2021-2022學(xué)年高一年級上冊學(xué)期物理人教版必修第一冊4.5牛頓運動定律的應(yīng)用 檢測【含答案】

1、4.5牛頓運動定律的應(yīng)用一、單選題1如圖所示，一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運行。現(xiàn)將一個木炭包無初速度地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會留下一段黑色的徑跡。下列說法中正確的是（）A此時木炭包相對于傳送帶向左運動B木炭包的質(zhì)量越大，剛放上去時的加速度越大C木炭包剛放上去時的加速度大小，與它和傳送帶間的動摩擦因數(shù)無關(guān)D黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)2如圖所示，一木板放在水平地面上，木板上面放置一個木塊，木塊左端通過輕質(zhì)彈簧測力計固定在直立的墻壁上。用F向右拉動木板，使它以速度v做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為T。下面說法正確的是（）A木塊受靜摩擦力作用B地面受靜摩擦力作用C

2、若木板以2v的速度運動，木板受到的摩擦力大小等于2TD若用3F的力作用在木板上，木塊所受摩擦力的大小也等于T3傾角為37的光滑固定斜面上，有兩個用輕質(zhì)彈簧連接的質(zhì)量均為1 kg的小球A、B，在如圖所示的水平向左的推力F作用下，一起沿斜面以4 m/s2的加速度向上做勻加速運動已知彈簧的原長為20 cm，勁度系數(shù)為200 N/m，sin 37=0.6，cos 37=0.8此時彈簧的長度l和推力F的大小分別為A0.25 m，25 NB0.15 m，25 NC0.25 m，12.5 ND0.15 m，12.5 N4如圖所示，在光滑水平面上有一段質(zhì)量分布均勻的粗麻繩，繩子在水平向右的恒力F作用下做勻加速

3、直線運動繩子上某一點到繩子左端的距離為x，設(shè)該點處的張力為T，則最能正確反映T與x之間的關(guān)系的圖象是 （ ）ABCD5如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m11kg、m24kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F134N、F224N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則達到穩(wěn)定狀態(tài)后，下列說法不正確的是（）Am1、m2以2m/s2的加速度向右運動B彈簧秤的示數(shù)是10NC在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為8m/s2D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為32m/s26如圖所示，高空滑索是一項勇敢者的運動，一個人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在傾角=30的鋼索上運動，在下滑過程中輕繩

4、始終保持如圖所示的狀態(tài)不計空氣阻力，則下列說法中正確的是A人隨環(huán)一起減速下滑B人隨環(huán)一起勻速下滑C鋼索對輕環(huán)無摩擦力D鋼索對輕環(huán)的作用力小于人的重力二、多選題7一水平加速度測量儀裝置構(gòu)造如圖所示，在沿水平方向安裝的固定光滑桿上套一個質(zhì)量為的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定端相連，滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度，滑塊上的指針指在點，可通過標尺測出滑塊的位移，若指針向右偏離點的距離為，則滑塊的（）A加速度方向向左B速度方向向右C加速度大小為D加速度大小為8如圖甲所示，一個小環(huán)套在粗糙的細桿上且處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)有一沿斜桿向上且逐漸增大的力F拉該小環(huán)，使它沿桿向上運動，

5、小環(huán)的加速度a隨力F變化的圖像如圖乙所示重力加速度。根據(jù)圖乙中的信息可以計算出（）A小環(huán)的質(zhì)量為B小環(huán)的質(zhì)量為C小環(huán)沿桿向上勻速運動所需的拉力為D小環(huán)沿桿向上勻速運動所需的拉力為9中澳美“科瓦里-2019”特種兵聯(lián)合演練于8月28日至9月4日在澳大利亞舉行，中國空軍空降兵部隊首次派員參加。一名特種兵從空中靜止的直升飛機上抓住一根豎直懸繩由靜止開始下滑，運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，t2時刻特種兵著地。下列說法正確的是（）A在t1t2時間內(nèi)平均速度B在t1t2時間內(nèi)特種兵所受懸繩的阻力越來越大C在0t1時間內(nèi)加速度不變，在t1t2時間內(nèi)加速度減小D若第一個特種兵開始減速時第二個特種兵立即以

6、同樣的方式下滑，則他們在懸繩上的距離先減小后增大10如圖所示，一根豎直的彈簧懸下端鏈接一個質(zhì)量為m的光滑小球處于斜面和擋板之間，小球和斜面擋板均接觸，下列說法正確的是（）A若小球和斜面之間有彈力，則小球和擋板之間一定有彈力B若小球與斜面之間有彈力，則小球和擋板之間不一定有彈力C若小球與擋板之間有彈力，則小球與彈簧之間一定有彈力D若小球與擋板之間有彈力，則小球與彈簧之間不一定有彈力11高鐵已成為重要的“中國名片”。一輛由8節(jié)車廂編組的列車，從車頭開始的第2、3、6和7共四節(jié)為動力車廂，其余為非動力車廂。列車在平直軌道上勻加速啟動時，若每節(jié)動力車廂牽引力大小均為F，每節(jié)車廂質(zhì)量均為m，所受阻力均為

7、f，則（）A列車的加速度為B列車的加速度為C第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為0D第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力為F-2f12如圖甲所示，質(zhì)量分別為m、M的物體A、B靜止在勁度系數(shù)k的彈簧上，A與B不粘連?，F(xiàn)對物體A施加豎直向上的力F，A、B起上升，若以兩物體靜止時的位置為坐標原點，兩物體的加速度隨位移的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度為g，則（）A在圖乙中PQ段表示拉力F逐漸減小B在圖乙中QS段表示物體減速上升C位移為x1時，A、B之間彈力大小為D位移為x3時，A、B一起運動的速度大小為三、解答題13如圖所示，質(zhì)量為7.8kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平成37角斜向上、大小為30N的拉力F作

8、用下，以4.0m/s的速度向右做勻速直線運動。已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2。(1)求金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù)；(2)如果從某時刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠？14如圖所示，傾角為37的粗糙斜面固定在水平地面上，物體m在沿斜面的拉力作用下向上做勻速直線運動，一段時間后撤去F后發(fā)現(xiàn)物體能返回下滑，若知下滑時物體所受合力為4N，沿斜面向下，設(shè)物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)撤去F時，物體受到的摩擦力大小及方向；(2)物體的質(zhì)量m和滑動摩擦因數(shù)。15質(zhì)量的行李箱放在水平地面上，行李箱與地面的動摩擦因數(shù)為，用與水平成、斜向上的大

9、小為的拉力拉動行李箱，使行李箱由靜止開始沿水平地面運動，5s后撤去拉力。（，），求：(1)撤去拉力瞬間行李箱的速度v大?。?2)行李箱在地面運動全過程的平均速度大小。16如圖所示，皮帶運輸機是靠貨物和傳送皮帶之間的靜摩擦力，把貨物送往高處的。如果貨物和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。（這里可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）(1)傳送帶和水平方向的夾角要小于多少度才能把物體送上去？(2)若滿足上述條件且皮帶長為9m。將一袋貨物放在皮帶底端，啟動電機。當物體隨皮帶以0.5m/s2的加速度上升時，物體到達頂端需要多長時間？到達頂端時物體的速度是多少？17航母阻攔索就是設(shè)置在航母甲板上與艦載機滑行方向垂直的

10、強度較高且彈性十足的繩索，艦載機在航母降落后，尾部的鉤子能及時鉤住阻攔索，這樣它就可以快速停下。某同學(xué)使用尾部加裝有光滑掛鉤的玩具飛機和橡皮筋模擬了上述阻攔過程。如圖所示，用兩個圖釘將一根橡皮筋的兩端固定在水平桌面上相距12cm的、兩點，橡皮筋恰好處于原長，現(xiàn)給玩具飛機一個初速度，使它在桌面上沿、連線的中垂線方向自左向右運動，當它經(jīng)過點時，掛鉤恰好鉤住橡皮筋的中點，此時玩具飛機的速度是，此后它繼續(xù)向前滑行13cm至點處速度減為0。已知實驗所用橡皮筋的彈力遵從胡克定律，勁度系數(shù)，玩具飛機的質(zhì)量為1kg，不計玩具飛機在滑行過程受到的桌面及空氣給它的阻力作用。(1)若視玩具飛機鉤住橡皮筋后滑行過程為

11、勻減速直線運動，求玩具飛機的加速度是多大？(2)事實上玩具飛機鉤住橡皮筋后滑行過程并不是勻減速的，求玩具飛機尾鉤鉤住橡皮筋后向前滑行8cm經(jīng)過點時加速度是多大？參考答案1A【詳解】A開始放上木炭包時傳送帶的速度大于木炭包的速度，此時木炭包相對于傳送帶向左運動，選項A正確；BC剛放上去時的加速度與木炭包的質(zhì)量無關(guān)，與它和傳送帶間的動摩擦因數(shù)有關(guān)，選項BC錯誤；D開始放上木炭包時傳送帶的速度大于木炭包的速度，則黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)，選項D錯誤。故選A。2D【分析】摩擦力產(chǎn)生的條件：1接觸面粗糙2接觸處有壓力3兩物體間有相對運動趨勢或相對運動【詳解】AD根據(jù)產(chǎn)生摩擦力的條件，木塊相對木板有

12、向左運動，所以有滑動摩擦力且由平衡條件可知木塊受到的滑動摩擦力為T，故A錯誤，D正確；B根據(jù)產(chǎn)生摩擦力的條件，木板相對地面有向右運動，所以有滑動摩擦力，故B錯誤；C若木板以2v的速度運動，由平衡條件可知木板受到木塊對它摩擦力大小等于T，地面對它的摩擦力大小等于（F-T），故C錯誤。故選D。3A【詳解】以整體為研究對象，受力分析，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，沿斜面方向有：Fcos372mgsin37=2ma代入數(shù)據(jù)解得F=25N以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律得沿斜面方向有：k(ll0)mgsin37=ma其中,l0=20cm=0.2m，k=200N/m，m=1kg代入數(shù)據(jù)解得l=0.25

13、m故A正確，BCD錯誤故選:A【點睛】先以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出力F的大??；然后對A研究，運用牛頓第二定律和胡克定律可以求出彈簧伸長的長度，進一步求出彈簧的長度l4A【詳解】設(shè)單位長度質(zhì)量為m，對整體分析根據(jù)牛頓第二定律有F=Lma則對x分析可知T=xma聯(lián)立解得故可知T與x成正比；且x=0時，T=0，故A正確，BCD錯誤。故選A。5B【詳解】A.以整體為研究對象，由牛頓第二定律得解得，故A正確；B.以m2為對象，可得解得，故B錯誤；C.撤去時，彈簧的彈力還未發(fā)生改變，故的加速度為C正確；D.撤去時，彈簧的彈力還未發(fā)生改變，故的加速度為故D正確；故選B。6D【詳解】AB.以人為研

14、究對象，人受到重力和繩子的拉力兩個作用，人沿桿的方向做直線運動，合力沿桿向下，故人隨環(huán)一起加速下滑，選項AB錯誤；C.若鋼索對輕環(huán)無摩擦力，則鋼索應(yīng)該與桿垂直，因現(xiàn)在鋼索與桿不垂直，則鋼索對輕環(huán)有摩擦力，選項C錯誤；D.根據(jù)對人的受力分析可知，當鋼索與桿垂直時鋼索的拉力為mgcos300mg，若鋼索的方向豎直向下時，此時拉力等于mg，故在題中所在位置時，鋼索的拉力小于人的重力，而鋼索對輕環(huán)的作用力等于鋼索對人的作用力，故鋼索對輕環(huán)的作用力小于人的重力，選項D正確；故選D考點：牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點睛】解答此題要搞清鋼索和桿垂直和鋼索豎直向下的兩種情況下的運動狀態(tài)，因為此狀態(tài)介于兩種狀態(tài)之間

15、，故可分析結(jié)論7BD【詳解】小物體受到左側(cè)彈簧的向右的彈力，大小為kx，同時小物體還受到右側(cè)彈簧的向右的彈力，大小也為kx，故合力為方向水平向右。根據(jù)牛頓第二定律有方向水平向右由于滑塊原來靜止，故速度方向向右。選項BD正確，AC錯誤。故選BD。8BC【詳解】由圖乙中可以看出，當拉力為15N時，加速度為0，此時拉力等于摩擦力和沿斜面向下的重力的分力之和，所以小環(huán)沿桿向上勻速運動所需的拉力為。當拉力為30N時，加速度為6m/s2，則有代入解得m=2.kg。故BC正確，AC錯誤。故選BC。9AB【詳解】A在 t1t2時間內(nèi),若特種兵做勻減速直線運動,由v1減速到v2,則平均速度，根據(jù)圖線與時間軸圍成

16、的面積表示位移,可知特種兵圖像中非勻減速運動的位移大于勻減速直線運動的位移,則平均速度，故A正確；B在 t1t2時間內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律，通過對特種兵受力分析,得整理得又因為根據(jù)圖像斜率可知，加速度a增大，所以特種兵所受懸繩的阻力越來越大，故B正確；C在0t1時間內(nèi)，圖線的斜率不變，則加速度不變，在 t1t2時間內(nèi)圖線切線的斜率絕對值逐漸增大，則加速度逐漸增大，故C錯誤；D若第一個特種兵開始減速時（即t1時刻）第二個特種兵立即以同樣的方式下滑，由圖像可知，由于第一個特種兵的速度先大于第二個特種兵的速度，然后又小于第二個特種兵的速度，所以空中的距離先增大后減小，故D錯誤。故選AB?！军c睛】v-t

17、圖像斜率代表加速度，面積代表位移，與y軸交點有初速度,與x軸交點延時出發(fā),在x軸上方速度為正向,下方為負向等等。10AD【詳解】AB已知小球處于靜止狀態(tài)，即小球受力平衡。對小球受力分析，有重力，若小球和斜面之間有彈力，彈力方向斜向左上方與斜面垂直，將這個彈力分解到水平方向和豎直方向。要想使小球受力平衡：若小球與彈簧之間有彈力，則小球與擋板之間一定有彈力；若小球與彈簧之間沒有彈力，則小球與擋板之間一定有彈力。所以，小球與擋板之間一定有彈力，小球與彈簧之間不一定有彈力，所以A正確，B錯誤；CD已知小球處于靜止狀態(tài)，即小球受力平衡。對小球受力分析，有重力，若小球與擋板之間有彈力，彈力方向水平向右。要

18、想使小球受力平衡：若小球與彈簧之間有彈力，小球與斜面之間一定有彈力；若小球與彈簧之間沒有彈力，小球與斜面之間一定有彈力。此時，小球與彈簧之間不一定有彈力，小球與斜面之間一定有彈力，所以D正確，C錯誤。故選AD。11AC【詳解】AB由牛頓第二定律得4F8f=8ma解得列車的加速度大小為A正確，B錯誤；CD對第一節(jié)車廂和第二節(jié)車廂整體，由牛頓第二定律得F+F22f=2ma解得第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂的作用力F2=0由牛頓第三定律可知，第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的作用力是0，C正確，D錯誤。故選AC。12CD【詳解】A開始時，質(zhì)量分別為m，M的物體A，B靜止在勁度系數(shù)為k的彈簧上，彈簧的彈力向上，大小為F

19、彈=（M+m）g隨物體的向上運動，彈簧伸長，形變量減小，彈簧的彈力減小，而PQ段的加速度的大小與方向都不變，根據(jù)牛頓第二定律F-（M+m）g+F彈=（M+m）aF彈減小，所以F增大。故A錯誤；B在乙圖QS段，物體的加速度的方向沒有發(fā)生變化，方向仍然與開始時相同，所以物體仍然做加速運動，是加速度減小的加速運動。故B錯誤；CP開始時，質(zhì)量分別為m，M的物體A，B靜止在勁度系數(shù)為k的彈簧上，彈簧的彈力F0=（M+m）g當彈簧伸長了x1后，彈簧的彈力F1=F0-F=F0-kx1=（M+m）g-kx1以B為研究對象，則F1-Mg-Fx1=Ma0得Fx1=F1-mg-Ma0=mg-kx1-Ma0故C正確；D到Q的過程中，物體的加速度不變，得v122a0 x2Q到S的過程中，物體的加速度隨位移均勻減小 聯(lián)立得故D正確。故選CD。13