第4章牛顿运动定律单元测试2(人教版必修1)

第4章牛顿运动定律单元测试2（人教版必修1）一、单项选择题(本题10小题，每小题3分，共30分)1.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球，容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A．铁球向右，乒乓球向左B．铁球向左，乒乓球向右C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右1.答案B2．如图甲所示，倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量m＝0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t＝0时刻物体的速度为零，重力加速度g＝10m/s2.下列说法中正确的是()A．0～1s时间内物体的加速度最大B．第2s末物体的速度不为零C．第3s末物体回到了原来的出发点D．2～3s时间内物体向下做匀加速直线运动2．答案D3．如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球．静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向的夹角为β，则下列说法正确的是()A．杆对小环的作用力大于m1g＋m2gB．m1不变，则m2越大，β越小C．θ＝β，与m1、m2无关D．若杆不光滑，β可能大于θ3．答案C4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则()A．物体从A到O加速运动，从O到B减速运动B．物体从A到O先加速后减速C．物体运动到O点时所受合力为0D．物体从A到O的过程加速度逐渐减小4.答案B5．如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.则()A．只有agsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B．只有a＝gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C．只有agsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用5.答案C6．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g＝10m/s2)，则下列结论正确的是()A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为7.5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为5m/s26．答案D7．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向保持θ角不变，则()A．车厢的加速度为gsinθB．绳对物体1的拉力为m1gcosθC．底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD．物体2所受底板的摩擦力为m2gsinθ7．答案B8.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．若F增大，斜面对球的弹力仍然保持不变8．答案D9．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g＝10m/s2)()A．10NB．20NC．25ND．30N9.答案C10．如图所示，轮子的半径均为R＝0.20m，且均由电动机驱动以角速度ω＝8.0rad/s逆时针匀速转动，轮子的转动轴在同一水平面上，轴心相距d＝1.6m．现将一块均匀木板轻轻地平放在轮子上，开始时木板的重心恰好在O2轮的正上方，已知木板的长度L2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为μ＝0.16，则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需要的时间是()A．1sB．0.5sC．1.5sD．条件不足，无法判断10．答案C二、多项选择题(本题5小题，每小题5分，共25分)11第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中，中国小将张丹/张昊毫无争议地再夺第一名，为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌．花样滑冰表演刚开始时他们静止不动，如图4所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动，假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远，下列说法正确的是()A．在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B．在推的过程中，张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间C．在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D．在分开后，张丹的加速度的大小小于张昊的加速度的大小11答案BC12．如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体到传送带左端的距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()A．F1F2B．F1＝F2C．t1一定大于t2D．t1可能等于t212．答案BD13．如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图乙所示，下列判断正确的是()甲乙A．在0～1s内，外力F不断增大B．在1～3s内，外力F的大小恒定C．在3～4s内，外力F不断减小D．在3～4s内，外力F的大小恒定13．答案BC14．如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据能计算出来的有()A．物体的质量B．物体与水平面间的滑动摩擦力C．在F为10N时，物体的加速度大小D．在F为14N时，物体的速度大小14．答案ABC15．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线．实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断()A．绳子的自然长度为gt212B．t2时刻小球的速度最大C．t1时刻小球处在最低点D．t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小15.答案AD三、非选择题(共45分)16．(10分)某实验小组利用如图1所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．图1由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图2中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.该实验小组在做实验时，将滑块从如图6所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(以图2上表达式均用字母表示)(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据．通过分析表中数据后，你得出的结论是_____________________________.m(g)a(m·s－2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在如图3所示坐标系中描点作出相应图象．图316答案(1)0.52dΔt1dΔt2(dΔt2)2－(dΔt1)22x(2)(3)略17.(7分)中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2＝1m，瓶子质量为m＝0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直线运动，(g取10m/s2)假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？17答案(1)16s(2)0.4m18．(7分)如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两轻绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，轻绳AC长度为2b，轻绳BC长度为b.两轻绳能够承受的最大拉力均为2mg.问：(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？(要求画出受力图)18．解析(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示，因为AB＝BC＝b，AC＝2b，故轻绳BC与AB垂直，cosθ＝22，θ＝45°由牛顿第二定律，得mgtanθ＝ma可得a＝g(2)小车向左的加速度增大，轻绳AC、BC方向不变，所以轻绳AC拉力不变，为2mg，当BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律得FTm＋mgtanθ＝mam因这时FTm＝2mg，所以最大加速度为am＝3g19.(7分)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图2所示，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角α.19答案(1)1kg(2)30°20．(7分)如图甲所示，表演“顶杆”杂技时，一人站在地上(称为“底人”)，肩上竖直扛着一个质量为m＝5kg的竹竿，一个质量为M＝40kg的演员(可视为质点)在竿顶端从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底端时速度正好为零．为了研究该杂技的力学性质，研究人员在竿底部和“底人”肩膀之间安装一个力传感器，演员从竿顶端下滑的整个过程中，竿对传感器竖直向下压力大小随时间变化的关系如图乙所示．根据题中所给条件和图象中有关信息，重力加速度大小为g＝10m/s2.求：(1)演员在竿上匀加速下滑和匀减速下滑的过程中，竿受到的摩擦力大小；(2)竿的长度．20．答案(1)240N480N(2)6m21.(7分)某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动．比赛规则是：如图甲所示向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负．已知每块砖的质量m＝0.8kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力F＝20N的作用，未放砖块时车以v0＝3m/s的速度匀速前进．获得冠军的家庭上场比赛时每隔T＝0.8s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了0～0.8s内车运动的v－t图象，如图乙所示，g取10m/s2.求：(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数；(2)车停止时，车上放有多少块砖．21答案(1)8kg0.25(2)5块