高中物理第四章《牛顿运动定律》限时检测A 新人教版必修1

用心 爱心 专心 1 第四章限时检测第四章限时检测 A A 本卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 100 分 时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小 题只有一个选项符合题目要求 有些小题有多个选项符合题目要求 全部选对的得 4 分 选 不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 人在沼泽地赤脚行走时容易下陷 但是如果人脚着滑雪板在上面行走却不容易下陷 下列说法中正确的是 A 赤脚时 人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力 B 赤脚时 人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力 C 着滑雪板 人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力 D 着滑雪板 人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力 答案 BD 解析 不管人是赤脚还是着滑雪板 人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作 用力与反作用力 始终等大反向 故 B D 正确 2 姚明成为了 NBA 一流中锋 给中国人争得了荣誉和尊敬 让很多的中国人热爱上篮 球这项运动 如图所示姚明正在扣篮 其跳起过程可分为下蹲 蹬地 离地上升 下落四个 过程 下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法中正确的是 设蹬地的力为恒力 A 两过程中姚明都处在超重状态 B 两过程中姚明都处在失重状态 C 前过程为超重 后过程不超重也不失重 D 前过程为超重 后过程为完全失重 答案 D 3 如右图所示 一个劈形物体A 各面均光滑 放在固定的斜面上 上表面水平 在上 表面上放一光滑的小球B 劈形物体从静止开始释放 则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 用心 爱心 专心 2 A 沿斜面向下的直线 B 竖直向下的直线 C 无规则曲线 D 抛物线 答案 B 解析 本题考查力和物体运动状态变化的关系 力是改变物体运动状态的原因 物体不受力将保持原来的静止或匀速直线运动状态 由于劈形物体A各面均光滑 所以小球B在水平方向上不受力作用 故小球B在水平方 向上将保持 静止 状态 小球B由于在竖直方向上受到重力和物体A的支持力作用 运动 状态改变做竖直方向的运动 故答案应选 B 4 月球表面的自由落体加速度是地球表面自由落体加速度的 将一物体在地球表面上 1 6 放在水中 恰好有一半浸在水中 若将该物体在月球表面放在水中 则该物体将 A 下沉 B 漂浮 但浸没在水中的体积为该物体体积的 1 30 C 漂浮 浸没在水中的体积仍为该物体体积的一半 D 悬浮在水中 答案 C 解析 设物体浸没在水中的体积为V 物体的质量为m 根据漂浮条件V 水g mg得 V 由上式看出 物体浸在水中的体积与自由落体加速度无关 故选项 C 正确 m 水 5 沈阳二中 08 09 学年高一上学期期末 利用传感器和计算机可以测量快速变化的力 的瞬时值 图中是用此方法获得的弹性绳中拉力F随时间t变化的图线 实验时把小球系在 绳的一端 然后将球举高到绳子的悬点O处 然后释放小球 让其自由下落 从小球下落开 始计时 根据此图线所提供的信息 以下判断正确的是 A t2时刻小球的速度最大 B t1 t2时间内小球速度先增大后减小 用心 爱心 专心 3 C t3时刻小球的速度最小 D t1和t3时刻小球的速度方向相同 答案 B 6 四川南充市 09 10 学年高一上学期期末 如图所示 是一种测定风作用力的仪器的 原理图 它能自动随着风的转向而转动 使风总从图示方向吹向小球P P是质量为m的金属 球 固定在一细长刚性金属丝下端 能绕O点在竖直平面内转动 无风时金属丝自然下垂 有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度 角 大小与风力大小有关 下列关于风力F与 的关系式正确的是 A F mgsin B F mgcos C F mgtan D F mg cos 答案 C 解析 如图所示 对金属球受力分析 列平衡方程得 FTcos mg FTsin F 解得F mgtan 故选项 C 正确 7 哈尔滨师大附中 08 09 学年高一上学期期末 如图所示 当小车向右加速运动时 物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上 当车的加速度增大时 则 A 物块M受摩擦力增大 B 物块M对车厢壁的压力增大 C 物块M仍能相对于车厢静止 D 物块M沿车厢向上运动 答案 BC 用心 爱心 专心 4 8 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用 该力随时间变化的关系如图 所示 则下列说法正确的是 A 物体在 2 s 内的位移为零 B 4 s 末物体将回到出发点 C 2 s 末物体的速度为零 D 物体一直在朝同一方向运动 答案 CD 解析 设物体的质量为m 则第 1 s 内物体的加速度a1 第 2 s 内物体加速度 F1 m 2 m a2 故第 1 s 与第 2 s 物体的加速度大小相等 方向相反 第 2 s 末物体的速度由 F2 m 2 m a1t a2t v2知v2 0 即 2s 末物体的速度为零 前 2 s 内物体的运动性质为先做匀加速直 线运动 1 s 末到 2 s 末物体做匀减速直线运动 2 s 末物体静止 以后物体重复前 2 s 的 运动 故本题答案为 C D 9 2009 山东模拟 一氢气球下系一小重物G 重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀 速直线运动 不计空气阻力和风力的影响 而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方 向 图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是 答案 A 解析 重物只在重力和绳子的拉力F作用下做匀速直线运动 那么这两个力的合力为 0 即绳子的拉力方向是竖直向上 A 正确 10 如图 a 所示 物体原来静止在水平面上 用一水平力F拉物体 在F从 0 开始逐 渐增大的过程中 物体先静止后又做变加速运动 其加速度a随外力F变化图象如图 b 所 示 根据图 b 中所标出的数据可计算出 A 物体的质量 B 物体与水平面间的滑动摩擦力 用心 爱心 专心 5 C 物体与水平面间的最大静摩擦力 D 在F为 14N 时 物体的速度大小 答案 ABC 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 共 3 小题 共 16 分 把答案直接填在横线上 11 4 分 对 落体运动快慢 力与物体运动关系 等问题 亚里士多德和伽利略存 在着不同的观点 请完成下表 亚里士多德的观点伽利略的观点 落体运动快慢 重的物体下落快 轻的物体下落慢 力与物体运动关系 维持物体运动 不需要力 答案 物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力 12 6 分 山东潍坊 09 10 学年高一上学期期末 探究作用力与反作用力关系的实验装 置如图甲所示 其中A B是两个力传感器 B固定在木块C上 1 固定木块 用A拉B 传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图乙所示 根据图象得出的结论是 2 放开木块 用A拉B向右运动 上述结论是否仍成立 答案 1 作用力与反作用力大小相等 作用力与反作用力方向相反 作用力与反作用力同时产生同时消失 2 成立 13 6 分 南京市 08 09 学年高一上学期期末 某同学设计了一个 探究加速度与物体 所受合力F及质量m的关系 的实验 图示为实验装置简图 A为小车 B为电火花计时器 C为装有砝码的小桶 D为一端带有定滑轮的长方形木板 在实验中认为细绳对小车拉力F 等于砝码和小桶的总重量 小车运动加速度a可用纸带上的点求得 用心 爱心 专心 6 1 关于该实验 下列说法中正确的是 A 打点计时器电源插头接低压直流电源 B 为减小小车 纸带受到摩擦力对实验的影响 可以把木板D的右端适当垫高 C 若通过作v t图象求a 则可以更好地减小误差 D 本实验采用了控制变量的方法进行探究 2 在 探究加速度与质量的关系 时 保持砝码和小桶质量不变 改变小车质量m 分 别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表 次数 12345 小车加速度 a m s 2 1 251 000 800 500 40 小车质量 m kg 0 4000 5000 6251 0001 250 小车质量的倒 数 kg 1 1 m 2 52 01 61 00 8 根据上表数据 为进一步直观反映F不变时a与m的关系 可在坐标系中选择物理量 和 为坐标轴建立坐标系并作出图线 选填表格中的物理量名称 该小车受到 的拉力F为 N 答案 1 BCD 2 小车加速度 a 小车质量的倒数 0 5 1 m 三 论述 计算题 本题共 4 小题 共 44 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重 要演算步骤 只写出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 14 10 分 人们受飞鸟在空中飞翔的启发发明了飞机 飞鸟扇动翅膀获得向上的举力表 示为F kSv2 式中S为翅膀的面积 v为飞鸟的飞行速度 k为比例常量 一个质量为 0 1kg 翅膀面积为S的燕子 其最小的飞行速度为 10m s 假设飞机飞行时获得向上的举力 与飞鸟飞行时获得的举力有同样的规律 一架质量为 3600kg 的飞机 机翼的面积为燕子翅 膀面积的 1000 倍 那么此飞机起飞离地时的最小速度为多大 答案 60m s 解析 对于飞鸟来说 由平衡条件可知 飞鸟获得向上举力应等于自身的重力 即 用心 爱心 专心 7 F kSv2 mg 同理 对于飞机来说 设起飞时的最小速度为v 则 F kS v 2 Mg 联立 得 代入数据可求得v 60m s Sv2 S v 2 m M 15 11 分 如图所示 两个完全相同的球 重力大小为G 两球与水平地面间的摩擦因 数都为 一根轻绳两端固定在两个球上 在绳的中点施加一个竖直向上的拉力 当绳被拉 直后 两段绳间的夹角为 问当F至少为多大时 两球将会发生滑动 答案 2 G tan 2 解析 该题应采用整体和隔离相结合的方法 设绳子拉力为T 选其中某一个球为研究对象 球发生滑动的临界条件是 Tsin N 2 又因为 Tcos 2 F 2 取整体为研究对象 由平衡条件得 F 2N 2G 由式 式 式 联立解得 F 2 G tg 2 16 11 分 山东聊城一中 09 10 学年高一上学期期末 如图所示 一儿童玩具静止在 水平地面上 一个幼儿沿与水平面成 53 角的恒力拉着它沿水平面运动 已知拉力 F 4 0N 玩具的质量m 0 5kg 经过时间t 2 0s 玩具移动了距离x 4 8m 这时幼儿松 开手 玩具又滑行了一段距离后停下 1 全过程玩具的最大速度是多大 2 松开手后玩具还能运动多远 取g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 用心 爱心 专心 8 答案 1 4 8m s 2 1 7m 解析 1 由牛顿第二定律得 F cos53 mg F sin53 ma 根据运动学公式知x at2 1 2 vm at 由 解得 0 67 vm 4 8m s 2 松手后玩具滑行的加速度a1 g 6 7m s2 滑行距离S 1 7m v2m 2a1 17 12 分 如图所示 一个滑雪运动员 滑板和人总质量为m 75kg 以初速度 v0 8m s 沿倾角为 37 的斜坡向上自由滑行 已知滑板与斜坡间动摩擦因数 0 25 假设斜坡足够长 不计空气阻力 试求 1 运动员沿斜坡上滑的最大距离 2 若运动员滑至最高点后掉转方向向下自由滑行 求他滑到起点时的速度大小 答案 1 4m 2 5 7m s 解析 1 上滑过程中 对人进行受力分析 滑雪者受重力mg 弹力FN 摩擦力f 并 设滑雪者加速度为a1 根据牛顿第二定律有 mgsin f ma1 a1方向沿斜面向下 由平衡关系有 FN mgcos 根据动摩擦定律有 f FN 由上列各式解得 a1 g sin cos 8m s2 滑雪者沿斜面向上做匀减速直线运动 减速到为零时的位移x 4m v2 0 2a1 即滑雪者上滑的最大距离为 4m 2