2023-2024学年鲁科版必修1第五章《牛顿运动定律》单元测试B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B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．关于物体惯性的说法中，下列正确的是（ ）
A．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
B．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变
C．被抛出的小球，因为速度的大小和方向都发生了改变，所以其惯性也发生变化
D．要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋用力大，表明质量大的物体惯性大
2．用倾角为30°的传送带向卡车内输送货物，如图所示。现将质量为4kg、可视为质点的货物P轻放到传送带底端，当货物P离开传送带时刚好与传送带共速。已知货物P和传送带间的动摩擦因数为，传送带始终以4m/s的速度顺时针转动，A、B两轮大小不计，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）

A．货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小为20N
B．货物P在传送带上运动时的加速度大小为
C．货物P在传送带上运动的时间为2s
D．传送带B轮距地面的高度为1.6m
3．新疆长绒棉因质量美誉世界，长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化。如图为无人机为棉花喷洒农药。无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2s达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为20kg，无人机作业速度为6m/s，重力加速度为10m/s2，则在加速阶段空气对无人机的作用力约为（　　）
A．60N B．200N C．209N D．220N
4．质量为m=1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力为fm，且2N＜fm＜3N，现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F的大小应如图中的哪一幅所示（ ）
A．
B．
C．
D．
5．2023年10月3日，在杭州第19届亚运会。王宗源以542.30分的高分强势拿下跳水男子3米板项目冠军，如图所示，当王宗源踩压跳板使跳板弯曲时，下列说法正确的是（　　）
A．王宗源对跳板的压力就是他的重力
B．王宗源对跳板施加压力之后，跳板才对王宗源施加支持力
C．王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的
D．王宗源对跳板的压力方向沿板面斜向下
6．如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，圆周半径为R，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点．现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放，滑环A经时间t1从a点到达b点，滑环B经时间t2从c点到达d点；另有一小球C从b点以初速度v0＝沿bc连线竖直上抛，到达最高点时间为t3，不计一切阻力与摩擦，且A、B、C都可视为质点，则t1、t2、t3的大小关系为（ ）
A．t1＝t2＝t3
B．t1＝t2＞t3
C．t2＞t1＞t3
D．A、B、C三物体的质量未知，因此无法比较
7．如图所示，水平地面上静止叠放着质量为1kg的长木板B，质量也为1kg可视为质点的物块A静止在B的右侧。所有接触面的动摩擦因素，现用一水平外力F作用在B物体上，则下列说法正确的是（　　）
A．若，木板B受到地面的摩擦力为4N
B．若，物体A受到的摩擦力为2N
C．若F等于10N，木板B的加速度为
D．若F等于10N，物块A的加速度为
评卷人得分
二、多选题
8．国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成，其中与力学单位有关的基本单位是（　　）
A．米（m） B．千克（kg）
C．秒（s） D．牛顿（N）
9．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的速度增大，表示物体必受力的作用
B．物体的位移增大，说明物体必受力的作用
C．物体朝什么方向运动，则在这一方向必有力的作用
D．物体的速度不变，其所受合外力必为零
10．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为的匀加速运动，测得两个物体的图像如图乙所示（重力加速度为），则（　　）
A．施加外力前，弹簧的形变量为
B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为
C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值
D．A、B在时刻分离，此时弹簧弹力恰好为
11．如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体，现将弹簧压缩到A点然后释放，物体将在粗糙水平地面上一直向右运动到B点而静止。则下列说法正确的是（ ）
A．物体从A点到O点的过程中速度增大，从O点到B点的过程中速度减小
B．物体从A点到O点的过程中先加速后减速
C．物体从A点到O点的过程中加速度先减小后增大
D．物体从O点到B点的过程中加速度一直增大
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．某实验小组设计了图甲所示的实验装置来测量滑块与平板间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，力传感器和光电门固定在竖直的支架上，轻绳悬挂的重物上固定一窄遮光条。实验时重物每次都从支架A处由静止释放，改变重物的质量，重复上述操作，记录多组遮光条通过光电门时的遮光时间Δt和力传感器示数F的数据。已知A、B之间的距离为L，重力加速度为g，不计轻绳、滑轮的质量及滑轮上的摩擦。

（1）测量遮光条宽度时，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d= mm；
（2）以F为纵坐标，为横坐标，作图如图丙所示，已知直线的斜率为k，截距为b，则滑块的质量M= ，滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ= （用b、d、k、g、L表示）。
13．某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”：
（1）在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是 （只需填“A”或“B”）；
A．小车质量
B．塑料桶和桶中砝码的质量
（2）实验中首先要平衡摩擦力，具体做法是 （只需填“A”或“B”）；
A．在塑料桶中添加砝码，使小车带着纸带匀速运动
B．取下塑料桶，垫起滑板的一端，使小车带着纸带匀速运动
（3）实验中要使小车的质量 （填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力；
（4）在该实验中，所用交流电的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的某点起，取五个计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得s1=2.15cm，s2=2.90cm，s3=3.70cm，s4=4.40cm，则打点“3”时小车的瞬时速度大小为 m/s，用逐差法求得小车的加速度大小为 m/s2（结果均保留三位有效数字）；
（5）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后，依照数据正确画出a-F图像如图示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是 。
评卷人得分
四、解答题
14．一辆小汽车的质量是，所载乘客的质量是，同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是1.5，那么载人时产生的加速度是多大？（不考虑阻力）
15．有一仪器中的电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，两端和弹簧相连接，将该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？
16．如图所示，一滑块以初速度从一足够长斜面底端沿斜面上滑，已知斜面倾角θ=37°，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，滑块在斜面上运动到的最高点为A点，某时刻将小球从斜面右侧与A点同一高度处由静止释放，当滑块返回底端时，小球刚好落地，重力加速度g取10m/s2。求滑块从底端上滑开始计时，经过多长时间再释放小球 （不计空气阻力）
(
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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．D
解析：A．惯性是物体本身的一种属性，任何物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度，与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，A错误；
B．质量是物体惯性大小的量度，汽车转弯时速度方向改变，可惯性不变，B错误；
C．质量是物体惯性大小的量度，被平抛出的小球，速度大小和方向都改变了，可惯性不变，C错误；
D．要使运动速度相同的沙袋在相同时间内停下来，对质量大的沙袋用力比对质量小的沙袋用力大，说明质量大的物体运动状态改变的难度大，表明质量大的物体惯性大，D正确。
答案：D。
2．D
思路：本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。
解析：A．货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小
故A错误；
B．货物P在传送带上运动时的加速度大小
故B错误；
C．货物P在传送带上运动的时间
故C错误；
D．传送带的长度
所以传送带B轮距地面的高度为1.6m，故D正确。
答案：D。
3．C
解析：根据加速度定义得
根据力的合成得
答案：C。
4．D
解析：滑动摩擦力为
对于A图，0~t0时间内F=1N，小于fm，物体静止，之后在t0~2t0时间内，加速度大小为
在2t0~3t0时间内，加速度大小为
故其总位移为
对于B图，在F=1N时，会有一段减速过程，该过程加速度大小为
故其总位移为
对于C图，其总位移为
对于D图，其总位移为
答案：D。
5．C
解析：A．压力属于弹力，是由于物体发生弹性形变后要恢复原状而产生的力，而重力是由于地球的吸引而产生的力，这两种力属于不同性质的力，故A错误；
B．王宗源对跳板得压力和跳板对王宗源得支持力是一对相互作用力，同时产生同时消失，故B错误；
C．王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的，故C正确；
D．压力的方向垂直于接触面，指向被挤压得物体，则可知王宗源对跳板的压力方向垂直于板面斜向下，故D错误。
答案：C。
6．A
解析：由已知条件知，小球C竖直上抛能达到的最高点为c点，由对称性可知，小球C运动的时间与从c点自由下落到b点的时间相等．结合等时圆的结论可知，t1＝t2＝t3，A正确．
答案：A
7．D
解析：A．长木板B与地面间的滑动摩擦力
所以若，木板B相对地面静止，受到地面的摩擦力为3N，故A错误；
B．物块A的最大加速度
物块A的加速度最大时，对B由牛顿第二定律得
解得
所以若，则A、B一起匀加速运动，由牛顿第二定律得
解得
物体A受到的摩擦力为
故B错误；
CD．若
则A、B相对滑动，对B由牛顿第二定律得
解得
对A由牛顿第二定律可得
解得
故C错误，D正确。
答案：D。
8．ABC
解析：力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，故 ABC正确，D错误。
答案：ABC。
9．AD
解析：A．物体速度不断增大，一定具有加速度，根据牛顿第二定律可知，合力一定不为零，A正确；
B．物体位移不断增大，表示速度不为零，物体可能做匀速直线运动，故可能不受力，B错误；
C．物体朝某个方向运动，沿着该方向可能做匀速直线运动，故该方向可能不受力，C错误；
D．物体的速度不变，说明加速度为零，故物体受到合力为零，D正确。
答案：AD。
10．BD
解析：A．初始时两物体处于静止状态，根据平衡条件有
可得施加外力前，弹簧的形变量为
故A错误；
B．施加拉力的瞬间，以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B正确；
C．对B进行分析，在A、B刚刚分离时，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧弹力大于B的重力，B继续向上做加速运动，弹簧压缩量继续减小，B做加速度减小的加速直线运动，当弹簧弹力与重力平衡，即合力为0时，B的速度达到最大值，此时弹簧仍处于压缩状态，故C错误；
D．根据图像可知，A、B在时刻开始分离，此时A、B之间的弹力为0，B的加速度仍然为a，对B进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
答案：BD。
11．BCD
解析：物体从A到O运动的过程中，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，加速度方向向右，物体做加速度运动，当弹簧的弹力与摩擦力相等时，加速度为零，然后弹簧的弹力小于摩擦力，加速度方向向左，物体做减速运动，所以从A到O先加速后减速，在AO间某点合力为零。而在由O到B过程中，弹力一直增大，摩擦力不变，二者方向相同，故加速度一定增大，做减速运动。
则可知，物体由A到O先加速后减速，而加速度先减小后增大；OB过程加速度一直增大。
故BCD正确，A错误。
答案：BCD。
12． 3.10
解析：（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以遮光条的宽度为
（2）[2][3]对滑块，根据牛顿第二定律有
对重物，根据运动学公式有
联立可得
结合题意可得
解得
13． A B 远大于 0.405 0.763 平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力
解析：（1）[1]根据控制变量法，在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是物体的质量，即小车的质量。
答案：A。
（2）[2]平衡摩擦力的具体做法是：取下塑料桶，垫起滑板没有滑轮的一端，使小车带着纸带匀速运动。
答案：B。
（3）[3]对小车，根据牛顿第二定律
同理，对塑料桶和桶中砝码有
联立以上两式可得
由此可知，只有当小车的质量M远大于桶和桶中砝码的总质量m时，细线的拉力F近似等于mg；
（4）[4]打点“3”时小车的瞬时速度大小为
[5]根据逐差法可得加速度为
（5）[6]由图线可知，当小车的拉力到达一定值时，小车才开始加速运动，其原因是平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。
14．
解析：由牛顿第二定律得
载人后总质量增大，由牛顿第二定律
解得
15．见解析
解析：当汽车突然启动时，汽车由于受牵引力由静止变成运动，而金属块M由于惯性仍然保持静止，所以金属块M相对于汽车向后运动，使绿灯支路接通，即绿灯亮；当汽车急刹车时，汽车由于受到制动力由运动变成静止，而金属块M由于具有惯性仍然向前运动，所以金属块M相对于汽车向前运动，使红灯支路接通，即红灯亮。
16．
解析：以滑块为研究对象，滑块上滑的过程中
-mgsin37°-μmg cos37°=ma1
解得
a1=-10m/s2
故上滑的最大位移
高度
h=ssin37°=0.75m
滑块下滑的过程中，受力分析可知
mgsin37°-μmgcos37°=ma2
解得
a2=2m/s2
滑块到达底端的速度
滑块在斜面上运动的时间
小球自由落体的时间
要使滑块与小球同时落地
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页