4.5牛顿运动定律的应用 同步测评（word版含答案）

4.5牛顿运动定律的应用 同步测评 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．风洞实验装置可以产生不同速度的风，提供不同的风力。在某次实验中风力竖直向上，刚好把小球“吹”得静止在空中。现在突然将风力增大到，经过时间，风力反向，大小也是，又经过时间，此时小球的速度大小为（　　）（小球质量为）
A．0 B． C． D．
2．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向角，小球和车厢相对静止，球的质量为1kg（g取，，），以下说法正确的是（　　）
A．车厢运动的加速度大小为 B．车厢一定向左做匀加速运动
C．车厢一定向右做匀减速运动 D．悬线对球的拉力大小为8N
3．如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A，质量均为1kg的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后静止释放A、B，同时给物体B施加水平向右的力F的作用使之做匀加速直线运动，F与作用时间t的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A、B分离时，弹簧刚好为原长状态
B．物体A、B分离时，物体B的加速度为1m/s2
C．物体A、B分离时，物体A的速度为0.4m/s
D．开始有F作用时，弹簧压缩为4cm
4．某物体由静止开始运动，它所受到的合外力F随时间t变化的规律如图所示，则在0~t0这段时间的速度v随时间t变化的规律可能是（　　）
B．
C．D．
5．如图所示，质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上。工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计，桌面上绳子与桌面平行，则在重物下落的过程中，工件的加速度为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，在平行于斜面向上的恒力F作用下，50个大小相同、质量均为的小物块一起沿斜面向上运动，已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为（　　）
A． B． C． D．不能确定
7．质量为的物块水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的图象如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法不正确的是（）（　　）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为
B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为
C．物块与传送带的相对位移大小为，相对路程为
D．时，物快运动到最右端
8．如图所示，质量分别为和的两物块与竖直轻弹簧相连，在水平面上处于静止状态，现将竖直向下压缩弹簧一段距离后由静止释放，当到达最高点时，恰好对地面无压力，已知弹簧劲度系数为，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度为，则（　　）
A．当到达最高点时，的加速度为
B．当到达最高点时，的加速度为
C．当速度最大时，弹簧的形变最为
D．当速度最大时，对地面的压力为
二、多选题
9．如图所示，一质量为m的物体与传送带一起向上匀速运动，传送带与水平方向成θ角，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ、下列关于此过程说法中正确的是（　　）
A．物体受到重力、摩擦力、支持力的作用
B．由于有速度，物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动
C．物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
D．物体受到摩擦力的大小为μmgcosθ
10．如图，在水平桌面上放置一斜面体P，质量分别为m和2m的两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示，若a、b能一起沿斜面加速下滑而P保持静止，且f2=f3，则（　　）
A．f1可能等于0
B．f1：f2=1：3
C．f3的方向水平向右
D．f3的方向水平向左
11．如图所示，为放在水平光滑桌面上的足够长的长木板，在它上面放有物块和。、、的质量均为。、与之间的动摩擦因数分别为0.1、0.2，现用水平方向的恒定外力拉，使的加速度等于，为重力加速度。则此时（ ）
A．外力的大小可能为
B．外力的大小可能为
C．、之间摩擦力大小为
D．、之间摩擦力大小为
12．高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由9节车厢编组的列车，从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢的牵引力大小为，每节车厢的质量都为，每节车厢所受的阻力均为该节车厢受到的重力的倍。重力加速度大小为。则启动时（　　）
A．整列车的加速度大小为
B．车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等
C．第8节车厢对第9节车厢的作用力大小为
D．车厢之间的作用力与摩擦力有关
三、实验题
13．图甲所示为某实验小组测量、两个箱子质量的装置图，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质定滑轮质量和摩擦可忽略为光电门，为固定在箱子上、宽度为的细遮光条质量不计此外该实验小组还准备了砝码一套总质量）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答：
（1）在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的高度差为。
（2）取出质量为的砝码放在箱子中，剩余砝码都放在箱子中，让箱子从位置处由静止开始下落。
（3）记录下细遮光条通过光电门的时间，根据所测数据计算出箱子下落到处的速率___________，下落过程中的加速度大小___________。
（4）改变，重复（2）（3）步骤，得到多组及的数据，作出___________填“”或“”）图像，如图乙所示图中横、纵坐标物理量的单位均采用国际单位制单位。
（5）由图乙图像可得，的质量=___________kg，的质量=___________kg（结果保留位有效数字，重力加速度取10 m/s2）。
14．某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，所提供器材均在图中展示，实验原理和主要操作步骤如下：
（1）按如图安装好实验器材，打点计时器固定在长木板上端，接通电源释放物块，让物块自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，得物块下滑的加速度为a1=________
（2）将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板从下到上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙（b）中（O为最终点）的 ______（填序号），并通过实验获得的纸带计算出加速度a2.
（3）为了测量出当地重力加速度还应测量长木板与地面所构成的斜面高度h和______（填物理量及物理量字母）.
（4）通过分析可知当地重力加速度的表达式为g＝______ [用a1、a2、h和步骤（3）中所测物理量字母表示].
四、解答题
15．如图甲所示，质量为m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v-t图象如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2.。求：
（1）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）10s内物体的位移；
（3）物体再次回到A点时的速度大小。
16．某物理研究小组得到一种特殊的液体，为了研究该液体的特性，使用质量 m=50g 的塑料小球进行实验。实验时让小球从液体中深度为H=1m 处由静止开始竖直向上运动，测得小球第一次到达液面时的速度大小。已知小球在液体中运动时受到阻力大小恒为，受到的浮力恒定，不计空气阻力，求：
（1）小球在液体中向上运动的加速度大小；
（2）小球第一次向上运动的总时间；
（3）小球再次回到液体中能到达的最大深度。
17．一个木板放置在粗糙的水平桌面上，、两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过光滑的定滑轮，物体（可视为质点）放置在木板的最左端，滑轮与物体间的细绳平行于桌面。已知木板的质量，物体的质量，物体的质量，物体与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数，木板与物体之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。
（1）为了使与木板保持静止状态，需要对木板施加水平向左的力。求的最小值；
（2）若木板长，对木板施加水平向左的力，则物体滑到木板的最右端所用时间为多少？
（3）若木板长，对木板施加水平向左的力，当运动到木板的中点时撤去外力，则：与木板达共速时，离木板右端的距离为多少？
18．如图，质量M=4kg的长木板静止于粗糙水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg的小木块以速度v0从左端滑上木板，到达右端时恰好相对静止，小木块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.5，木板长度L=3.5m，g取10m/s2，求：
（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小；
（2）木块刚滑上长木板时的速度v0大小；
（3）木板在地面上运动的最大位移。
试卷第1页，共3页
试卷第10页，共1页
参考答案
1．D
2．A
3．C
4．D
5．A
6．B
7．C
8．A
9．AC
10．BD
11．BD
12．AC
13．
14． ③ 长木板的长度L
15．（1），；（2）2m，水平向左；（3）
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）5m/s2，2m/s2（2）7m/s；（3）3m