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期末复习 (Word版含答案)

2021秋物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律期末复习（有）答案
一、选择题。
1、（双选）下列关于惯性及有关现象的说法中正确的是(　　)
A．人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性
B．物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就改变了
C．参加百米赛跑的运动员到达终点时不能立即停下来，是由于惯性
D．向上抛出的球，受的重力向下，但还向上运动，也是由于惯性
2、（双选）如图所示，一质量M＝3 kg、倾角为α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为m＝1 kg的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度取g＝10 m/s2，下列判断正确的是(　　)
A.系统做匀速直线运动
B．F＝40 N
C．斜面体对楔形物体的作用力大小为5 N
D．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
3、(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是(　　)
A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
4、以下对课本中的图片描述正确的是(　　)
A．图甲中是在静止状态下用传感器探究作用力与反作用力的关系，加速状态不行
B．图乙中运动员顶球时，运动员对球的力与球对运动员的力是一对平衡力
C．图丙中电梯加速上升，此时人对体重计的压力就是人的重力
D．图丁中汽车车轮受到地面的摩擦力与地面受到的摩擦力是一对作用力与反作用力
5、（双选）雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是(　　)
A．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动
B．所有雨滴的最大速率均相等
C．较大的雨滴最大速率也较大
D．较小的雨滴在空中运动的时间较长
6、（双选）如图为10米跳台运动员在决赛中的关键一跳，关于运动员在从起跳到落水的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.起跳离开跳台以后，重心在上升的过程中，运动员处于超重状态
B．在起跳的过程中，跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力
C．起跳未离开跳台向上加速的过程中，跳台对他的作用力大于运动员的重力
D．运动员离开跳台到落水的过程中一直处于失重状态
7、女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中。假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化(振动)，已知液滴振动的频率表达式为f＝krαρβσγ，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数(其单位为N/m)，α、β、γ是相应的待定常数。对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是(　　)
A．α＝，β＝，γ＝－
B．α＝－，β＝－，γ＝
C．α＝－2，β＝，γ＝－
D．α＝－3，β＝－1，γ＝1
8、下列说法不正确的是(　　)
A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度
B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用
C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关
D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小
9、关于牛顿第三定律，下面说法中正确的是(　　)
A．两物体间先有作用力，后有反作用力
B．作用力与反作用力可以是不同性质的力
C．作用力与反作用力同时产生，同时消失
D．作用力与反作用力的合力等于零
10、如图所示，倾角为θ＝30°的光滑斜面上，质量分别为2m、m的a、b两物块，用一轻弹簧相连，将a用细线连接在木板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板无弹力，此时弹簧的形变量为x。重力加速度为g，若突然剪断细线，弹簧始终处于弹性限度内，则(　　)
A．剪断细线瞬间，挡板对物块b弹力为0.5mg
B．剪断细线瞬间，物块b的加速度为0.5g
C．剪断细线瞬间，物块a的加速度为g
D．剪断细线后，物块a沿斜面向下运动3x时速度最大
11、在探究超重和失重的规律时，某体重为G的同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到的压力FN随时间t变化的图像可能是图中的(　　)
12、（多选）我国载人飞船已多次成功发射和回收。假设载人舱在竖直降落时所受空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2，其中k为比例系数。若载人舱的质量为m，重力加速度为g，则(　　)
A．k的单位用国际单位制中的基本单位表示是kg/m
B．载人舱降落过程加速度大小先减小后增大
C．降落距离足够大时，载人舱最终的速度大小为
D．载人舱的速度大小为时，加速度大小为
二、填空含实验题。
13、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.
（1）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0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出并标出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a＝　　　　 m/s2.
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表所示.
砝码盘中砝码总重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a/（m·s－2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据在如图所示坐标系中作出a-F的关系图像.
（3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因.
14、如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小.力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2.25 mm.
（2）实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t＝1.0×10－2 s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为　　　　m/s.
（3）若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系.
①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是　　　　　　　　　　　　（文字说明并用相应的字母表示）.
②下列不必要的一项实验要求是　　　　（请填写选项前对应的字母）.
A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
三、计算类综合题。
15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向。使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2。
(1)白硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？
(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？
(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°。在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？
16、在宇航训练程序中，一位80 kg的宇航员被绑在一个质量为220 kg的火箭运载器内，这个运载器被安全放在一条无摩擦的长轨道上，开动火箭发动机使之很快地加速运载器，然后马达制动运载器，v t图像如图所示。设喷射燃料的质量和运载器的质量相比可以忽略。
(1)计算向前的推力多大；
(2)计算施加在运载器上的制动力；
(3)计算沿轨道运行的路程。
17、（计算题）质量为1.5 t的汽车在前进中受到的阻力是车重的，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h。求汽车发动机的牵引力的大小。(g取10 m/s2)
2021秋物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律期末复习（有）答案
一、选择题。
1、（双选）下列关于惯性及有关现象的说法中正确的是(　　)
A．人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性
B．物体在不受外力作用时有惯性，受到外力作用后惯性就改变了
C．参加百米赛跑的运动员到达终点时不能立即停下来，是由于惯性
D．向上抛出的球，受的重力向下，但还向上运动，也是由于惯性
【答案】C、D
2、（双选）如图所示，一质量M＝3 kg、倾角为α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为m＝1 kg的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度取g＝10 m/s2，下列判断正确的是(　　)
A.系统做匀速直线运动
B．F＝40 N
C．斜面体对楔形物体的作用力大小为5 N
D．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
【答案】B、D
3、(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是(　　)
A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
【答案】A、C、D
4、以下对课本中的图片描述正确的是(　　)
A．图甲中是在静止状态下用传感器探究作用力与反作用力的关系，加速状态不行
B．图乙中运动员顶球时，运动员对球的力与球对运动员的力是一对平衡力
C．图丙中电梯加速上升，此时人对体重计的压力就是人的重力
D．图丁中汽车车轮受到地面的摩擦力与地面受到的摩擦力是一对作用力与反作用力
【答案】D
5、（双选）雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是(　　)
A．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动
B．所有雨滴的最大速率均相等
C．较大的雨滴最大速率也较大
D．较小的雨滴在空中运动的时间较长
【答案】C、D
6、（双选）如图为10米跳台运动员在决赛中的关键一跳，关于运动员在从起跳到落水的过程中，下列说法正确的是(　　)
A.起跳离开跳台以后，重心在上升的过程中，运动员处于超重状态
B．在起跳的过程中，跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力
C．起跳未离开跳台向上加速的过程中，跳台对他的作用力大于运动员的重力
D．运动员离开跳台到落水的过程中一直处于失重状态
【答案】C、D
7、女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中。假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化(振动)，已知液滴振动的频率表达式为f＝krαρβσγ，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数(其单位为N/m)，α、β、γ是相应的待定常数。对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是(　　)
A．α＝，β＝，γ＝－
B．α＝－，β＝－，γ＝
C．α＝－2，β＝，γ＝－
D．α＝－3，β＝－1，γ＝1
【答案】B
8、下列说法不正确的是(　　)
A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度
B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用
C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关
D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小
【答案】B
9、关于牛顿第三定律，下面说法中正确的是(　　)
A．两物体间先有作用力，后有反作用力
B．作用力与反作用力可以是不同性质的力
C．作用力与反作用力同时产生，同时消失
D．作用力与反作用力的合力等于零
【答案】C　
10、如图所示，倾角为θ＝30°的光滑斜面上，质量分别为2m、m的a、b两物块，用一轻弹簧相连，将a用细线连接在木板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板无弹力，此时弹簧的形变量为x。重力加速度为g，若突然剪断细线，弹簧始终处于弹性限度内，则(　　)
A．剪断细线瞬间，挡板对物块b弹力为0.5mg
B．剪断细线瞬间，物块b的加速度为0.5g
C．剪断细线瞬间，物块a的加速度为g
D．剪断细线后，物块a沿斜面向下运动3x时速度最大
【答案】D
11、在探究超重和失重的规律时，某体重为G的同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到的压力FN随时间t变化的图像可能是图中的(　　)
【答案】D
12、（多选）我国载人飞船已多次成功发射和回收。假设载人舱在竖直降落时所受空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2，其中k为比例系数。若载人舱的质量为m，重力加速度为g，则(　　)
A．k的单位用国际单位制中的基本单位表示是kg/m
B．载人舱降落过程加速度大小先减小后增大
C．降落距离足够大时，载人舱最终的速度大小为
D．载人舱的速度大小为时，加速度大小为
【答案】A、C、D
二、填空含实验题。
13、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.
（1）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0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出并标出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a＝　　　　 m/s2.
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表所示.
砝码盘中砝码总重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a/（m·s－2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据在如图所示坐标系中作出a-F的关系图像.
（3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因.
【答案】（1）0.16　 （2）如图所示：
（3）计算F时忘记加入砝码盘的重力
14、如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小.力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2.25 mm.
（2）实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t＝1.0×10－2 s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为　　　　m/s.
（3）若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系.
①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是　　　　　　　　　　　　（文字说明并用相应的字母表示）.
②下列不必要的一项实验要求是　　　　（请填写选项前对应的字母）.
A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
【答案】（2）0.225　（3）①遮光条到光电门的距离s 　②A
三、计算类综合题。
15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向。使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2。
(1)白硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？
(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？
(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°。在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？
【解析】(1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为0。
(2)解法一：合成法
当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示。根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ＝ma1，解得a1＝gtan θ＝9.8× m/s2≈5.66 m/s2。
解法二：正交分解法
建立直角坐标系，并将轻杆对小球的拉力正交分解，如图乙所示。
则沿水平方向有：F sin θ＝ma，
竖直方向有：F cos θ－mg＝0
联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2，方向水平向右，即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2。
(3)若轻杆与Od重合，同理可得
mgtan 45°＝ma2，
解得a2＝gtan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反，所以在0.5 s内汽车速度应减少，减少量Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s。
【答案】(1)0　 (2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s
16、在宇航训练程序中，一位80 kg的宇航员被绑在一个质量为220 kg的火箭运载器内，这个运载器被安全放在一条无摩擦的长轨道上，开动火箭发动机使之很快地加速运载器，然后马达制动运载器，v t图像如图所示。设喷射燃料的质量和运载器的质量相比可以忽略。
(1)计算向前的推力多大；
(2)计算施加在运载器上的制动力；
(3)计算沿轨道运行的路程。
【答案】(1)1.5×104 N　 (2)7.5×103 N　 (3)1 000 m
【解析】(1)由v t图像知，a＝＝50 m/s2，由F＝(M＋m)a，得F＝1.5×104 N
(2)由v t图像知，9～13 s马达制动减速，加速度大小
a′＝＝25 m/s2
则制动力大小F′＝(M＋m)a′＝7.5×103 N
(3)路程x等于v t图像与t轴所围面积大小：x＝1 000 m
17、（计算题）质量为1.5 t的汽车在前进中受到的阻力是车重的，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h。求汽车发动机的牵引力的大小。(g取10 m/s2)
【答案】2.25×103 N
【解析】计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中。
因v＝v0＋at，F－F阻＝ma，
故F＝ma＋F阻＝＋0.05mg，
已知v0＝36 km/h＝10 m/s，v＝54 km/h＝15 m/s，
t＝5 s，m＝1.5 t＝1.5×103 kg，
代入以上数据，计算得
F＝ N＋0.05×1.5×103×10 N＝2.25×103 N。