《2019-2020学年高中物理人教版必修1练习：第四章 牛顿运动定律 含解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理人教版必修1练习：第四章 牛顿运动定律 含解析.doc（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 阶段质量评估(四)牛顿运动定律A基础达标卷(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共40分，15题为单选题，68题为多选题)117世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于()A等效替代B实验归纳C理想实验D控制变量解析：理想实验法又称假想实验法、抽象实验法等，它是人们在思想上塑造的理想过程，是一种逻辑的思维过程和理论研究的重要方法理想实验不同于真实的科学实验，它是在真实实验的基础上，突出主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次抽象的思维活动伽利略的斜面实验是实际的科学实验，而得到的抽象结果是在实际当中不可能做到的，
2、所以称之为理想实验答案：C2下列说法正确的是()A运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B小球在做自由落体运动时，惯性不存在了C把一物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小解析：惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关，选项D正确，选项A、B错误竖直上抛的物体向上运动是由于惯性，不是受到向上的推力的作用，选项C错误答案：D3下列哪一组属于国际单位制的单位()Am、N、kgBkg、km、km/hCJ、N/m、cm/s2Dm/s2、g、N/cm2解析：国际单位制中的基本单位为m、kg、s，利用
3、物理公式，在三个基本单位上导出的为导出单位，国际单位制中的单位也是由基本单位和导出单位构成的选项A正确答案：A4下列关于力和运动关系的说法正确的是()A没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B物体受合外力越大，运动得越快，这符合牛顿第二定律C物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零D物体所受的合外力最大时，而速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，而速度却可以最大解析：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，即力是使物体产生加速度的原因，故选项A错误物体所受合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零，速度可以最大，例如物体做
4、加速度减小的加速运动；物体所受合外力最大时，加速度一定最大，但速度不一定最大，速度可以为零，故选项C错误；物体受合外力越大，则加速度越大，但速度不一定越大，即运动不一定越快，故选项B错误答案：D5.如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，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处释放，用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间，则()At1t2t2t3Ct3t1t2Dt1t2t3解析：设光滑倾斜细直杆bd与水平面间的夹角为，滑环下滑过程中，受到重力mg、支持力FN的作用，将重力分解为沿平行
5、于细杆的分力mgsin 和垂直于细杆的分力mgcos ，滑环所受的合力F合mgsin ，由牛顿第二定律可得滑环下滑的加速度agsin 设圆周的半径为R，由圆的几何知识可知，abd为直角三角形，细直杆bd的长度xbd2Rsin 由运动学公式有xbdat2联立解得t，由此可知，滑环下滑的时间与细直杆的倾角无关，D正确答案：D6春天，河边的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时()A人对湿地地面的压力等于他受的重力B人对湿地地面的压力小于他受的重力C人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力D人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力解析：人受重力G和湿地地面对他的支持力F，在人下陷时，人
6、受的合力方向向下，所以FG.设人对湿地地面的压力大小为F，根据牛顿第三定律得FF，所以人对湿地地面的压力小于他受的重力，选项A错误，选项B正确人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力，选项C错误，选项D正确答案：BD7质量为m的物体放在水平面上，当用大小为F的水平恒力作用于物体时，产生的加速度大小为a(a0)；当用大小为2F的水平恒力作用在物体上时，产生的加速度大小为()A可能等于aB可能等于2aC可能大于2aD可能小于2a解析：当水平面是光滑面时，水平力变为2F，由牛顿第二定律Fma得此时加速度也将变为原来的两倍；当水平面是粗糙面时，物体受阻力作用，设阻力为Ff，水平力为F时，合力为FFf
7、，当水平力变为2F时，合力变为2FFf，且2FFf2(FFf)，所以此时加速度大于2a.答案：BC8如图甲所示，地面上有一质量为M的物体，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，重力加速度为g，则以下说法中正确的是()A当F小于图中A点的值时，物体的重力MgF，物体不动B图乙中A点的值等于物体的重力值C物体向上运动的加速度和力F成正比D图线延长线和纵轴的交点B的数值等于g解析：当0FMg时，物体静止，故选项A正确；当FMg时，能将物体提离地面，此时，FMgMa，ag，A点表示的意义为FMg，所以选项B正确；直线的斜率为，故B点数值为g，选项D正确答案：ABD二、实验题
8、(本题共2小题，共20分)9(10分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_ m/s2(保留3位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的解析：根据逐差法求出加速度a4.30 m/s2.答案：(1)
9、4.30(2)物块加速度小于g5.88 m/s2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)10(10分)“探究加速度与力、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过程中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度a_ m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同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，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F/N0.1960.3920.5
10、880.7840.980加速度a/(ms2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出aF的关系图象(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点其主要原因_解析：(1)a m/s20.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2(2)aF的关系图象如图所示(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和盘中砝码的总重力，而表中数据漏记了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，aF的图线不过原点答案：(1)0.16(或0.15)(2)见解析图(3)未计入砝码盘的重力三、计算题(本题共2小题，共40分)11(20分)如图所示，静止在水平地面上的物体质量为2 kg，在
11、水平恒力F拉动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s；此时将F撤去，物体又运动了16 m停下来如果物体与地面间的动摩擦因数不变，g取10 m/s2，求：(1)物体与地面间的动摩擦因数；(2)拉力F的大小解析：(1)撤去F后，物体做匀减速直线运动，由v22a1x得a10.5 m/s2，由牛顿第二定律mgma1得0.05.(2)撤去F前，物体做匀加速直线运动，由vv0a2t得a21 m/s2，由牛顿第二定律Fmgma2得F3 N.答案：(1)0.05(2)3 N12(20分)如图，物体A的重力为400 N，A与桌面间的最大静摩擦力为120 N，AC绳水平，OC绳与竖直方向的夹角为30，求：(1
12、)当物体B的重力为100 N时，A所受的摩擦力为多少？(2)若OC绳能够承受的最大拉力为300 N，A静止不动，所挂物体B的最大质量为多少？(g取10 m/s2)解析：(1)以C点为研究对象进行受力分析，如图所示，物体B的重力为100 N时，AC绳上的拉力FACFBCtan 30GBtan 30 N120 N因此A处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，大小等于 N.(2)若OC绳能够承受的最大拉力为300 N，A静止不动，受力分析可知，AC绳上最大拉力为120 N，所以B的重力最大为GBmax120 N，B的质量最大为mBmax12 kg.答案：(1) N(2)12 kgB能力提升卷(时间：45
13、分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共40分，15题为单选题，68题为多选题)1理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律关于伽利略的理想实验，下列说法不正确的是()A只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B这个实验实际上是永远无法做到的C即使利用气垫导轨，也不能使实验成功D虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的解析：理想实验在实际情况下是永远不可能实现的，其条件永远是理想化的，不过，理想实验是建立在可靠的实验基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验，故选项A错误，选项B、C、D正确答案：A2质量为m的物体从
14、高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为F阻，加速度为ag，则F阻的大小为()AF阻mgBF阻mgCF阻mgDF阻mg解析：由mgF阻ma得，F阻mgmgmg，选项B正确答案：B3.A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比mAmB53，两球间连接一个轻弹簧(如图所示)，如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间A球、B球的加速度分别为(已知重力加速度为g)()Ag，gB1.6g,0C0.6g,0D0，g解析：由于在剪断细线的瞬间，A、B仍在原来的位置，所以轻弹簧的形变量还未发生变化，即轻弹簧中的弹力大小、方向均未发生变化由系统原来静止可知，轻弹簧弹力大小为mBg，所以剪断细线瞬间
15、B的合外力仍为零，加速度也为零，而A球所受的合外力大小为 mBg，所以A球加速度为1.6g，故选项B正确答案：B4以下判断正确的是()A跳高运动员起跳时，地面对他的支持力大于他对地面的压力B拔河比赛时，若甲胜乙负，则甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力C起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力D汽车拉着拖车在水平道路上沿直线运动，只有它们做匀速运动时，汽车拉拖车的力才等于拖车拉汽车的力解析：根据牛顿第三定律，作用力与反作用力总是等大反向的，与物体的运动状态、是否受其他力无关，所以只有选项C正确答案：C5从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略不计在整个运
16、动过程中速度v和时间t的关系是下图中的(以竖直向上的方向为速度的正方向)()解析：以竖直向上的方向为速度的正方向，物体初速度为正，且速率逐渐减小，当到达最高点后，物体变为向下加速，所以速度为负且速率逐渐增大在vt图象中用正负表示速度的方向，其绝对值表示速度的大小，图线的斜率表示其加速度由于物体的加速度方向向下，所以为负，即全过程中vt图线为向下倾斜的直线因此选项D正确答案：D6.如图所示，某人通过定滑轮拉住一重物，当人向右跨出一步后，人与重物仍保持静止，则()A地面对人的摩擦力变大B地面对人的摩擦力不变C人对地面的压力增大D人对地面的压力减小解析：设重物质量为m，人的质量为M，重物始终处于静止
17、状态，所以绳子对重物的拉力始终等于mg，对人受力分析并正交分解，如图所示由平衡条件得Nmgsin Mg，fmgcos ，当人拉着绳子向右跨出一步后，将变小所以fmgcos 会变大，NMgmgsin 也将变大故选项A、C正确答案：AC7.如图所示，两个质量分别为m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A弹簧测力计的示数是26 NB弹簧测力计的示数是50 NC在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变解析：设弹簧的弹力为F，加速度为a.对系统：
18、F1F2(m1m2)a，对m1：F1Fm1a，联立两式解得：a2 m/s2，F26 N，故选项A正确，选项B错误；在突然撤去F2的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没变化，弹簧上的弹力不变，故选项C正确；若突然撤去F1，物体m1的合外力方向向左，而没撤去F1时合外力方向向右，所以m1的加速度发生变化，故选项D错误答案：AC8总质量为100 kg的小车，在粗糙水平地面上从静止开始运动，其速度时间图象如图所示已知在02 s内小车受到恒定水平拉力F1 200 N,2 s后小车受到的拉力发生了变化，g取10 m/s2，则()At1 s时小车的加速
19、度为8 m/s2B018 s内小车行驶的平均速度约为10.4 m/sC小车与地面间的动摩擦因数为0.2D14 s后拉力的大小为200 N解析：前2 s内小车做匀加速运动，由图象的斜率可得小车的加速度a8 m/s2，故选项A正确；由速度时间图线与横坐标轴围成的面积即可计算出018 s内小车位移的大小约为L188 m，所以平均速度约为10.4 m/s，故选项B正确；对前2 s内根据牛顿第二定律得Fmgma，解得0.4，选项C错误；14 s后小车做匀速运动，所以拉力Fmg400 N，选项D错误答案：AB二、实验题(本题共2小题，共20分)9(10分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用
20、了如图1所示的装置(1)若小车质量M400 g，改变砂和砂桶的总质量m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_Am5 gBm15 gCm40 gDm400 g(2)在探究加速度与力的关系实验中，该同学依据先后两组实验数据作出了如图2所示的aF图象，设1、2两组实验所用小车的质量分别为m1、m2，则图线1的斜率大于图线2的斜率的原因是_(3)若该同学利用数据作出的aF图象如图3所示，则平衡摩擦力后，若合外力的测量值为F测、真实值为F真，则F测_(选填“”、“”)F真图中的直线不过原点的原因是_解析：(1)用砂和砂桶的重力替代小车所受拉力的前提条件小车质量远大于砂和砂桶的总质量，这里的“远
21、大于”至少为10倍以上，所以选项A、B、C均符合要求，不合适的是D，故选D.(2)据aF可知：aF图象的斜率为小车质量的倒数，因图线1的斜率大于图线2的斜率，故有，所以m1T，故F测F真由图线与纵轴的交点坐标可知，不挂砂桶时小车仍有加速度，则图中的直线不过原点的原因是长木板的倾角过大答案：(1)D(2)m1长木板的倾角过大10(10分)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”甲(1)本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时小车
22、所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_(2)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和t表示为a_.图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1_mm，s3_，由此求得加速度的大小a_m/s2.乙丙(3)图丙为所得实验图线的示意图设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_解析：(1)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量(2)由xaT2可知，a，由图可读出s136.7 mm12.5 mm24.2 mm，s3120.0 mm72.7 mm47.
23、3 mm，换算后代入上式中，得a1.16 m/s2.(3)设小车质量为M，由牛顿第二定律可得：F(Mm)a，故，结合图象可知，k，故F，b，故MbF.答案：(1)远小于小车的质量(2)24.247.31.16(3)三、计算题(本题共2小题，共40分)11. (15分)如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是撑杆(不计重力)，长2 m，AB是吊绳，某时刻绳AB与杆AC垂直，绳长为1.5 m，若吊起重物的重力为500 N，求此时吊绳受到的拉力和撑杆AC受到的压力分别是多少？解析：A点受力如图所示，由共点力平衡条件得FG因F1Fcos Gcos cos 所以F1500 N400 N因F2Gsin
24、sin 所以F2500 N300 N由牛顿第三定律知，绳AB受到的拉力等于300 N，杆AC受到的压力等于400 N.答案：300 N400 N12. (25分)如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可看做质点的物体A静止叠放在B的最左端，现用F6 N的水平力向右拉物体A，A经过5 s运动到B的最右端，其v t图象如图乙所示，已知A、B的质量分别为1 kg和4 kg，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求物体A、B间的动摩擦因数；(2)若B不固定，求A运动到B的最右端所用的时间解析：(1)根据题图乙中的v t图象可知，物体A的加速度aA m/s22 m/s2以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得FmAgmAaA解得0.4.(2)由题图乙可知，B的长度为l510 m25 m若B不固定，B的加速度aB m/s21 m/s2设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得aAt2aBt2l代入数据解得t7.07 s(5 s也对)答案：(1)0.4(2)7.07 s