2020—2021物理人教必修一第四章 牛顿运动定律Word练习及答案

2020—2021物理人教必修一第四章
牛顿运动定律Word练习及答案
人教必修一第四章
牛顿运动定律
1、打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉．下列判断正确的是(　　)
A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
2、如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
3、(双选)如图所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落．在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大
B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上
C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小
D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大
4、一物体在2
N的外力作用下，产生10
cm/s2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简捷而又规范的是(　　)
A．m＝＝
kg＝0.2
kg
B．m＝＝＝20
＝20
kg
C．m＝＝＝20
kg
D．m＝＝
kg＝20
kg
5、如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是(　　)
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的方向总是相反的
C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
6、某同学在家中玩用手指支撑盘子的游戏，如图所示，设该盘子的质量为m，手指与盘子之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是(　　)
A．若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则手对盘子有水平向左的静摩擦力
B．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为mg
C．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为
D．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速度最大为μg
7、如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin
37°＝0.6)，则等于(　　)
A．　　　　B．　　　　C．　　　　D．
8、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　)
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向左加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
9、一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4
cm，再将重物向下拉1
cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是(g取10
m/s2)(　　)
A．2.5
m/s2　　　
B．7.5
m/s2
C．10
m/s2
D．12.5
m/s2
10、关于物理量的单位，下列说法中正确的是(　　)
A．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位
B．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值
C．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式
D．物理量的单位均可以互相导出
11、如图所示，小车在水平地面上做匀速运动．以下几对力中属于相互作用力的是(　　)
A．小车的重力和水平面的支持力
B．推力F和小车受到的摩擦力
C．小车受到的支持力和小车对水平面的压力
D．小车的重力和小车对水平面的压力
12、(双选)一质量为m的雨滴在下落过程中，加速度越来越小，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．雨滴受到的阻力恒定
B．雨滴受到的阻力越来越大
C．雨滴受到的阻力越来越小
D．雨滴先做变加速运动，再做匀速运动
13、体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为(　　)
A．mg　　B．
C．
D．
14、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．
(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于____________________________________________________.
15、一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1
000
kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以2
m/s2的加速度匀加速前进时，
(1)雪橇受到的摩擦力是多大？
(2)马的拉力是多大？(g取10
m/s2)
16、某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系．如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，弹簧测力计的示数为F1，在圆盘测力计的托盘上放有盛水的烧杯，圆盘测力计的示数为F2；再把铁球浸没在水中(水未溢出)，如图乙所示，弹簧测力计的示数为F3，圆盘测力计的示数为F4.
甲　　　　　　　　　乙
(1)请你分析弹簧测力计示数的变化，即有F3________(选填“>”“＝”或“<”)F1.
(2)铁球对水的作用力大小为________，水对铁球的作用力大小为________，若两者相等，就说明了作用力与反作用力大小相等．
2020—2021物理人教必修一第四章
牛顿运动定律练习及参考答案
人教必修一第四章
牛顿运动定律
1、打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉．下列判断正确的是(　　)
A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
D　[惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、飞行时间和距离等因素无关，故A、B、C错误，D正确．]
2、如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　　)
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则的曲线
D．抛物线
【答案】B　[由于小球处在物体M上，接触面光滑，在M滑下过程中，由于小球水平方向上不受外力作用，该方向上运动状态不会改变，原来静止，则下滑过程中，小球在水平方向上没有位移，故B正确．]
3、(双选)如图所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落．在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大
B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上
C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小
D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大
【答案】CD　[运动员的加速度大小决定于运动员受到的合外力．从接触跳床到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时运动员速度增大，所以当运动员所受弹力和重力大小相等时运动员速度最大．]
4、一物体在2
N的外力作用下，产生10
cm/s2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简捷而又规范的是(　　)
A．m＝＝
kg＝0.2
kg
B．m＝＝＝20
＝20
kg
C．m＝＝＝20
kg
D．m＝＝
kg＝20
kg
【答案】D　[物理计算中，在进行数量运算的同时，也要注意单位运算．带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确；也可以把题中已知量的单位都用国际单位制单位表示，计算的结果就用国际单位制单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在结果后面写出正确单位即可．在备选的四个选项中，A、C均错，B项解题过程正确，但不简捷，只有D项中单位运用正确，且过程简捷、规范．故选D.]
5、如图所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是(　　)
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的方向总是相反的
C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
B　[图象中的两条图线对应的纵坐标大小相等、符号相反，故A错误，B正确；作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，C错误；在任何情况下，两物体之间的作用力和反作用力都遵守牛顿第三定律，D错误．]
6、某同学在家中玩用手指支撑盘子的游戏，如图所示，设该盘子的质量为m，手指与盘子之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是(　　)
A．若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则手对盘子有水平向左的静摩擦力
B．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为mg
C．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为
D．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速度最大为μg
【答案】D　[若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则盘子水平方向受合力为零，则手对盘子没有静摩擦力作用，选项A错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子有竖直向上的支持力mg和水平向右的静摩擦力，因加速度未知，不能确定静摩擦力大小，选项B、C错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，静摩擦力最大时加速度最大，则μmg＝mam，解得am＝μg，则加速度最大为μg，选项D正确．]
7、如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin
37°＝0.6)，则等于(　　)
A．　　　　B．　　　　C．　　　　D．
A　[由平衡条件，对左图列方程2kx1cos
37°＝mg，(L＋x1)sin
37°＝L，对右图列方程2kx2cos
53°＝Mg，(L＋x2)sin
53°＝L，联立解得＝，选项A正确．]
8、(双选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯．若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是(　　)
A．高铁匀速向左运动
B．高铁可能突然向左加速运动
C．高铁可能突然向左减速运动
D．高铁可能突然向右减速运动
【答案】BD　[若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，水不会从纸杯中洒出，A错误；高铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，B正确；高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水向左洒出，C错误；高铁突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向右的速度小于水向右的速度，水向右洒出，D正确．]
9、一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4
cm，再将重物向下拉1
cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是(g取10
m/s2)(　　)
A．2.5
m/s2　　　
B．7.5
m/s2
C．10
m/s2
D．12.5
m/s2
【答案】A　[弹簧伸长量为4
cm时，重物处于平衡状态，故mg＝kΔx1；再将重物向下拉1
cm，则弹簧的伸长量变为Δx2＝5
cm，在重物被释放瞬间，由牛顿第二定律可得kΔx2－mg＝ma；由以上两式解得a＝2.5
m/s2，故选项A正确．]
10、关于物理量的单位，下列说法中正确的是(　　)
A．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位
B．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值
C．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式
D．物理量的单位均可以互相导出
【答案】C　[任何物理量都有单位，但单位并不一定唯一，物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出．]
11、如图所示，小车在水平地面上做匀速运动．以下几对力中属于相互作用力的是(　　)
A．小车的重力和水平面的支持力
B．推力F和小车受到的摩擦力
C．小车受到的支持力和小车对水平面的压力
D．小车的重力和小车对水平面的压力
C　[小车的重力和水平面的支持力不是两个物体之间的相互作用，不是一对作用力与反作用力，故A错误；推力F和小车受到的摩擦力都作用在小车上，不是一对作用力与反作用力，故B错误；小车受到的支持力和小车对水平面的压力是小车与地面之间的相互作用，故C正确；小车的重力和小车对水平面的压力不是两个物体之间的相互作用，不是一对作用力与反作用力，故D错误．]
12、(双选)一质量为m的雨滴在下落过程中，加速度越来越小，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．雨滴受到的阻力恒定
B．雨滴受到的阻力越来越大
C．雨滴受到的阻力越来越小
D．雨滴先做变加速运动，再做匀速运动
【答案】BD　[由mg－Ff＝ma，可知若加速度越来越小，则阻力越来越大，故选项B正确，A、C错误；加速度发生变化，就叫变加速运动，故选项D正确．]
13、体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为(　　)
A．mg　　B．
C．
D．
C　[以任意一只篮球为研究对象．分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α.
由几何知识得：
cos
α＝eq
\f(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))),\f(D,2))＝
根据平衡条件得：2Ncos
α＝mg
解得：N＝
则得篮球对球架的压力大小为：
N′＝N＝.故选C.]
14、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____________________________(填写序号即可)．
(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于______________________________________________________________________________________________________.
[解析]　本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论．针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实．
[答案]　(1)②③①④　(2)可靠的实验事实
15、一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1
000
kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以2
m/s2的加速度匀加速前进时，
(1)雪橇受到的摩擦力是多大？
(2)马的拉力是多大？(g取10
m/s2)
[解析]　(1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即Ff＝μFN＝μmg＝0.02×1
000×10
N＝200
N.
(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得F－Ff＝ma，所以，拉力F＝ma＋Ff＝1
000×2
N＋200
N＝2
200
N.
[答案]　(1)200
N　(2)2
200
N
16、某研究性学习小组利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的大小关系．如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，弹簧测力计的示数为F1，在圆盘测力计的托盘上放有盛水的烧杯，圆盘测力计的示数为F2；再把铁球浸没在水中(水未溢出)，如图乙所示，弹簧测力计的示数为F3，圆盘测力计的示数为F4.
甲　　　　　　　　　乙
(1)请你分析弹簧测力计示数的变化，即有F3________(选填“>”“＝”或“<”)F1.
(2)铁球对水的作用力大小为________，水对铁球的作用力大小为________，若两者相等，就说明了作用力与反作用力大小相等．
[解析]　(1)图乙中铁球受到浮力的作用，浮力向上，则弹力减小，故F3(2)对烧杯中的水分析可知，由于烧杯中的水受到铁球的反作用力，则示数增加，由弹簧测力计的示数变化可知，铁球对水的作用力大小为F1－F3；
对铁球分析可知，铁球受到的浮力为F1－F3；
水对铁球的作用力大小为F4－F2，若F1－F3＝F4－F2，则可以证明作用力与反作用力大小相等．
[答案]　(1)<　(2)F1－F3　F4－F2