圆弧轨道上某点由静止释放。
(1)某次遮光条通过光电门的时间t=0.84 ms,则物块通过光电门的速度v=m/s。
(结果保留三位有效数字)(2)调节光电门位置,测每次遮光条通过光电门的时间t及对应的物块在长木板上停止后遮光条与光电门之间的距离x。
多次测量,得到1-x图像如图乙所示,已知图线斜率为k,t2重力加速度为g,则物块与长木板间的动摩擦因数μ=。
(用已知量的字母表示) (3)本实验中,(选填“需要”或“不需要”)保证物块必须从圆弧轨道上同一点由静止释放。
12.(8分)某学习小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系,图中长木板水平放置,其左端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小车相连,另一端可悬挂钩码,本实验中可用的钩码共有N个,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,每个钩码的质量为m,小车的质量为m',重力加速度取g,实验要点如下:(1)实验开始时平衡摩擦力:在长木板不带滑轮的一端下方某位置垫上一个小物块后,发现小车拉着通过打点计时器的纸带在木板上做加速运动,则应将小物块向(选填“左”或“右”)移动,才能使小车拉着纸带在板上做匀速运动;(2)平衡摩擦力后,将n(依次取n=1,2,3,4……)个钩码挂在左端,其余N-n个钩码放在小车内,用手按住小车并使轻绳与木板平行,打开电源,释放小车,获得一条清晰的纸带,经数据处理后可得到相应的加速度a;(3)图乙为某次实验得到的纸带,且每隔4个点取1个计数点,利用图中测得的数据可计算出小车的加速度a= m/s2;(保留三位有效数字)(4)本次实验中(选填“需要”或“不需要”)满足“小车及车上钩码的总质量远大于所挂钩码质量”的条件;(5)图丙是利用不同n对应不同a作出的a-n图像,如果图丙中图线斜率为k,通过理论分析可知本实验中可用的钩码的总个数N=。
(用题中字母表示)四、计算题(本题共3小题,共40分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(10分)静止在水平地面上的物体,质量为20 kg,在一个水平推力作用下,做匀加速直线运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.1,当物体运动9 m时,速度达到6 m/s。
g取10 m/s2,求:(1)物体的加速度大小;(2)物体受到的水平推力大小。
14.(12分)如图所示的升降机中,用OA、OB两根绳子吊一个质量为20 kg的重物,若OA 与竖直方向的夹角θ=37°,OA垂直于OB,且两绳所能承受的最大拉力均为320 N。
(1)请判断,随着拉力增大,OA绳先断还是OB绳先断。
(2)为使绳子不断,升降机竖直向上的加速度最大为多少?15.(18分)如图所示,一个质量m=1 kg的小滑块在水平面上沿直线向右运动,小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3。
小滑块经过P点时速度v=5 m/s,运动到Q点(图中未画出)时对滑块施加一个水平向左的恒力F=5 N,已知P和Q之间距离L=1.5 m,重力加速度g 取10 m/s2,求:(1)施加F时小滑块的速度大小;(2)恒力F施加以后,经多长时间小滑块速度为零;(3)小滑块向右运动的最远点到P点的距离。
参考答案一、单项选择题1.C 由题意可知,即使马力已经用尽(马不对车施加拉力),车还能促使马前进好几步,说明没有力物体还能运动,故A 错误;由题意可知,马对车不施加拉力时,车将做减速运动,最后停止,故B 错误;即使马不对车施加拉力,车还能促使马前进好几步,说明车由于惯性并未立即停止运动,故C 正确;此现象不能说明马的惯性与车的惯性的大小关系,故D 错误。
2.B 物块刚接触弹簧时,弹簧形变较小,此时弹力小于重力,物体仍然做加速运动,故A 错误;物体接触弹簧后,到弹簧压至最短这一过程中,弹簧弹力先小于重力,后等于重力,最后大于重力,故物块先加速后减速,B 正确;当物块速度最大时,加速度为零,此时必有合力为零,即弹力等于重力,故C 错误;弹簧压缩到最短时,弹力大于重力,此时加速度向上,故D 错误。
3.A 拍第1张照片时砝码所受的支持力小于砝码重力,砝码处于失重状态,所以小明处于失重状态,A 正确;拍第2张照片时砝码所受支持力等于砝码重力,砝码加速度为0,所以电梯匀速运动或者处于静止状态,B 错误;从第3张照片分析可知砝码所受支持力大于砝码重力,砝码加速度向上,电梯可能加速向上运动,也可能减速向下运动,C 错误;砝码的重力为mg ,与电梯的运动状态无关,D 错误。
4. B 平板车的加速度沿水平方向,则圆柱体的加速度沿水平方向,对圆柱体受力分析如图所示,因为圆柱体在竖直方向上合力为零,则F 1cos θ=mg ,当平板车的加速度增大时,斜面对圆柱体的弹力F 1不变;水平方向上F 2-F 1sin θ=ma ,加速度增大时,挡板对圆柱体的弹力F 2增大。
故选B 。
5.C 运动员接触海绵垫子时的速度大小由v 2=2gh 得v=10 m/s,运动员自由下落时间t 1=v g =1.0 s,故A 、B 错误;从接触海绵垫子到速度为0,运动员的加速度大小a=vt 2=50 m/s 2,由牛顿第二定律F-mg=ma 得F=6mg ,所以由牛顿第三定律得海绵垫子受到的平均作用力为6mg ,故C 正确,D 错误。
6.B 剪断细线前,只有A 对弹簧有作用力,所以剪断细线前弹簧的弹力T=m A g=2mg ,将细线剪断的瞬间,弹簧弹力不变,根据牛顿第二定律可得(2m+3m )g-T=(2m+3m )a ,解得a=35g ,隔离B ,则有3mg-N=3ma ,解得剪断后瞬间A 、B 间的作用力N=65mg ,故B 正确,A 、C 、D 错误。