2023-2024学年鲁科版必修1第五章《牛顿运动定律》单元测试A卷（后附解析）

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2023-2024学年 鲁科版必修1 第五章《牛顿运动定律》单元测试A卷
试卷后附解析
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）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，中国每年因交通事故造成的经济损失数额巨大。交通安全无小事！下列相关说法中正确的是（　　）
A．汽车超速会增大汽车的惯性
B．汽车超载会增大汽车的惯性
C．汽车超速会减小汽车的惯性
D．汽车超载会减小汽车的惯性
2．下列说法中正确的是（　　）
A．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大
B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大
C．惯性是物体的固有属性，惯性大小只与质量有关
D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在月球上比在地球上的惯性小
3．下列物理量在国际单位制中，属于基本物理量的是（　　）
A．电场强度 B．磁感强度 C．电流强度 D．电荷量
4．如图所示，小球从高处下落到正下方竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列说法中正确的是（　　）
A．弹簧压缩到最短状态时，小球受到的弹力小于它给弹簧的压力
B．小球的速度一直在减小
C．小球的加速度大小先减小后增大
D．小球所受到的弹力先减小后增大
5．如图所示，一简易书架置于水平点面上，书架中斜放着一叠书本，书和书架都处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）

A．书本对书架底面有向右的摩擦力
B．桌面对书架有向右的摩擦力
C．书架对书本的作用力大于书本的重力
D．桌面对书架的作用力大于书本和书架的总重力
6．一小孩在地面上用玩具枪竖直向上射出初速度为比的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻球到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，下列说法中正确的是（ ）
A．小球上升过程中的平均速率小于
B．小球下降过程中的平均速率小于
C．小球射出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值为零
D．小球的加速度在上升过程中逐渐增大，在下降过程中逐渐减小
7．在用直升机投放物资训练中，物资用轻绳悬挂在直升机下方，一起水平向右匀加速运动。若空气阻力不计，则它们的位置关系可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
评卷人得分
二、多选题
8．在北京冬奥会建设场馆，塔吊随处可见。吊车在某次工作时，将的建筑材料从地面由静止竖直向上提升，该过程的图像如图所示，g取10m/s2。下列判断正确的是（　　）
A．在内，悬线的拉力恒为3030N B．在内，材料处于超重状态
C．在内，材料处于完全失重状态 D．材料离地面的最大高度为30m
9．在水平向右的拉力作用下，粗糙水平地面上的滑块由静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。已知滑块的质量为0.2kg，滑块与地面间的动摩擦因数为0.3，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．0～2 s内，滑块做匀加速直线运动 B．第3 s末，拉力的大小为1 N
C．2 s～4 s内，滑块的位移大小为8m D．第8 s末，滑块的速度大小为12 m/s
10．如图所示，两物块A、B之间用细线相连，第一次将物块放在水平面上施加水平拉力，第二次将物块放在足够长斜面上施加平行斜面向上拉力，第三次施加竖直向上拉力，已知物块与水平面和斜面间动摩擦因数均为，斜面倾角为，三根细线能够承受的最大拉力相同，三次均使两物块都动起来，三次最大拉力分别为、、，三次物块最大加速度分别为、、，已知，，以下说法正确的是（　　）

A． B．
C． D．
11．如图所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m上、下滑动的整个过程中（　　）
A．物块m向上滑动与向下滑动时加速度大小相同
B．物块m向上滑动的时间小于向下滑动的时间
C．地面对斜劈M的支持力大于（M＋m）g
D．地面对斜劈M的摩擦力方向始终不变
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．自动驾驶汽车经过数十年的发展，现在已经呈现出接近实用化的趋势。某公司为研究新款自动驾驶汽车的启动和制动性能，在车顶装一特殊的球形发光装置，该装置每隔0.5s会发射一个激光脉冲信号，该信号会被测试车道旁的记录装置检测到，并记录下来，从而确定汽车的位置。在某次测试中，先让自动驾驶汽车以某一加速度启动，一段时间后再关闭发动机减速滑行，记录装置记录的汽车位置如图所示（左侧为起点，单位为米），当地的重力加速度为g=10m/s2，请同学们根据记录的数据分析：
（1）自动驾驶汽车加速阶段的加速度a1= ，运动到D点的速度为vD= （结果保留三位有效数字）
（2）假设自动驾驶汽车在减速过程中，所受阻力为其自身重力的k倍，则k= （结果保留2为有效数字）
（3）如果在记录数据的过程中，发射脉冲的时间间隔略大于0.5s，测出的加速度 （填“偏大、偏小或不变”）
13．某实验小组用如图甲所示的实验装置，探究小车（含砝码）的加速度a与质量M的关系。小车中装有砝码、沙桶中装有沙子。
(1)图中将长木板一端适当垫高的目的是 ；实验过程中，通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量，为减小实验误差，应保证沙和沙桶的总质量 （选填“远大于”“远小于”“大于”“小于”）小车和砝码的总质量。
(2)图乙是从某次实验得到的纸带中截取的一部分，纸带上相邻两计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。则小车的加速度a= m/s2；（计算结果保留2位有效数字）
(3)下列是实验中的相关操作和有关分析其中正确的是
A．小车释放前应靠近打点计时器，且在释放小车前应先接通打点计时器的电源
B．为了直观判断加速度和质量的关系，应作出a—M图象
C．将沙桶和沙的总重力近似地当成小车的牵引力会给实验带来系统误差
D．为减小实验误差，当增加小车上砝码个数时，应同时增加沙桶中沙子质量
评卷人得分
四、解答题
14．试判断下列说法是否正确，并简述理由。
（1）物体的加速度越大，其速度越大。
（2）物体受到的合外力越大，其速度越大。
（3）物体受到的合外力越大，其加速度越大。
（4）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。
15．如图所示，已知物体A重60 N，A、B均处于静止状态，与A相连的绳水平，绳CD与水平方向成37°角，绳CD上的拉力为15 N，各绳均为轻绳，sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：
（1）物体A对平台的摩擦力为多大？
（2）物体B重力为多大？
16．图甲为一种3D打印机的实物图。3D打印（三维立体打印）是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。图乙为3D打印机的简单示意图，如图所示，加工头的下端为喷嘴。从坐标原点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出末的坐标值为。假设整个喷嘴的质量为，喷嘴与基材间的阻力为（其它阻力均可忽略不计）。求：
（1）末喷嘴的速度大小。
（2）3D打印机的动力装置施加给喷嘴的作用力为多大。
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
解析：惯性是物体本身的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，质量越大，惯性越大，则汽车超速汽车的惯性不变，汽车超载汽车惯性增加。
答案：B。
2．C
解析：A．惯性大小与受力情况、速度无关，A错误；
B．惯性大小取决于物体的质量大小，难以推动不代表惯性大，B错误；
C．惯性是物体的固有属性，惯性大小取决于物体的质量大小，C正确；
D．同一个物体在月球上和在地球上质量相同，则惯性相同，D错误。
答案：C。
3．C
解析：国际单位制中的七个基本物理量分别是：长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、光照强度、物质的量。
答案：C。
4．C
解析：BCD．小球开始下落时，只受重力作用加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时为
随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动。当重力与弹簧弹力相等时，加速度为零，此时速度最大，物体继续向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，此时加速度方向向上，物体开始做减速运动，随着弹簧压缩量变大，此时加速度变大。综上所述，小球速度先变大后变小，加速度先减小后增大，弹簧弹力一直增加。故BD错误，C正确；
A．小球给弹簧的压力与弹簧对小球的弹力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，故A项错误。
答案：C。
5．A
解析：A．书相对于书架地面有向右运动的趋势，因此书架地面对书有向左的静摩擦力，根据牛顿第三定律可知，书本对书架底面有向右的摩擦力，故A正确；
B．将书和书架看成一个整体，该整体在竖直方向受到重力与桌面对其的支持力，竖直方向合力为零，若桌面对书架有向右的摩擦力，则水平方向合力不为零，书架不可能处于静止状态，因此水平方向桌面对书架没有摩擦力的作用，故B错误；
C．书本处于静止状态，竖直向下受到重力，则可知书架对书本的作用力一定竖直向上，且大小等于书本的重力，故C错误；
D．书本和书架处于静止状态，竖直向下受到重力，则可知桌面对书架的作用力一定竖直向上，大小等于书本和书架的总重力，故D错误。
答案：A。
6．A
思路：考查v-t图像。
解析：A．v-t图像如图所示：
0-t1时间内，直线为一物体从v0开始，同样经过t1时间做匀减速直线运动减速到0的v-t图线，由匀变速直线运动的规律可知，匀变速直线运动的平均速度为：
v-t图像面积表示位移，由图可以看出，本题过程0-t1时间内位移小于此匀减速直线运动，时间相同，所以平均速度小于，A正确；
B．同理，如图所示，匀加速直线运动的平均速度为：
小球下降过程加速到v1的位移大于x2，所以平均速度大于，B错误；
C．v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小，由图可知，射出时，加速度最大，最高点时，速度为0，没有阻力，加速度等于重力加速度，C错误；
D．上升过程：
速度逐渐减小，则空气阻力逐渐减小，加速度减小；
下降过程：
速度逐渐增大，空气阻力逐渐增大，加速度减小，当速度增大到v1时，空气阻力大小等于重力大小，加速度为0，之后匀速下降，加速度不变，即上升过程加速度减小，下降过程加速度先减小后不变，D错误。
答案：A。
7．B
解析：A．依题意，物资受自身重力和轻绳拉力作用，受力分析可知，合力方向斜向右下，与题意不符。故A错误；
B．同理，物资受自身重力和轻绳拉力作用，受力分析可知，合力方向有可能水平向右。即加速度向右随飞机一起运动。故B正确；
C．同理，重力和拉力均为竖直方向，不会使物资具有水平向右的加速度。故C错误；
D．同理，物资的合力应该向左，不可能使其具有水平向右的加速度。故D错误。
答案：B。
8．AD
解析：A．由图斜率即为加速度，可求得
由牛顿第二定律求得
A正确；
B．在内，物体做匀速直线运动，故加速度为零，B错误；
C．在内，有图像可知加速度向下，但大小不为10，C错误；
D．由图像可知，在第40s时，材料离地面有，并且最大高度为此时图像与坐标轴围城的面积，有几何知识可求得最大高度为30m。D正确。
答案：AD。
9．BC
解析：A．根据图象可知0～2 s内加速度增加，因此滑块做加速度增加的加速直线运动，A错误；
B．根据牛顿第二定律
代入数据得
B正确；
C．a-t图象面积表示速度变化量，根据0～2s内面积可得2s末速度满足
2 s～4 s内，根据公式
C正确；
D．a-t图象面积表示速度变化量，第8 s末速度满足
D错误。
答案：BC。
10．BC
解析：AB．将两物块放在粗糙斜面上，在外力作用下向上加速运动，根据牛顿第二定律有
令两物块间细线拉力为，对物块B进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
可知细线拉力与、、无关，只跟拉力和两物块质量有关，当三种情况细线拉力达到最大时，外力为最大，即有
可知
故A错误，B正确；
CD．当外力最大时系统加速度最大，对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
，，
根据题干所给数值，结合上述可知
故C正确，D错误。
答案：BC。
11．BD
解析：A．设斜面倾角为α，动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律可知上滑时加速度大小为
同理可知返回时加速度大小为
故A错误；
B．根据运动学公式可知，上滑比下滑的时间短，故B正确；
CD．由于在上滑或下滑过程物体的加速度均为沿斜面向下，所以物体处于部分失重，因此整体支持力应小于（M+m）g，并由于加速度沿斜面向下，所以整体具有向左的加速度，所以当把物体看作整体时，地面对斜面的静摩擦力应向左，故C错误，D正确。
答案：BD。
12． 2.06～2.08 4.57 0.040～0.046 偏大
解析：（1）[1]由图可知，AE过程为加速过程，且T=0.5s，根据逐差法
可得自动驾驶汽车加速阶段的加速度大小为
代入数据解得
[2]根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可知D点的瞬时速度等于CE段的平均速度，则有
代入数据解得
（2）[3]由图可知，FJ过程为减速过程，根据逐差法
可得自动驾驶汽车减速阶段的加速度大小为
代入数据解得
根据牛顿第二定律有
解得
（3）[4]如果在记录数据的过程中，发射脉冲的时间间隔略大于0.5s，根据逐差法
可知在计算加速度时仍用0.5s，这个时间比实际时间小，故测出的加速度偏大。
13． 平衡小车受到的摩擦力 远小于 0.51 AC
解析：(1)[1][2]图中将长木板一端适当垫高的目的是平衡小车受到的摩擦力；实验过程中，通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量，为减小实验误差，应保证沙和沙桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，这样可近似认为沙和沙桶的重力等于小车的牵引力。
(2)[3]纸带上相邻两计数点间有四个点未画出，则T=0.1s，则根据
解得
(3)[4]A．小车释放前应靠近打点计时器，且在释放小车前应先接通打点计时器的电源，选项A正确；
B．为了直观判断加速度和质量的关系，应作出图象，选项B错误；
C．根据牛顿定律
小车的牵引力
则将沙桶和沙的总重力近似地当成小车的牵引力会给实验带来系统误差，选项C正确；
D．探究小车（含砝码）的加速度a与质量M的关系时，要保证沙和沙桶的总质量不变，选项D错误。
答案：AC。
14．(1)错误。物体的加速度大小与速度大小无必然关系。
(2)错误。当物体的质量一定时，物体受到的合外力越大，加速度越大，但速度不一定越大。
(3)正确。当物体的质量一定时，加速度与合外力成正比，物体受到的合外力越大，其加速度越大。
(4)错误。物体的速度增加还是减小，取决于加速度(合外力)的方向与初速度方向的关系，若加速度与初速度方向相同，物体做加速运动；若加速度与初速度方向相反，物体做减速运动。因为物体在合外力作用下做匀加速直线运动，故加速度与初速度同向，虽然合外力逐渐减小，但速度仍在增大。
解析：(1)错误。物体的加速度大小与速度大小无必然关系。
(2)错误。当物体的质量一定时，物体受到的合外力越大，加速度越大，但速度不一定越大。
(3)正确。当物体的质量一定时，加速度与合外力成正比，物体受到的合外力越大，其加速度越大。
(4)错误。物体的速度增加还是减小，取决于加速度(合外力)的方向与初速度方向的关系，若加速度与初速度方向相同，物体做加速运动；若加速度与初速度方向相反，物体做减速运动。因为物体在合外力作用下做匀加速直线运动，故加速度与初速度同向，虽然合外力逐渐减小，但速度仍在增大。
15．（1）12N；（2）9N
解析：（1）以结点C为研究对象，其受力情况如图所示：
F1＝15 N，因结点C处于静止状态，则：
在水平方向上，A对绳的拉力
F2＝F1cos37°＝12 N
在竖直方向上，B对绳的拉力
F3＝F1sin37°＝9 N
物体A处于静止状态，故A受平台水平向左的静摩擦力，其大小为
Ff＝F2＝12 N
由牛顿第三定律知，A对平台的静摩擦力也为12N，方向向右．
（2）物体B处于静止状态，则重力大小
GB＝F3＝9 N
16．（1）；（2）
解析：(1)轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，得
而
整理得
(2)由牛顿第二定律
得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页