【新教材】粤教版（2019）高一物理必修第一册4.牛顿运动定律试卷 有知识点总结与答案

第四章
牛顿运动定律
1．牛顿第一定律（惯性定律）
（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（2）说明：
①该定律指明了物体保持原有状态（匀速直线运动状态或静止状态）的条件是物体不受外力或所受外力的合力为零。（引申：若物体在某方向上不受外力或所受外力的合力为零，则该方向的运动状态保持不变。）
②该定律揭示了惯性是物体的固有属性。
③“迫使”揭示了加重的动力学含义：力是改变物体运动状态的原因，力是产生加速度的原因，维持物体运动靠的不是力而是惯性。
2．牛顿第二定律（是动力学的核心内容）
（1）内容：物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
（2）表达式：
注：该表达式成立的条件是式中各物理量必须取国际单位制单位。
（3）对牛顿第二定律的理解：
F、m、a是对于同一个物体而言的——同体性
a的方向与F的方向相同（与速度方向无关）——矢量性
每个力各自独立地使物体产生一个加速度——独立性
3．牛顿第三定律
（1）内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
（2）表达式：
（3）说明：
①同时性：作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们没有时间上的先后顺序。
②相互性：相互作用的两个力互为作用力和反作用力，谁叫作用力都可以。
归结为：等值、反向、共线、异物、同时、同性、效果独立
作用力、反作用力与平衡力
（1）联系：两个力等值、反向、共线。
（2）区别：①一对作用力与反作用力连施力物带受力物一共涉及到两个物体，而一对平衡力涉及到三个物体（两个施力物体、一个受力物体）。
②作用力与反作用力性质一定相同，而一对平衡力可以是性质不同的两个力。
③作用力与反作用力一定同生、同变、同灭，而一对平衡力中一个力的变化不一定引起另一个力的变化。
④一对平衡力作用在物体上的效果是使物体平衡，而作用力与反作用力各自产生各自的效果。
解题思路：已知运动情况，求受力情况
由运动学公式求出a，然后根据正交分解法求未知量
已知受力情况，求运动情况
由正交分解法求出a，然后根据运动学公式求未知量
◆应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1.明确研究对象和研究过程
2.画图分析研究对象的受力和运动情况（画图很重要，要养成习惯）
3.进行必要的力的合成和分解（正交分解法）,
注意选定正方向
4.根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解
5.对解的合理性进行讨论
牢记常用模型、结论
◆放在与水平方向成θ角的斜面上的物体，若给物体一定的初速度
①
当μ＝tanθ时,
物体沿斜面匀速下滑；
②
当μ＞tanθ（μmgcosθ＞mgsinθ）时,
物体沿斜面减速下滑；
③
当μ＜tanθ（μmgcosθ＜mgsinθ）时,
物体沿斜面加速下滑。?
◆连结体：两个(或两个以上)物体相互连结参与运动的系统。
内力与外力：连结体间的相互作用力叫内力；外部对连结体的作用力叫外力。
已知外力求内力——先整体后隔离
已知内力求外力——先隔离后整体
隔离法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿运动定律列式，并要注意标明各物体的加速度方向，找到各物体之间的速度制约关系。
整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究，若连结体内各物体的加速度虽不相同(主要指大小不同)，但不需求系统内物体间的相互作用力时，可利用
Fx=m1a1x+m2a2x+…
Fy=m1a1y+m2a2y+…
◆发生超重、失重时，重力不变，视重改变
超重有向上的加速度，视重大于重力
失重有向下的加速度，视重小于重力
牛顿运动定律
第一部分
选择题（共40分）
一、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，1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有两个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1．下面单位中是国际单位制中的基本单位的是
（
）
A．kg
Pa
m
B．N
s
m
C．摩尔
开尔文
安培
D．牛顿
秒
千克
2.
下列对运动的认识不正确的是（
）
A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动
D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
3．一质量为m的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为（g为重力加速度）。人对电梯底部的压力大小为
（
）
A．
B．2mg
C．mg
D．
4．一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm．再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是
（g=10
m/s2）
（
）
A．2.5
m/s2
B．7.5
m/s2
C．10
m/s2
D．12.5
m/s2
5．如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F
、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则
（
）
A．a
变大
B．不变
C．a变小
D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势
6．如图所示，两物体A和B，质量分别为，m1和m2，相互接触放在光滑水平面上．对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于
（
）
A．
B．
C．
D．
7．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是
（
）
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
8．在升降机内，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20％，于是他做出了下列判断中正确的是
（
）
A．升降机以0.8g的加速度加速上升
B．升降机以0.2g的加速度加速下降
C．升降机以0.2g的加速度减速上升
D．升降机以0.8g的加速度减速下降
9．升降机中站着一个人，在升降机竖直减速上升的过程中，以下说法中正确的是(
)
A．人对地板的压力将增大
B．地板对人的支持力将减小
C．人所受到的重力将减小
D．人所受到的重力保持不变
10．如图所示，小球用两根轻质橡皮条悬吊着，且AO呈水平，BO跟竖直方向的夹角为θ。那么在剪断某一根橡皮条的瞬间，小球的加速度情况是(
)
A．不管剪断哪一根，小球加速度均是零
B．剪断AO瞬间，小球加速度大小a=gtanθ
C．剪断BO瞬间，小球加速度大小a=gcosθ
D．剪断BO瞬间，小球加速度大小a=g／cosθ
第二部分
非选择题（共60分）
二、本题共7小题，共60分。按题目要求做答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和
11．（6分）如图所示，为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，他使用的实验器材仅限于①倾角固定的斜面(倾角未知)、②木块、③秒表、④米尺
实验中应记录的数据是___________；
计算动摩擦因数的公式是μ=___________；
为了减小测量误差，可采用的办法是___________。
12．（6分）用30N的水平力F拉一个静止在光滑的水平面上的质量m＝20kg的物体，力F作用3s后消失，则第2s末物体的加速度大小为________m/s2，第5s末该物体的速度大小为_________m/s。
13．在汽车中悬挂一小球，当汽车在作匀变速运动时，悬线不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向夹角为θ时，汽车的加速度有为
，汽车可能的运动情况
14．（6分）如图所示，是一辆汽车在两站间行驶的速度图像。
汽车所受到的阻力大小为f＝2000N不变，且BC段的牵引力为零，已知汽车的质量为m＝4000kg，则汽车在BC段的加速度大小为_________m/s2,OA段汽车的牵引力大小为__________N。
15．（8分）如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线运动，且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。
16.（8分）一质量为m=40kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。
17．一水平的传送带AB长为20m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则把该物体由静止放到传送带的A端开始，运动到B端所需的时间是多少？
18．物体质量m
=
6kg，在水平地面上受到与水平面成370角斜向上的拉力F
=
20N作用，物体以10m/s的速度作匀速直线运动，求力F撤去后物体还能运动多远？
力和运动
答案
1-6
CADAAB
7_10
BC/BC/BD/BD
11．L、d、h、t，μ=，多次测量求平均值
解析：使木板沿斜面由静止开始加速下滑，用秒表测出木块沿斜面运动的时间t，用米尺测出h、d，由式子L=可得结果。
12．1.5m/s,4.5m/s
13:
a
=
gtanθ
物体向右做匀加速；物体向左做匀减速
14．0．5m/s2,6
15．解：设两物块一起运动的加速度为a,则有
F1-F2=（m1+m2）a
根据牛顿第二定律，对m1：F1-T=m1a
解得：T=
16．解：由图可知，在t＝0到t1＝2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动。设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1，电梯及小孩的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得：
　　　
　f1－mg＝ma1
①
在这段时间内电梯上升的高度
h1＝
②
在t1到t＝t2＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻的电梯的速度，即
v1＝a1t1
③
在这段时间内电梯上升的高度
h1＝v1t2
④
在t2到t＝t3＝6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做减速上升运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得：
mg－f2＝ma2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑤
在这段时间内电梯上升的高度　
h3＝　　　　　　　
⑥
电梯上升的总高度
h＝h1＋h2+h3
⑦
由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得
h＝9m
⑧
本题考查牛顿第二定律和运动学知识，求解时要特别注意分析图象与运动过程的对应关系，也要求考生从图象提取信息的能力。
17．Μmg
=
ma
a
=
μg
=
1m/s2
t1
=
v/a
=2s
x1
=
at2/2
=
2m
x2
=
x—x1=20m—2m=18m
t2
=
x2/v
=
9s
t
=
t1+t2
=
11s
18：Fcosθ—μFN
=
0
FN
+
Fsinθ—mg
=
0
μ
=
1/3
a
=
μg
=
10/3
m/s2
x
=
15m
θ
F
A
F
B
m1
m2
θ
10
0
10
20
30
40
t/s
F/N
100
320
400
440
t/s
0
1
2
3
4
6
5
A
B
v
F
A
B
v
Ff
G
G
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