2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册第四章牛顿运动定律单元测试(Word版含答案)

第四章牛顿运动定律单元测试
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱，如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．图（甲）中，静止在地面上的足球没有惯性
B．图（甲）中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C．图（乙）中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D．图（丙）中，足球被踢出后，始终受到脚的弹力才使得足球向前运动
2．质量相同的甲、乙两物体，甲物体静止在地面上，乙物体以3m/s的速度运动，则（　　）
A．甲比乙的惯性小 B．甲比乙的惯性大
C．甲和乙的惯性一样大 D．无法判定哪个物体惯性大
3．在今年东京奥运会女子单人10米跳台决赛中，14岁中国小女孩全红婵完美夺冠，全程教科书级别发挥几乎没有扣分点，第一次参加奥运会就开启全红婵的跳水时代。当全红婵踩压跳板使跳板弯曲时，下列关于弹力和形变说法正确的是（ ）
A．全红婵对跳板的压力就是她的重力
B．全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力
C．全红婵受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的
D．跳板对全红婵的支持力的小于全红婵对跳板的压力
4．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量可用的仪器分别是（　　）
A．米尺、弹簧测力计、秒表 B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表 D．米尺、天平、秒表
5．下列单位中由国际单位制中的基本单位组成的是（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，盛满水的量筒放置在台秤上，将一个重力为G的金属小球投入水中，水和量筒的总重力为G'，若小球在水中先加速下沉，最后匀速下沉。在小球下沉的过程中（水没有溢出），关于台秤的示数，下列说法正确的是（　　）
A．保持不变
B．先增大后减小
C．先减小后增大
D．先小于（G+G'）后等于（G+G'）
7．一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．前内该同学处于超重状态
B．前内该同学的加速度是最后内的2倍
C．该同学在内的平均速度是
D．该同学在内通过的位移是
8．中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量. 某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢（含车头）组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节的牵引力为F. 若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则以下结论正确的是（　　）
A．第20节车厢对第21节车厢的牵引力为
B．第20节车厢对第21节车厢的牵引力为
C．倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为
D．倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为
9．如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上，若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（　　）
A．大小等于mg，方向水平向左
B．大小等于mg，方向斜向左上方
C．大小大于mg，方向水平向左
D．大小大于mg，方向斜向左上方
10．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　）
A．用平行于斜面向上力拉滑块向上匀速滑动，如果＝tan，拉力大小应是2mgsin
B．用平行于斜面向下力拉滑块向下匀速滑动，如果＝tan，拉力大小应是mgsin
C．将滑块由静止释放，如果>tan，滑块将下滑
D．给滑块沿斜面向下的初速度，如果二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
11．重500N的人站在升降机内的台秤上，台秤示数为460N，则升降机的可能正在（　　）
A．加速下降 B．加速上升 C．减速下降 D．减速上升
12．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗。若突然发现碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是（　　）
A．小车匀速向左运动
B．小车可能突然向左加速运动
C．小车可能突然向左减速运动
D．小车可能突然向右减速运动
13．如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙两人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．若小车向右运动，表明车拉甲的力大于甲拉车的力
B．若小车静止不动，表明甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力
C．若小车匀速向右运动，车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力
D．无论小车运动状态如何，甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等，方向相反
14．如图所示，水平传送带长l=6m，轮子直径远小于皮带长度。可以视为质点的小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，小物块以v0=5m/s向右的初速度水平从传送带的A端滑上传送带，传送带可沿逆时针或者顺时针方向匀速运行，运行速度大小始终为v1=2m/s，小物块到达传送带端点的速度大小为v2，g取10m/s2。则正确的判断是（　　）
A．传送带逆时针方向运行，则v2=1m/s
B．传送带顺时针方向运行，则v2=1m/s
C．无论传送带沿什么方向运行，物块都能到达B端
D．增大传送带沿逆时针方向的运行速度，物块可能到达A端
三、实验题
15．（7分）如图所示是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是：作用力和反作用力的方向总是______，作用力和反作用力的大小______（填“总是”或“物体静止时”）相等。
作用力和反作用力______（填“同时”或“一先一后”）产生。作用力和反作用力的性质______（填“总是”或“可以不”）相同。
16．（7分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是_____________（填“直流电”或“交流电”）。
（2）下列说法正确的是_________
A．每次小车必须从靠近打点计时器的同一位置释放
B．平衡摩擦力时，将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
C．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时砝码及砝码盘的总质量应远大于小车的质量
（3）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度_____。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
17．（7分）质量为45kg的某同学站在电梯中的体重计上，用照相机记录了体重计在电梯运行中的示数，如图所示。图中标注的箭头及旁边的数字分别表示电梯运行的方向和到达的楼层。请判断电梯的运动状态，并计算电梯的加速度大小。（取重力加速度g=10m/s2）
18．（7分）如图所示，物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，已知：两根细绳与水平车顶面夹角分别为和物体质量为m，重力加速度为g，（sin=0.6，cos=0.8）试求：
（1）若小车静止不动，绳OA拉力和绳OB拉力别为多大？
（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力和绳OB拉力分别为多大？
（3）为使OA绳没有拉力，则小车向右运动的加速度的最小值？
19．（8分）如图所示，质量为1 kg的小球穿在固定的直杆上，杆与水平方向成37°角，球与杆间的动摩擦因数μ=0.5.小球在竖直向上的大小为20N的拉力F作用下，从杆的下端由静止开始向上运动，经过1s撤去拉力，取g=10m/s2，，求：
(1)小球沿杆上滑的加速度大小；
(2)小球沿杆上滑的最大距离；
20．（8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随时间变化的规律如图所示，取重力加速度，求：
（1）小环加速时的加速度是多少？
（2）小环的质量是多少？
（3）细杆与地面的倾角α是多少？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
2．C
3．C
【详解】
A．全红婵对跳板的压力和她的重力，受力物体不同，它们不是一个力，而是两个不同的力，所以不能说全红婵对跳板的压力就是她的重力，A错误；
BD．全红婵对跳板的压力与跳板对全红婵的支持力是一对相互作用力，它们大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，BD错误；
C．全红婵受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的，C正确。
故选C。
4．D
【详解】
国际单位制中三个力学基本物理量是长度，质量，时间，测量它们的仪器分别是米尺，天平，秒表，故选D。
【点睛】
5．B
【详解】
A．h是小时的符号；小时是时间的一个常用单位，但不是基本单位，A错误；
B．kg m/s2是加速度单位，kg、m、s都是基本单位，所以kg m/s2是由国际单位制中的基本单位组成的，B正确；
C．N是根据牛顿第二定律推导出来的，是导出单位，C错误；
D．是功的定义推导出来的，是导出单位，D错误。
故选B。
6．D
【详解】
小球在水中加速下沉过程中，小球失重，水对小球的作用力小于小球的重力，则小球对水的作用力也小于小球的重力，整体表现为失重，台秤的示数小于（G+G'）；小球匀速下沉时，整体处于平衡状态，台秤的示数等于（G+G'），故D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．由图可知，前2s该同学加速下降，则支持力小于重力，处于失重状态，故A错误；
B．前2s和最后1s加速度分别为
则最后1s的加速度大小是前2s内的2倍，故B错误；
CD．10s内通过的位移为
则平均速度为
故C错误，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
第2节对第3节的牵引力为F，则对后38节车厢
AB．对后20节车厢，由牛顿第二定律可知
解得 第20节车厢对第21节车厢的牵引力为
选项AB错误；
CD．对倒数2节车厢，由牛顿第二定律
解得倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为
选项C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得
解得
以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，人受如图所示
设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得
将
代入得
方向斜向左上方，故选D。
【点睛】
中学生与球都相对于车静止，它们的加速度与车的加速度相同。首先选择球研究，根据牛顿第二定律求出加速度，人的加速度就知道了，再对人分析受力，作出力图，应用牛顿第二定律，求出汽车对学生产生的作用力的大小和方向。
10．A
【详解】
A．用平行于斜面向上力拉滑块向上匀速滑动，根据平衡条件，有
又
解得
A正确；
B．用平行于斜面向下力拉滑块向下匀速滑动，根据平衡条件，有
又
解得
B错误；
C．将滑块由静止释放，如果
>tan
则有
滑块将静止，C错误；
D．给滑块沿斜面向下的初速度，如果
则有
滑块将加速下滑，D错误。
故选A。
11．AD
【详解】
对人受力分析，受重力和支持力，支持力小于重力，故合力向下，加速度向下，故升降机的加速度也向下，因而升降机加速下降或者减速上升；BC错误，AD正确。
故选AD。
12．BD
【详解】
AB．若小车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随小车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，A错误，B正确；
C．若小车突然向左减速运动，碗随小车一起开始向左减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动，水相对于碗向左运动，水应向左洒出，C错误；
D．若小车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随小车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，D正确。
故选BD。
13．BD
【详解】
AD．若小车向右运动，表明乙拉车的力大于甲拉车的力；无论小车运动状态如何，甲拉车的力和车拉甲的力是一对相互作用力，始终大小相等，方向相反，故A错误，D正确；
B．若小车静止不动，表明甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力，故B正确；
C．一对平衡力必须作用在同一物体上，而车拉甲的力和车拉乙的力分别作用在不同物体上，所以这两个力不是一对平衡力，故C错误。
故选BD。
14．AC
【详解】
A．小物块在传送带运动，受到滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律可有
Ff=μmg=ma
解得
a=μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
传送带逆时针方向运行，物块的加速度方向与运动方向相反，物块做减速运动，由速度位移公式
可得
A正确；
B．传送带顺时针方向运行，由于小物块的速度大于传送带的速度，所以加速度方向与运动方向相反，物块做减速运动，由速度位移公式
可得物块与传送带速度相等时的位移
此时小物块的速度不在减小，与传送带速度相等，v2=v1=2m/s，B错误；
C．由以上分析计算可知，无论传送带沿什么方向运行，物块都能到达B端，C正确；
D．若增大传送带沿逆时针方向的运行速度，由A选项计算可知，小物块运动到B点时速度是1m/s，方向向右， 由此可知小物块在向右运动没有停止时已经从B点滑离传送带，所以物块不可能到达A端，D错误。
故选AC。
15．相反 总是 同时 总是
【详解】
根据牛顿第三定律：作用力与反作用力总是大小相等方向相反正在一条直线。作用力与反作用力的特点是：作用力与反作用力总是同时产生同时消失同时变化，作用力与反作用力总是具有相同性质。
16．交流电 C 0.16
【详解】
（1）常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是交流电。
（2） A．按照实验操作规范可知，每次应该使小车靠近打点计时器，但不必要从同一位置释放，故A错误；
B．平衡摩擦力时不带槽码及槽码盘，但要接上纸带，B错误；
C．整个过程，只需要平衡一次摩擦力，C正确；
D．为使轻绳的拉力近似等于槽码及槽码盘的重力，故在实验时，砝码与砝码盘的质量应远远小于小车的质量，D错误。
故选C。
（3）根据逐差法，可得小车的加速度
17．减速下降，
【详解】
由图可知，该同学超重，此时加速度向上，且电梯下降，故电梯减速下降。由牛顿第二定律可得
电梯的加速度大小为
其中
联立解得
18．（1）0.8mg, 0.6mg；（2）0.2mg,1.4mg；（3）
【详解】
（1）受力分析，正交分解
x轴
y轴
解得
（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，对物体受力分析，正交分解
x轴
y轴
解得
（3）经分析：加速度最小值的条件是：OA绳恰好没有拉力，OB绳与水平车顶面夹角为37°；受力分析如图
两个力求合力，做平行四边形，得
则
19．(1)；(2)1.2m
【详解】
(1)根据牛顿第二定律
解得小球上滑的加速度大小
。
(2)根据运动学规律
撤去拉力后，小球继续向上运动根据牛顿第二定律
解得
联立以上各式解得小球沿杆上滑的最大距离
20．（1）0.5m/s2；（2）1kg；（3）30°
【详解】
（1）由图示v-t图象可知，小环的加速度
（2）由v-t图象可知，前2s小环做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
2s后物体做匀速运动，由共点力平衡条件得
联立方程，代入数据解得
m=1kg，α=30°
（3）由（2）可知：α=30°答案第1页，共2页
答案第1页，共2页