高中物理 第四章 牛顿运动定律章末总结（测）（基础版含解析）新人教版必修

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。第四章 牛顿运动定律 【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止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程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）A如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【答案】A【名师点睛】小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点。2如图，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，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，则惯性的大小取决于A、冰壶的速度 B、冰壶的质量 C、冰壶受到的推力 D、冰壶受到的阻力【答案】B【解析】衡量惯性大小的唯一因素，就是质量，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小，故B正确；【名师点睛】惯性是物体所具有的特性，和物体的运动状态，形状，所处空间位置等于因素无关，只与物体的质量有关系，基础题，比较容易3粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则在滑动过程中( )A物体的加速度不断减小，速度不断增大B物体的加速度不断增大，速度不断减小C物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大D物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小【答案】D【名师点晴】首先我们假定物体向右运动的，拉力也是向右的，合外力向右，加速度向右，拉力减小，加速度也减小，但是加速度的方向与物体的运动方向一致，所以物体的速度不断增大，相比较而言，比原来增大的慢了一些，但是是增大的。4人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀加速运动，如图所示，以下说法中正确的是( ) A. 人受到的合力与速度方向相同 B. 人受到重力、支持力的作用C. 人处于失重状态 D. 人受到重力和支持力以及合力的作用【答案】A【解析】因人随扶梯斜向上匀加速运动，故合力方向与加速度方向相同，也为斜向上的方向，故人受到的合力与速度方向相同，选项A正确；人受到重力、支持力以及水平方向的摩擦力的作用，选项BD错误；加速度有向上的分量，故人处于超重状态，选项C错误；故选A.【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用；要知道加速度和合外力的方向是一致的，物体做匀加速直线运动时加速度和速度方向也是一致的；加速度向上时物体超重，加速度向下时，物体失重；此题是基础题，考查基本规律的应用.5同样的力作用在质量为m1的物体上时，产生的加速度是a1；作用在质量是m2的物体上时，产生的加速度是a2.那么，若把这个力作用在质量是(m1+m2)的物体上时，产生的加速度为( )。【答案】C6如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）A都等于 B0和C 和0 D0和 【答案】D【解析】对A：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力故A球的加速度为零；对B：在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力所以根据牛顿第二定律得：，故ABC错误，D正确。【名师点睛】在剪短上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变，再分别对A、B两个小球运用牛顿第二定律，即可求得加速度；该题要注意在剪断绳子的瞬间，绳子上的力立即减为0，而弹簧的弹力不发生改变，再结合牛顿第二定律解题，难度不大。7下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位（ ）A、千克、秒、牛顿 B、千克、米、秒C、克、千米、秒 D、牛顿、克、米【答案】B【名师点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。8如图所示，质量为m的小球固定在水平轻弹簧的一端，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（）A0 BgC.g D.g【答案】D【解析】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图：根据共点力平衡条件，有：，解得：，木板突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力，方向与反向，故加速度为： 。【名师点睛】本题关键对物体受力分析，求出各个力，木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度。9小芳站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数如图（甲）所示，电梯运行经过5楼时体重计示数如图（乙）所示，则此时（ ）A电梯可能在向上运动 B电梯一定在向下运动C电梯的加速度方向一定向下 D电梯的加速度方向可能向上【答案】AC【名师点晴】超重时，物体的加速度方向是向上的，合外力的方向向上；失重时，物体的加速度方向是向下的，合外力的方向向下；所谓的超重是指体重计显示的休重较大，即人对秤的压力变大，也可以说是秤对人的支持力大于的重力，所以示重变大，反之失重就是示重较小。10一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角=53的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，则（ ）（sin53=0.8，cos53=0.6，g=10ms2 ）A绳的拉力为1.60N B绳的拉力为N C斜面对小球的弹力为1.20N D斜面对小球的弹力为0【答案】BD【解析】当小球对斜面的压力恰为零时，斜面的加速度为a0，根据牛顿第二定律可知：mgtan370=ma0，解得，则当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，小球将飘离斜面，此时设细线与竖直方向的夹角为，则mgtan=ma，解得=450，此时，故选BD.【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的应用问题；关键是找到小球恰好离开斜面时加速度的临界值，然后根据已知的加速度的值进行判断小球所处的状态，最后根据牛顿定律计算；此题是中等题，考查基本方法的运用能力. 11如图所示，在水平面上，质量为10kg的物块A栓在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5N时，物块处于静止状态，若小车以加速度沿水平地面向右加速运动时A、物块A相对小车仍静止 B、物块A受到摩擦力将减小C、物块A受到的摩擦力大小不变 D、物块A受到的弹力将增大【答案】AC【名师点睛】物体开始时受弹力为5N，而处于静止状态，受到的静摩擦力为5N，说明物体的最大静摩擦力大于等于5N；当小车的加速度为，两物体将保持相对静止时，物体的加速度为，则需要的外力为10N；根据弹力和最大静摩擦力可求出物体相对于小车静止的最大加速度，当小车的加速度小于等于最大加速度时，物体与小车仍保持相对静止弹簧的弹力不变，摩擦力大小不变12如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是AF1先不变后变大BF1先变小后变大CF2先变大后不变DF2先不变后变大【答案】BD【解析】由题知，刚开始弹簧处于伸长状态，对A的拉力向右，对B的拉力向左，而AB均静止，所以刚开始的方向水平向右，方向水平向左，当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时，刚开始，未拉动B，弹簧弹力不变，不变，减小；当F等于弹簧弹力时，等于零，F继续增大，反向增大，当增大到最大静摩擦力时，B物体开始运动，此后变为滑动摩擦力，不发生变化，而弹簧被拉伸，弹力变大，A仍静止，所以变大，所以对A的摩擦力先不变，后变大，故BD正确【名师点睛】本题解题的关键是对AB两个物体进行正确的受力分析，知道当B没有运动时，弹簧弹力不变，当B运动而A为运动时，弹力变大，难度不大二、实验题（本大题共2小题，第13题4分、14题6分；共10分）13（4分）如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为、，车中所放砝码的质量分别为、，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为、，则在实验误差允许的范围内，有（ ）A、当、时，B、当、时，C、当、时，D、当、时，【答案】A【名师点睛】应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题，注意两小车的运动时间相等，小车做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律求出加速度、由匀变速运动的位移公式可以分析答题。14（6分）某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验. 图（a）为实验装置简图，A为小车，B为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。.（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的 （填“甲”或“ 乙”）计时器。上述图（b）的安装中存在的错误有： 。（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象（如下图所示）. 你认为同学 （填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象。（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(d)，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答： 。【答案】（1） 乙 、 接线柱应接在交流电上 、 电压应选择6V档（2） 乙 、图像略（3） 实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力【名师点睛】本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法。三、计算题（本大题共4小题，第15、16题每题9分；第17、18题每题11分；共40分）15（9分）如图所示，放在水平面上质量为m的物体受一个斜上的拉力F，这个力与水平方向成角，在此力作用下，物体水平向右匀速滑动，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数。（2）如果在本题中已知动摩擦因数，现只给物体施加一个与水平方向成角的斜向下的推力F/，物体仍能保持匀速运动，求F/多大？【答案】（1）；（2）【解析】（1）物体的受力分析图如上图所示水平方向上： 竖直方向上： 则动摩擦因数为：【名师点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住水平方向和竖直方向上合力为零，运用共点力平衡进行求解。16（9分）据报载，我国正自行设计生产一种最大运行速度可达v150 m/s的磁悬浮飞机假设“飞机”的总质量m5 t，沿水平直轨道以a1 m/s2的加速度匀加速起动，忽略一切阻力的影响，求：(1)“飞机”所需的动力F；(2)“飞机”从起动至达到最大速度所需的时间t.【答案】（1）5000N；（2）150s。【解析】(1)因为m5t5 000 kg，由牛顿第二定律得：飞机所需的动力Fma5 000 N；(2)飞机从起动至达到最大速度所需时间t=150 s。17（11分）消防队员为了缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下。在一次训练中,一名质量为50kg、训练有素的消防队员从离地面44m的高度抱着两端均固定的竖直杆从静止开始滑下以最短的时间落地,要求消防队员落地的速度不能大于4m/s。已知该消防队员对杆作用的最大压力为1500N,他与杆之间的动摩擦因数为0.6,