第四章 牛顿运动定律 练习题2024-2025学年物理粤教版（2019）必修第一册（含解析）

第四章 牛顿运动定律 练习题2024-2025学年物理粤教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、如图所示：
小明用水平方向的力推一木箱。小明发现：用力推时，木箱才能运动；撤去推力，木箱便停下来。对此现象，你认为正确的是(　　)
A．木箱的运动需要力来维持
B．木箱由静止到运动需要力的作用，由运动到静止不需要力的作用
C．撤去推力，木箱停下来是木箱具有惯性的表现
D．撤去推力，木箱停下来是由于摩擦力的作用
2、在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
3、我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时，其受到的合力(　　)
A．大小为零 B．方向竖直向上
C．方向与滑行方向相同 D．方向沿滑行方向斜向上
4、如图所示：
一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而静止，则下列说法正确的是(　　)
A．物体可能只受两个力作用 B．物体可能受三个力作用
C．物体可能不受摩擦力作用 D．物体一定受四个力
5、（双选）雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是(　　)
A．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动
B．所有雨滴的最大速率均相等
C．较大的雨滴最大速率也较大
D．较小的雨滴在空中运动的时间较长
6、2021年6月17日，据中国载人航天工程办公室最新消息，本次发射的“神舟十二号”宇宙飞船携有三名航天员.航天员在正常绕地飞行的飞船中可以完成下列哪个实验（　　）
A.用天平称量物体的质量
B.做托里拆利实验
C.验证阿基米德定律
D.用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律
7、在解答一道用字母表示结果的计算题中，一个同学解得位移x＝（t1＋t2），其中F、m、t分别表示力、质量和时间.用单位制的方法检查，这个结果（　　）
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制，结果可能正确
D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
8、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.下列说法不符合历史事实的是（　　）
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：运动必具有一定速度，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
9、（双选）我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为(　　)
A．系好安全带可以减小惯性
B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
10、电动平衡车是一种时尚代步工具。当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是(　　)
A．平衡车匀速行驶时，平衡车施加给人的作用力沿水平方向指向前方
B．平衡车加速行驶时，人有向后倾倒的感觉，是因为平衡车对人施加了一个向后的力
C．平衡车在加速过程中，人受到平衡车的作用力大于人自身的重力
D．关闭电机，平衡车对人的作用力沿水平方向向后
11、（双选）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FN，尺子对手的弹力为FN′，下列说法正确的有(　　)
A．FN和FN′是一对平衡力
B．FN和FN′是一对作用力与反作用力
C．FN是由于尺子发生形变而产生的
D．FN′是由于尺子发生形变而产生的
12、如图所示，倾角为θ＝30°的光滑斜面上，质量分别为2m、m的a、b两物块，用一轻弹簧相连，将a用细线连接在木板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板无弹力，此时弹簧的形变量为x。重力加速度为g，若突然剪断细线，弹簧始终处于弹性限度内，则(　　)
A．剪断细线瞬间，挡板对物块b弹力为0.5mg
B．剪断细线瞬间，物块b的加速度为0.5g
C．剪断细线瞬间，物块a的加速度为g
D．剪断细线后，物块a沿斜面向下运动3x时速度最大
13、如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图像，则（　　）
A.物体在0～2 s内处于失重状态
B.物体在2～4 s内处于超重状态
C.物体在4～5 s内处于失重状态
D.由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
14、下列四组单位中，哪一组是国际单位制中的基本单位(　　)
A．m、N、s B．kg、 m/s、s
C．m、kg、N D．m、kg、s
15、一雪橇放在冰面上，现让一只狗拉着雪橇在冰面上匀速前进，则（　　）
A.狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对平衡力
C.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力
D.雪橇对冰面的压力与雪橇受到的重力是一对平衡力
16、在火车车厢内有一水平桌面，桌面上有一个小球，火车在水平轨道上做直线运动。桌子旁边的乘客观察到，火车匀速运动时，小球在桌面上保持静止；火车减速运动时，小球会由静止开始沿桌面向前运动。若以地面为参考系，关于小球向前运动的原因，下列说法正确的是(　　)
A．小球有向前的加速度 B．小球受到向前的力
C．小球的速度变大了 D．火车的速度变小了
二、填空与实验题。
17、在“探究作用力与反作用力的关系”的实验中， 某同学用两个力传感器进行实验。
(1)将两个传感器按图甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示，横坐标代表的物理量是________， 纵坐标代表的物理量是________。
(2)由图乙可得到的实验结论是______。
A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B．两传感器间的作用力与反作用力方向相同
C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
18、如图甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是　　　　m/s2，在验证质量一定时加速度a和合外力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图像，其原因是：
　　　　　　　　　（结果保留小数点后两位有效数字）.
图甲　　　　　图乙
三、计算题。
19、一小物块从倾角为α＝30°足够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动 (如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2，求物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离。
20、如图所示：
当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进。若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为F′＝60 N，求铁块的质量M。(g取10 m/s2)
21、公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120 m，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)晴天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数μ0；
(2)汽车在雨天安全行驶的最大速度。
22、一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层。在整个过程中，他记录了台秤的不同时段内的示数，记录的数据如表所示。但由于0～3.0 s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下来。假设在每个时间段内台秤的示数是稳定的，重力加速度g取10 m/s2。
(1)电梯在0～3.0 s时间段内台秤的示数应该是多少？
(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。
第四章 牛顿运动定律 练习题2024-2025学年物理粤教版（2019）必修第一册
一、选择题。
1、如图所示：
小明用水平方向的力推一木箱。小明发现：用力推时，木箱才能运动；撤去推力，木箱便停下来。对此现象，你认为正确的是(　　)
A．木箱的运动需要力来维持
B．木箱由静止到运动需要力的作用，由运动到静止不需要力的作用
C．撤去推力，木箱停下来是木箱具有惯性的表现
D．撤去推力，木箱停下来是由于摩擦力的作用
【答案】D　
2、在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
【答案】A
3、我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600已试飞成功。当“鲲龙”AG600在水面上沿直线方向加速滑行时，其受到的合力(　　)
A．大小为零 B．方向竖直向上
C．方向与滑行方向相同 D．方向沿滑行方向斜向上
【答案】C
4、如图所示：
一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而静止，则下列说法正确的是(　　)
A．物体可能只受两个力作用 B．物体可能受三个力作用
C．物体可能不受摩擦力作用 D．物体一定受四个力
【答案】D　
5、（双选）雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是(　　)
A．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动
B．所有雨滴的最大速率均相等
C．较大的雨滴最大速率也较大
D．较小的雨滴在空中运动的时间较长
【答案】C、D
6、2021年6月17日，据中国载人航天工程办公室最新消息，本次发射的“神舟十二号”宇宙飞船携有三名航天员.航天员在正常绕地飞行的飞船中可以完成下列哪个实验（　　）
A.用天平称量物体的质量
B.做托里拆利实验
C.验证阿基米德定律
D.用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律
【答案】D
7、在解答一道用字母表示结果的计算题中，一个同学解得位移x＝（t1＋t2），其中F、m、t分别表示力、质量和时间.用单位制的方法检查，这个结果（　　）
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制，结果可能正确
D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
【答案】B
8、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.下列说法不符合历史事实的是（　　）
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：运动必具有一定速度，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】A
9、（双选）我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为(　　)
A．系好安全带可以减小惯性
B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
【答案】BD　
10、电动平衡车是一种时尚代步工具。当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是(　　)
A．平衡车匀速行驶时，平衡车施加给人的作用力沿水平方向指向前方
B．平衡车加速行驶时，人有向后倾倒的感觉，是因为平衡车对人施加了一个向后的力
C．平衡车在加速过程中，人受到平衡车的作用力大于人自身的重力
D．关闭电机，平衡车对人的作用力沿水平方向向后
【答案】C
11、（双选）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FN，尺子对手的弹力为FN′，下列说法正确的有(　　)
A．FN和FN′是一对平衡力
B．FN和FN′是一对作用力与反作用力
C．FN是由于尺子发生形变而产生的
D．FN′是由于尺子发生形变而产生的
【答案】BD　
12、如图所示，倾角为θ＝30°的光滑斜面上，质量分别为2m、m的a、b两物块，用一轻弹簧相连，将a用细线连接在木板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板无弹力，此时弹簧的形变量为x。重力加速度为g，若突然剪断细线，弹簧始终处于弹性限度内，则(　　)
A．剪断细线瞬间，挡板对物块b弹力为0.5mg
B．剪断细线瞬间，物块b的加速度为0.5g
C．剪断细线瞬间，物块a的加速度为g
D．剪断细线后，物块a沿斜面向下运动3x时速度最大
【答案】D
13、如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图像，则（　　）
A.物体在0～2 s内处于失重状态
B.物体在2～4 s内处于超重状态
C.物体在4～5 s内处于失重状态
D.由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
【答案】C
14、下列四组单位中，哪一组是国际单位制中的基本单位(　　)
A．m、N、s B．kg、 m/s、s
C．m、kg、N D．m、kg、s
【答案】D
15、一雪橇放在冰面上，现让一只狗拉着雪橇在冰面上匀速前进，则（　　）
A.狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对平衡力
C.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力
D.雪橇对冰面的压力与雪橇受到的重力是一对平衡力
【答案】C
16、在火车车厢内有一水平桌面，桌面上有一个小球，火车在水平轨道上做直线运动。桌子旁边的乘客观察到，火车匀速运动时，小球在桌面上保持静止；火车减速运动时，小球会由静止开始沿桌面向前运动。若以地面为参考系，关于小球向前运动的原因，下列说法正确的是(　　)
A．小球有向前的加速度 B．小球受到向前的力
C．小球的速度变大了 D．火车的速度变小了
【答案】D　
二、填空与实验题。
17、在“探究作用力与反作用力的关系”的实验中， 某同学用两个力传感器进行实验。
(1)将两个传感器按图甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示，横坐标代表的物理量是________， 纵坐标代表的物理量是________。
(2)由图乙可得到的实验结论是______。
A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B．两传感器间的作用力与反作用力方向相同
C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
【答案】(1)时间　力　 (2)A、C
18、如图甲为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是　　　　m/s2，在验证质量一定时加速度a和合外力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图像，其原因是：
　　　　　　　　　（结果保留小数点后两位有效数字）.
图甲　　　　　图乙
【答案】1.60　 平衡摩擦力过度
三、计算题。
19、一小物块从倾角为α＝30°足够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动 (如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2，求物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离。
【答案】5 m
【解析】小物块沿斜面向上运动时加速度大小为
a＝g sin α＋μg cos α＝10 m/s2，物块运动到最高点的时间t＝＝1 s<1.5 s。
由于mg sin α＝μmg cos α，小物块运动到最高点速度为0时即停止，故此时小物块离斜面底端的距离为x＝ eq \f(v,2a) ＝5 m。
20、如图所示：
当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进。若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为F′＝60 N，求铁块的质量M。(g取10 m/s2)
【答案】5 kg
【解析】木板做匀速运动，水平方向满足二力平衡，则有
F＝μmg，
放上铁块后，则有
F′＝μ(M＋m)g
代入数据得μ＝0.4，M＝5 kg。
21、公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120 m，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)晴天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数μ0；
(2)汽车在雨天安全行驶的最大速度。
【答案】(1)0.5　 (2)72 km/h
【解析】(1)设路面干燥时，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度。
由牛顿第二定律和运动学公式得
μ0mg＝ma0
s＝v0t0＋ eq \f(v,2a0)
联立代入数据解得：μ0＝0.5
(2)设在雨天行驶时，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ，依题意有：μ＝μ0＝0.2
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg＝ma
s＝vt0＋
解得：v＝20 m/s＝72 km/h
22、一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层。在整个过程中，他记录了台秤的不同时段内的示数，记录的数据如表所示。但由于0～3.0 s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下来。假设在每个时间段内台秤的示数是稳定的，重力加速度g取10 m/s2。
(1)电梯在0～3.0 s时间段内台秤的示数应该是多少？
(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。
【答案】(1)5.8 kg　 (2)2.9 m
【解析】(1)台秤示数即为人对台秤的压力，其大小等于台秤对人的支持力，故在13～19 s内，
a1＝＝0.8 m/s2
最大速度：vm＝a1t＝4.8 m/s
由图像可以知道：0～3 s内加速度为a2＝＝ m/s2＝1.6 m/s2
台秤对人的支持力为N′，根据牛顿第二定律得：
N′－mg＝ma2
解得：N′＝mg＋ma2＝5×(10＋1.6) N＝58 N
由牛顿第三定律知，人对台秤的压力为58 N，所以台秤示数为5.8 kg
(2)由v t图像的面积表示位移，则0～19 s内位移：x＝＝69.6 m
每层楼高：h＝＝ m＝2.9 m