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

2022—2023学年物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律习题含答案
粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律
一、选择题。
1、在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室。关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室
B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动
2、（双选）如图所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落。在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大
B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上
C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小
D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大
3、关于马拉车的下列说法正确的是(　　)
A．马拉车没有拉动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C．不论车如何运动，马拉车的力总等于车拉马的力
D．只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力才等于车拉马的力
4、如图所示，公园里一个小朋友在荡秋千，两根轻质吊线平行，小朋友可视为质点，重力加速度为g。小朋友运动到最高点时，每根吊线上张力大小等于小朋友及秋千踏板总重力的，此时小朋友的加速度大小为(　　)
A.g B．g C．g D．0
5、（多选）某一兴趣小组在课外实践活动中研究电梯中的超重和失重现象.在电梯水平底板上放一体重计，一同学站在上面观察体重计的示数，小组共同分析数据得出下列结论，其中正确的是（　　）
A.超重现象一定出现在上升过程中
B.超重现象中一定存在竖直向上的加速度
C.失重现象可以出现在上升过程中，也可以出现在下降过程中
D.若电梯做自由落体运动，体重计的示数为零
6、关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是（　　）
A.“牛顿”这个单位是质量为1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的
B.“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的
C.使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力19.6 N中的“N”并不是规定的，而是测出来的
7、(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是(　　)
A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
8、如图所示，物体A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施加水平力F拉B(如图甲)，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力F′拉A(如图乙)，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过(　　)
A．2F B． C．3F D．
9、如图所示，击球员用球棒回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力(　　)
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
10、如图所示为两个等高的光滑斜面AB、AC，将一可视为质点的滑块由静止在A点释放。沿AB斜面运动，运动到B点时所用时间为tB；沿AC斜面运动，运动到C点所用时间为tC，则(　　)
A.tB＝tC B．tB>tC C．tB11、用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种情况下，细绳最容易被拉断的是（　　）
A.电梯匀速上升　　B.电梯匀速下降
C.电梯加速上升 D.电梯加速下降
12、同学们学过的测量仪器主要有：刻度尺、天平、秒表、打点计时器、汽车速度计、测力计、量筒等，在下列各组仪器中，都可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的是（　　）
A.刻度尺、天平、秒表
B.刻度尺、测力计、汽车速度计
C.刻度尺、测力计、打点计时器
D.量筒、天平、秒表
13、对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)
A．采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
B．射出枪膛的子弹在运动相当长的一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性减小了
C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D．摩托车转弯时，车手一方面要适当控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
14、质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶。阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是(　　)
A．50 m B．42 m C．25 m D．24 m
二、非选择题。
15、（实验选择题）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置：
实验中，操作正确的是（　　）
A.平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力
D.实验时，应先放开小车，后接通电源
16、判断题。
（1）一切物体都具有惯性。(　　)
（2）惯性指的是物体处于匀速直线运动或者静止时的一种状态。(　　)
（3）力是物体运动状态发生改变的原因，即产生加速度的原因。(　　)
（4）定律中的“除非”二字，意味着如果物体不受到力的作用，或者说某一瞬间力的作用突然为零，那么物体将保持原有的速度做匀速直线运动或者静止不动。(　　)
（5）物体质量越大，想改变其运动状态就越难。(　　)
17、两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，细线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码如图(a)。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线如图(b)，控制两个小车同时开始运动和结束运动。
由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，x＝at2，即x∝a，只要测出两小车位移x之比就等于测出它们的加速度a之比。
实验结果是：
当小车质量相同时，___________________；
当拉力F相等时，_________________________________。
实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G＝mg的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：____________。
18、（计算题）如图所示，一个竖直固定在地面上的透气圆筒，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调。滑块静止时，ER流体对其阻力为零，此时弹簧的长度为L。现有一质量也为m(可视为质点)的物体在圆筒正上方距地面2L处自由下落，与滑块碰撞(碰撞时间极短)后黏在一起，并以物体碰前瞬间速度的一半向下运动。ER流体对滑块的阻力随滑块下移而变化，使滑块做匀减速运动，当下移距离为d时，速度减小为物体与滑块碰撞前瞬间速度的四分之一。取重力加速度为g，忽略空气阻力，试求：
(1)物体与滑块碰撞前瞬间的速度大小；
(2)滑块向下运动过程中的加速度大小；
(3)当下移距离为d时，ER流体对滑块的阻力大小。
19、（计算题）如右图所示，质量m＝15 kg的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.现用F＝60 N的水平恒力向右拉动木箱（g取10 m/s2）.求：
（1）3 s时木箱的速度大小.
（2）木箱在2 s内的位移大小.
20、（计算题）利用阿特伍德机可以研究超重和失重现象，其研究步骤如下：如图所示，原来定滑轮左右两侧都悬挂质量为2m的物块，弹簧测力计示数为2mg。若在右侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，左侧物块将获得向上的加速度，可观察到弹簧测力计上的示数变大，左侧物块处于超重状态；若将右侧物块的质量减小到m，左侧物块将向下做加速运动，可观察到弹簧测力计上的示数变小，左侧物块处于失重状态。请问：左侧物块处于超重状态时，弹簧测力计的读数是多少？左侧物块处于失重状态时，弹簧测力计的读数又是多少？(不计连接物块的细线和弹簧测力计的质量)
2022—2023学年物理粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律习题含答案
粤教版2019必修第一册第四章：牛顿运动定律
一、选择题。
1、在一次交通事故中，一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的摩托车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室。关于这起事故原因的物理分析正确的是(　　)
A．由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，钢材继续向前运动，压扁驾驶室
B．由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动
C．由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动
D．由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动
【答案】A
2、（双选）如图所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落。在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大
B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上
C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小
D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大
【答案】C、D
3、关于马拉车的下列说法正确的是(　　)
A．马拉车没有拉动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C．不论车如何运动，马拉车的力总等于车拉马的力
D．只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力才等于车拉马的力
【答案】C　
4、如图所示，公园里一个小朋友在荡秋千，两根轻质吊线平行，小朋友可视为质点，重力加速度为g。小朋友运动到最高点时，每根吊线上张力大小等于小朋友及秋千踏板总重力的，此时小朋友的加速度大小为(　　)
A.g B．g C．g D．0
【答案】B
5、（多选）某一兴趣小组在课外实践活动中研究电梯中的超重和失重现象.在电梯水平底板上放一体重计，一同学站在上面观察体重计的示数，小组共同分析数据得出下列结论，其中正确的是（　　）
A.超重现象一定出现在上升过程中
B.超重现象中一定存在竖直向上的加速度
C.失重现象可以出现在上升过程中，也可以出现在下降过程中
D.若电梯做自由落体运动，体重计的示数为零
【答案】BCD
6、关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是（　　）
A.“牛顿”这个单位是质量为1 kg的物体所受重力为9.8 N而规定下来的
B.“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的
C.使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力19.6 N中的“N”并不是规定的，而是测出来的
【答案】C
7、(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是(　　)
A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】BCD　
8、如图所示，物体A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施加水平力F拉B(如图甲)，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力F′拉A(如图乙)，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过(　　)
A．2F B． C．3F D．
【答案】B
9、如图所示，击球员用球棒回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力(　　)
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
【答案】B　
10、如图所示为两个等高的光滑斜面AB、AC，将一可视为质点的滑块由静止在A点释放。沿AB斜面运动，运动到B点时所用时间为tB；沿AC斜面运动，运动到C点所用时间为tC，则(　　)
A.tB＝tC B．tB>tC C．tB【答案】C
11、用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种情况下，细绳最容易被拉断的是（　　）
A.电梯匀速上升　　B.电梯匀速下降
C.电梯加速上升 D.电梯加速下降
【答案】C
12、同学们学过的测量仪器主要有：刻度尺、天平、秒表、打点计时器、汽车速度计、测力计、量筒等，在下列各组仪器中，都可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的是（　　）
A.刻度尺、天平、秒表
B.刻度尺、测力计、汽车速度计
C.刻度尺、测力计、打点计时器
D.量筒、天平、秒表
【答案】A
13、对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　)
A．采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
B．射出枪膛的子弹在运动相当长的一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性减小了
C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D．摩托车转弯时，车手一方面要适当控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
【答案】C　
14、质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶。阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是(　　)
A．50 m B．42 m C．25 m D．24 m
【答案】C
二、非选择题。
15、（实验选择题）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置：
实验中，操作正确的是（　　）
A.平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力
D.实验时，应先放开小车，后接通电源
【答案】B
16、判断题。
（1）一切物体都具有惯性。(　　)
（2）惯性指的是物体处于匀速直线运动或者静止时的一种状态。(　　)
（3）力是物体运动状态发生改变的原因，即产生加速度的原因。(　　)
（4）定律中的“除非”二字，意味着如果物体不受到力的作用，或者说某一瞬间力的作用突然为零，那么物体将保持原有的速度做匀速直线运动或者静止不动。(　　)
（5）物体质量越大，想改变其运动状态就越难。(　　)
【答案】（1）√ （2）× （3）√ （4）√ （5）√
17、两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，细线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码如图(a)。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线如图(b)，控制两个小车同时开始运动和结束运动。
由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，x＝at2，即x∝a，只要测出两小车位移x之比就等于测出它们的加速度a之比。
实验结果是：
当小车质量相同时，___________________；
当拉力F相等时，_________________________________。
实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G＝mg的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：____________。
【答案】加速度与拉力成正比　加速度与质量成反比　G Mg
【解析】实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车位移越小，即加速度越小。进行测量分析知，加速度与质量成反比。砝码(包括砝码盘)的重力大于小车所受的拉力，但如果砝码的重力G远小于小车的重力Mg时，G近似等于拉力F。
18、（计算题）如图所示，一个竖直固定在地面上的透气圆筒，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调。滑块静止时，ER流体对其阻力为零，此时弹簧的长度为L。现有一质量也为m(可视为质点)的物体在圆筒正上方距地面2L处自由下落，与滑块碰撞(碰撞时间极短)后黏在一起，并以物体碰前瞬间速度的一半向下运动。ER流体对滑块的阻力随滑块下移而变化，使滑块做匀减速运动，当下移距离为d时，速度减小为物体与滑块碰撞前瞬间速度的四分之一。取重力加速度为g，忽略空气阻力，试求：
(1)物体与滑块碰撞前瞬间的速度大小；
(2)滑块向下运动过程中的加速度大小；
(3)当下移距离为d时，ER流体对滑块的阻力大小。
【答案】 (1) 　(2) (3)mg＋－kd
【解析】(1)设物体与滑块碰撞前瞬间的速度大小为v0，由自由落体运动规律有v＝2gL，解得v0＝。
(2)设滑块做匀减速运动的加速度大小为a，取竖直向下为正方向，则有－2ax＝v－v，x＝d，v1＝，v2＝，解得a＝。
(3)设下移距离d时弹簧弹力为F，ER流体对滑块的阻力为FER，对物体与滑块组成的整体，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得
F＋FER－2mg＝2ma
F＝k(d＋x0)
mg＝kx0
联立解得FER＝mg＋－kd。
19、（计算题）如右图所示，质量m＝15 kg的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.现用F＝60 N的水平恒力向右拉动木箱（g取10 m/s2）.求：
（1）3 s时木箱的速度大小.
（2）木箱在2 s内的位移大小.
【答案】见解析。
【解析】（1）对木箱受力分析如图所示.
由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，
解得a＝＝ m/s2＝2 m/s2.
由速度公式可得
v＝at＝2×3 m/s＝6 m/s.
（2）由位移公式，可得木箱在2 s内的位移大小
x＝at2＝×2×22 m＝4 m.
20、（计算题）利用阿特伍德机可以研究超重和失重现象，其研究步骤如下：如图所示，原来定滑轮左右两侧都悬挂质量为2m的物块，弹簧测力计示数为2mg。若在右侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，左侧物块将获得向上的加速度，可观察到弹簧测力计上的示数变大，左侧物块处于超重状态；若将右侧物块的质量减小到m，左侧物块将向下做加速运动，可观察到弹簧测力计上的示数变小，左侧物块处于失重状态。请问：左侧物块处于超重状态时，弹簧测力计的读数是多少？左侧物块处于失重状态时，弹簧测力计的读数又是多少？(不计连接物块的细线和弹簧测力计的质量)
【答案】mg 　mg
【解析】左侧物块处于超重状态时，对左侧物块受力分析知F－2mg＝2ma，对右侧的物块受力分析知3mg－F＝3ma
联立解得F＝mg
左侧物块处于失重状态时，对左侧物块受力分析知
2mg－F′＝2ma′
对右侧的物块受力分析知F′－mg＝ma′
联立解得F′＝mg。