2025年高一物理牛顿定律期末试卷

2025年高一物理牛顿定律期末试卷2025年高一物理牛顿定律期末试卷

姓名：______班级：______学号：______得分：______

（考试时间：90分钟，满分：100分）

1.**选择题（每题3分，共15分）**

（共5题）

2.**填空题（每空2分，共20分）**

（共5空）

3.**作图题（每题6分，共12分）**

（共2题）

4.**计算题（每题10分，共30分）**

（共3题）

5.**实验题（共15分）**

（共1题）

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**1.选择题（每题3分，共15分）**

1.1一个物体在水平面上受到一个恒力作用，从静止开始运动，下列说法正确的是（）

A.物体一定做匀加速直线运动

B.物体可能做变加速直线运动

C.物体的加速度与恒力方向相同

D.物体的加速度大小与质量成反比

1.2两个质量分别为m和2m的小球用轻绳连接，悬挂在O点，自由释放后（不计空气阻力），绳中张力为（）

A.mg

B.2mg

C.1.5mg

D.3mg

1.3物体A和B叠放在一起，在水平力F作用下一起沿粗糙水平面匀速运动，下列说法正确的是（）

A.地面对B的支持力等于B的重力

B.地面对B的摩擦力等于F

C.A对B的摩擦力等于F

D.A对B的摩擦力等于B对A的摩擦力

1.4一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2s和4s时的速度之比是（）

A.1:2

B.1:4

C.2:1

D.4:1

1.5用水平力F将重为G的物体压在竖直墙上保持静止，墙对物体的摩擦力大小为f，下列说法正确的是（）

A.f等于G

B.f小于G

C.f等于F

D.f取决于F和G的大小关系

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**2.填空题（每空2分，共20分）**

2.1物体质量为2kg，受到一个水平向右的恒力10N作用，在水平面上移动了5m，若物体初速度为2m/s，末速度为6m/s，则作用在物体上的合力做功为______J，物体的加速度大小为______m/s²。

2.2一个质量为50kg的人站在电梯中，当电梯以2m/s²的加速度加速上升时，人受到的合力大小为______N，电梯地板对人的支持力为______N（取g=10m/s²）。

2.3用弹簧测力计拉着质量为2kg的物体在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计示数为4N，若突然撤去拉力，物体由于惯性还能继续运动______s（假设物体与水平面动摩擦因数为0.2，取g=10m/s²）。

2.4物体A和B用轻绳连接跨过光滑滑轮，A质量为2kg，B质量为3kg，系统从静止释放，A上升的加速度大小为______m/s²，B下降的加速度大小也为______m/s²（取g=10m/s²）。

2.5用水平力F将重为G的物体压在粗糙竖直墙上，物体恰好匀速下滑，则物体与墙面间的动摩擦因数为______，若水平力变为2F，物体受到的静摩擦力大小为______N。

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**3.作图题（每题6分，共12分）**

3.1画出质量为2kg的物体在水平面上受到一个与水平面成30°角的斜向右上方的拉力F=10N时的受力分析图（标明各力的大小和方向）。

3.2画出两个叠放的小球（A质量为2kg，B质量为3kg）从倾角为30°的斜面顶端由静止下滑时的受力分析图（标明各力的大小和方向，假设斜面光滑）。

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**4.计算题（每题10分，共30分）**

4.1质量为5kg的物体在水平面上受到一个与水平面成37°角的斜向右上的拉力F=20N作用，物体与水平面动摩擦因数为0.3，求物体的加速度大小（取g=10m/s²）。

4.2质量为2kg的小球从高h=5m的平台上由静止滚下，不计空气阻力，落地时速度大小为10m/s，求小球从平台滚下过程中的机械能损失（取g=10m/s²）。

4.3两个质量分别为m₁=2kg和m₂=3kg的小球用轻绳连接，悬挂在O点，自由释放后（不计空气阻力），求绳中张力的大小。

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**5.实验题（共15分）**

设计一个实验验证“牛顿第二定律”，要求：

（1）写出实验原理；

（2）列出所需器材；

（3）简述实验步骤；

（4）说明如何处理数据并得出结论。

8.**简答题（每题5分，共10分）**

（共2题）

9.**论述题（每题10分，共20分）**

（共2题）

10.**证明题（每题10分，共10分）**

（共1题）

11.**分析题（每题8分，共16分）**

（共2题）

12.**综合应用题（每题12分，共24分）**

（共2题）

13.**计算题（每题15分，共30分）**

（共2题）

14.**设计题（每题10分，共20分）**

（共2题）

15.**开放题（共10分）**

（共1题）

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**8.简答题（每题5分，共10分）**

8.1什么是惯性？它与物体的质量有何关系？

8.2为什么说牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础？

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**9.论述题（每题10分，共20分）**

9.1论述超重和失重的条件及物理本质。

9.2结合实际生活，论述牛顿运动定律在工程技术中的应用。

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**10.证明题（每题10分，共10分）**

10.1证明：在恒力作用下，物体的位移与时间平方成正比时，物体一定做匀加速直线运动。

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**11.分析题（每题8分，共16分）**

11.1分析一个物体在水平面上受到两个互成角度的力作用时，如何求合力的大小和方向。

11.2分析一个物体在斜面上静止时，受到哪些力的作用，并说明各力的关系。

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**12.综合应用题（每题12分，共24分）**

12.1一个质量为m的物体，从高h的平台上由静止滑下，经过粗糙的水平面后掉入一个光滑的竖直圆轨道，求物体刚好能通过圆轨道最高点时的速度。

12.2设计一个实验，验证摩擦力的大小与压力大小成正比的关系。

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**13.计算题（每题15分，共30分）**

13.1质量为2kg的物体在水平面上受到一个与水平面成30°角的拉力F=10N作用，物体与水平面动摩擦因数为0.2，求物体在2s内的位移大小（取g=10m/s²）。

13.2两个质量分别为m₁=2kg和m₂=3kg的小球用轻绳连接，悬挂在O点，自由释放后（不计空气阻力），求小球B着地时小球A的速度大小。

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**14.设计题（每题10分，共20分）**

14.1设计一个实验，测量一个未知质量的小球的质量。

14.2设计一个实验，验证牛顿第三定律。

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**15.开放题（共10分）**

15.1结合你所学的物理知识，提出一个与牛顿运动定律相关的实际问题，并尝试用所学知识解决。

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**1.选择题答案**

1.1C

1.2C

1.3D

1.4A

1.5B

**2.填空题答案**

2.140J,2m/s²

2.2500N,600N

2.30.4s

2.43.27m/s²,3.27m/s²

2.5μ=0.5,G

**3.作图题答案**

3.1物体受重力G=20N竖直向下，支持力N=10N竖直向上，拉力F=10N与水平面成30°角向右上，摩擦力f=5N水平向左（Fsin30°=5N，Fcos30°=8.66N，f=μN=0.25×10N=2.5N，近似为5N）。

3.2A受重力G₁=20N竖直向下，B对A支持力N₁=20N竖直向上，摩擦力f₁=0N（斜面光滑），B受重力G₂=30N竖直向下，A对B压力N₂=20N竖直向下，摩擦力f₂=10N沿斜面向上，斜面对B支持力N₃=30N竖直向上。

**4.计算题答案**

4.1水平方向：Fcos37°-f=ma，竖直方向：N+Fsin37°=mg，f=μN。联立解得a≈2.5m/s²。

4.2机械能损失=mgh-1/2mv²=2J。

4.3对整体：2mg-T=5a，对m₂：T-3g=3a，解得T=9N。

**5.实验题答案**

（1）原理：F=ma，通过改变质量m和力F，观察加速度a的变化，验证a与m、F的关系。

（2）器材：打点计时器、小车、砝码、细线、钩码、纸带、刻度尺。

（3）步骤：①调节打点计时器；②将小车放在光滑水平面上，连接细线；③逐次增加砝码，记录纸带；④分析纸带，计算加速度。

（4）数据处理：保持力F不变，改变质量m，记录a；保持质量m不变，改变力F，记录a。分析a与m、F的关系，验证F=ma。

**8.简答题答案**

8.1惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量越大，惯性越大。

8.2牛顿第一定律描述物体不受力时的运动状态，为牛顿第二定律（F=ma）提供参考系，即a=0时F=0。

**9.论述题答案**

9.1超重：加速度向上，N>G；失重：加速度向下，N<G；完全失重：a=g，N=0。物理本质是支持力与重力差值产生加速度。

9.2应用：火箭发射（第二定律）、汽车刹车（第一定律）、桥梁设计（第三定律）。

**10.证明题答案**

设初速度v₀=0，a恒定，s=1/2at²，则v=at，v²=2as，验证位移与时间平方成正比。

**11.分析题答案**

11.1合力F=√(F₁²+F₂²+2F₁F₂cosθ)，方向与F₁成α角，tanα=(F₂sinθ)/(F₁+F₂cosθ)。

11.2受重力、支持力、静摩擦力，静止时f=mgcosθ，N=mgsinθ。

**12.综合应用题答案**

12.1水平面：mgh=1/2mv²，v=√(2gh)；圆轨道：mv²/R=mg，v=√(gR)。

12.2测量不同压力下的摩擦力f，作f-P图，若为过原点的直线，则f=μP。

**13.计算题答案**

13.1f=0.2×20N=4N，Fcos37°=8.66N，Fsin37°=6N，N=20N，合力F=√(8.66²+6²)≈10.4N，a=10.4N/(2kg+4N/10m/s²)≈2.04m/s²，s=1/2at²≈4.08m。

13.2对整体：5g-T=5a，对m₁：T-2g=2a，解得a=2g，m₂落地时v=√(2ah)=√(2×10×5)≈10m/s。

**14.设计题答案**

14.1用弹簧测力计测力F，用天平测质量m，验证F=ma。

14.2用互成角度的轻绳拉木块，木块对绳的拉力大小相等、方向相反。

**15.开放题答案**

问题：汽车刹车距离与质量关系。解答：F=ma，F=fμmg，s=1/2at²，a=μg，s与质量无关。

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**知识点分类总结**

**一、基本概念**

1.惯性：物体保持运动状态的性质，质量是惯性量度。

2.力：相互作用，矢量，效果：改变运动状态、形变。

3.重力：地球吸引，G=mg，方向竖直向下。

**二、基本定律**

1.牛顿第一定律：不受力时匀速直线运动或静止。

2.牛顿第二定律：F=ma，力与加速度成正比，与质量成反比。

3.牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

**三、受力分析**

1.静止或匀速：合力为零。

2.加速：合力方向与加速度方向相同。

3.受力图：重力、弹力、摩擦力、其他外力。

**四、运动学结合**

1.匀变速直线运动：v=v₀+at，s=v₀t+1/2at²，v²-v₀²=2as。

2.动能定理：W总=ΔEk，功W=Flcosθ。

**五、实验方法**

1.控制变量法：验证F=ma时，控制F或m观察a变化。

2.等效替代法：力的合成与分解。

**题型知识点详解及示例**

**1.选择题**

考察基础概念辨析，如惯性、力的效果等。

示例：物体在水平面上受水平力F向右，地面摩擦力f向左，若F=f，物体______。

答案：静止（合力为零）。

**2.填空题**

考察公式应用，如功、摩擦力、受力计算。

示例：质量m的物体在倾角θ斜面上匀速下滑，摩擦力f=______。

答案：mgsinθ（匀速时合力为零，f=mgcosθ）。

**3.作图题**

考察受力分析能力，需准确画出力的方向和大小。

示例：斜面倾角θ，物体受重力G，支持力N，摩擦力f。

方向：N⊥斜面向上，f沿斜面向上，G⊥地面向下。

**4.计算题**

综合应用牛顿定律和运动学公式，需联立方程。

示例：质量m的物体在水平力F作用下加速，摩擦力f，求a。

解：F-f=ma，a=(F-f)/m。

**5.实验题**

考察实验设计能力，需明确原理、步骤、数据处理。

示例：验证摩擦力与压力关系实验，需控制接触面不变。

**8.简答题**

考察概念理解，需简洁明了回答。

示例：什么是超重？

答案：加速度向上的状态。

**9.论述题**

考察知识应用能力，需结合实例展开论述。

示例：牛顿定律在生活中的应用。

答案：火箭发射利用第二定律。

**10.证明题**

考察逻辑推理能力，需推导公式或结论。

示例：证明F=ma。

答案：由牛顿第二定律定义推导。

**11.分析题**

考察受力综合分析能力，需多角度分析