2020—2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律习题及答案

2020—2021人教物理必修一第4章
牛顿运动定律习题及答案
人教必修一第四章
牛顿运动定律
1、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是(　　)
A．悬浮在空中不动
B．速度逐渐减小
C．保持一定速度向下做匀速直线运动
D．无法判断
2、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是(　　)
A．物体在任何情况下都有惯性
B．物体只有在运动时才有惯性
C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动
3、如图所示，质量m＝10
kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20
N的作用，取g＝10
m/s2，则物体的加速度是(　　)
A．0　　　　　　　
B．4
m/s2，水平向右
C．4
m/s2，水平向左
D．2
m/s2，水平向右
4、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组(　　)
A．米尺、弹簧测力计、秒表
B．米尺、弹簧测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
5、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsin
θ，应涉及下列哪些知识(　　)
①力的合成与分解；②物体的平衡条件；③牛顿第三定律；④牛顿第一定律．
A．①②　
B．①③
C．②③④
D．①②③
6、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)
A.＋mg
B.－mg
C.＋mg
D.－mg
7、如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上．平面AB与水平面的夹角为30°.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为(　　)
A．
B．48mg
C．49mg
D．98mg
8、人从行驶的汽车上跳下来后容易(　　)
A．向汽车行驶的方向跌倒
B．向汽车行驶的反方向跌倒
C．向车右侧方向跌倒
D．向车左侧方向跌倒
9、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70
kg的乘员具有的加速度大小约为6
m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近(　　)
A．100
N　
B．400
N
C．800
N　　　D．1
000
N
10、(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位(　　)
A．力的单位N　　
B．压强的单位Pa
C．长度的单位m
D．加速度的单位m/s2
11、　(双选)如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是(　　)
A．m给M向左的摩擦力
B．M给m向左的摩擦力
C．地面对M的摩擦力向右
D．地面对M无摩擦力作用
12、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2
、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则(　　)
A．t1B．t1>t2>t3
C．t3>t1>t2
D．t1＝t2＝t3
13、共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是(　　)
A．其中四个力的合力与第五个力等大反向
B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向
C．五个力合力为零
D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡
14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？
15、一个原来静止的物体，质量是700
g，在1.4
N的合力作用下，0.5
min内通过的路程为多少？
2020—2021人教物理必修一第4章
牛顿运动定律习题及答案
人教必修一第四章
牛顿运动定律
1、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是(　　)
A．悬浮在空中不动
B．速度逐渐减小
C．保持一定速度向下做匀速直线运动
D．无法判断
C　[物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间的速度向下做匀速直线运动，故选项C正确．]
2、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是(　　)
A．物体在任何情况下都有惯性
B．物体只有在运动时才有惯性
C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动
【答案】A　[惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，A正确，B错误；由惯性定律可知，当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动，C、D错误．]
3、如图所示，质量m＝10
kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20
N的作用，取g＝10
m/s2，则物体的加速度是(　　)
A．0　　　　　　　
B．4
m/s2，水平向右
C．4
m/s2，水平向左
D．2
m/s2，水平向右
【答案】C　[物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．
推力大小为F＝20
N，
滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μmg＝0.2×10×10
N＝20
N
所以合力大小为F合＝F＋Ff＝20
N＋20
N＝40
N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝＝
m/s2＝4
m/s2，方向水平向左．选项C正确．]
4、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组(　　)
A．米尺、弹簧测力计、秒表
B．米尺、弹簧测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
【答案】D　[据单位制可知，在国际单位制中三个力学的基本物理量分别为长度、质量、时间，长度用米尺测量，质量用天平测量，时间用秒表测量，故D选项正确．]
5、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，为了说明它对斜面的摩擦力大小等于mgsin
θ，应涉及下列哪些知识(　　)
①力的合成与分解；②物体的平衡条件；③牛顿第三定律；④牛顿第一定律．
A．①②　
B．①③
C．②③④
D．①②③
D　[物体受竖直向下的重力mg，平行于斜面向上的摩擦力Ff和垂直于斜面向上的支持力FN，将重力沿斜面和垂直斜面正交分解，则在沿斜面方向和垂直于斜面方向上分别满足二力平衡，则Ff＝mgsin
θ，根据牛顿第三定律可知，它对斜面的摩擦力大小等于mgsin
θ，选项D正确．]
6、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)
A.＋mg
B.－mg
C.＋mg
D.－mg
【答案】A　[设高空作业人员自由下落h时的速度为v，则v2＝2gh，得v＝，设安全带对人的平均作用力为F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma，又v＝at，解得F＝＋mg.]
7、如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上．平面AB与水平面的夹角为30°.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为(　　)
A．
B．48mg
C．49mg
D．98mg
【答案】C　[以第3个到第100个这98个小球的整体为研究对象，这个整体受到三个力的作用，即重力、斜面的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力，由于整体处于平衡状态，那么沿斜面方向的受力应平衡，所以有F23＝98mgsin
30°＝49mg，故C选项正确．]
8、人从行驶的汽车上跳下来后容易(　　)
A．向汽车行驶的方向跌倒
B．向汽车行驶的反方向跌倒
C．向车右侧方向跌倒
D．向车左侧方向跌倒
【答案】A　[人从车上跳下来后，脚与地面接触，因摩擦而停止运动，而身体由于惯性继续向前运动，故容易向车行驶的方向跌倒．]
9、随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要．在行车过程中规定必须要使用安全带．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量为70
kg的乘员具有的加速度大小约为6
m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近(　　)
A．100
N　
B．400
N
C．800
N　　　D．1
000
N
【答案】B　[根据牛顿第二定律：F＝ma＝70×6
N＝420
N，B正确．]
10、(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位(　　)
A．力的单位N　　
B．压强的单位Pa
C．长度的单位m
D．加速度的单位m/s2
【答案】ABD　[题目所给单位均为力学单位，在力学中只取质量、长度、时间的单位为基本单位，除这三个单位以外的单位，均为导出单位．]
11、　(双选)如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是(　　)
A．m给M向左的摩擦力
B．M给m向左的摩擦力
C．地面对M的摩擦力向右
D．地面对M无摩擦力作用
AD　[对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向左的弹力和M对m向右的摩擦力，根据作用力与反作用力的关系，则m对M的摩擦力向左，A正确，B错误；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用，C错误，D正确．故选A、D.]
12、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2
、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则(　　)
A．t1B．t1>t2>t3
C．t3>t1>t2
D．t1＝t2＝t3
【答案】D　[小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mgcos
θ＝ma.
①
设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移为
x＝2Rcos
θ.
②
由运动学公式得x＝at2.
③
由①②③联立解得t＝2.
小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1＝t2＝t3.]
13、共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是(　　)
A．其中四个力的合力与第五个力等大反向
B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向
C．五个力合力为零
D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡
D　[共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C正确．任意三个力或四个力的合力与其余的两个力或第五个力一定等大反向，A、B正确．而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．]
14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？
[解析]　首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．
[答案]　见解析
15、一个原来静止的物体，质量是700
g，在1.4
N的合力作用下，0.5
min内通过的路程为多少？
[解析]　物体的质量m＝700
g＝0.7
kg，时间t＝0.5
min＝30
s.
由牛顿第二定律和运动学公式得：
a＝＝
m/s2＝2
m/s2
x＝at2＝×2×302
m＝900
m.
[答案]　900
m