高中物理人教版必修1阶段验收评估（四）牛顿运动定律

阶段验收评估（四）牛顿运动定律一、选择题(本题共8小题，每小题只有一个选项正确)1．(2015·10月选考·T1)kg和s是国际单位制两个基本单位的符号，这两个基本单位对应的物理量是()A．质量和时间B．质量和位移C．重力和时间D．重力和位移解析：选Akg为质量的单位，s为时间的单位，A正确。2．下列关于力学及其发展历史，正确的说法是()A．牛顿根据伽利略等前辈的研究，用实验验证得出牛顿第一定律B．牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态，而不是维持其运动状态C．由牛顿第二定律得到m＝eq\f(F,a)，这说明物体的质量跟所受外力成正比，跟物体的加速度成反比D．牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于宏观、低速研究领域，也能充分研究微观、高速的物体运动答案：B牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，但能接受住实践的检验，故A错误；牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态，而不是维持其运动状态，故B正确；根据牛顿第二定律F＝ma，得a＝eq\f(F,m)，可知加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，物体的质量不变，故C错误；牛顿等物理学家建立的经典力学体系适用于宏观、低速研究领域，不适用于研究微观、高速的物体运动，故D错误。3．下列说法中正确的是()A．运动越快的汽车不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．作用力与反作用力一定是同种性质的力C．伽利略的理想实验是凭空想象出来的，是脱离实际的理论假设D．马拉着车向前加速时，马对车的拉力大于车对马的拉力解析：选B惯性的唯一量度是质量，质量大则惯性大，惯性与速度无关，所以A项错误；作用力与反作用力一定是同性质的力，所以B项正确；伽利略的理想斜面实验是在实验的基础上，经过了合理的推理，所以C项错误；马对车的拉力与车对马的拉力是相互作用力，大小一定相等，所以D项错误。4．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是()解析：选D鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，受到水对它向上的浮力和向左的推力作用，合力方向应为左上方，故选项D正确。5．手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力，方向竖直向上B．静摩擦力，方向竖直向下C．摩擦力和重力是一对平衡力D．摩擦力和重力是作用力和反作用力解析：选C手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，则瓶子竖直方向受向下的重力和向上的静摩擦力作用，这两个力是平衡力，故选项C正确。6.如图1所示，A、B两物体质量均为m，A与B用弹簧连接，当悬挂A物体的细线突然剪断，在剪断的瞬间，A物体的加速度大小和B物体的加速度大小分别为()图1A．g，gB．2g,0C．0,2gD．2g,2g解析：选B剪断细线前：A受重力mg，弹簧的向下的弹力mg和细线向上的拉力2mg；B受重力mg，弹簧的向上的弹力mg；剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则B受力不变，合力为零，加速度为零；A受的合力为2mg，则加速度为aA＝eq\f(2mg,m)＝2g，则选项B正确。7.如图2所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()图2A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力小于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜答案：B物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同。甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。B、D正确。8.如图3所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是()图3A．地面光滑时，绳子拉力大小等于FB．地面不光滑时，绳子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)C．地面不光滑时，绳子拉力大于eq\f(mF,m0＋m)D．地面不光滑时，绳子拉力小于eq\f(mF,m0＋m)解析：选B地面光滑时，将两物体看成一个整体，则由牛顿第二定律可得：F＝(m＋m0)a，对m分析可得：FT＝ma，联立解得：FT＝eq\f(Fm,m＋m0)；当地面不光滑时，将两者看成一个整体，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，对m分析可得：FT－μmg＝ma，联立可得FT＝eq\f(Fm,m＋m0)，故B正确。二、实验题9．(2015·9月测试·T17)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学用两个力传感器进行实验。(1)将两个传感器按图4方式对拉，在计算机屏上显示如图5所示，横坐标代表的物理量是________，纵坐标代表的物理量是________。图4图5(2)由图5可得到的实验结论是(多选)________。A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等B．两传感器间的作用力与反作用力方向相同C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上解析：(1)由图象知，图线关于横轴对称，因此横轴表示时间(t)，纵轴表示力(F)。(2)两力大小相等方向相反，同时变化，A、C正确。答案：(1)时间(t)力(F)(2)AC10．某同学用如图6甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列__________的点，说明小车在做____________运动。图6(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂和砂桶的质量最终达到eq\f(1,3)M，测小车加速度a，作a­F的图象。下列图线正确的是________。(3)设纸带上计数点的间距为x1和x2，如图7为用米尺测量某一纸带上的x1、x2的情况，从图中可读出x1＝3.10cm，x2＝____cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a＝____m/s2。图7解析：(1)平衡摩擦力时，先接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点，说明小车在做匀速运动。(2)由于该同学平衡了摩擦力，故得到的a­F图线过原点，当砂和砂桶的质量最终达到eq\f(1,3)M时，由于不满足小车的质量远大于砂和砂桶的质量，故图线应该为C。(3)x2＝5.50cm，T＝0.1s，则加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(5.50－3.10×10－2,0.12)m/s2＝2.40m/s2。答案：(1)点迹均匀匀速(2)C(3)5.502.40三、计算题图811．(16分)如图8所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上趴着一只老鼠。已知木板的质量是老鼠质量的两倍，当绳子突然断开时，老鼠立即沿着板向上爬，以保持其相对斜面的位置不变。此木板沿斜面下滑的加速度为多少？解析：设老鼠的质量为m，则木板的质量为2m。老鼠处于静止状态，受力如图甲所示。由平衡条件得Ff＝mgsinα①木板受力如图乙所示。由牛顿第二定律得Ff′＋2mgsinα＝2ma②其中Ff＝Ff′③联立①②③得a＝eq\f(3,2)gsinα。答案：eq\f(3,2)gsinα12．(2016·10月选考·T19)图9在某段平直的铁路上，一列以324km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶，5min后恰好停在某车站，并在该站停留4min，随后匀加速驶离车站，经8.1km后恢复到原速324km/h。(1)求列车减速时的加速度大小；(2)若该列车总质量为8.0×105kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小。解析：(1)v0＝324km/h＝90m/s由运动学公式v＝v0＋at可得a1＝0.3m/s2。(2)由运动学公式v2－v02＝2ax可得a2＝0.5m/s2由牛顿第二定律可得F牵－F阻＝ma2F牵＝1.2×106N。(3)列车减速行驶的时间t1