第四章 牛顿运动定律 期末复习训练卷（Word版含答案）

第四章牛顿运动定律期末复习典型题训练卷
一、单选题
1．关于单位制，下列说法中正确的是（　　）
A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B．牛、千克米每秒都属于力的单位
C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8cm/s2
D．在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
2．如图所示，两黏连在一起的物块a和b，质量分别为和，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的水平推力和水平拉力，已知，则a对b的作用力（ ）
A．必为推力
B．必为拉力
C．可能为推力，也可能为拉力
D．不可能为零
3．在光滑的水平面上有一物体同时受到水平力和的作用，在第1s内保持静止状态，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（ ）．
A．在第6s末物体的速度和加速度均为零
B．在第2s内物体做匀加速运动，加速度大小恒定，速度均匀增大
C．在第5s内物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度逐渐增大
D．在第3s内物体做变加速运动，加速度均匀减小
4．如图甲所示，用一水平外力F推物体，使其静止在倾角为θ的光滑斜面上．逐渐增大F，物体开始做变加速运动，其加速度a随F变化的图象如图乙所示．取g=10m/s2．根据图乙中所提供的信息不能计算出的是（　　）
A．物体的质量
B．斜面的倾角
C．使物体静止在斜面上时水平外力F的大小
D．加速度为时物体的速度
5．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程均为20N的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物体．当小车沿水平地面做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10N；当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数为8N，这时小车运动的加速度大小是（ ）．
A． B． C． D．
6．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，下列说法中正确的是（ ）
A．此人对地球的吸引力为 B．人对电梯的压力为
C．此人所受的重力为 D．此人的视重为
7．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为( )
A． B．
C． D．
8．如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（ 图中未画出），三个滑环分别从 a、b、c 处释放（初速为 0），用 t1 、t2、 t3依次表示各滑环到达 d 所用的时间，则（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
9．如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则运动员（　　）
A．在第—过程中始终处于失重状态
B．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
C．在第二过程中始终处于超重状态
D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态
10．如图所示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1，m2上。则（　　）
A．弹簧秤示数是26N
B．m1、m2共同运动加速度大小为a=4m/s2
C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2
D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s2
11．如图所示，一竖直放置的足够长的玻璃管中装满某种液体，一半径为r、质量为m的金属小球，从t=0时刻起，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a随速度v的变化规律如图所示。已知小球在液体中受到的阻力，式中r是小球的半径，v是小球的速度，η是常数。忽略小球在液体中受到的浮力，下列说法正确的是（ ）。
A．小球的最大加速度为g
B．小球的速度从0增加到v0的过程中，做匀变速运动
C．小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动
D．小球的最大速度为
12．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（　　）
A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
B．当力F=μmg时，A、B间的摩擦力为
C．无论力F为何值，B的加速度不会超过
D．当力时，B相对A滑动
三、填空题
13．质量为10kg的物体静止在水平地面上，受到水平恒力F作用后在时间t内的位移为x，且x=2t2，则物体的加速度为________m/s2；若4s末撤去力F，物体再经过10s停止运动，则物体与地面间的动摩擦因数为_____.
14．如图所示，升降机中质量为m的物体C，通过轻绳结于O点悬挂起来，OC能承受的最大拉力为3mg，OA和OB绳能承受的最大拉力为，OA、OB绳与竖直方向的夹角分别为和，为防止绳子被拉断，升降机加速上升时，加速度的最大值为________．
15．如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量，弹簧的劲度系数现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在内F是变力，在以后F是恒力，，则F的最小值是______ ，F的最大值是______ ．
16．为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔 T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。
s1 s2 s3 s4 s5
5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm
由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）
四、解答题
17．如图所示一足够长的斜面，倾角为，斜面与水平面平滑连接，质量的物体静止于水平面上的点，点与点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现物体受到一水平向右的恒力作用，运动至点时撤去该力，（，，取）则：
(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？
(2)物体到达点时的速度是多大？
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
18．如图所示，某货场需将质量为m的货物（可视为质点）从高处运送至地面，现利用固定于地面的倾斜轨道传送货物，使货物由轨道顶端无初速滑下，轨道与水平面成θ=37°角．地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同木板A、B，长度均为L=2m，厚度不计，质量均为m，木板上表面与轨道末端平滑连接．货物与倾斜轨道间动摩擦因数为μ0=0.125，货物与木板间动摩擦因数为μ1，木板与地面间动摩擦因数μ2=0.2．回答下列问题：（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）若货物从离地面高h0=1.5m处由静止滑下，求货物到达轨道末端时的速度v0
（2）若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足条件
（3）若μ1=0.5，为使货物恰能到达B的最右端，货物由静止下滑的高度h应为多少？
19．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为 37°的倾斜冰面上，先以加速度 a=0.5m/s2 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s 时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）．已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 =0.25， sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度 g 取 10m/s2．求：
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；
（2）企鹅在冰面向前滑动的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小．（结果可用根式表示）
20．如图所示，传送带水平部分xab=0.2m，斜面部分xbc=5.5m，bc与水平方向夹角α=37°，一个小物体A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，传送带沿图示方向以速率v=3m/s运动，若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不脱离传送带，经b点时速率不变．(取g=10m/s2，sin37°=0.6)求：
（1）物块从a运动到b的时间；
（2）物块从b运动到c的时间．
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【解析】A．力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，A错误；
B．根据
F＝ma
得
1N＝1kg·m/s2
B错误；
C．在厘米、克、秒制中，g值不变，则有
g＝9.8m/s2＝980cm/s2
C错误；
D．在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，D正确。
故选D。
2．C
【解析】将a、b看做一个整体，加速度
单独对a进行分析，设a、b间的作用力为，则
即
由于不知道与的大小关系，故可能为正，可能为负，也可能等于0，故C正确。
3．C
【解析】A. 在第6s末，物体受力平衡，加速度为零，但物体从第一秒末到第五秒末一直做加速运动，第六秒做匀速运动，所以6s末速度不为零，故A错误；
B. 在第2s内合力逐渐变大，故加速度不断变大，故B错误；
C. 在第5s内合力均匀变小，加速度均匀变小，但合力与速度同方向，物体做加速运动，故C正确；
D. 在第3s内，合力变大，加速度变大，速度变大，故D错误。
4．D
【解析】AB.对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图
x方向：
Fcosθ-mgsinθ=ma①
y方向：
N-Fsinθ-Gcosθ=0②
从图象中取两个点（20N，2m/s2），（30N，6m/s2）代入①解得：
m=2kg，θ=37°
故AB正确；
C.当a=0时，可解得F=15N，故C正确；
D.题中并未说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小，故D错误．
5．B
【解析】开始时甲和乙的弹力均为10N，合力为零；小车加速时，弹簧测力计甲的示数变为8N，而由于小车长度不变，则甲弹簧的形变的变化量与乙必相等，故乙弹簧的示数应为12N，故物体受到的合力为4N，根据牛顿第二定律有
解得
故选B。
6．D
【解析】AC.电梯的运动状态对人的重力不构成影响，且人受到的重力和人对地球的吸引力是作用力和反作用力，所以人受到的重力和人对地球的吸引力大小都等于mg，AC错误
BD.对人进行受力分析可知，人受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F；根据牛顿运动定律可得，F-G=ma，可得F=mg+ma，人对电梯的压力和人的视重与人受到的支持力大小相等，B错误D正确
7．B
【解析】当绳中拉力最大时，物块要相对滑动，设绳中拉力为T，对右侧的m，根据牛顿第二定律有：，对左侧整体有：，联立解得：，ACD错误B正确．
8．D
【解析】对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为 (为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移，所以，与无关，即，故选项D正确，A、B、C错误．
9．BD
【解析】AB．运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态，随着床面形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，故A错误，B正确；
CD．运动员在上升过程，先向上加速，后向上减速，即先处于超重状态后处于失重状态，故C错误，D正确。
故选BD。
10．AD
【解析】AB．以整体为研究对象，由牛顿第二定律得
F1-F2=（m1＋m2）a
代入数据解得
a=2m/s2
对m2受力分析：向左的F2和向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律得
F-F2=m2a
解得
F=26N
故A正确，B错误；
C．在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故C错误；
D．突然撤去F1的瞬间，m2的受力没有来得及变化，所以m2的加速度大小仍为a=2m/s2，故D正确。
故选AD。
11．ACD
【解析】A．当t=0时，小球所受的阻力f=0，此时加速度为g，A正确；
B．随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v0的过程中，加速度减小，B错误；
CD．根据牛顿第二定律有
mg-f=ma
解得
a=g-
当a=0时，速度最大，此后小球做匀速运动，最大速度
vm=
C、D正确。
故选ACD
12．AB
【解析】A．物体C恰好滑动时，对C
物体A恰好滑动时，对BC整体，A、B之间的摩擦力为
解得
物体A、B之间的最大静摩擦力为
因为 ，表明此时A、B之间没有滑动，也就是说B、C之间先滑动，A、B、C三个物体始终相对静止的最大加速度为，选整体由牛顿第二定律得
解得 ，A正确；
B．当力F1=μmg时，对整体
对A
解得
B正确；
C．B的最大加速度为
解得 ，C错误；
D．B相对A恰好滑动时，对A、B整体
对A
解得，当力时，B相对A滑动，D错误。
故选AB。
13．4 0.16
【解析】[1]根据匀变速直线运动位移与时间的关系：
运用待定系数法，解得：；
[2]撤去外力时，速度：
撤去外力后，加速度大小：
根据牛顿第二定律：
解得动摩擦因数：
。
14．
【解析】[1]以物体为研究对象，作出力图，如图；升降机竖直向上做匀加速运动时，加速度竖直向上，合力一定竖直向上，则两根绳子的拉力的合力方向一定竖直向上，由力图可知，绳的拉力大于绳的拉力，当绳的拉力达到最大时，升降机的加速度为最大；根据牛顿第二定律得：
又：
代入解得：
15．240N； 360N
【解析】设刚开始时弹簧压缩量为x，则：，在前时间内，有运动学公式得：，代入数据得：，由牛顿第二定律得开始时的力为：，最终分离后的力为：，即：．
16．0.43 0.32
【解析】[1]根据逐差法有
[2]对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有
代入数据解得
17．(1)；(2)；(3)
【解析】(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知
解得
(2)由到，根据运动学公式可知
解得
(3)在斜面上，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度的大小为
逆向分析可得
解得
18．（1）5m/s（2）（3）2.64m
【解析】（1）货物在倾斜轨道上的受力如图，由牛顿第二定律：
代入数据解得
由运动学公式：
代入数据解得：
（2）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得
若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得
联立④⑤式代入数据得:
（3）由（2）知货物滑上A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动．货物下滑高度记为，到达斜道末端时速度记为
货物滑上A时做匀减速运动，加速度大小
a1=gμ1=5m/s2
货物离开A时速度记为
货物滑上B时，自身加速度大小
，
B的加速度大小
由题意，货物到达B最右端时两者恰好具有共同速度，记为，货物做匀减速运动：
，
B做匀加速运动：
，
位移关系满足：
代入数据解得：
19．(1) (2) (3)
【解析】【分析】企鹅向上“奔跑”做匀加速运动，由运动学公式求出企鹅向上“奔跑”的位移大小；根据牛顿第二定律求出企鹅在冰面滑动的加速度大小，结合运动学公式求出企鹅退滑到出发点时的速度大小；
解：（1）“奔跑”过程
（2）上滑过程：
下滑过程
（3）上滑位移，
退滑到出发点的速度，
解得
20．（1）0.4s；（2）1.25s．
【分析】
根据牛顿第二定律求出在ab段做匀加速直线运动的加速度，结合运动学公式求出a到b的运动时间．到达b点的速度小于传送带的速度，根据牛顿第二定律求出在bc段匀加速运动的加速度，求出速度相等经历的时间，以及位移的大小，根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度，结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间，从而得出b到c的时间．
【解析】（1）物体A轻放在a处瞬间，受力分析由牛顿第二定律得：
解得：
A与皮带共速需要发生位移：
故根据运动学公式，物体A从a运动到b：
代入数据解得：
（2）到达b点的速度：
由牛顿第二定律得：
且
代入数据解得：
物块在斜面上与传送带共速的位移是：
代入数据解得：
时间为：
因为，物块继续加速下滑
由牛顿第二定律得：
，且
代入数据解得：
设从共速到下滑至c的时间为t3，由，得：
综上，物块从b运动到c的时间为：
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