2020年秋高一物理粤教版必修第一册第四章单元练习卷：牛顿运动定律

牛顿运动定律
1．(4分)如图所示，弹簧的一端固定在天花板上，另一端连一质量m＝2
kg的秤盘，盘内放一个质量M＝1
kg的物体，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，F＝30
N，在突然撤去外力F的瞬间，物体对秤盘压力的大小为(g＝10
m/s2)(　　)
A．10
N
B．15
N
C．20
N
D．40
N
2．(4分)如图所示，木块A质量为1
kg，木块B的质量为2
kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1
N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g取10
m/s2)(　　)
A．1
N
B．3
N
C．4
N
D．6
N
3．(4分)放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，6
s前、后的路面不同，重力加速度g取10
m/s2，则以下判断正确的是(　　)
A．物块的质量为2
kg，动摩擦因数为0.2
B．物块的质量为2
kg，动摩擦因数为0.4
C．物块的质量为1
kg，动摩擦因数为0.5
D．物块的质量为1
kg，动摩擦因数前、后不一样，6
s前为0.4,6
s后为0.5
4．(4分)某时刻，物体甲受到的合力是10
N，加速度为2
m/s2，速度是10
m/s；物体乙受到的合力是8
N，加速度也是2
m/s2，但速度是20
m/s，则(　　)
A．甲比乙的惯性小
B．甲比乙的惯性大
C．甲和乙的惯性一样大
D．无法判定哪个物体惯性大
5．(4分)已知物理量λ的单位为“m”、物理量v的单位为“m/s”、物理量f的单位为“s－1”，则由这三个物理量组成的关系式正确的是(　　)
A．v＝　
B．v＝λf
C．f＝vλ
D．λ＝vf
6．(4分)如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时(　　)
A．T不变，N增大
B．T增大，N增大
C．T减小，N减小
D．T减小，N变大
7．(4分)质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1∶x2∶x3＝(　　)
A．1∶1∶1
B．1∶2∶3
C．1∶2∶1
D．无法确定
8．(4分)(多选)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(　　)
A．车厢的加速度为gsin
θ
B．绳对物体1的拉力为
C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g
D．物体2所受底板的摩擦力为m2gtan
θ
9．(4分)(多选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490
N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v?t图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)(　　)
10．(4分)(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　)
A．＋
B．
C.
D．
11．(4分)(多选)用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C点正上方．若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升机的运动视作水平方向匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则(　　)
A．轻绳中的拉力FT＝
B．遥控直升机加速度a＝gtan
β
C．直升机所受的合外力为F合＝
D．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F＝m
12．(4分)静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化的图像如图甲所示．在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10
m/s2.则下列说法错误的是(　　)
A．物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C．物体的质量为6
kg
D．4
s末物体的速度为4
m/s
13．(6分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系．
(1)图乙中符合小刚的实验结果的是________
乙
(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图像可能是乙图中的________；小森同学为得到类似乙图中的A图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a?F图，则图线的斜率k＝________.(用题中给出的字母表示)
14．(6分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上、下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为______________．已知两车质量均为200
g，实验数据如表中所示：
实验次数
小车
拉力F/N
位移s/cm
拉力比F甲/F乙
位移比s甲/s乙
1
甲
0.1
22.3
0.50
0.51
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
0.67
0.67
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
41.0
0.75
0.74
乙
0.4
55.4
分析表中数据可得到结论：___________________________.
该装置中的刹车系统的作用是__________________________．
为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(提出一种方案即可)
15．(10分)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型．汽车在公路上行驶到A点时的速度v1＝54
km/h，汽车下坡行驶时受到的合外力为车重的0.05倍，汽车行驶到“避险车道”底端B时的速度v2＝72
km/h.已知避险车道BC与水平面的倾角为30°，汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍．(g取10
m/s2)求：
(1)汽车在公路AB段运动的时间t；
(2)汽车在避险车道上运动的最大位移s.
16．(10分)一物体沿斜面向上以12
m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v
?t图像如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数(g取10
m/s2)．
17．(10分)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A以加速度a(aθ)沿斜面匀加速下滑，求：
(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；
(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．
18．(10分)如图所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4
kg的物体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20
N的力作用下，沿传送带向B端运动，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10
m/s2，则：
(1)当传送带静止时，物体从A到B的运动时间8
s，求A、B间的距离；
(2)当传送带以7.5
m/s的速度顺时针转动时，求物体从A到B运动的时间．
牛顿运动定律
1．(4分)如图所示，弹簧的一端固定在天花板上，另一端连一质量m＝2
kg的秤盘，盘内放一个质量M＝1
kg的物体，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，F＝30
N，在突然撤去外力F的瞬间，物体对秤盘压力的大小为(g＝10
m/s2)(　　)
A．10
N
B．15
N
C．20
N
D．40
N
C
2．(4分)如图所示，木块A质量为1
kg，木块B的质量为2
kg，叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1
N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g取10
m/s2)(　　)
A．1
N
B．3
N
C．4
N
D．6
N
D
3．(4分)放在水平面上的物块，受水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，6
s前、后的路面不同，重力加速度g取10
m/s2，则以下判断正确的是(　　)
A．物块的质量为2
kg，动摩擦因数为0.2
B．物块的质量为2
kg，动摩擦因数为0.4
C．物块的质量为1
kg，动摩擦因数为0.5
D．物块的质量为1
kg，动摩擦因数前、后不一样，6
s前为0.4,6
s后为0.5
D　
4．(4分)某时刻，物体甲受到的合力是10
N，加速度为2
m/s2，速度是10
m/s；物体乙受到的合力是8
N，加速度也是2
m/s2，但速度是20
m/s，则(　　)
A．甲比乙的惯性小
B．甲比乙的惯性大
C．甲和乙的惯性一样大
D．无法判定哪个物体惯性大
B　
5．(4分)已知物理量λ的单位为“m”、物理量v的单位为“m/s”、物理量f的单位为“s－1”，则由这三个物理量组成的关系式正确的是(　　)
A．v＝　
B．v＝λf
C．f＝vλ
D．λ＝vf
B
6．(4分)如图所示，一辆汽车在平直公路上向左行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上．汽车以加速度a加速前进．绳子对球的拉力设为T，车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时(　　)
A．T不变，N增大
B．T增大，N增大
C．T减小，N减小
D．T减小，N变大
A
7．(4分)质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1∶x2∶x3＝(　　)
A．1∶1∶1
B．1∶2∶3
C．1∶2∶1
D．无法确定
A
8．(4分)(多选)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(　　)
A．车厢的加速度为gsin
θ
B．绳对物体1的拉力为
C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g
D．物体2所受底板的摩擦力为m2gtan
θ
BD
9．(4分)(多选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490
N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v?t图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)(　　)
AD　
10．(4分)(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　)
A．＋
B．
C.
D．
ACD
11．(4分)(多选)用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C点正上方．若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升机的运动视作水平方向匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平．则(　　)
A．轻绳中的拉力FT＝
B．遥控直升机加速度a＝gtan
β
C．直升机所受的合外力为F合＝
D．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F＝m
AD
12．(4分)静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化的图像如图甲所示．在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10
m/s2.则下列说法错误的是(　　)
A．物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C．物体的质量为6
kg
D．4
s末物体的速度为4
m/s
C　
13．(6分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系．
(1)图乙中符合小刚的实验结果的是________
乙
(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图像可能是乙图中的________；小森同学为得到类似乙图中的A图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a?F图，则图线的斜率k＝________.(用题中给出的字母表示)
[答案]　(1)B　(2)C　
14．(6分)在探究“加速度与力、质量的关系”实验时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上、下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为______________．已知两车质量均为200
g，实验数据如表中所示：
实验次数
小车
拉力F/N
位移s/cm
拉力比F甲/F乙
位移比s甲/s乙
1
甲
0.1
22.3
0.50
0.51
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
0.67
0.67
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
41.0
0.75
0.74
乙
0.4
55.4
分析表中数据可得到结论：___________________________.
该装置中的刹车系统的作用是__________________________．
为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(提出一种方案即可)
[答案]　s＝at2　在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F，说明a∝F　控制两车同时运动和同时停止　调整两木板，平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等)．
15．(10分)如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险．某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型．汽车在公路上行驶到A点时的速度v1＝54
km/h，汽车下坡行驶时受到的合外力为车重的0.05倍，汽车行驶到“避险车道”底端B时的速度v2＝72
km/h.已知避险车道BC与水平面的倾角为30°，汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍．(g取10
m/s2)求：
(1)汽车在公路AB段运动的时间t；
(2)汽车在避险车道上运动的最大位移s.
[答案]　(1)10
s　(2)25
m
16．(10分)一物体沿斜面向上以12
m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v
?t图像如图所示，求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数(g取10
m/s2)．
[答案]　30°　
17．(10分)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡板A以加速度a(aθ)沿斜面匀加速下滑，求：
(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；
(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程．
[答案]　(1)　(2)
18．(10分)如图所示，A、B为水平传送带的两端，质量为m＝4
kg的物体，静止放在传送带的A端，并在与水平方向成37°角的力F＝20
N的力作用下，沿传送带向B端运动，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10
m/s2，则：
(1)当传送带静止时，物体从A到B的运动时间8
s，求A、B间的距离；
(2)当传送带以7.5
m/s的速度顺时针转动时，求物体从A到B运动的时间．
[答案]　(1)16
m　(2)2.55
s