人教版必修1高一物理单元练习卷：第四章 牛顿运动定律

第四章
牛顿运动定律
一、选择题(1～6为单选每小题4分，7～10为多选每小题5分，共44分)
1．如图所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的v－t图象是(　
　)
2.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　
　)
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
3．质量m0＝30
kg、长L＝1
m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数μ1＝0.15.将质量m＝10
kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4
m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示)．小木块与木板面的动摩擦因数μ2＝0.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10
m/s2)．则以下判断中正确的是(　
　)
A．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板
B．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板
C．木板一定静止不动，小木块能滑出木板
D．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板
4．关于惯性的大小，下列叙述正确的是(　
　)
A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大
B．两个质量相同的物体，不管速度大小，它们的惯性的大小一定相同
C．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大
D．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小
5．一物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(　
　)
A．物体的速度在某一时刻等于零，则该时刻物体一定处于平衡状态
B．该物体相对于另一物体保持静止时，该物体一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体可能处于平衡状态
6.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为(　
　)
A．L＋
B．L＋
C．L＋
D．L＋
7．关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是(　
　)
A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关
B．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关
C．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零
8.如图所示，100个大小相同、质量均为M的光滑小球，静止放置于两个相互垂直挡板上，平面AB与水平面夹角为30°，则(　
　)
A．第1个小球受4个力作用
B．第8个小球受力个数可能小于4
C．斜面对第31个小球的支持力为
D．第5个小球对第4个小球的作用力为48Mg
9．如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲－起立的动作时记录的力随时间变化的图线．由图线可知(　
　)
A．该同学体重约为650
N
B．该同学做了两次下蹲－起立的动作
C．该同学做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2
s起立
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
10．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是(　
　)
A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B．图中A点值即为物体的重力值
C．物体向上运动的加速度和力F成正比
D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度
二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分)
11．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50
Hz.
(1)该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图1所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0
mm、12.0
mm、14.0
mm、16.0
mm、18.0
mm，则打E点时小车的速度为
m/s，小车的加速度为
m/s2；
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持
不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持
不变；
(3)该同学通过数据的处理作出了a－F图象，如图2所示，则图中直线不过原点的原因可能是
．
12．某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码的总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10
m/s2.
(1)为测量滑块的加速度a，需测出它在A、B间运动的位移与时间，计算a的运动学公式是a＝.
(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为
a＝m－μg
他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的
保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于
．
(3)实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ＝
(取两位有效数字)．
三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)
13.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g取10
m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小；
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
14.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(a(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．
15．如图所示，将质量m＝0.1
kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间的动摩擦因数为μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4
m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10
m/s2)
16.如图所示，长L＝1.5
m、高h＝0.45
m、质量M＝10
kg的长方体木箱，在水平地面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3.6
m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50
N，并同时将一个质量m＝1
kg的小球轻放在距木箱右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g＝10
m/s2.求：
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；
(2)小球放在P点后，木箱向右运动的最大位移；
(3)小球离开木箱时木箱的速度．
第四章
牛顿运动定律
一、选择题(1～6为单选每小题4分，7～10为多选每小题5分，共44分)
1．如图所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的v－t图象是(　A　)
2.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　D　)
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
3．质量m0＝30
kg、长L＝1
m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数μ1＝0.15.将质量m＝10
kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4
m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示)．小木块与木板面的动摩擦因数μ2＝0.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10
m/s2)．则以下判断中正确的是(　C　)
A．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板
B．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板
C．木板一定静止不动，小木块能滑出木板
D．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板
4．关于惯性的大小，下列叙述正确的是(　B　)
A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大
B．两个质量相同的物体，不管速度大小，它们的惯性的大小一定相同
C．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大
D．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小
5．一物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(　C　)
A．物体的速度在某一时刻等于零，则该时刻物体一定处于平衡状态
B．该物体相对于另一物体保持静止时，该物体一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体可能处于平衡状态
6.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为(　A　)
A．L＋
B．L＋
C．L＋
D．L＋
7．关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是(　AB　)
A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关
B．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关
C．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零
8.如图所示，100个大小相同、质量均为M的光滑小球，静止放置于两个相互垂直挡板上，平面AB与水平面夹角为30°，则(　AD　)
A．第1个小球受4个力作用
B．第8个小球受力个数可能小于4
C．斜面对第31个小球的支持力为
D．第5个小球对第4个小球的作用力为48Mg
9．如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲－起立的动作时记录的力随时间变化的图线．由图线可知(　AC　)
A．该同学体重约为650
N
B．该同学做了两次下蹲－起立的动作
C．该同学做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2
s起立
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
10．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是(　ABD　)
A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B．图中A点值即为物体的重力值
C．物体向上运动的加速度和力F成正比
D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度
二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分)
11．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50
Hz.
(1)该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图1所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0
mm、12.0
mm、14.0
mm、16.0
mm、18.0
mm，则打E点时小车的速度为0.85
m/s，小车的加速度为5.0
m/s2；
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力F(砂和砂桶的总质量)不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车质量M不变；
(3)该同学通过数据的处理作出了a－F图象，如图2所示，则图中直线不过原点的原因可能是平衡摩擦力过度．
12．某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码的总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10
m/s2.
(1)为测量滑块的加速度a，需测出它在A、B间运动的位移与时间，计算a的运动学公式是a＝.
(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为
a＝m－μg
他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的m＋m′保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上．
(3)实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ＝0.23(取两位有效数字)．
三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)
13.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g取10
m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小；
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
答案：(1)6
m/s2　(2)2
m/s2
14.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(a(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)
15．如图所示，将质量m＝0.1
kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间的动摩擦因数为μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4
m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10
m/s2)
答案：1
N或9
N
16.如图所示，长L＝1.5
m、高h＝0.45
m、质量M＝10
kg的长方体木箱，在水平地面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3.6
m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50
N，并同时将一个质量m＝1
kg的小球轻放在距木箱右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g＝10
m/s2.求：
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；
(2)小球放在P点后，木箱向右运动的最大位移；
(3)小球离开木箱时木箱的速度．
答案：(1)0.3
s　(2)0.9
m　(3)2.8
m/s　方向向左