2022—2023学年物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律课后习题（word版含答案）

2022—2023学年物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律课后习题有答案
粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律
一、选择题。
1、春秋时期齐国人的著作《考工记·辀(zhou)人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是(　　)
A．马对车的力越大，车的惯性越大
B．车的速度越大，惯性越大
C．车的质量越大，惯性越大
D．车的惯性与质量无关
2、“儿童蹦极”中，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，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时(　　)
A．加速度a＝，沿原断裂绳的方向斜向下
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＝ ，方向竖直向下
3、（多选）如图所示，质量为2 kg的物体在水平恒力F的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为s＝t2＋t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2，以下结论正确的是（　　）
A.匀变速直线运动的初速度为1 m/s
B.物体的位移为12 m时速度为7 m/s
C.水平恒力F的大小为4 N
D.水平恒力F的大小为12 N
4、（双选）一质量为m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v t图像如图所示，则恒力F和物体所受阻力f的大小是(　　)
A．F＝8 N B．F＝9 N C．f＝3 N D．f＝2 N
5、图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g＝10 m/s2。根据图像分析可知(　　)
A．人的重力可由b点读出，约为300 N
B．b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态
C．人在双脚离开力板的过程中，处于完全失重状态
D．人在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
6、（双选）关于力学单位制，下列说法正确的是（　　）
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
7、2019年6月4日，“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演，数万市民翘首观看龙舟竞渡，共度端午佳节。下列说法错误的是(　　)
A．龙舟船体做成流线型是为了减小阻力
B．运动员向后划桨时，水对桨产生向前的推力
C．龙舟在加速过程中，桨对水的作用力和水对桨的作用力大小相等
D．停止划桨后，龙舟仍继续前进，说明此时龙舟受到水向前的推力
8、如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起，当悬挂吊篮的细线被剪断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度为(　　)
A．g　g　　 B．2g　g C．g　2g D．2g　0
9、某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（　　）
A.自身所受重力的2倍　 B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍 D.自身所受重力的10倍
10、质量为m＝3 kg的木块放在倾角为θ＝30°的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑，若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2 s时间物体沿斜面上升4 m的距离，则推力F为(g取
10 m/s2)(　　)
A．42 N　　B．6 N　　C．21 N　　D．36 N
11、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mA＞mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　　)
A．xA＝xB B．xA＞xB C．xA＜xB D．不能确定
12、（双选）下列单位中，是国际单位制中加速度的单位或与其相当的是（　　）
A.cm/s2　　　B.m/s2　　　C.N/kg　　　D.N/m
二、填空类题。
13、在探究作用力和反作用力的关系实验中，把A、B两个轻质弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，如图(a)所示。可以看到两个测力计的指针同时移动。稳定后，测力计A受到测力计B的拉力F′，测力计B受到测力计A的拉力F。
(1)B弹簧测力计放大如图(b)所示，读数F为________N。
(2)F和F′的关系为____________________。
(3)手对弹簧测力计A的拉力大小为________N。
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、解答类题。
15、（计算题）短跑运动员进行体能训练，质量M＝69 kg的运动员腰部系着不可伸长的轻绳，绳长L＝2 m，拖着质量m＝22 kg的轮胎。最初绳子绷紧，运动员从百米跑道的起点由静止开始，沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5 s末绳突然断裂，运动员保持绳断时的速度跑到百米跑道的终点。轮胎运动的v t图像如图所示，运动员的跑鞋与地面不打滑，不计空气阻力。sin37°＝0.6，g取10 m/s2。求：
　
(1)绳上的拉力大小；
(2)运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离。
16、（计算题）如图所示：
当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进。若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为F′＝60 N，求铁块的质量M。(g取10 m/s2)
17、某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处，已知传送带总长为L＝50 m，正常运转的速度为v＝4 m/s。一次工人刚把M＝10 kg的货物放到传送带上的A处时停电了，为了不影响工作的进度，工人拿来一块m＝5 kg带有挂钩的木板，把货物放到木板上，通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8。(货物与木板均可看作质点，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动，求工人所用拉力的最大值；
(2)若工人用F＝189 N的恒定拉力把货物拉到处时来电了，工人随即撤去拉力，求此时货物与木板的速度大小；
(3)来电后，还需要多长时间货物能到达B处？(不计传送带的加速时间)
2022—2023学年物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律课后习题有答案
粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律
一、选择题。
1、春秋时期齐国人的著作《考工记·辀(zhou)人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，这一现象说明了车具有惯性，下列关于惯性的说法正确的是(　　)
A．马对车的力越大，车的惯性越大
B．车的速度越大，惯性越大
C．车的质量越大，惯性越大
D．车的惯性与质量无关
【答案】C
2、“儿童蹦极”中，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，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时(　　)
A．加速度a＝，沿原断裂绳的方向斜向下
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＝ ，方向竖直向下
【答案】B
3、（多选）如图所示，质量为2 kg的物体在水平恒力F的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为s＝t2＋t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2，以下结论正确的是（　　）
A.匀变速直线运动的初速度为1 m/s
B.物体的位移为12 m时速度为7 m/s
C.水平恒力F的大小为4 N
D.水平恒力F的大小为12 N
【答案】ABD
4、（双选）一质量为m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v t图像如图所示，则恒力F和物体所受阻力f的大小是(　　)
A．F＝8 N B．F＝9 N C．f＝3 N D．f＝2 N
【答案】B、C
5、图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g＝10 m/s2。根据图像分析可知(　　)
A．人的重力可由b点读出，约为300 N
B．b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态
C．人在双脚离开力板的过程中，处于完全失重状态
D．人在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
【答案】C
6、（双选）关于力学单位制，下列说法正确的是（　　）
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
【答案】BD
7、2019年6月4日，“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演，数万市民翘首观看龙舟竞渡，共度端午佳节。下列说法错误的是(　　)
A．龙舟船体做成流线型是为了减小阻力
B．运动员向后划桨时，水对桨产生向前的推力
C．龙舟在加速过程中，桨对水的作用力和水对桨的作用力大小相等
D．停止划桨后，龙舟仍继续前进，说明此时龙舟受到水向前的推力
【答案】D
8、如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起，当悬挂吊篮的细线被剪断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度为(　　)
A．g　g　　 B．2g　g C．g　2g D．2g　0
【答案】D
9、某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（　　）
A.自身所受重力的2倍　 B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍 D.自身所受重力的10倍
【答案】B
10、质量为m＝3 kg的木块放在倾角为θ＝30°的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑，若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2 s时间物体沿斜面上升4 m的距离，则推力F为(g取
10 m/s2)(　　)
A．42 N　　B．6 N　　C．21 N　　D．36 N
【答案】D
11、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mA＞mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　　)
A．xA＝xB B．xA＞xB C．xA＜xB D．不能确定
【答案】A
12、（双选）下列单位中，是国际单位制中加速度的单位或与其相当的是（　　）
A.cm/s2　　　B.m/s2　　　C.N/kg　　　D.N/m
【答案】BC
二、填空类题。
13、在探究作用力和反作用力的关系实验中，把A、B两个轻质弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，如图(a)所示。可以看到两个测力计的指针同时移动。稳定后，测力计A受到测力计B的拉力F′，测力计B受到测力计A的拉力F。
(1)B弹簧测力计放大如图(b)所示，读数F为________N。
(2)F和F′的关系为____________________。
(3)手对弹簧测力计A的拉力大小为________N。
【答案】(1)4.0　 (2)等值反向或相互作用力 　(3)4.0
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
【解析】（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，即v＝＝ m/s＝0.225 m/s.
（3）①根据运动学公式a＝，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离s.
②拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量的大小关系无关，故A错误；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力等于合力，故C正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确。
三、解答类题。
15、（计算题）短跑运动员进行体能训练，质量M＝69 kg的运动员腰部系着不可伸长的轻绳，绳长L＝2 m，拖着质量m＝22 kg的轮胎。最初绳子绷紧，运动员从百米跑道的起点由静止开始，沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5 s末绳突然断裂，运动员保持绳断时的速度跑到百米跑道的终点。轮胎运动的v t图像如图所示，运动员的跑鞋与地面不打滑，不计空气阻力。sin37°＝0.6，g取10 m/s2。求：
　
(1)绳上的拉力大小；
(2)运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离。
【答案】(1)140 N　 (2)66.6 m
【解析】(1)设轮胎与地面的动摩擦因数为μ，加速阶段的加速度为a1，减速阶段的加速度为a2，绳上张力为T，加速时地面的支持力为N，由v t图像可知：a1＝2 m/s2，a2＝5 m/s2。对轮胎减速过程，应用牛顿第二定律μmg＝ma2
加速过程，对轮胎受力分析，应用牛顿第二定律T sin θ＋N＝mg，T cos θ－μN＝ma1
联立以上式子可得： μ＝0.5，T＝140 N
(2)由v t图像可知：加速阶段轮胎的位移：x1＝，x1＝25 m。减速阶段轮胎的位移x2＝，x2＝10 m
运动员的位移为x＝100 m，运动员开始与轮胎之间的距离为x3＝L cos θ＝1.6 m
运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离：d＝66.6 m
16、（计算题）如图所示：
当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进。若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为F′＝60 N，求铁块的质量M。(g取10 m/s2)
【答案】5 kg
【解析】木板做匀速运动，水平方向满足二力平衡，则有
F＝μmg，
放上铁块后，则有
F′＝μ(M＋m)g
代入数据得μ＝0.4，M＝5 kg。
17、某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处，已知传送带总长为L＝50 m，正常运转的速度为v＝4 m/s。一次工人刚把M＝10 kg的货物放到传送带上的A处时停电了，为了不影响工作的进度，工人拿来一块m＝5 kg带有挂钩的木板，把货物放到木板上，通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8。(货物与木板均可看作质点，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动，求工人所用拉力的最大值；
(2)若工人用F＝189 N的恒定拉力把货物拉到处时来电了，工人随即撤去拉力，求此时货物与木板的速度大小；
(3)来电后，还需要多长时间货物能到达B处？(不计传送带的加速时间)
【答案】(1)192 N　 (2)2 m/s　 (3)11.25 s
【解析】(1)设最大拉力为Fm，货物与木板之间的静摩擦力达到最大值，设此时的加速度为a1，对货物分析根据牛顿第二定律得：
μMg cos θ－Mg sin θ＝Ma1　
代入数据得：a1＝0.4 m/s2
对货物与木板整体分析根据牛顿第二定律得：
Fm－μ(m＋M)g cos θ－(m＋M)g sin θ＝(m＋M)a1
代入数据得：Fm＝192 N
(2)设工人拉木板的加速度为a2，根据牛顿第二定律得：
μ(m＋M)g cos θ－(m＋M)g sin θ＝(m＋M)a3
代入数据得：a3＝0.4 m/s2
设经过t1木板速度与传送带速度相同，
v＝v1＋a3t1得：
F－μ(m＋M)g cos θ－(m＋M)g sin θ＝(m＋M)a2
代入数据解得：a2＝0.2 m/s2
设来电时木板的速度为v1，根据运动学公式得：v＝2a2·
代入数据得：v1＝2 m/s
(3)由于v1＜4 m/s，所以来电后木板继续加速，加速度为a3
得：t1＝5 s
设t1内木板加速的位移为x1，
v2－v＝2a3x1
得：x1＝15 m
共速后，木板与传送带相对静止一起匀速运动，设匀速运动的时间为t2，匀速运动的位移为x2，
x2＝L－－x1
得：x2＝25 m
又：t2＝
得：t2＝6.25 s
所以来电后木板再需要运动的时间为：t1＋t2＝11.25 s。