高中物理 同步教学第3章 第三章　牛顿运动定律——综合评估达标训练 教科版必修1

1 本栏目内容 学生用书中以活页形式分册装订成册 一 选择题一 选择题 1 关于惯性 下列说法正确的是 A 人在静止不动时没有惯性 在被绊倒时才有惯性 B 物体所受的外力越大 其惯性越小 C 火车行驶得越快 越难停下来 表明速度越大 物体的惯性越大 D 物体的惯性与物体的受力情况及运动状态均无关 解析 惯性是物体的固有属性 与物体受力情况 运动状态 所处的环境均无 关 惯性的大小仅决定于物体质量的大小 故本题正确选项为 D 答案 D 2 物体静止在一斜面上 如右图所示 则下列说法中正确的是 A 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 解析 平衡力应作用在同一物体上 物体对斜面的压力作用在斜面上 斜面对物 体的支持力作用在物体上 这两个力作用在两个物体上 为一对作用力与反作用力 故 A 项错 同理可知 B 项正确 C 项错 因为所述为平衡力 物体所受重力无论怎样分解 各 个分力都应作用在物体上 而不能作用在斜面上 故 D 项错 答案 B 3 假设洒水车的牵引力不变 且所受阻力与车重成正比 未洒 水时 做匀速行驶 洒水时它的运动情况将是 A 做变加速直线运动 B 做匀加速直线运动 C 做匀减速运动 D 继续保持做匀速直线运动 解析 因为车所受阻力与车重成正比 所以随着水的质量m的减少 车重减少 阻力f减小 但牵引力不变 因此a 越来越大 即车做变加速直线运动 F牵 f m 2 答案 A 4 如右图所示 质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下 滑 现加一个竖直向下的力F作用在物体上 则施加恒力F后物体的 加速度将 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 解析 施加力F前 mgsin mgcos ma 施加力F后 mg F sin mg F cos ma 得 a a a mg mg F 答案 A 5 在升降机内 一人站在磅秤上 发现自己的体重减轻了 20 则下列判断可能正确 的是 g取 10 m s2 A 升降机以 8 m s2的加速度加速上升 B 升降机以 2 m s2的加速度加速下降 C 升降机以 2 m s2的加速度减速上升 D 升降机以 8 m s2的加速度减速下降 解析 由题意知 磅秤对人的支持力比人的体重小 20 属于失重问题 由于人 与升降机相对静止 故人的运动情况即为升降机的运动情况 对人受力分析 由牛顿第二 定律 得mg F ma 故a 0 2g 2 m s2 方向竖直向下 答案 BC 6 A B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动 两物体与水平面间的动摩擦因 数相同 且mA 3mB 则它们所能滑行的距离xA xB的关系为 A xA xB B xA 3xB C xA xB D xA 9xB 1 3 解析 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动 加速度a g与质量无关 mg m 由 0 v02 2ax和题设条件知xA xB 答案 A 7 质量均为m的A B两个小球之间系一个质量不计的弹簧 放在光滑的台面上 A紧靠墙壁 如右图所示 今用恒力F将B球 向左挤压弹簧 达到平衡时 突然将力撤去 此瞬间 A A球的加速度为F 2m B A球的加速度为零 C B球的加速度为F 2m D B球的加速度为F m 3 解析 有F存在时 弹簧的弹力F F 撤去F的瞬间 弹簧未来得及伸长 弹 力仍然为F 对B球 由F mBaB 得B球的加速度aB F m A球加速度为零 故正确 答案为 BD 答案 BD 8 如右图所示 木块A B静止叠放在光滑水平面上 A的质量为 m B的质量为 2m 现施水平力F拉B A B刚好不发生相对滑动 一起 沿水平面运动 若改用水平力F 拉A 使A B也保持相对静止 一起 沿水平面运动 则F 不超过 A 2F B F 2 C 3F D F 3 解析 用水平力F拉B时 A B刚好不发生相对滑动 这实际上是将要滑动但尚 未滑动的一种临界状态 从而可知此时的A B间的摩擦力为最大静摩擦力 先用整体法考虑 对A B整体 F m 2m a 再将A隔离可得A B间最大静摩擦力 fm ma F 3 若将F 作用在A上 隔离B可得 B能与A一起运动 而A B不发生相对滑动的最 大加速度a fm 2m 再用整体法考虑 对A B整体 F m 2m a F 2 答案 B 9 如右图所示 小车沿水平面向右做加速直线运动 车上固定的硬 杆和水平面的夹角为 杆的顶端固定着一个质量为m的小球 当车运 动的加速度逐渐增大时 下列四图中 杆对小球的作用力 F1至F4变化 的示意图 OO 沿杆方向 可能是 答案 C 10 如右图所示 物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右 运动 与一个右端固定的轻质弹簧相撞 并被弹簧反向弹回 若弹 4 簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律 那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中 A P的加速度大小不断变化 方向也不断变化 B P的加速度大小不断变化 但方向只改变一次 C P的加速度大小不断改变 当加速度数值最大时 速度最小 D 有一段过程 P的加速度逐渐增大 速度也逐渐增大 答案 C 二 非选择题二 非选择题 11 在探究加速度与力 质量的关系实验中 采用如右图所 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 应该做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 1 M 做实验时的哪一个物理量取值不同 解析 1 只有M与m满足M m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 1 M 1 M 的图象 1 M 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 M m 2 3 乙的拉力不同 1 M 12 如右图 质量为 2 kg 的物体在 40 N 水平推力作用下 从静止开始 1 s 内沿竖直墙壁下滑 3 m 求 取g 10 m s2 1 物体运动的加速度大小 2 物体受到的摩擦力大小 5 3 物体与墙间的动摩擦因数 解析 1 由h at2 可得 a 1 2 2h t2 m s2 6 m s2 2 3 12 2 分析物体受力情况如右图所示 水平方向 物体所受合外力为零 N F 40 N 竖直方向 取向下为正方向 由牛顿第二定律得 mg f ma 可得 f mg ma 8 N 3 物体与墙间的滑动摩擦力f N 所以 0 2 f N 8 40 答案 1 6 m s2 2 8 N 3 0 2 13 一辆质量为 400 g 的遥控玩具车 从静止出发 在水平导轨上行驶 已知发动机 的牵引力为 0 16 N 玩具车在运动时所受阻力为车重的 0 02 倍 问 1 玩具车开出后加速度多大 2 玩具车经过多长时间速度可达 1 m s 解析 1 由已知条件知玩具车质量m 400 g 0 4 kg 所受阻力 f kmg 0 02 0 4 10 N 0 08 N 因为牵引力F 0 16 N 恒定 故可知玩具车在恒定外 力作用下做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得 F f ma所以 a m s2 F f m 0 16 0 08 0 4 0 2 m s2 2 设经过时间t 玩具车速度达到 1 m s 则at v 所以t s 5 s v a 1 0 2 答案 1 0 2 m s2 2 5 s 14 为了安全 在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距 已 知某地高速公路的最高限速v 110 km h 右图 假设前方车辆突然 停止 后车司机从发现这一情况 经操纵刹车到汽车开始减速的时间 t 0 50 s 刹车时汽车受到的阻力大小为车重的 0 40 倍 则该高速 公路上汽车之间的安全车距至少为多少 g取 10 m s2 解析 高速公路的最高限速为v 110 km h 30 56 m s 由牛顿第二定律得 汽车刹车时的加速度为 a kg 0 40 10 m s2 4 0 m s2 kmg m 如