高一物理 第4章《牛顿运动定律》单元复习 新人教版必修1

用心 爱心 专心 1 单元复习单元复习 知识结构知识结构 能力测试能力测试 1 如图所示 a b C 三根绳子完全相同 其中 b 绳水平 c 绳下挂一重物 若使重物加重 则这三根绳子中 最先断的是 A a 绳 B b 绳 C c 绳 D 无法确定 解析 选点 O 为研究对象 受到三个力的作用 处于静止状态 作平行四边形可以看出 a 绳承受的力最大 各种作用力力牛顿运动定律 加速度各种运动形式 力和惯性的定义力的瞬时作用效果力的相互作用 牛顿第一定律牛顿第二定律 F ma 牛顿第三定律 共点力平衡的条件及应用 用心 爱心 专心 2 即 a 绳先断 答案 A 2 如图所示 物体 A B C 叠放在水平桌面上 水平力 F 作用于 C 物体 使 A B C 以共同速度向右匀 速运动 且三者相对静止 那么关于摩擦力的说法 正确的是 A C 不受摩擦力作用 B B 不受摩擦力作用 C A 受摩擦力的合力为零 D 以 A B C 为整体 整体受到的摩擦力为零 解析 单独分析 C 假设没有摩擦力 受到重力 支持力 拉力物体不可能作匀速运动 所以 C 和 A 之间 存在摩擦力 假设 B 受摩擦力 也不可能作匀速运动 把 ABC 看做整体 整体作匀速运动合力为零 说明地面 给 A 向左的摩擦力 同时 A 受到 C 给的向右的摩擦力 两力的合力为零 答 BC 3 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑时 运动员所受的摩擦力分别是 f1 和f2 那么 A f1向下 f2向下 且 f1 f2 B f1向下 f2向上 且 f1 f2 C f1向上 f2向上 且 f1 f2 D f1向上 f2向下 且 f1 f2 解析 不管匀速攀上还是匀速下滑运动员受到的重力不变 两者都是匀速运动 合力为零 即摩擦力的大 小 方向也相同 和重力的方向相反 答 C 4 举重运动员在抓举比赛时 为了减小杠铃上升的高度和便于发力 抓握杠铃的两手间要有较大距离 使两臂上举后两臂间成钝角 手臂伸直后所受作用力沿手臂方向 一质量为 75 kg 的运动员 在举起 125 kg 的 杠铃时 两臂成 120 角 如图 则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力 F 及运动员对地面的压力 T 的大小 分别为 g 10m s2 A F 1250 N T 2000 N B F 1250 N T 3250 N C F 625 N T 2000 N D F 722 N T 2194 N 5 如图所示 物体 M 处于静止状态 三条细绳中的拉力之比为 T1 T2 T3为 A 1 2 3 B 1 2 3 C 5 4 3 D 2 1 1 解析 由题意得 T3 Mg 物体处于静止状态 合力为零 T1 T3cot60 T2 T3 sin60 即 T1 T2 T3 1 2 3 答案 B 6 把重为 20 N 的物体放在倾角为 30 的粗糙斜面上 物体与固定在斜面上的轻质弹簧相连如图所示 物 体和斜面间的最大静摩擦力为 12 N 则弹簧的弹力 A 可以为 22 N 方向沿斜面向下 B 可以为 2 N 方向沿斜面向上 C 可以为 2 N 方向沿斜面向下 D 可以为零 T1 T2 T3 600 M 用心 爱心 专心 3 解析 分析题意可知弹簧可能是伸长 收缩 原长 当弹簧处于原长是弹力为零 当收缩时 摩擦力的方 向沿斜面向上 列方程 mgsin30 F f F 2 N 当伸长时 摩擦力的方向沿斜面向上或下 向上时 mgsin30 F F 10N 向下时 F mgsin30 f F 22 N 答 ABCD 7 某人用力推原来静止在水平面上的小车 使小车开始运动 此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直 线运动 可见 A 力是使物体产生运动的原因 B 力是维持物体运动速度的原因 C 力是使物体产生加速度的原因 D 力是使物体惯性改变的原因 解析 小车原来静止 给它一个力开始运动 说明力是改变物体运动状态的原因 此后用较小的力可维持 小车做匀速直线运动 此时这个力与阻力是一对平衡力 物体实际上受合外力为零 相当于不受外力的作用 说明没有力的作用物体可以做匀速直线运动 力不是维持小车做匀速直线运动的原因 而惯性只与物体的质量 有关与受力情况无关 答案 C 8 站在升降机中的人出现失重现象 则升降机可能 A 加速上升 B 减速下降 C 加速下降 D 减速上升 解析 站在升降机中的人处于失重状态合外力态说明所受支持力小于重力 则合外力竖直向下 加速度方 向竖直向下 有两种情况 加速下降 减速上升 答案 CD 9 放在光滑水平面上的物体 在水平方向的两个平衡力的作用下处于静止状态 若其中一个力逐渐减小到 零后 又逐渐恢复到原值 则该物体的 A 速度先增大 后减小 B 速度一直增大 直到某一定值 C 加速度先增大 后减小为零 D 加速度一直增大到某个定值 解析 光滑水平面没有摩擦 物体受两个平衡力 一个力逐渐减小到零这个过程物体做加速度越来越大的 加速运动 速度越来越大 这个力由零恢复到原值的过程中 合外力逐渐减小 物体做加速度越来越小的加速 运动 速度继续增大 当力恢复到原值时 物体达到最大速度 之后保持这一速度做匀速直线运动 整个过程 加速度先增大后减小为零 速度一直增大 直到某一定值 答案 BC 10 一个大人和一个小孩站在水平地面上手拉手比力气 结果大人把小孩拉了过来 在这个过程中 作用 于双方力的关系 正确的说法是 A 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B 大人拉小孩的力不一定必小孩拉大人的力大 C 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等 D 只有在大人把小孩拉动的过程中 大人的力才比小孩的力大 在可能出现的短暂相持过程中 两人的拉 力一样大 解析 大人拉小孩的过程 大人给小孩的拉力与小孩给大人的拉力是一对作用力与反作用力 两者大小总 是相等的 答案 C 11 下列一组单位中 哪一组中各单位都是国际单位制中的基本单位 A 米 牛顿 秒 B 米 千克 秒 C 千克 焦耳 秒 D 米 千克 帕斯卡 解析 米 千克 秒是三个国际单位制中的基本单位 牛顿 焦耳 帕斯卡都是导出单位 答案 B 12 质量为 m 的汽车 在水平直路上以速度 v 行驶 由于意外事故 司机突然紧急刹车 在制动力 F 作用 下 汽车匀减速停下来 停下来时 汽车走过的路程的大小 用心 爱心 专心 4 A 与 m 成正比 B 与 v 成正比 C 与 v2成正比 D 与 F 成正比 解析 由牛顿第二定律得 F ma 又 v2 2as 得 s F mv 2 2 答案 C 13 竖直上抛物体受到的空气阻力 f 大小恒定 物体上升到最高点时间为 t1 从最高点落回抛出点需时 t2 上升是加速度大小为 a1 下降是加速度为 a2 则 A a1 a2 t1 t2 B a1 a2 t1 t2 C a1 a2 t1 t2 D a1 a2 t1 t2 解析 上升时 mg f ma1 下降时 mg f ma2 得 a1 a2 上升和下降的位移相等 h 2 1 a1t12 2 1 a2t22 因 为 a1 a2 所以 t1 t2 答案 D 14 轻质弹簧下端挂一重物 手持弹簧上端使物体向上做匀加速运动 当手突然停止运动的瞬间 重物讲 A 立即停止运动 B 开始向上减速运动 C 开始向上匀速运动 D 继续向上加速运动 解析 当手突然停止运动的瞬间重物将开始做加速度减小的加速运动 答案 D 15 在升降机的天花板上用轻质弹簧悬挂一个小球 升降机静止时 弹簧伸长量为 4cm 当升降机运动时 弹簧伸长 3cm 则升降机的运动情况可能是 A 以 a g 4 的加速度加速下降 B 以 a 3g 4 的加速度加速下降 C 以 a g 4 的加速度减速上升 D 以 a 3g 4 的加速度减速上升 解析 设弹簧的劲度系数是 k mg kx1 当升降机运动时 弹簧中力为 kx2则由牛顿第二定律 mg kx2 ma 得 a 1 4g 则升降机的运动情况可能是以 a g 4 的加速度加速下降或以 a g 4 的加速度减速上 升 答案 A C 16 如图所示 O A B C D 在同一圆周上 OA OB OC OD 是四条光滑的弦 一小物体由静止从 O 点开始下滑到 A B C D 所用时间分别为 tA tB tC tD 则 A tD tC tB tA B tA tB tC tD C tA tB tC tD D 无法确定 解析 设其中任意一条弦 它与竖直方向夹角 则 位移 s 2Rcos 加速度 a gcos 由 s 2 1 at2 得 g R t 4 答案 C 17 一球重量为 G 置于两光滑的平面之间 已知一平面竖直放置 另一平面与竖直方向成 角如图所示 则球对两平面的压力为 用心 爱心 专心 5 解析 对球受力分析 做出平行四边形 F1 mg sin F2 mgtg 答案 mg sin mgtg 18 如图所示 质量为 m 横截面为直角三角形的物块 ABC ABC AB 边靠在竖直墙面上 F 是垂直 于斜面 BC 的推力 现物块静止不动 则摩擦力的大小为 解析 对物体受力分析 重力 竖直墙壁的支持力 摩擦力 推力 正交分解列方程 mg Fsin f 答案 mg Fsin 19 质量为 2 75t 的载重汽车 在 2900N 的牵引力作用下开上一个山坡 沿山坡每前进 100m 升高 5m 汽 车由静止开始前进 100m 时速度达到 36km h 则汽车在前进中所受的阻力为 g 取 10m s2 解析 由 v2 2as 得 a 0 5m s2 对汽车受力分析 由牛顿第二定律得 F mgsin f ma 代入数据得 f 150N 20 气球和吊篮中沙的总质量为 M 它们以 a g 2 的加速度下降 设沙袋的体积远小于气球的体积 空气 阻力不计 现要使气球以 g 2 的加速度上升 则应抛出的沙袋的质量是总质量的 倍 解析 开始以 a g 2 的加速度下降时 整体受到重力 Mg 阻力 f 且 Mg f Ma 假设抛出 m 质量的沙袋 后以 g 2 的加速度上升 此时受力 重力 M m g 阻力 f 由牛顿第二定律得 f M m g M m a 两式联 立得 m 2 M 3 答案 2 M 3 21 物体放在一个倾角为 的斜面上 向下轻轻一推刚好能匀速下滑 若给此物体一个沿斜面向上的初速 度 v 则物体能沿斜面上滑的距离是 解析 物体在倾角为 的斜面上刚好能匀速下滑说明 mgsin f 若给此物体一个沿斜面向上的初速度 v 物体在沿斜面方向所受合外力为 mgsin f 由牛顿第二定律得 mgsin f ma 由运动学公式 v2 2as 得上 滑的距离即位移 s ag v sin4 2 答案 s ag v sin4 2 22 如图所示 木块 A 与 B 用一轻弹簧相连 竖直放在木块 C 上 三者静置于地面上 它们的质量之比 1 2 3 设所有接触面都光滑 当沿水平方向迅速抽出木块 C 的瞬间 A 与 B 的加速度分别是 aA aB 解析 迅速抽出木块 C 的瞬间弹簧长度不变 对 A 的力不变故 A 的加速度为零 抽出木块 C 前 C 对 B 的弹 力等于 AB 重力之和 抽出木块 C 后 弹力消失 B 所受合外力大小等于弹力 即 AB 重力之和 所以 B C F A B C 用心 爱心 专心 6 F mA mB g mBaB 得 aB 1 5g 答案 0 1 5g 23 电梯内有一物体质量为 m 用细线挂在电梯的天花板上 当电梯以 g 3 的加速度竖直加速下降时 细 线对物体的拉力为 解析 当电梯以 g 3 的加速度竖直加速下降时 对物体受力分析有牛顿第二定律得 mg T ma a g 3 则 细线对物体的拉力为 2mg 3 答案 2mg 3 24 如图所示 物体受 F1 F2和 F3的作用 其中 F3 10 N 物体处于静止状态 则 F1和 F2的大小各为多少 解析 正交分解列方程 F1sin45 F2sin60 F3 F1cos45 F2cos60 求解 答案 5 6 2 N 10 3 1 N 25 如图所示 悬挂在天花板下重 60 N 的小球 在均匀的水平风力作用下偏离了竖直 方向 30 角 求风对小球的作用力和绳子的拉力 解析 对小球受力分析 重力 G 拉力 T 风力 F 三个力的作用下 小球静止 合力 为零 作平行四边形 列方程 T G cos F Gtan 答案 34 6 N 69 3 N 26 一物体在水平面上受到水平拉力 F 作用后 由静止开始前进 10m 此时撤去拉力 物体又前进 50m 才 停下来 那么拉力与摩擦力之比是多少 物体在这两段路中运动的时间之比为多少 解析 前一段路程 受力分析由牛顿第二定律 F f ma1 前进 10m 后达到速度为 v 则 v2 2a1s1 后一段 路程 f ma2 v2 2a2s2 由以上各式得 f F 1 6 t1 v a1 t2 v a2则 t1 t2 a2 a1 s1 s2 1 5 27 如图所示 质量为 m 的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度 a 向上减速运动 a 与水平方向的夹角为 求人受的支持力和摩擦力 解析 人站在自动扶梯上向上减速运动 则在水平方向上 f masin 方向水平向左 在竖直方向上 mg N macos 则支持力 N mg macos 方向竖直向上 28 一个与水平方向成 37 角的力 F 作用在一个质量 M 2 kg 的物体上 如图所示 物体在水平面上从 A 点由静止拉动 4 m 后撤去 F 再运动 1 6 m 停下来 动摩擦因数 0 5 求 F 的大小 g 10 m s2 解析 第一段路程 Fcos37 Mg Fsin37 Ma1 达到的最大速度为 v 则 v2 2a1s1 第二段路程 Mg Ma2 v2 2a2s2由以上各式联立 代入数据得 F 24 N 37 F 用心 爱心 专心 7 29 如图所示 沿水平方向做匀变速直线运动的车厢内 悬挂小球的悬线偏离竖直方向 37 角 球和车厢 相对静止 球的质量为 1kg