第四章牛顿运动定律单元检测（人教版必修一）

第四章 牛顿运动定律 单元检测 人教版必修一 1 下列说法正确的是 A 运动越快的汽车越不容易停下来 是因为汽车运动得越快 惯性越大 B 同一物体在地球上不同位置受到的重力是不同的 所以它的惯性也随位置的变化而变化 C 一个小球竖直上抛 抛出后能继续上升 是因为小球运动过程中受到了向上的推力 D 物体的惯性大小只与本身的质量有关 质量大的物体惯性大 质量小的物体惯性小 2 某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中 不计绳子的重力 下列说法正确的是 A 这桶水处于超重状态 所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力 B 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力 C 这桶水处于超重状态 绳子对桶的拉力大于桶的重力 D 这桶水能加速上升 是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力 3 如图所示 放在粗糙水平面上的物体 A 上叠放着物体 B A 和 B 之间有一根 处于压缩状态的弹簧 A B 均处于静止状态 下列说法中正确的是 A B 受到向左的摩擦力 B B 对 A 的摩擦力向右 C 地面对 A 的摩擦力向右 D 地面对 A 没有摩擦力 4 如图所示 质量为 10kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端 弹簧的拉力为 5N 时 物体 A 处于静止状态 若小车以 1 0m s2的加速度向右运动稳定后 A 物体 A 仍相对小车静止 B 物体 A 受到的摩擦力减小 C 物体 A 受到的弹力增大 D 物体 A 受到摩擦力大小不变 但方向改 变 5 陕西省西安市高新一中 2014 届高三第四次模拟 如图所示 质量为 m 的球置于斜面上 被一个固定于斜面上的竖直挡板挡住 现用一恒力 F 拉斜面 使斜面在水平面上做加速度 为 a 的匀加速直线运动 忽略一切摩擦 以下说法正确的是 A 若加速度足够小 竖直挡板对球的弹力可能为零 B 若加速度足够大 斜面对球的弹力可能为零 C 斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma D 斜面对球的弹力不仅有 而且是一个定值 6 2014 年西工大附中第一次适应性训练 如图甲所示 某人正通过定滑轮将质量为 m 的 货物提升到高处 滑轮的质量和摩擦均不计 货物获得的加速度 a 与绳子对货物竖直向上 的拉力 T 之间的函数关系如图乙所示 由图可以判断 A 图线与纵轴的交点 M 的值 aM g B 图线与横轴的交点 N 的值 TN mg C 图线的斜率等于物体的质量 m D 图线的斜率等于物体质量的倒数 1 m 7 如图所示 粗糙的水平地面上有三块材料完全相 同的木块 A B C 质量均为 m B C 之间用轻质细绳连接 现用一水平恒力 F 作用在 C 上 三者开始一起做匀加速运动 运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面 系统仍加速运动 且始终没有相对滑动 则在粘上橡皮泥并达到稳定后 下列说 法正确的是 A 无论粘在哪个木块上面 系统加速度都将减小 B 若粘在 A 木块上面 绳的拉力减小 A B 间摩擦力不变 C 若粘在 B 木块上面 绳的拉力增大 A B 间摩擦力增大 D 若粘在 C 木块上面 绳的拉力和 A B 间摩擦力都减小 8 如图所示 带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动 小球 A 用细线悬挂于支架前端 质量为 m 的物块 B 始终相对于小车静止地摆放在右端 B 与小车平板间的动摩擦因数为 若某时刻观察到细线偏离竖直方向 角 则此刻小车对物块 B 产生的作用力的大小和 方向为 A mg 斜向右上方 B mg 斜向左上方 1 tan2 1 2 C mgtan 水平向右 D mg 竖直向上 9 如图所示 劲度系数为 k 的轻弹簧竖直固定在水平面上 上端固定一质量 为 m0的托盘 托盘上有一个质量为 m 的木块 用竖直向下的力将原长为 L0的 弹簧压缩后突然撤去外力 则 m 即将脱离 m0时的弹簧长度为 A L0 B L0 m0 m g k C L0 D L0 mg k m0g k 10 如图甲所示 物块的质量 m 1 kg 初速度 v0 10 m s 在一水平向左的恒力 F 作用 下从 O 点沿粗糙的水平面向右运动 某时刻后恒力 F 突然反向 整个过程中物块速度的平 方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示 g 10 m s2 下列选项中正确的是 A 2 3 s 内物块做匀减速运动 B 在 t 1 s 时刻 恒力 F 反向 C 恒力 F 大小为 10 N D 物块与水平面间的动摩擦因数为 0 3 11 某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数 他用测 速仪研究木块在斜面上的运动情况 装置如图所示 他使木块以初速度 v0 4 m s 的速度 沿倾角 30 的斜面上滑 紧接着下滑至出发点 并同时开始记录数据 结果电脑只绘 出了木块从开始上滑至最高点的 v t 图线如图所示 g 取 10 m s2 求 1 上滑过程中的加速度的大小 a1 2 木块与斜面间的动摩擦因数 3 木块回到出发点时的速度大小 v 12 如图所示 木板与水平地面间的夹角 可以随意改变 当 30 时 可视为质点的 一小木块恰好能沿着木板匀速下滑 若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率 v0 的 速度沿木板向上运动 随着 的改变 小物块沿木板向上滑行的距离 x 将发生变化 重力 加速度为 g 1 求小物块与木板间的动摩擦因数 2 当 角为何值时 小物块沿木板向 上滑行的距离最小 并求出此最小值 13 传送皮带在生产生活中有着广泛的应用 一运煤传送皮带与水平面夹角为 30 以 v 2m s 的恒定速度顺时针运行 现将一质量为 10kg 的煤块 视为质点 轻放于底端 经一 段时间送到高 2m 的平台上 煤块与皮带间的动摩擦因数为 3 2 取 g 10m s2 求 煤块从底端到平台的时间 14 如图所示 物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑 经过 B 点后进入水平面 设经 过 B 点前后速度大小不变 最后停在 C 点 每隔 0 2s 通过速度传感器测量一次物体的瞬时 速度 下表给出了部分测量数据 重力加速度 g 取 10m s2 求 1 斜面的倾角 2 物体与水平面间的动摩擦因数 3 t 0 6s 时的瞬时速度 v t s 0 00 20 4 1 21 4 v m s 0 01 02 0 1 10 7 15 如图甲所示 质量为 m 1 kg 的物体置于倾角为 37 的固定斜面上 斜面足够长 对物体施加平行于斜面向上的恒力 F 作用时间 t1 1 s 时撤去拉力 物体运动的部分 v t 图象如图乙所示 取 g 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 试求 1 物体与斜面间的动摩擦因数和拉力 F 的大小 2 t 6 s 时物体的速度 并在图乙上将 6 s 内物体运动的 v t 图象补画完整 要求标明 有关数据 参考答案 12345678910 DCDADDABDDAABD 7 选 AD 因无相对滑动 所以 无论橡皮泥粘到哪块上 根据牛顿第二定律都有 F 3 mg mg 3m m a 系统加速度 a 都将减小 选项 A 对 若粘在 A 木块上面 以 C 为研究对象 受 F 摩擦力 mg 绳子拉力 T F mg T ma a 减小 F mg 不 变 所以 T 增大 选项 B 错 若粘在 B 木块上面 a 减小 以 A 为研究对象 m 不变 所 受摩擦力减小 选项 C 错 若粘在 C 木块上面 a 减小 A 的摩擦力减小 以 AB 为整体 有 T 2 mg 2ma T 减小 选项 D 对 8 选 A 由图可知 小车向左做匀减速运动 其加速度大小 a gtan 小车对物块 B 向 右的静摩擦力为 Ff ma mgtan 竖直向上的支持力 FN mg 小车对物块 B 产生的作用 力的大小为 F mg 方向为斜向右上方 故 A 正确 Ff2 FN21 tan2 9 解析 选 A 当 m 即将脱离 m0时 m 只受重力作用 其加速度为 g 方向竖直向下 此时 托盘的加速度也为 g 方向竖直向下 分析托盘受力可知 弹簧弹力此时一定为零 故弹 簧此时处于原长状态 A 正确 10 解析 选 BD 由运动学公式 v2 v02 2ax 可知 v2 x 图像中图线的斜率为 2a 所以在 前 5 m 内 物块以 10 m s2的加速度做减速运动 减速时间为 1 s 5 13 m 的运动过程中 物块以 4 m s2的加速度做加速运动 加速时间为 2 s 即物块在 1 3 s 内做加速运动 A 错误 B 正确 根据牛顿第二定律可知 在减速的过程中 F mg ma1 加速过程中 F mg ma2 代入数据可解得 F 7 N 0 3 所以 C 错误 D 正确 11 解析 1 由题图可知 木块经 0 5 s 滑至最高点上滑过程中加速度的大小 a1 m s2 8 m s2 v t 4 0 5 2 由牛顿第二定律 F ma 得 上滑过程中 mgsin mgcos ma1 代入数据得 3 5 3 下滑的距离等于上滑的距离 x m 1 m v02 2a1 42 2 8 由牛顿第二定律 F ma 得 下滑过程中 mgsin mgcos ma2 下滑至出发点的速度大小 v 2a2x 联立解得 v 2 m s 12 解 1 当 30 时 木块处于平衡状态 对木块受力分析 mgsin FN 2 分 FN mgcos 0 2 分 解得 2 分 0 3 tantan30 3 2 当 变化时 设沿斜面向上为正方向 木块的加速度为 a 则 mgsin mgcos ma 2 分 木块的位移 x 为 2 分 2 0 02ax 则 1 分 2 0 2 sincos x g 令 tgan 则当 90 时 x 最小 即 60 1 分 x 最小值为 2 分 22 00 min 00 3 2 sin60cos60 4 x gg 13 解 1 物体开始受到向上的摩擦力作用 做匀加速运动 滑动摩擦力 f1 mgcos 75N a gcos gsin g 4 2 5 m s2 经过时间 t1 v a 0 8s 速度达到 2m s 上升 s1 v2 2a 0 8m 然后在静摩擦力作用下做匀速运动 上升 s2 3 2m 静摩擦力 f2 mgsin 50N t2 x2 v 1 6 s 总时间 t t1 t2 2 4 s 14 1 由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为 2 1 5sm t v a 又 mgsina ma1 可得 a 30 2 由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为 2 2 2 2mamgsm t v a 又 可得 0 2 3 由 2 5t 1 1 2 0 8 t 解得 t 0 1s 即物体在斜面上下滑的时间为 0 5s 则 t 0 6s 时的物体在水平面上 可将从 0 6s 到 1 2s 的减速过程看成从 1 2s 到 0 6s 的加速 过程 则其速度为 3 2 6 02 1 21 1 22 1 smtavv 15 解析 1 设撤去拉力前物体的加速度大小为 a1 撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的 加速度大小为 a2 由 v t 图象可知 a1 m s2 20 m s2 2 分 20 0 1 0 a2 m s2 10 m s2 2 分 20 10 2 1 对物体在撤去拉力前 由牛顿第二定律得 F mgsin 37 mgcos 37 ma1 2 分 对物体在撤去拉力后上滑时 由牛顿第二定律得 mgsin 37 mgcos 37 ma2 2