第四章 1牛顿运动定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册检测

第四章
牛顿运动定律测试
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8为单选题，9-12为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招。在这三招中，都应用到我们学过的物理知识。下列说法中正确的是(
　)
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
2.关于力学知识和物理学史,下列说法正确的是(　　)
A.牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位
B.在任何单位制中,牛顿第二定律的公式F=kma中的k都等于1
C.伽利略通过理想斜面实验证明,力是维持物体运动状态的原因
D.牛顿第一定律不可能用实验直接验证
3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是(　
)
A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力作用
B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用
C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零
D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用
4.对牛顿第二定律的理解正确的是(　
)
A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比
B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用
C．加速度的方向总跟合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度不会消失
5.初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体的运动情况为(　　)
A.加速度不变,速度先增大后减小
B.加速度不断增大,速度不断减小
C.加速度不断减小,速度不断增大
D.加速度不变,速度先减小后增大
6.如图所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是（
　）
A．运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
B．运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态
C．运动员在最高点处于平衡状态
D．运动员在下降过程中处于超重状态
7.设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是（
）
A.
继续做匀速运动
B.
变为做匀加速运动
C.
变为做匀减速运动
D.
变为做变加速运动
8.如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中(
　)
A．水继续以相同的速度从小孔中喷出
B．水不再从小孔喷出
C．水将以更大的速度喷出
D．水将以较小的速度喷出
9.如图所示,自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（
）
A.加速度先变小后变大
B.加速度一直变大
C.速度先变大后变小
D.速度一直变小
D.轻绳b与轻绳c对小球2产生的合力竖直向上
10.关于伽利略的两个斜面实验，外推法研究自由落体运动的示意图（a）和理想斜面实验的示意图（b）,下面说法中正确的是（
）
A.
伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B.
伽利略在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C.
伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动
D.
伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因
11.如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上。当小车的加速度增大时（
）
A.M所受的静摩擦力增大
B.M对车厢的作用力增大
C.M仍相对车厢静止
D.M受到的合外力为零
12.如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（
）
A.加速下降
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降
二、填空题（每空2分，共20分）
13.在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，采用如图a所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除
的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
(2)实验中由于绳对小车的拉力
(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是
(填写相应序号)
①M＝200
g，m＝40
g、60
g、80
g、100
g、120
g、140
g
②M＝200
g，m＝30
g、35
g、40
g、45
g、50
g、55
g
③M＝400
g，m＝20
g、40
g、60
g、80
g、100
g、120
g
④M＝400
g，m＝10
g、15
g、20
g、25
g、30
g、35
g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与
1/M
的图象。
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验，即保持小车质量M不变，改变重物质量m，测出了相应的加速度a.正确操作后，他们根据各自测得的实验数据画出了如图b所示的a－F图象．他们得到的图象不同，其原因是他们选取的
不同，但他们得到了相同的结论，此结论是：
。
14.某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）下列做法正确的是
(填字母代号)
A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量
木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图
1
所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为
m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图2可知，
m甲
m乙
，μ甲
μ乙
。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、计算题（本题共3个小题，15题16题10分、17题12分，共32分）
15.如图所示，质量为40
kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为200
N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，经过2
s撤去拉力F，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20。g取10
m/s2，cos
37°＝0.8，sin
37°＝0.6。求：(1)刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小；(2)撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离s。
16.如图所示，放置在水平面上物块A，受一个水平方向成37°斜向上拉力F的作用，若F的值在10N-50N之间时，才能使物块A始终维持在水平面上运动．
（1）试求物块A的质量m、物块和水平面间的滑动摩擦系数μ；
（2）若静止物块A受到斜向上37°拉力,力F作用时间t=2s后撤去,求物块A沿水平面上运动总位移？
17.质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求：
（1）木块对铁箱的压力；
（2）水平拉力F的大小；
（3）缓慢减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？
第四章
牛顿运动定律测试
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8为单选题，9-12为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.“严禁超重，严禁超速，严禁酒后驾驶”是阻止马路车祸的有力三招。在这三招中，都应用到我们学过的物理知识。下列说法中正确的是(　D　)
A．“严禁超速”是为了减小汽车的惯性
B．“严禁超重”是为了控制汽车司机的反应时间
C．“严禁酒后驾驶”是为了减小汽车的惯性
D．汽车超重会增大汽车的惯性
2.关于力学知识和物理学史,下列说法正确的是(　D　)
A.牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位
B.在任何单位制中,牛顿第二定律的公式F=kma中的k都等于1
C.伽利略通过理想斜面实验证明,力是维持物体运动状态的原因
D.牛顿第一定律不可能用实验直接验证
3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是(　A
)
A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力作用
B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用
C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零
D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用
4.对牛顿第二定律的理解正确的是(　C
)
A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比
B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用
C．加速度的方向总跟合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度不会消失
5.初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体的运动情况为(　C　)
A.加速度不变,速度先增大后减小
B.加速度不断增大,速度不断减小
C.加速度不断减小,速度不断增大
D.加速度不变,速度先减小后增大
6.如图所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是（　B　）
A．运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
B．运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态
C．运动员在最高点处于平衡状态
D．运动员在下降过程中处于超重状态
7.设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是（
D
）
A.
继续做匀速运动
B.
变为做匀加速运动
C.
变为做匀减速运动
D.
变为做变加速运动
8.如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中(　B　)
A．水继续以相同的速度从小孔中喷出
B．水不再从小孔喷出
C．水将以更大的速度喷出
D．水将以较小的速度喷出
9.如图所示,自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（
AC
）
A.加速度先变小后变大
B.加速度一直变大
C.速度先变大后变小
D.速度一直变小
D.轻绳b与轻绳c对小球2产生的合力竖直向上
10.关于伽利略的两个斜面实验，外推法研究自由落体运动的示意图（a）和理想斜面实验的示意图（b）,下面说法中正确的是（
CD
）
A.
伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B.
伽利略在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C.
伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动
D.
伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因
11.如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上。当小车的加速度增大时（
BC
）
A.M所受的静摩擦力增大
B.M对车厢的作用力增大
C.M仍相对车厢静止
D.M受到的合外力为零
12.如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（
BD
）
A.加速下降
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降
二、填空题（每空2分，共20分）
13.在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，采用如图a所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除
木板对小车的摩擦力
的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
(2)实验中由于绳对小车的拉力
小于
(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是
④
(填写相应序号)
①M＝200
g，m＝40
g、60
g、80
g、100
g、120
g、140
g
②M＝200
g，m＝30
g、35
g、40
g、45
g、50
g、55
g
③M＝400
g，m＝20
g、40
g、60
g、80
g、100
g、120
g
④M＝400
g，m＝10
g、15
g、20
g、25
g、30
g、35
g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与
1/M
的图象。
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验，即保持小车质量M不变，改变重物质量m，测出了相应的加速度a.正确操作后，他们根据各自测得的实验数据画出了如图b所示的a－F图象．他们得到的图象不同，其原因是他们选取的
小车的质量
不同，但他们得到了相同的结论，此结论是：
当质量一定时，加速度与合外力成正比
。
14.某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）下列做法正确的是
AD
(填字母代号)
A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量
远小于
木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图
1
所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为
m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图2可知，
m甲
小于m乙
，μ甲
大于
μ乙
。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、计算题（本题共3个小题，15题16题10分、17题12分，共32分）
15.如图所示，质量为40
kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为200
N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，经过2
s撤去拉力F，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20.g取10
m/s2，cos
37°＝0.8，sin
37°＝0.6。求：(1)刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小；(2)撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离s.
【答案】(1)5.2
m/s　(2)6.76
m?
【解析】(1)对雪橇，竖直方向：
N1＋Fsin
37°＝mg，①
且f1＝μN1，②
由牛顿第二定律：
Fcos
37°－f1＝ma1，③
由运动学公式：v＝a1t1，④
联立①②③④，解得v＝5.2
m/s.
(2)撤去拉力后，雪橇的加速度a2＝μg
根据－v2＝－2a2s，解得s＝6.76
m.
16.如图所示，放置在水平面上物块A，受一个水平方向成37°斜向上拉力F的作用，若F的值在10N-50N之间时，才能使物块A始终维持在水平面上运动．
（1）试求物块A的质量m、物块和水平面间的滑动摩擦系数μ．
（2）若静止物块A受到斜向上37°拉力,力F作用时间t=2s后撤去,求物块A沿水平面上运动总位移？
【答案】（1）m＝3kg，
（2）
【解析】（1）当力F的水平分力小于摩擦力或者垂直分力大于重力时，物体就不能维持在长木板上运动，
则有：F1cosα＝μ(mg?F1sinα)
，F2sinα＝mg
解得：m＝3kg，
（2）物块A开始做匀加速直线运动，加速度为a1，则
，
,
综合上式解得：
根据：，，解得，
撤去F后物块A做匀减速运动，加速度大小为a2，则：，解得
根据：
解得：
物块A沿水平面上运动总位移：
16.质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求：
（1）木块对铁箱的压力；
（2）水平拉力F的大小；
（3）缓慢减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？
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