【全程学习方略】高中物理 4牛顿运动定律课后巩固作业 新人教版必修1.doc

第四章 牛顿运动定律（时间：90分钟 满分：100分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个选项正确，选不全得2分）1.关于惯性大小的说法，正确的是（ ）a.物体运动的速度越大，惯性越大b.物体的质量越大，惯性越大c.物体运动的加速度越大，惯性越大d.物体受到的作用力越大，惯性越大2.质量为1 kg的物体a和质量为3 kg的物体b，它们分别在f1和f2的作用下，产生相同的加速度，则（ ）a.f2=f1 b.f2=3f1c. d.3.如图所示的情形中，涉及牛顿第三定律的有（ ）a.气垫船靠旋转的螺旋桨获得动力b.战斗机在行进途中抛弃副油箱c.喷水龙头自动旋转使喷水均匀d.玩具火箭靠喷出火药飞上天空4.有一位外国探险家，到中国进行探险，有一次，他对所到的目的地的地形情况不了解，因此走路非常小心，慢慢前行，由于走进了沼泽地，突然这位探险家往下沉，则下列说法中正确的是（ ）a.在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡b.因为此时人在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力c.人在慢慢行走的过程中，存在两对作用力与反作用力d.人下沉的原因是因为重力大于人受到的支持力5.下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是（ ）a.物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零b.物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向c.物体所受的合力与物体运动速度无直接联系d.物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零6.两汽车的质量m1v2，同时关闭发动机，停下时间分别为t1、t2.则t1与t2的关系为（ ）a.t1t2b.t1m2 b.f1f2c. d.m1g-f1m2g-f28.（2010海南高考）在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止.现将该木板改置成倾角为45的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块与木板之间的动摩擦因数为,则小物块上滑到最高位置所需时间t与t之比为（ ）a. b. c. d. 9.（2011海南高考）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）a.等于零b.不为零，方向向右c.不为零，方向向左d.不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右10.（2010福建高考）质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力f的作用，f随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10 m/s2，则物体在t=0到t=12 s这段时间内的位移大小为（ ）a.18 m b.54 mc.72 m d.198 m二、实验题（本大题共2小题，共14分）11.（6分）某同学用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，当小车的质量一定时，测得小车的加速度a与拉力f的数据如表：f/n0.200.300.400.500.60a/（ms-2）0.100.230.270.400.49（1）根据表中数据，在如图所示坐标系中作出图象.（2）图线存在截距，其原因是_.（3）由图象可得出的结论是_.12.（8分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，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，采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量m的关系，应该作a与_的图象.（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？三、计算题（本大题共4小题，共46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.（8分）如图所示，轻绳ao与bo共同吊起质量为m的重物，ao与bo垂直，bo与竖直方向的夹角为，求ao、bo所受的拉力大小.14.（10分）质量m10 kg的物体，在f40 n的水平向左的力的作用下，沿水平桌面从静止开始运动.物体运动时受到的滑动摩擦力ff30 n.在开始运动后的第5 s末撤去水平力f，求物体从开始运动到最后停止总共发生的位移.（保留三位有效数字）15.（12分）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的a、b两个物体，a、b间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力f拉b，使a、b以同一加速度运动，求拉力f的最大值.16.（16分）皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图所示，已知传送带与水平面的倾角为37,以4 ms的速率向上运行,在传送带的底端a处无初速度地放上一质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端a到顶端b的长度为25 m,则物体从a到b的时间为多少?（取g10 ms2，sin370.6，cos37=0.8）答案解析1.【解析】选b.质量的大小是惯性大小的惟一量度，与物体的受力情况和运动状态无关，a、c、d错误，b正确.2.【解析】选b.由牛顿第二定律得：f1=m1a，f2=m2a，解得：即f2=3f1，故选b.3.【解析】选a、c、d.气垫船旋转的螺旋桨推动水的作用力与水推动螺旋桨的作用力（动力）是一对作用力和反作用力，a正确；战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性，提高灵活性，b错误；喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是一对作用力和反作用力，c正确；玩具火箭喷出火药的力与火药对玩具火箭的力是一对作用力与反作用力，d正确.4.【解析】选d.当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受的重力大于人受到的支持力，d正确，a错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，b错误；人行走时受地面的支持力、自身重力、地面的摩擦力，因此对应三对作用力与反作用力，c错误.5.【解析】选c、d.当物体所受合力不为零时，加速度一定不为零,但在某一时刻瞬时速度可能为零，故a错误，d正确；物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向（运动的方向），合力与运动速度无直接联系， b错误，c正确.6.【解析】选a.对汽车由牛顿第二定律得：m1g=m1a1，m2g=m2a2，解得：a1=a2=g，由速度公式得：，因为v1v2，所以t1t2，故选a.7.【解析】选c.由题意可知t1a2，由牛顿第二定律有：m1g-f1=m1a1,m2g-f2=m2a2,结合a1a2，可得，故c正确.8.【解析】选a.木板水平时，小物块的加速度a1=g，设滑行初速度为v0，则滑行时间为t=；木板改成倾角为45的斜面后，小物块上滑的加速度为：滑行时间：因此，故a正确.9.【解析】选a.以斜劈和物块整体为研究对象，整个系统处于平衡状态，合外力为零.所以地面对斜劈没有水平方向的摩擦力的作用.故a正确.10.【解析】选b.拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动03 s时：f=ffmax，物体保持静止，x1=0；3 s6 s时：fffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动， v=at=23 m/s=6 m/s6 s9 s时：f=ffmax，物体做匀速直线运动x3=vt=63 m=18 m9 s12 s时：fffmax，物体以6 m/s为初速度，以2 m/s2为加速度继续做匀加速直线运动所以012 s内物体的位移为：x=x1+x2+x3+x4=54 m,故b正确.11.【解析】（1）以表中的数据为坐标，描点作图如图所示画出一条直线.（2）由图象可知，当细线的拉力增大到一定数值时才产生加速度，说明有阻力作用.（3）所有点大致分布在一条直线上，所拟合的图线接近原点，因此在误差允许的范围内可以认为在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比.答案：（1）见解析（2）水平面与小车之间存在摩擦力作用（3）在物体质量一定时，加速度与所受到的合外力成正比12.【解析】（1）只有m与m满足mm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，所以a-图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与的图象.（3）两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力f大（或乙中盘及盘中砝码的质量大）.答案：（1）mm （2） （3）拉力f【方法技巧】探究加速度与力、质量的关系实验误差分析1.由实验原理mg=ma得a=，而实际上a=，所以小车的实际加速度小于真实的加速度，存在着系统误差，为了尽可能的减小误差，本实验要求mm.2.在a-f图象和a-图象中，若出现图线不过原点的情况，则是由于平衡摩擦力不够或平衡摩擦力过量而引起.甲图表示的是拉力为0时，小车已经具有了加速度，说明木板的倾角过大，平衡摩擦力过度；乙图表示的是小车的质量减小到一定值时（即增大到一定值时），小车才开始有加速度，说明木板的倾角过小，平衡摩擦力不够.13.【解析】对o点受力分析如图所示，由共点力平衡条件得：tao与tbo的合力与mg等大 （3分）由图可知：tao=mgsin （2分） tbo=mgcos （3分）答案：mgsin mgcos14.【解析】加速过程由牛顿第二定律得：f-ff=ma1解得：a1=1 m/s2 （2分）5 s末的速度v=a1t=5 m/s （2分）5 s内的位移x1=a1t2=12.5 m （2分）减速过程由牛顿第二定律得ff=ma2解得：a2=3 m/s2 （1分） 减速位移：x2=4.17 m （2分）总位移：x=x1+x2=12.5 m+4.17 m16.7 m （1分）答案：16.7 m15.【解析】当a、b之间恰好不发生相对滑动时力f最大，此时，对于a物体所受的合外力为mg. （2分）由牛顿第二定律得：mg=maa （3分）解得：aa=g （2分）对于a、b整体，加速度a=aa=g （2分）由牛顿第二定律得f=3ma=3mg. （3分）答案：3mg16.【解析】物体加速过程受力如图所示由牛顿第二定律得：沿传送带方向：ff-mgsin=ma （3分）垂直传送带方向：fn-mgcos=0 （2分）又有：ff=fn （2分）解得：a=0.4 m/s2 （1分）物体加速到与传送带共速的时间t1=10 s （2分）物体加速的位移x1=20 m （2分）此后物体匀速运动至b端的时间t2= =1.