2018年秋人教版高一物理必修一试题第4章牛顿运动定律3

第四章3基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．关于力的单位“牛”，下列说法不正确的是eq\x(导学号)(A)A．“牛”这个单位是由质量为1kg的物体所受的重力为9.8N这个规定确定的B．“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F＝kma中取k＝1时确定的C．1N就是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力D．地面附近质量是1kg的物体所受的重力是9.8N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律F＝ma得到的结果解析：根据牛顿第二定律F＝kma中k＝1、m＝1kg，a＝1m/s2时的力叫作“一个单位的力”，即1kg·m/s2的力叫作1牛顿，用符号“1N”表示，故选项B、C正确，选项A错误。地面附近的重力加速度g约为9.8m/s2，因此根据牛顿第二定律F＝ma可知，地面附近1kg的物体重力约为9.8N，并不是规定的，故选项D正确。2．(山东济南一中2015～2016学年高一上学期期中)关于运动和力的关系，下列说法中正确的是eq\x(导学号)(C)A．物体的速度为零时，它受到的合外力一定为零B．物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大C．物体受到的合外力越大，其速度变化一定越快D．物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大解析：物体的速度为零与合外力并没有直接的关系，速度为零时，合外力也可以很大，故A错误；物体运动的速度大，可以是匀速直线运动，此时的合力是0，故B错误；根据牛顿第二定律，一个物体受到的合外力越大，说明他的加速度大，根据加速度的定义，也就是它的速度变化一定越快，故C正确；物体所受的合外力不为零时，物体也可以做减速运动，速度不一定增大。故D错误。3．(江苏省启东中学2016～2017学年高一上学期月考)如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是eq\x(导学号)(B)A．F1 B．F2C．F3 D．F4解析：鸟沿虚线斜向上加速飞行，加速度沿着虚线向上，故合力F沿着虚线向上；鸟受重力和空气对其作用力，根据力的合成法则，可知空气对其作用力可能为F2，故选B。4．(北京市东城区2016～2017学年高一上学期期中)如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。司机突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是eq\x(导学号)(C)A．meq\r(g2－a2) B．maC．meq\r(g2＋a2) D．m(g＋a)解析：对西瓜A受力分析如图所示，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：eq\r(F2－m2g2)＝ma，解得：F＝meq\r(g2＋a2)，故C对，A、B、D错。5.在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2的作用，在第1s内该物体保持静止状态。若两个力随时间变化情况如图所示，则下列说法中正确的是eq\x(导学号)(AB)A．在第5s内物体做变加速直线运动B．在第3s内物体做变加速直线运动C．在第4s末物体的加速度方向改变D．在第6s末物体的速度为零解析：物体在0～1s受等大反向共点力作用处于静止状态，1～4s，F2减小，F1不变，则物体向F1方向做加速度增大的加速运动，4～5s，F2增大到原值，则物体向F1方向做加速度减小的加速运动，5～6s向F1方向做匀速运动，则B正确。6．(黑龙江省大庆实验中学2016～2017学年高一上学期检测)如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的eq\x(导学号)(AB)A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下解析：绳断的瞬间右侧橡皮绳的弹力来不及变化，小明所受的合力沿断绳的方向斜向下，F合＝mg，a＝eq\f(F合,m)＝g，所以B正确。绳断瞬间加速度不为零，速度为零，A正确。二、非选择题7.跳伞运动员在下落过程中(如图所示)，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72kg，跳下高度足够高，(g取10m/s2)则：eq\x(导学号)(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？(2)当速度达到4m/s时，下落加速度是多大？答案：(1)做加速度越来越小的加速运动；vm＝6m/s(2)a＝5.6m/s2解析：(1)以伞和运动员作为研究对象，开始时速度较小，空气阻力F小于重力G，v增大，F随之增大，合力F合减小，做加速度a逐渐减小的加速运动；当v足够大，使F＝G时，F合＝0，a＝0，开始做匀速运动，此时的速度为收尾速度，设为vm。由F＝kveq\o\al(2,m)＝G，得vm＝eq\r(\f(G,k))＝eq\r(\f(mg,k))＝6m/s。(2)当v＝4m/s<vm时，合力F合＝mg－F，F＝kv2，由牛顿第二定律F合＝ma得a＝g－eq\f(F,m)＝10m/s2－eq\f(20×42,72)m/s2≈5.6m/s2。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(江苏省扬州市2016～2017学年高一上学期期末)如图所示，两车厢的质量相同，且到P点距离相等，其中某一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近。若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢有人的判断中，正确的是eq\x(导学号)(C)A．先开始运动的车厢内有人B．后开始运动的车厢内有人C．先到达P点的车厢内没人D．不去称质量，无法确定哪个车厢内有人解析：有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，故A、B错误；两车之间的拉力大小相等，根据牛顿第二定律a＝eq\f(F,m)，有人的车厢总质量大，加速度小，由x＝eq\f(1,2)at2可得，相同时间内位移小，后到达中点，即后到达两车中点的车厢里有人，先到达两车中点P的车厢里没有人，故C正确，故选C。2.(四川省雅安市2016～2017学年高一上学期期中)质量为0.8kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图象，则拉力与摩擦力大小之比为eq\x(导学号)(B)A．9︰8 B．3︰2C．2︰1 D．4︰3解析：物体不受水平拉力时，加速度大小为：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(6,4)＝1.5m/s2；物体受到水平拉力作用时加速度大小为：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(12－6,8)＝0.75m/s2；根据牛顿第二定律得：f＝ma1；F－f＝ma2，可得：F︰f＝3︰2，故A、C、D错误，B正确，故选B。3．一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2。则eq\x(导学号)(A)A．a1＝a2 B．a1<a2C．a1>a2 D．无法判断解析：以滑梯上的孩子为研究对象，受力分析并正交分解如图所示。x方向：mgsinα－Ff＝may方向：FN－mgcosα＝0x、y方向联系：Ff＝μFN由上列各式解得a＝g(sinα－μcosα)与质量无关，A正确。4．(江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等六校2016～2017学年高一上学期期末)如图甲，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，由图可以判断正确的是eq\x(导学号)(ABD)A．图线与纵轴的交点M的值aM＝－gB．图线与横轴的交点N的值TN＝mgC．图线的斜率等于物体的质量mD．图线的斜率等于物体质量的倒数eq\f(1,m)解析：对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有T－mg＝ma，得a＝eq\f(T,m)－g当T＝0时，a＝－g，即图线与纵轴的交点M的值aM＝－g，故A正确；当a＝0时，T＝mg，故图线与横轴的交点N的值TN＝mg，故B正确；图线的斜率表示物体质量的倒数eq\f(1,m)，故C错误，D正确。5．(辽宁省抚顺市六校联合体2016～2017学年高一上学期期末)如图所示，轻弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m＝1kg的小球，现在将小球与不可伸长的轻绳一端相连，弹簧被拉长到B处(在弹性限度内)，轻绳与竖直方向成θ＝45°角，此时小球处于静止状态，且刚好与水平面接触但没有压力，剪断轻绳后，小球向左最远可以运动到A处，已知小球与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.4，g＝10m/s2，以下说法中正确的是eq\x(导学号)(AD)A．当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为6m/s2B．当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为10m/s2C．小球从B运动到O的过程，加速度逐渐减小，速度逐渐增大D．小球从B运动到O的过程，速度先增大后减小解析：剪断轻绳前小球受力情况，如图所示，根据平衡条件得：轻弹簧的弹力大小F＝mg＝10N；剪断轻绳后，水平面对小球的支持力大小N＝mg＝10N，摩擦力大小为f＝μmg＝4N，根据牛顿第二定律得：加速度a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(10－4,1)m/s2＝6m/s2，方向向左，故A正确，B错误；从B到O运动过程中，当弹簧的弹力等于摩擦力时，此时的加速度为零，在此位置右侧，加速度减小，做加速运动，在此位置左侧，加速度增大，做减速运动，故速度先增大后减小，故C错误，D正确；故选A、D。二、非选择题6.水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，如图所示，木箱的加速度多大？(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)eq\x(导学号)答案：0.5m/s2解析：如图甲所示，木箱匀速运动时滑动摩擦力Ff＝μmg＝F，所以μ＝eq\f(Ff,mg)＝eq\f(F,mg)＝eq\f(100,20×10)＝0.5木箱加速运动时，如图乙所示甲乙水平方向由牛顿第二定律知，Fcos37°－μF′N＝ma竖直方向Fsin37°＋F′N＝mg代入数据联立解得a＝0.5m/s27．直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°，直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝1