人教版必修一第四章牛顿运动定律单元测试

1、第四章限时检测本卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。满分100分，时间90分钟。第I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，第 16 小题只有一个选项符合题目要求，第 710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. （杭州二中20152016学年高一上学期期中）我国道路交通安全法第六十七条规定： 高速公路限速标志标明的最高时速不得超过一百二十公里。图示为高速公路上的限速标志，F列说法中正确的是导学号96930613 （）A 限速值是指汽车行驶的平均速度B .该限速值约为12m/sC

2、.汽车限速是因为汽车速度越大，惯性越大，难以刹车D .汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故答案：D解析：限速值指的是瞬时速度，A错；该限速值约为 33m/s, B错；质量是惯性大小的唯一量度，与汽车速度无关，C错；汽车速度越大，刹车距离越大，D正确。2. （南京市20142015学年高一上学期五校联考）一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下 端挂一灯泡，则|导学号 969306141（）B .灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C .灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D .绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力答案：C解析：灯泡受的重力和

3、绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力,绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是对作用力和反作用力，选项 C正确，选项D错误。3.（河南周口市20152016学年高一上学期期末）一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并 悬挂在空中，在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为如图所示，设每个红灯笼的质量均为m,则自上往下第二只灯笼对第三只灯笼的拉力大小为导学号96930615 （mgD. 8mg答案:解析:以下面三个灯笼作为整体为研究对象，进行受力分析，如图:竖直方向：Tcos30= 3mg得:T= cOS3汁2妙g故选A。4. 几位同

4、学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录，如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是导学号96930616A .根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B .根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C.根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D .根据图5推断电梯可能处于加速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态答案：C

5、解析：由图可知，图2、图5示数大于重力为超重，电梯可能加速上升或减速下降，图3、图4示数小于重力，失重可能向下加速，也可能向上减速，C正确。5. 质量为m的金属盒获得大小为 V0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离，如果在盒中填满油泥，使它的总质量变为2m,再使其以V0初速度沿同一水平面滑行，则它滑行的最大距离为|导学号 96930617（）A.；B. 2ssC.D. s4答案：D解析：设金属盒与水平面间的动摩擦因数为(J,未装油泥有一卩mg= mav0 = 2as装满油泥后有：一 Jmg= 2m a-v0= 2a s解可得：s= s6. (河北衡水中学20152016学年高一上学期期末)放在

6、水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的面之间的动摩擦因数关系如图乙所示。取重力加速度g= 10m/s2。由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地1i F/Ni!诚m- b_ i)21141i-厂1； 211!lli19! 口/ ,1 110246 S 10u246810*图甲图乙A . m= 1.5kg, 尸 0.4B. m= 0.5kg ,尸 0.4C. m = 0.5kg , j= 0.2D.m= 1kg , j= 0.2答案：Bj分别为|导学号 96930618()解析：结合F-1图象和v-1图象，分析物块在各段内的受

7、力和运动情况，禾U用各段的运动规律和牛顿第二定律求解。由题中图象所给的信息可知，当外力F等于3N时，物块做v 4 02匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 Fi j mg= ma,由图象可得Fi = 3N, a = =-m/s t 4 2=2m/s2;当外力等于2N时，物块做匀速运动，则 F2= j mg其中F2= 2N ;将两式联立解得m 0.5kg ,0.4。7如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G,且视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为a,悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2,则A. F1sin a导学号 96930619 ()B.

8、 F2= Gtan aC. 若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，但F1与F2的合力不变D .若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大答案：BC解析：作出人的受力图如图所示可得Fi= GCOS aF2= Gtan a当增加悬绳长度，a减小Fi与F2均减小Fi与F2的合力始终等于重力，综上所述B、C正确。&如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力 F与物体位移 x的关系如图 b所示（g = 10m/s2），则正确的结论是导学号 96930620 ()A 物体与弹

9、簧分离时，弹簧处于压缩状态2B .物体的加速度大小为 5m/sC.物体的质量为2kgD .弹簧的劲度系数为 7.5N/cm答案：BC解析：以物体为研究对象，由牛顿第二定律并结合图象得10+ 4k mg= ma30 mg= ma又 4k= mg由以上三式解得m = 2 kga= 5m/s k= 5N/cm所以B、C正确，D错误。由题意知，物体与弹簧分离时，弹簧处于自然伸长状态，A错误。9. （西大附中20152016学年高一上学期期末）如图所示，某 一缆车沿着坡度为 30的山坡以加速度 a上行，在缆车中放一个与 山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直

10、状态运行 ），则|导学号969306211 （A 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下B .小物块受到的滑动摩擦力大小为ma一 1C.小物块受到的静摩擦力大小为 mg+ maD .小物块受到斜面的弹力大小为 -23mg答案：CD解析：以木块为研究对象，分析受力情况：木块受重力mg、斜面的支持力 N和静摩擦1力f, f沿斜面向上，故 A错误；根据牛顿第二定律得：f mgs in 30 ma，解得，f= mg +ma,方向平行斜面向上，故 C正确，B错误；小物块受到的支持力等于重力垂直于斜面的 分力；故 N = mgcos30 =亠3；故D正确。10. 如图所示，传送带的水平部分长为 L,传动速率为

11、v,在其左 端无初速度释放一小木块， 若木块与传送带间的动摩擦因数为（则木块从左端运动到右端的时间可能是导学号96930647 （）答案：ACD解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L=1gt,可得t=、弹,C正确；若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度v相等，则L2= 宁t，可得t= ，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则 严+ v（t2v2igv21A正确；木块不可能一直匀速至右端,B错误。第n卷（非选择题共60分）、填空题（共3小题，共16分。把答案直接填在横线上）11. （4分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端

12、附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是（漏选或全选得零分 ）；并分别写出所选器材的作用 导学号96930622答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码（或电火花计时器、钩码、砝码）学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可以用于测量小车质量。解析：电磁打点计时器用来打点计时，以便测定加速度，要配备46V学生电源 佼流电源）为其供电，通过改变砝码个数来改变拉力大小；钩码放在小车上来调节小车质量。也 可用电火花计时器

13、来代替学生电源和电磁打点计时器，因为电火花计时器使用 220V交流电，不使用学生电源。12. （6分）（天津市五区县20152016学年高一上学期期末）某实验小组利用图1所示的 装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。|导学号96930623（1）在实验中必须将长木板右端垫高，目的是，当不挂钩码时小车能匀速运动时，表明 已调好。（2）为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为 400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选 组会比较合理。（填选项前的字母）A . 10g40gB. 200g400gC. 1000g2000g小车计时确st图L（

14、3）图2中给出的是实验中获取的纸带的部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a=。（计算结果保留二位有效数字）1 234f1 1 )p;1.44 2.55 3.664.76（4）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图3所示，分析线段OA，可得出实验结论是 。图3答案：平衡摩擦力（2）A 1.11m/s2在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比解析：（1）实验中将长木板右端垫高，是为了平衡摩擦力。（2）为减少实验误差，应满足M? m,所以应选 A组钩码。X35 X132（3）a= 4T2 = 1.11m/s由图3可知，加速

15、度与合外力成正比。13. （6分）（广东省实验中学20152016学年高一上学期期末）在探究加速度与物体所受 合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示,沙桶质量用 m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出:导学号96930624图甲.93cm3.53-01111图乙（1）保持小车受力不变，测量不同质量的小车在这个力作用下的加速度。某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个加速度值 a =m/s2。（2）一组同学在先保持沙桶质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是（ ）A 平衡摩擦力时，应将沙桶

16、用细绳通过定滑轮系在小车上B 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D .小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量 M，直接用公式a= mg/M求出（3）在保持小车及车中的砝码质量M 定，探究加速度与所受合外力的关系时，詹詹和彭彭二位同学得到的 a F关系分别如下图丙、丁所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：0f0F丙T丙图：丁图：答案：(1)0.8(2)A C D (3)平衡摩擦力时倾角过大；倾角过小或没有平衡摩擦2s |3.53 1.93 X 102解析：(1)a = 2=2 m/s2T2X 0.1=0.8m/s

17、2(2) 根据实验原理及操作步骤可知选项B正确，A、C、D错误。(3) 由丙图可知，F = 0时，a不为零，说明平衡摩擦力时倾角过大。由丁图可知，F增大到一定值时才产生加速度a，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。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)(黑龙江省实验中学 20152016学年高一上学期期末)如图所示，倾角为0=37的光滑斜面体固定在一个小车上，小车与斜面体的总质量为M = 2kg,斜面体上有一个质量m= 0.5kg的小物块，小车放在光滑的水

18、平桌面上，小车与一平行于桌面的细绳相连， 绳的另一端跨过一不计摩擦的轻质定滑轮挂一个物块质量为m 0，桌子固定于水平地面上。若把物块 m由静止释放(已知sin37= 0.6, cos37= 0.8, g= 10m/s2 )求：m质量为多大时， 物块m与斜面体恰好相对静止？|导学号 96930625答案：m= 7.5kg解析：根据牛顿第二定律，对 m有：m)g T = ma对m和M整体：T = (m+ M)a对 m： mgtan 0= ma解得：m=卫土皿gtan37 g a代数解得：m= 7.5kg15. (10分)如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向

19、的推力 F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度 g = 10m/s2。求：|导学号 96930626(1) 小环的质量 m;(2) 细杆与地面间的倾角a答案：(1)1kg(2)30 解析：由v t图象可解得：a= ：= gm/s小轿车行驶至斜坡底端时的速度； 为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)答案：(1)10m/s(2)5s解析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F1 + mgsin37 卩 mgos37= ma1代入数据得斜坡上小轿车的加速度a1 = 3m/s2由 v?=

20、2a1X1 = 2a1 h/sin37 得行驶至斜坡底端时的速度V1= 10m/s。,前2s内，由牛顿第二定律得：Fi mg si n a=ma2s后满足：F2= mgsin a代入数据解得：m= 1kg , a= 3016. (11分)如图所示，一小轿车从高为 10m、倾角为37的斜坡顶端从静止开始向下行 驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2 X 10(2)在水平地面上加速时F2卩mg= ma?代入数据得a2= 2m/s2关闭油门后减速 卩mg= ma3，代入数据得a3= 5m/s2关闭油门时轿车的速度为 V2,n，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为41.4X 10 N，小轿车的质量为2t,小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取2 |10m/s )。求