第四章 牛顿运动动律单元综合检测A卷

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第四章 牛顿运动动律 单元综合检测卷
A卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．足球运动中蕴含着许多物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．飞行的足球受到重力和推力的作用
B．足球在飞行过程中，它的运动状态不发生改变
C．踢出去的足球能继续飞行是因为足球具有惯性
D．飞行的足球若所受的力全部消失它将立即停止运动
2．如图所示，水平传送带顺时针匀速转动，一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等，若传送带仍保持匀速但速度加倍，将物块轻放在传送带左侧，本次物块在传送带上运动的时间与传送带速度加倍前相比，下列判断正确的是（ ）
A．不变
B．变为原来的2倍
C．变为原来的一半
D．变为原来的4倍
3．如图所示，手用力向下压架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变．若手对尺子的压力为N，尺子对手的弹力为N′，下列说法正确的有(　　)
①N和N′是一对平衡力
②N和N′是一对作用力和反作用力
③N是由于尺子发生形变而产生的
④N′是由于尺子发生形变而产生的
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
4．如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上。当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1。当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，在两次作用过程中（　　）
A．
B．
C．F1=F2
D．
5．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉为通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示。忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的小
C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力
6．物体放在升降机的地板上，如图所示．升降机如何运动时物体处于超重状态 （ ）
A．向上匀速运动
B．向下匀速运动
C．向上加速运动
D．向下加速运动
7．无动力翼装飞行是世界上最疯狂的极限运动之一，也称飞鼠装滑翔运动。图示为世界无动力翼装飞行大师杰布·科利斯穿越天门洞的情境。若质量为80 kg的杰布在某次无动力翼装飞行中做初速度为零的匀加速直线运动，最大速度达194.4 km/h，翼装飞行方向与水平方向的夹角的正切值为0.75，杰布受到空气的作用力F的方向与飞行方向垂直，取g=10 m/s2，则此过程中（　　）
A．F=480 N B．加速度大小为8 m/s2
C．用时9 s D．下降高度为243 m
评卷人得分
二、多选题
8．下列所涉及的物理量的单位中，属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．kg B．N C．s D．m
9．2022年11月29日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十五运载火箭，将神舟十五号载人飞船和3名中国航天员送入太空。下列关于长征二号F遥十五运载火箭起飞瞬间描述正确的是（　　）
A．火箭给喷出的气体的作用力大于气体给火箭的作用力
B．火箭给喷出的气体的作用力等于气体给火箭的作用力
C．火箭给喷出的气体的作用力大于火箭的重力
D．火箭给喷出的气体的作用力等于火箭的重力
10．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，现对A施加一水平拉力，则（ ）
A．当＜2时，A、B都相对地面静止
B．当时，A的加速度为
C．当F＞3μmg时，A相对B滑动
D．B的加速度可能为
11．如图所示，小车上有一个固定的水平横杆，左边有一与横杆固定的轻杆，与竖直方向成θ角，下端连接一小铁球．横杆右边用一根细线吊另外一小铁球，当小车做匀变速运动时，细线保持与竖直方向成α角．若θ＜α，则下列哪一项说法正确的是（　　）
A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行
C．小车可能以加速度gtanα向左做匀减速运动
D．小车可能以加速度gtanθ向右做匀加速运动
第II卷（非选择题）
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三、实验题
12．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。
（1）下列做法正确的是
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在探究加速度与力的关系时，作a--F图象应该用折线将所描的点依次连
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是 （选填字母）
（3）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a–F关系可用图中的 表示（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）。
（4）右图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB= m/s，木块的加速度a= m/s2。（结果保留两位有效数字）
13．某同学用如图（a）所示装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
把右端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，有凹槽的滑块左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂6个钩码。启动打点计时器电源，释放钩码，滑块在钩码的牵引下加速运动，记录悬挂钩码的个数n=6，并测得对应的加速度a。接着将悬挂的钩码取一个放到滑块的凹槽里，由静止释放剩下钩码，记录悬挂钩码的个数，并测量对应加速度，重复实验，直至n=1。

（1）当n=6时获得的纸带如图（b）所示，在纸带上每隔4个点取一个计数点分别标记为1、2、3，测得滑块的加速度大小为a= m/s2，打下计数点2时，滑块的速度大小为v= m/s，已知打点计时器的工作频率为50Hz。（两空结果均保留三位有效数字）
（2）实验中为了减小误差，下列做法正确的是 ；
A．调节连接滑块的细线至水平
B．钩码总质量要远小于滑块的质量
C．将木板无滑轮端适当垫高以平衡摩擦力
（3）将测得的数据在a- n图象中描点如图（c）所示，在数据点连线时，加速度a=0对应的点，应 （填“保留”、“舍去”）；

（4）若每个钩码的质量均为m，滑块的质量为M，图线斜率为k，取当地重力加速度为g，则滑块与木板之间的动摩擦因数μ= （用字母M、m、k、g表示）。
评卷人得分
四、解答题
14．有一仪器中电路如图所示，其中是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接，将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时哪只灯亮？为什么？
15．“天宫课堂”上，“太空教师”叶光富给同学们演示了太空失重环境下的各种运动。演示中，叶老师在“天和”核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速起动，离开舱壁后以不变的姿态在舱内匀速运动，到达舱体另一头时伸出手臂触壁缓冲匀减速至停止。为简化计算，取核心舱的长度为，叶老师脚蹬舱壁和手臂触壁缓冲减速的力均为，加速距离与减速缓冲距离都是。已知叶老师的质量为，忽略他身高的影响。求叶老师在舱内运动全程所用的时间。
16．图甲是某商场的自动电梯，为节约能源，电梯装有感应装置，电梯上没有顾客时，电梯处于等待状态，可认为速度为零。当有顾客踏上平台后，电梯开始加速运转，达到最大速度后匀速运行。现将电梯看成如图乙所示的水平和倾斜两部分组成，水平部分AB＝0.8 m，倾斜部分BC＝30 m，倾斜部分竖直高度BD＝6 m。若有一顾客踏上原来静止的电梯，马上和电梯一起运动，假设加速过程中加速度大小不变，已知电梯的最大速度为0.8 m/s，顾客质量为65 kg。若顾客从踏上电梯A端到电梯末端C，用时39.75 s。重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)匀加速阶段电梯的加速度大小；
(2)顾客运动到B点时的速度大小；
(3)t＝2.4 s时电梯对人的摩擦力的大小和方向。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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参考答案：
1．C
解析：A．飞行的足球受到重力与空气阻力，没有受到人的推力作用，A错误；
B．足球在飞行过程中，速度大小与方向均发生了改变，它的运动状态发生了改变，B错误；
C．由于惯性，踢出去的足球能继续飞行，C正确；
D．飞行的足球若所受的力全部消失，足球将以初始速度做匀速直线运动，D错误。
答案：C。
2．A
解析：一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等，知物块向右做匀加速直线运动，传送带速度增大，物块受的摩擦力不变，加速度不变，则物块仍然做加速度不变的匀加速直线运动，到达右端时物块的速度还没有达到传送带的速度，根据x=at2知，到达右端时运动的时间相同．
A. 不变，与结论相符，选项A正确；
B. 变为原来的2倍，与结论不相符，选项B错误；
C. 变为原来的一半，与结论不相符，选项C错误；
D. 变为原来的4倍，与结论不相符，选项D错误．
3．B
解析：手对尺子的压力为N，尺子对手的弹力为N′，这两个力作用在两个物体上，力的性质相同，是一对作用力与反作用力，故②正确，①错误；N是由于手发生形变而产生的，而N′是由于尺子发生形变而产生的，故④正确，③错误，故B正确．
4．D
解析：AB．当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时,以整体为对象，
以B为对象：
同理当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，以整体为对象：
以A为对象：
联立以上公式可得
答案：D。
5．D
解析：AB．将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
故AB错误；
CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则C错误，D正确。
答案：D。
6．C
解析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．
A、向上匀速运动，加速度为零，故A错误．
B、向下匀速运动，加速度为零，故B错误．
C、向上加速运动，有向上的加速度，物体处于超重状态，故C正确．
D、向下加速运动，有向下的加速度，物体处于失重状态，故D错误．
答案：C．
点拨：失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下；
超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．
7．C
解析：A．杰布在飞行时受力如图所示
则
故A错误；
B．设加速度大小为，则
得
故B错误；
C．最大速度
由
得
故C正确；
D．此过程中飞行距离
下降高度
故D错误。
答案：C。
8．ACD
解析：属于国际单位制中基本单位的是kg、s、m；属于国际单位制中的导出单位的是N，故ACD符合题意，B不符合题意。
答案：ACD。
9．BC
解析：AB．火箭喷出的气体的作用力与气体对火箭的作用力属于作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知火箭给喷出的气体的作用力等于气体给火箭的作用力，故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律：火箭加速，火箭给喷出的气体的作用力大于火箭的重力，故C正确，D错误。
答案：BC。
10．BC
解析：A．设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为μmg，故当0＜F≤μmg时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；
BC．设当A、B恰好相对地面发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有
F′-2μmg=2ma′，
对A、B整体，有
F′-μmg＝3ma′，
解得
F′=3μmg，
故当μmg＜F≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F＞3μmg时，A相对于B滑动．
当F=μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有
F-μmg=3ma，
解得
a=μg，
故BC正确．
D．对B来说，其所受合力的最大值
Fm=2μmg-μmg＝μmg，
即B的加速度不会超过μg，故D错误．
11．BC
思路：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．
解析：A、D项：对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得
mgtanα=ma，得到a=gtanα
对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β
由牛顿第二定律，得
m′gtanβ=m′a′
因为a=a′，得到β=α＞θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，B正确；
C、D项：小车的加速度a=gtanα，方向向右，而运动方向可能加速向右，也可以减速向左．故C正确，D错误．
点拨：绳子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定．
12． AD B C 0.15 0.60
解析：(1)[1] A.为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确。
B. 连线时不能折线相连，要用平滑的曲线连接才符合实际情况，故B错误。
C. 实验时，应先接通打点计时器的电源再放开木块，故C错误。
D. 因为平衡摩擦力后，满足
可以约掉质量，所以通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，即只需平衡一次摩擦力，故D正确。
(2)[2] 平衡摩擦力时，是只让小车在倾斜的平板上做匀速直线运动，同时小车匀速运动需根据纸带判断，故B正确AC错误。
(3)[3] 平衡摩擦力时木板垫的过高，当小桶和砂子重力为0时，小车加速度并不为0，故C正确ABD错误。
(4)[4][5] 由运动学公式求速度和加速度分别为：
13． 1.40 0.390 A 舍去
解析：（1）[1]测得滑块的加速度大小为
[2]打下计数点2时，滑块的速度大小为
（2）[3]A．调节连接滑块的细线至水平，选项A正确；
BC．该实验不需要满足钩码总质量要远小于滑块的质量，也不需要平衡摩擦力，选项BC错误。
答案：A。
（3）[4]将测得的数据在a- n图象中描点如图（c）所示，在数据点连线时，加速度a=0对应的点偏离直线过大，应舍去；
（4）[5]由牛顿第二定律可知
则
则
解得
14．见解析
解析：当汽车启动时，车加速前进，金属块由于惯性要保持原有静止状态，故相对车向后运动，使绿灯电路接通，绿灯亮；当汽车急刹车时，金属块由于惯性要保持原有运动状态，故相对车向前运动，使红灯电路接通，红灯亮。
15．
解析：根据牛顿第二定律可知，加速阶段和减速阶段的加速度分别为
加速阶段和减速阶段的所用时间分别为、
解得
叶老师匀速阶段的速度大小为
匀速阶段所用时间为
叶老师在舱内运动全程所用的时间为
16．(1)0.32 m/s2；(2)m/s；(3)109.2 N，方向沿斜面向上
解析：(1)设匀加速运动的时间为t1，运动的总时间为t0＝39.75 s，则
x＝t1＋v（t0－t1）＝30.8 m
得
t1＝2.5 s
a＝＝0.32 m/s2
(2)设顾客从A运动到B的时间为t2，则
xAB＝at22＝0.8 m
t2＝s<2.5 s
则
vB＝at2＝m/s
(3)由于
s所以t＝2.4 s时，顾客在斜面上并处于加速状态
mgsin θ＋Ff＝ma
解得
Ff＝－109.2 N
负号表示方向沿斜面向上。
答案第1页，共2页
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