第四章《牛顿运动定律》测试

第四章《牛顿运动定律》单元测试（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分，每题4个选项中，至少有一个正确，将正确选项全部选出，选不全者得2分，有选错者不得分）1.下列有关力学单位制的说法中正确的是()A.在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位B.力学单位制中，选为基本物理量的有长度、力和时间C.在力学单位制中，质量的单位克不是基本单位D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达2.（2010·湖南长郡中学高一）物体静止在光滑的水平桌面上,从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间()A.立即产生加速度，但速度仍然为零B.立即同时产生加速度和速度C.速度和加速度均为零D.立即产生速度，但加速度仍然为零3.一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内爬行，最高只能爬到距碗底竖直距离5R高处的B点，则蚂蚁在B点受到的摩擦力大小为()A.12mgB.32mgC.35mgD.53mg4.如图所示，一个劈形物体M放在固定的粗糙斜面上，上面呈水平，在水平面上放一光滑小球m，将劈形物体由静止释放，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.无规则曲线D.抛物线5.两个用同种材料做成的大小、形状完全一样的实心球A和空心球B,从同一高度在空气中由静止下落时,所受空气阻力各自恒定且两者相同,则()A.球A先落地B.球B先落地C.两球同时落地D.条件不足,无法确定落地的先后6.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零7.某物体在力F1的作用下，产生的加速度是2m/s2,在力F2的作用下，产生的加速度是3m/s2.如果两力同时作用在物体上，产生的加速度大小可能是()A.7m/s2B.6m/s2C.5m/s2D.4m/s28.某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重力为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系如图乙所示.则以下根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2，物块处于失重状态B.从时刻t3到t4，物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼9.(创新题)如图所示，一名消防队员在演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么该消防队员()A.下滑过程中的最大速度为4m/sB.加速与减速过程的时间之比为1∶2C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D.加速与减速过程的位移之比为1∶4导航学校物理必修一13910.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是()A.若小车向左运动，N可能为零B.若小车向左运动，T可能为零C.若小车向右运动，N不可能为零D.若小车向右运动，T不可能为零二、填空题（本题共10分，将答案填在题中横线上）11.在“探究超重与失重的规律”实验中,得到了如图所示的图线.图中的实线所示是某同学利用力传感器悬挂一个砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可以知道该砝码的重力约为N,A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为,处于失重状态的为.三、计算题（本题共4小题，每题10分，共40分，要有明确的计算或分析步骤，只给最后结果不得分，结果中有单位的要写明单位）12.（2010·黑龙江哈师大附中高一）如图所示，A、B两个物体间用能承受最大张力为100N的轻绳相连，mA=4kg，mB=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s2）13.特种部队在训练时，经常用铆枪将形如鹰爪的利钩拖着一根绳索“钉”在某一个结实部位.然后用一个挂钩将人快速滑到对面.下面的问题和上面的情景类似，将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳的长度是OA的两倍.一质量可忽略的动滑轮k，滑轮下悬挂质量为m的重物(如图).设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂在细绳上，求达到平衡时绳所受的拉力是多大?导航学校物理必修一14014.质量m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示.求物体与水平间的动摩擦因数及F的大小.（g=10m/s2）15.如图所示的传送带中，水平部分AB长2m，BC与水平面的夹角为37°，且BC=4m，整条皮带沿图示方向以2m/s的速度运动.现把一个物体轻轻地放在A点上，它将被皮带送到C点，假设在这一过程中物体始终没有离开传送带飞出去.若物体与皮带间的动摩擦因数为0.25.求:（1）分别画出物体在AB、BC上运动时各阶段的受力图；（2）物体从A点被送到C点所用的时间.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）导航学校物理必修一141第7节用牛顿运动定律解决问题(二)参考答案1.D2.D解析:将容器和里面的水看成一个整体,做竖直上抛运动,运动过程中只受重力作用,处于完全失重状态.3.C解析:物体具有向上的加速度时超重，具有向下的加速度时失重.4.D解析：根据题目条件，斜面对物体的作用力应该是斜面对物体的弹力和静摩擦力的合力.物体受到重力、斜面对物体的弹力和静摩擦力作用处于平衡状态，弹力和静摩擦力的合力和重力构成平衡力，所以斜面对物体的作用力方向竖直向上.5.D解析:以A、B、C组成的系统为研究对象,A、C静止,铁片B由静止被吸引做加速上升.则系统的重心加速上升,系统处于超重状态,故轻绳的拉力F(M+m)g,则正确选项为D.6.B解析:判断物体处于失重状态或超重状态的关键是看物体加速度的方向.本题中只有B选项中的运动员始终具有向下的加速度,处于失重状态,其余选项中的运动员均处于平衡状态.7.A解析:由图可知，在t0~t1时间内弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1~t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2~t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0~t1时间内向下加速，t1~t2阶段匀速运动，t2~t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0~t1内超重，不符合题意.8.C解析:因为下落速度不断增大，而阻力f与v2成正比，所以阻力逐渐增大，当f=(M+m)g时，物体开始匀速下落.以箱和物体为整体:(M+m)g-f=(M+m)a,f增大则加速度a减小.对物体:mg-N=ma,加速度减小，则支持力增大.所以物体后来受到的支持力比开始要大，不可能“飘起来”.9.解析:（1）设AC、BC绳上的力分别为T1和T2,由力的平衡条件得：T1=mgcos30°=503N,T2=mgsin30°=50N.（2）当T′2=100N时，T′1=T′2tan60°=1003N150N.故AC绳先断，则当T″1=150N时，G=T″1cos30°=1003N.即物体最大重力不能超过1003N.10.解析:(1)FN=G=mg=600N.(2)G=mg=600N,FN=480N,F合=G-FN=120N,方向向下,a=60120mF合m/s2=2m/s2,方向竖直向下.升降机匀加速下降或匀减速上升,加速度的大小为2m/s2.导航学校物理必修一142第四章《牛顿运动定律》测试参考答案1.D解析:力学分析计算中,采用其他单位也可以;力不是基本物理量;质量的单位克是基本单位,但不是国际单位.2.A解析:在力作用的同时加速度即产生，但由于没有时间，速度还是零.3.C解析:如图所示,设O为半球形碗的中心,A为最低点,B为蚂蚁所能达到的最高位置.蚂蚁受重力G、弹力N和摩擦力f而处于平衡状态.沿N、f方向建立坐标系,故G沿碗切向的分力与f大小相等,f=mgsinθ.由图可知sinθ=35,故f=35mg.4.B解析:小球m光滑,不受摩擦力,只受重力和支持力,合力向下,所以为竖直向下的直线运动.5.A解析:A球受到合力FA=GA-F阻,B球受到的合力FB=GB-F阻,根据题意可知GAGB,所以FAFB.由牛顿第二定律可得aAaB,由x=21at2可知球A先落地.6.BC解析:对于物块由于运动过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至与木板相对静止而做匀速直线运动，B正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不断减小，直到二者相对静止，而做直线运动，C正确；由于水平面光滑，所以不会停止，D错误.7.CD解析:根据牛顿第二定律得出两个力的大小分别为F1＝2m，F2＝3m，因此合外力的范围是1m≤F≤5m，所以加速度大小的范围是1m/s2≤a≤5m/s2.8.BC解析:图线的纵坐标即是物体的视重，当视重等于重力时，物体处于平衡状态，当视重大于重力时，物体处于超重状态，具有向上的加速度；当视重小于重力时，物体处于失重状态，具有向下的加速度.9.BC解析:设下滑过程的最大速度为vmax,依题意应有vmax=a1t1,vmax=a2t2,即a1t1=a2t2,由a1∶a2=2∶1,故t1∶t2=1∶2,B正确;由总时间t=3s可得t1=1s,t2=2s.把以上结论代入21a1t21+vmaxt2-21a2t22=12m,又由x1∶x2=2222112121tata=1∶2,即得vmax=8m/s.x1=4m,x2=8m,又可得a1=8m/s2,a2=4m/s2,由牛顿第二定律:a1=mfmg1,a2=mmgf2,所以f1∶f2=120∶840=1∶7,故A、D错误,C正确,所以正确选项为BC.10.AB解析：本题考查牛顿运动定律.对小球受力分析，当N为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动，A对C错；当T为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B对D错.解题时抓住N、T为零时受力分析的临界条件，小球与车相对静止，说明小球和小车只能有水平的加速度，这是解题的关键突破口.11.5A、DB、C解析:由图可见,在拉力基本不发生变化时,拉力F约为5N,此时砝码应受平衡力作用,故砝码重约为5N.当FG时处于超重状态,当FG时,物体处于失重状态.12.解析:当绳的拉力刚好为100N时,对物体B有：T-mBg=mBa,导航学校物理必修一143对AB整体有：F-(mA+mB)g=(mA+mB)a,解得F=150N.13.解析:平衡时如图所示，用FT1、FT2、l1、l2以及θ1、θ2分别表示两边绳的拉力、长度以及绳与水平面之间的夹角.因为绳与滑轮之间的接触是光滑的，故有FT1=FT2.由水平方向的平衡可知FT1cosθ1=FT2cosθ2，则θ1=θ2=θ.由题意与几何关系可知l1+l2=2s(OA距离设为s)①l1cosθ+l2cosθ=s②由①②式得cosθ=21,θ=60°,由竖直方