高中物理 第四章 牛顿运动定律过关检测 新人教版必修1.doc

第四章过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15小题只有一个选项正确,第 68小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于物体的惯性,以下说法中正确的是()a.物体的运动速度越大,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大b.汽车突然减速时,车上的人向前倾,拐弯时人会往外甩,而汽车匀速前进时,车上的人感觉平稳,说明突然减速和转弯时有惯性,匀速运动时没有惯性c.在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大d.在长直水平轨道上匀速运动的火车车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已解析:物体的惯性大小由质量唯一确定,与物体的速度无关,选项a错误;一切物体均有惯性,不论物体处于加速、减速还是匀速状态,选项b错误;同样大小的力作用于物体,状态越难改变,说明物体保持原来状态的本领越大,惯性也越大,所以选项c正确;人向上跳起后,人在水平方向不受外力作用,由于惯性,人在水平方向的速度不变,与车速相同,因此仍落在车上原处,选项d错误。答案:c2.关于反作用力在日常生活和生产技术中的应用,下列说法中错误的是() a.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动b.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力c.农田灌溉用自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动转向d.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去解析:人从一小船的一端走向另一端时,要受到船给人的摩擦力,方向与人行走的方向相同。根据牛顿第三定律可知,人对小船也有一个摩擦力,其方向与人行走的方向相反,因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态,而向人行走的相反方向运动,所以a项正确;汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,虽然燃气对排气筒有反作用力,但毕竟很小,并不是汽车动力的来源,因此b项错误;农业灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转,大大增加了喷水的面积,c项正确;乌贼通过身体侧面的孔和前面的特别漏斗把水吸入鳃腔,然后用力把水从小孔压出体外,根据牛顿第三定律可知,乌贼就获得了方向相反的反作用力,从而向排水的相反方向游去,d项正确。答案:b3.如图所示,质量为m0的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为。斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦。用恒力f沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑。在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止。地面对楔形物块的支持力为()a.(m0+m)gb.(m0+m)g-fc.(m0+m)g+fsin d.(m0+m)g-fsin 解析:匀速上滑的小物块和静止的楔形物块都处于平衡状态,可将二者看作一个处于平衡状态的整体。由竖直方向上受力平衡可得(m0+m)g=fn+fsin ,则地面对楔形物块的支持力fn=(m0+m)g-fsin ,选项d正确。答案:d4.如图所示,质量分别为m0和m的物块由相同的材料制成,且m0m,将它们用通过轻而光滑的定滑轮的细线连接。如果按图甲装置在水平桌面上,两物块刚好做匀速运动。如果互换两物块按图乙装置在同一水平桌面上,它们的共同加速度大小为()a.m0m0+mgb.m0-mmgc.m0-mm0gd.上述均不对解析:对题图甲,由牛顿第二定律可得mg-m0g=0,则=mm0对题图乙,由牛顿第二定律可得m0g-mg=(m0+m)a,解得a=m0-mm0g,选项c正确。答案:c5.如图所示,横截面为直角三角形的斜劈a放在粗糙的水平地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球b,系统处于静止状态。在球b上施一通过球心的力f,系统仍保持静止,下列说法正确的是()a.b所受合外力增大b.b对竖直墙壁的压力增大c.地面对a的摩擦力减小d.a对地面的摩擦力将小于b对墙壁的压力解析:对b球进行受力分析,其受重力、力f、斜劈a的支持力和墙壁对b的弹力,这四个力平衡,斜劈a的支持力和墙壁对b的弹力比施加力f前大,所以b项正确;由于b球是静止的,所以b球所受合力为零,a项错误;运用整体法分析,地面对a的摩擦力和墙壁对b的弹力平衡,所以地面对a的摩擦力增大,c、d错误。答案:b6.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是()a.顾客加速时受到三个力的作用b.顾客始终处于超重状态c.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下d.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下解析:加速时顾客受到三个力作用:重力、支持力、摩擦力,匀速时受两个力:重力、支持力,选项a正确,选项b错误;如图所示,加速时,摩擦力方向向右,与支持力及重力的合力,即扶梯对顾客的作用力向右上方,根据牛顿第三定律,顾客对扶梯的作用力方向向左下方;匀速时,顾客不受摩擦力作用,支持力等于重力,即顾客对扶梯的压力方向竖直向下,选项c正确,选项d错误。答案:ac7.城市路灯、无轨电车的供电线路等,经常采用三角形的结构悬挂,如图所示为这类结构的一种简化模型。图中硬杆bo可绕通过b点且垂直于纸面的轴转动,钢索ao和杆bo的重力均忽略不计。已知bo始终水平,ao与bo的夹角为,所悬挂物体的质量为m,则以下说法中正确的是()a.钢索ao对o点的拉力为mgsinb.杆bo对o点的支持力为mgtan c.a点距b点的距离越近,杆bo对o点的支持力越大d.无论增大还是减小a、b两点间的距离,ao对o点的拉力与杆bo对o点的支持力的合力始终保持不变解析:以o点为研究对象,进行受力分析,设钢索ao对o点的拉力为f,则sin =mgf,故f=mgsin,选项a正确;设杆bo对o点的支持力为f,则tan =mgf,故f=mgtan,选项b错误;a点对b点的距离越近,角越小,根据f=mgtan知f越大,选项c正确;ao对o点的拉力与杆bo对o点的支持力的合力与重力mg大小相等、方向相反,选项d正确。答案:acd8.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力f的作用,力f的大小与时间t的关系如图甲所示;物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示,6 s后的速度时间图象没有画出,g取10 m/s2。下列说法正确的是()a.滑动时物块受到的摩擦力大小是3 nb.物块的质量为4.5 kgc.物块在69 s内的加速度大小是2 m/s2d.物块与地面间的动摩擦因数是0.4解析:03 s匀加速运动,加速度a=2 m/s2,36 s内匀速运动,故滑动摩擦力ff=6 n。又03 s外力f=9 n,f-ff=ma,故m=1.5 kg。ff=mg,=0.4。69 s内f-ff=ma,a=-2 m/s2,故本题答案是c、d。答案:cd二、填空题(每小题10分,共20分。把答案填在相应的横线上)9.如图所示,长为5 m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距4 m的两杆的顶端a、b,绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12 n的物体,平衡时,绳中的张力f=。解析:由于物体是被光滑轻质挂钩挂在绳子上,且同一根绳中张力处处相等,又因为绳的长度和a、b之间的水平距离不变,故两段绳子与水平方向的夹角相等,且cos =45。对挂钩与绳子的接触点做受力分析如图所示,可见2fsin =mg故f=mg2sin=12235 n=10 n。答案:10 n10.如果要较准确地“探究加速度与力、质量的关系”,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了o、a、b、c、d、e、f共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 hz的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和计数点o对齐。(1)由以上数据可计算出打点计时器在打a、b、c、d、e各点时物体的速度,其中打e点的速度 ve=m/s。(保留三位有效数字)(2)如某同学已求得a、b、c、d四点的瞬时速度分别为0.078 m/s、0.12 m/s、0.16 m/s、0.20 m/s。试根据以上数据和你求得的e点速度,在所给的坐标纸中作出v-t图象。要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸。从图象中求得物体的加速度 a=m/s2。(保留两位有效数字)解析:(1)在打e点时小车的速度为ve=xf-xd2t=9.5-4.7520.110-2 m/s0.238 m/s。(2)作出v-t图象如图所示。由图象可知,小车的加速度a=vt=0.238-0.030.5 m/s20.42 m/s2。答案:(1)0.238(2)见解析图0.42三、计算题(每小题16分,共32分)11.如图甲所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体一个水平向左的恒力f并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2。求:(1)力f的大小和物体与水平面间的动摩擦因数;(2)10 s末物体离a点的距离。解析:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1,则由v-t图象得a1=2 m/s2根据牛顿第二定律,有f+mg=ma1设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图象得a2=1 m/s2根据牛顿第二定律,有f-mg=ma2联立式得f=3 n,=0.05。(2)设10 s末物体离a点的距离为d,由v-t图象与横轴所围的面积的物理意义得d=-2 m,负号表示物体在a点左侧。答案:(1)3 n0.05(2)2 m12.如图所示,一物块p质量m=2 kg,由平面上a点开始以速度v0=4 m/s向a点右侧运动,物块与平面之间的动摩擦因数1=0.2,运动x1=3 m 后滑上传送带bc。已知传送带足够长且物块与传送带之间的动摩擦因数2=0.1,传送带以恒定速率v2=1 m/s逆时针转动。(g取 10 m/s2)求:(1)物块向右运动距a点的最大距离;(2)物块最后停下来时距a点的距离。解析:(1)取水平向右为正方向,由题意得由a到b:-1mg=ma1解得a1=-1g=-2 m/s2,方向向左2a1x1=v12-v02得