第四章 牛顿运动定律章末检测题（提优卷）（含答案）

牛顿运动定律章末检测题（提优卷）
选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为（　 ）
A．（M+m） g-ma B．（M+m） g+ma C．（M+m） g D．（M-m） g
2.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示.此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取g=10m/则（ ）
小球的加速度为10m/s B.小球的加速度为8m/s
C.小球的加速度为0m/s D.小球向左做匀加速运动
3.趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们之间的摩擦力及空气阻力不计，则（　 ）
运动员的加速度为gtanθ
B．球拍对球的作用力为mg
C．运动员对球拍的作用力为（M+m）gcosθ
D．若运动员的加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动
4.绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的v-t图象如图所示。t=0时刻，质量为1kg的楔形物体以某一初速度从B点滑上传送带，并沿传送带向上做匀速运动，2s后开始减速，在t=4s时物体恰好到达最高点A点。重力加速度为10m/s2。对物体从B点运动到A点的过程中，下列说法不正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）
物体与传送带间的摩擦因数为0.75 B．2s后物体与传送带相对静止一起运动
C．2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．传送带AB长度为6m
5.如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，静止时细线与斜面平行，则（　　）
当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为mg
若滑块以加速度a=g向左加速运动时，线中拉力为mg
当滑块以加速度a=g向左加速运动时，小球对滑块压力不为零
当滑块以加速度a=2g向左加速运动时，线中拉力为0.5mg
6.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）
质量为2m的木块受到四个力的作用
B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
7.如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=1kg、mB=3kg,现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FA和FB随时间t变化关系如图乙所示，则（　）
A、B脱离之前，A球所受的合外力逐渐减小
B．t=3s时，A、B脱离
C．A、B脱离前，它们一起运动的位移为6m
D．A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动
8.如图所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是（ ）
A.接触后,加速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处
B.接触后,小球速度最大的地方就是加速度为零的地方
C.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零
D.接触后,小球做减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零
9.如图所示，MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆，M、N、A、B、C位于同一圆周上、C、A两点分别为圆周的最高点和最低点，O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），3个滑环分别从M点和N点无初速度释放，t1、t2依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间，t3表示滑环从N点到达A点所用的时间，则（ ）
A.t1=t2 B.t1>t2 C.t2=t3 D.t210.如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看作质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）
滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5
B．长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.075
C．t=9s时长木板P停下来
D．长木板P的长度至少是16.5m
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（7分）如图1为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．
（1）在该实验中必须保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，进而研究加速度和力的关系．这种研究方法是采用 。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是____________________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A．所用小车的质量太大 B．所挂钩码的总质量太大
C．导轨保持了水平状态 D．小车与轨道之间存在摩擦
12.（9分）用如图甲所示的装置可以完成两个实验，实验一“探究小车速度随时间的变化规律”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）这两个实验中，必须要补偿摩擦阻力的是______
A.仅实验一 B.仅实验二 C.两个实验都要
（2）实验二中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。补偿摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中砂子的质量，重复实验三次。
在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能是______。
A.没有补偿摩擦阻力，且小车质量较大
B.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大
C.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大
D.补偿摩擦阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
（3）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度a=______m/s2；（结果保留三位有效数字）
（4）在（2）中，小车质量M一定，改变砂桶中砂子的质量，砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂子的总质量m之间的-关系图象如图丁所示，则小车的质M=______kg。（g=10m/s2）（结果保留两位有效数字）
13.（10分）如图（a）所示，质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取10m/s2。试求：
（1）物块在0—4s内的加速度a1的大小和4—8s内的加速度a2的大小；
（2）恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。
14.（16分）如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着可视为质点的小滑块，小滑块质量为m=1kg，现用水平恒力F作用于木板的右端，恒力F取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的a-F图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：
（1）小滑块与木板间的动摩擦因数μ1以及木板与地面间的动摩擦因数μ2。
（2）若水平恒力F=27.8N，且始终作用在木板上，当小滑块从木板上滑落时，经历的时间为多少？
（18分）如图甲所示，一质量m=5kg的粗细均匀的圆木棒竖直放置，在外力作用下保持静止状态，下端距水平弹性地面的高度为H=5.25m,与地面相碰的物体会以原速率弹回，木棒上有一质量为2m的弹性小环。若t=0时刻，小环从木棒上某处以竖直向上v0=4m/s的初速度向上滑动，并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F，与此同时撤去作用在木棒上的外力。当木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力。已知木棒与小环间的滑动摩擦力f=1.2mg,小环可以看作质点，且整个过程中小环不会从木棒上端滑出，取g=10m/s2，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小；
木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小；
（3）若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，求小环开始运动时距木棒下端的距离l（结果可以用分数表示）。
【答案】
A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.C 7.C 8.BC 9. BC 10.BC
11.（1）控制变量法；（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；②B
12.（1）B （2）B （3）2.00 （4）0.40
13.（1）5m/s2 2m/s2 （2） F=7N，μ=0.15
14.（1）μ1=0.4 μ2=0.1 （2）t=2s
15.（1）2m/s2，方向竖直向下；2m/s2，方向竖直向上（2） m/s （3）m