高中物理人教版必修一第四章牛顿运动定律综合测试卷1

1、第四章牛顿运动定律综合测试（满分100分，90分钟完成）班级姓名目的要求：1掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;2会根据物体的运动状态，分析物体的受力情况，会应用牛顿运动定律解答有关实际问题。第I卷（选择题共48分）、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。如图1所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作往复运动，运动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时

2、，A、B之间摩擦力的大小等于（）A.0B.kxC.()kxMD.()kxMm一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为电梯底部的压力为1g，g(为重力加速度。人对3.4.A.img3B.2mgC.mgM与N，他们只能在图D.一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是A. 车厢作匀速直线运动，B. 车厢作匀速直线运动，C. 车厢作匀速直线运动，D. 车厢作匀加速直线运动，如图3所示，位于水平面上的质量为水平方向成动摩擦因数为FA.MFcosaC.4mg32所示平面内摆动。某一瞬时（）M在摆动，N静止M静止，N在摆动M在摆动，N在摆动M静

3、止，N也静止M的小木块，在大小为F、方向与a角的拉力作用下沿地面做加速运动。若木块与地面之间的仏则木块的加速度为（BFcosa_#MgMDFcos。-4(Mg-Fsin®MM升降机以加速度a竖直向上作匀加速运动，升降机内的天花板上有一只螺帽突然松动,脱离天花板，这时螺帽相对于地的加速度是（g为重力加速度）A.gaB.g+aC.ad.g4所示。已知人的质6跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图图4量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮的摩擦均不计，g取10m/s2。当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为22Aa=1.0

4、m/s,F=260NB.a=1.0m/s,F=330N22C.a=3.0m/s,F=110ND.a=3.0m/s,F=50N7惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s（）则这段时间内导弹的加速度A.方向向左，大小为ks/mB. 方向向右，大小为ks/m

5、C. 方向向左，大小为2ks/mD. 方向向右，大小为2ks/mm(a-gsinv)cos-sin7&如图6所示,质量为m的三角形木楔A置于倾角为B的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为耳一水平力F作用在木楔A的竖直平面上。在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度向上滑动，则F的大小为（）mag(sinvcos二)cos-mag(sin)cos)cos+#sin日mag(sincos)cos»sin日第H卷（非选择题，共52分）、填空、实验题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9.如图7所示，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽

6、略不计，质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动，则A对B的作用力为。10.电梯的质量为500kg,电梯在上升过程中的图7vt关系如图8所示,图8如果运动中受到的阻力恒为103N，则牵引电梯的钢绳所受的拉力：0A过程F1=，AB过程中F2=,BC过程中F3=。11. 如图9所示，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的摩擦系数为。在已知水平推力F的作用下，A、-A|b图9B作加速运动。A对B的作用力为。12. 一物块从倾角为也长为s的斜面的项端由静止开始下滑，物块与斜面的滑动摩擦因数为M,则物块滑到斜面底端所需的时间为。三、

7、计算题：本大题共3小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. （8分）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图10所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为山，盘与桌面间的动摩擦因数为血。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）14. （10分）如图11所示，质量为M=10kg的木楔ABC静置于粗糙的水平地面上，动摩擦因数=0.02。在木楔的倾角B为30

8、76;的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿图11斜面下滑：当滑行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s，在此过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（g=10m/s2）15. （10分）如图12所示，在倾角为B的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d。（重力加速度为g）。参考答案一、选择题：1【答案】D2.【答案】D【点拨】设物体受重力为【点拨】A、B无相对运动，两

9、者具有相同的加速度。以A、B共同为研究对象，则受弹簧力F_kx，由牛顿第二定律：Fkxa。以A为研究对象，在水平方向受摩M+mM+m擦力，由牛顿第二定律得：Ff=mam一kx，故正确选项为D。MmG电梯底部对物体的支持力为Fn,根据牛顿第二定律有:=ma=-mg，解得Fn=343mg3.【答案】A【点拨】如果车厢作匀速直线运动时，物体应处于平衡状态即合外力为零，故M相对车厢应该在运动，而N相对车厢可能是静止的，也可能是运动的；如果车厢作匀加速直线运动时，物体也应处于加速运动状态即合外力不为零，则M相对车厢可能是静止，也可能是运动的，而N则一定是在运动。故只有A正确。4 .【答案】D【点拨】物体

10、受力情况如图所示，将F分解为：Fx=FcosaFy=Fsina。FxF由牛顿第二定律：水平方向：Fx-F2=ma即Fcosa-F2=ma,竖直方向：F什Fy=mg即：Fi+Fsine=Mg。又tF2=aF解得:Fcos日一巴Mg-Fsin)a二M5 .【答案】D【点拨】脱离天花板的螺帽只受到重力作用，故相对于地面的加速度为g,故D正确。6 .【答案】B【点拨】将人与吊板整体考虑，据牛顿第二定律:2T一（m人m板）g=（m人m板）a，代入数据得：a=1.0m/s2。对人来说，设吊板对人的支持力为F",则T+F"-m人知a人,解得F二330N。据牛顿第三定律得人对吊板的压力也为

11、F二330N。故B正确。7 .【答案】D【点拨】指针向左偏离0点距离为s,将引起两个弹簧均有形变s。左弹簧被压缩s,弹力2ks向右；右弹簧被拉长S,弹力向右，故合弹力向右大小为2ks，则a=20。m&【答案】C【点拨】将物体所受各力沿斜面和垂直斜面方向正交分解。即垂直斜面方向上有：=ma。Fn二mgcos二Fsin二，而F="FN；沿斜面有：Fcos二-F,i.-mgsin解得f=mag(sin也，故c正确。cos日+Psin。二、填空、实验题：19【答案】(F25g)【点拨】由牛顿第二定律，分别对A和B两个物体有：F-mg=3ma,FNab-mg=ma；1解得Fnab=mg

12、)310.【答案】7000N,6000N,.；OCN【点拨】电梯在OA段做匀加速运动，由v-t关系图知6=2m/s，根据牛顿第二定律有：R-mg-Ff=ma!，解得F!=mg-Ff-ma7000N；在AB段做匀速直线运动，则：2F2=mg-Ff=6000N；在BC段做匀减速运动，由v-1关系图知a-1m/s，牛顿第二定律有:F3-mg-Ff=ma3，解得F3二mgFfma5500N。11.【答案】3A、B整体为研究对象，其水平方向只受一个力F的作用，根据牛顿第二定律知F=(2mm)a,a二三；取B为研究对象，其水平方向只受A的作用力3m故F"i=。3【点拨】取F1,根据牛顿第二定律知

13、：R二ma,12.【答案】t=g(sin：_cos*2s【点拔】设物块质量为m，加速度为a，物块受力情况如下图所示，由牛顿第二定律有：mgsinv-f二ma,FN-mgcosv-0,f=FN,1解得：a=g(sinv-cos旳,sat2,t-2g(sin-'cosR2s二、计算题:13.【答案】a/2尬阴【解析】此题是物体间有相对运动的临界问题,圆盘不从桌面上掉下来的条件是解题的关键。主要考查牛顿第二定律和运动学公式,找出设圆盘的质量为m桌长为I，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为a1，有.L'1mg=ma1桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有&

14、#39;-2mg=ma2设盘刚离开桌布时的速度为V1，移动的距离为X1,离开桌布后在桌面上再运动距离X2后便停下，有v；=2a1x12小V1=2a；X2盘没有从桌面上掉下的条件是一1X2<|一为2设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x,有1xat22x1a1t21又因为xIx-i2由以上各式解得：a_2竺14.【答案】0.61N，方向水平向左v2=2as,所以a=v2/2s=0.7m/s2,物块受力如图Fn1=8.7N,Ff1=4.3N。【解析】已知物块沿斜面向下做匀加速直线运动，由物块的运动状态可以确定其受力情况。物块沿斜面加速下滑，由运动学公式有:（甲）所示，由牛顿第二定律有：'mgsin30°Ff=ma1；联立得解:mgcos30oFn=0（甲）（乙）对木楔，受力情况如图（乙）所示，因木楔处于平衡状态，在水平方向合力为零，故有:Ff2+F；cos30=FNisin30；由牛顿第三定律有：F；=Fni=8.7N,Ff：=Ff=4.3N，所