粵教版第四章 牛頓運動定律單元同步練習 -高中物理必修第一冊

PAGE1粵教版（2019）高中物理必修第一冊第四章牛頓運動定律單元練習一、選擇題1.如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1＝1kg、m2＝4kg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F1＝34N、F2＝24N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（

）A.

m1、m2以2m/s2的加速度向右運動

B.

彈簧秤的示數(shù)是10N

C.

在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為8m/s2

D.

在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為32m/s22.一個質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點），在半徑為R的光滑半球形頂部處以大小為gR2A.

0

B.

mg

C.

12mg

D.

2mg3.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的固定圓錐形漏斗，其中心軸線豎直，質(zhì)量相等的小球A和B，緊貼著漏斗壁分別在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中小球A的位置在小球B的上方，兩球相比（

）A.

角速度相等

B.

A球的周期小于B球的周期

C.

A球的向心加速度大于B球的向心加速度

D.

A球?qū)β┒繁诘膲毫Φ扔贐球?qū)β┒繁诘膲毫?.質(zhì)量為1kg的物體沿水平方向做直線運動，其v-t圖像如圖所示，則下列說法中正確的是（

）A.

第1s內(nèi)合外力做的功為4J

B.

1s~3s內(nèi)合外力做的功為4J

C.

3s~5s內(nèi)合外力做的功為-8J

D.

5s~7s內(nèi)合外力做的功為-8J5.如圖，物體A、B放在光滑水平面上，A的質(zhì)量是B的2倍，用水平恒力推A，使A和B一起向右運動，則A、B間的作用力大小為（

）A.

13F

B.

12F

C.

236.如圖所示，兩個質(zhì)量不等的小球用長度不同的細線拴在同一點，并且在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩小球（

）A.

向心力大小一定相同 B.

角速度大小一定相同

C.

線速度大小一定相同 D.

向心加速度大小一定相同7.在一段半徑為R的圓弧形水平彎道上，已知汽車拐彎時的安全速度為μgR，則彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的（

）A.

1倍

B.

μ倍

C.

μ2倍

D.

μ3倍8.如圖所示，質(zhì)量相等的可視為質(zhì)點的小球A，B分別用細線懸掛于等高的兩點，A球的懸線比B球的長，把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放，不計空氣阻力，則兩球經(jīng)最低點時（

）A.

A球的對繩的拉力等于B球?qū)K的拉力 B.

A球的重力勢能大于B球的重力勢能

C.

A球的動能等于B球的動能 D.

A球的機械能大于B球的機械能9.賽車賽事由于它驚險刺激的賽車過程成為高中生最期待的節(jié)目之一，在觀眾感覺精彩與刺激的同時，車手們卻時刻處在緊張與危險之中。在某次賽事上車王在一個彎道上，突然高速行駛的賽車后輪脫落，從而不得不遺憾地退出了比賽。關(guān)于脫落的后輪的運動情況，以下說法正確的是（

）A.

仍然沿著汽車行駛的彎道運動 B.

沿著與彎道垂直的方向飛出

C.

沿著脫離時，輪子前進的方向做直線運動，離開彎道 D.

上述情況都有可能10.兩根不可伸長的細輕繩，分別一端與兩個質(zhì)量相同的小球A、B連接，另一端懸掛在等高的懸點O1、O2上，球A的懸線比球B的長。如圖所示，把兩球均拉到與懸點等高、懸線水平且伸直后，由靜止釋放，以懸點所在水平面為參考平面，當兩球經(jīng)最低點時（

）A.

A球的速度小于B球的速度

B.

A球的向心加速度小于B球的向心加速度

C.

A球的機械能等于B球的機械能

D.

A球?qū)K的拉力大于B球?qū)K的拉力11.如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并恰能從軌道上端水平飛出，則軌道半徑為（重力加速度為g）（

）A.

v216g

B.

v25g

C.

v24g12.一圓盤可繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放置一個物體，當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，木塊隨圓盤一起運動，如圖．那么（

）A.

木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向背離圓盤中心；

B.

木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向指向圓盤中心；

C.

因為木塊隨圓盤一起運動，所以木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向與木塊的運動方向相同；

D.

因為摩擦力總是阻礙物體運動，所以木塊所受圓盤對它的摩擦力的方向與木塊的運動方向相反．13.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，以初速度v0做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t位移為x，速度達到v1。力對物體的作用在空間上累積的效果可以用力F與位移x的乘積表示，即Fx。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a=F

A.

12mvt2?12mv0214.質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，則下列說法中正確的是（

）A.

x=1m時物塊的速度大小為2m/s

B.

x=3m時物塊的加速度大小為3m/s2

C.

在前2m的運動過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2s

D.

在前6m的運動過程中拉力對物塊做的功為24J15.如圖所示，A、B、C三個小球（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電（不考慮小球間的靜電感應），不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為E，以下說法正確的是（

）A.

靜止時，A，B兩小球間細線的拉力為6mg+qE

B.

靜止時，A，B兩小球間細線的拉力為5mg-qE

C.

剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A，B兩小球間細線的拉力為qE3

D.

剪斷O點與A小球間細線的瞬間，B，C兩小球間細線的拉力為16.城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端沖上該立交橋，小汽車到達橋頂時的速度大小為v1，若小汽車在上橋過程中保持速率不變，則(

)A.

小汽車通過橋頂時處于失重狀態(tài)

B.

小汽車通過橋頂時處于超重狀態(tài)

C.

小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為FN＝mg－mv12R17.質(zhì)量為m的小球，用長為l的線懸掛在O點，在O點正下方12l處有一光滑的釘子O′A.

小球速率突然減小 B.

小球加速度保持不變

C.

小球的向心加速度突然減小 D.

擺線上的張力保持不變18.2020年5月15日消息，我國新飛船試驗艙在預定區(qū)域成功著陸，試驗取得圓滿成功。高空回收常用裝置有降落傘，回收艙上的傘打開前可看成是自由落體運動，打開傘后減速下降，最后勻速下落。若用?表示回收艙下落的高度，t表示下落的時間，Ek表示回收艙的動能，E表示回收艙的機械能，v表示回收艙下落的速度，EA.

B.

C.

D.

19.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上有一個質(zhì)量為m的物塊，用長為L的細繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為θ角，此時繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanθ），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（

）A.

轉(zhuǎn)臺一開始轉(zhuǎn)動，細繩立即繃直對物塊施加拉力

B.

當繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為μmgLsinθ

C.

當物體的角速度為g2Lcosθ時，轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零20.如圖所示，一塊足夠長的輕質(zhì)長木板放在光滑水平地面上，質(zhì)量分別為mA＝1kg和mB＝2kg的物塊A、B放在長木板上，A、B與長木板間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用水平拉力F拉A，取重力加速度g＝10m/s2.改變F的大小，B的加速度大小可能為(

)A.

1m/s2

B.

2.5m/s2

C.

3m/s2

D.

4m/s2二、綜合題21.旋轉(zhuǎn)飛椅是一項大人和小孩都喜愛的娛樂項目，但有一定的危險性，某公司為了檢測旋轉(zhuǎn)飛椅繩索的最大拉力，在座椅上固定了一個60kg的假人模型。如圖所示，假人模型為球B，圓盤半徑R=2m，圓盤中心到地面的高度為h=6m，繩索長為L=5m。當圓盤轉(zhuǎn)動角速度達到某值時，繩索剛好斷裂，此時繩索與豎直方向夾角為53°，不計繩索質(zhì)量和空氣阻力（已知g=10m/s2，sin53o=0.8，cos53o=0.6）。求：（1）繩索能承受的最大拉力和此時圓盤角速度；（2）假人落地時的速度大??；（3）換一80kg的假人，上述繩索剛好斷裂時，繩索與豎直方向夾角為多大？此時盤轉(zhuǎn)動角速度為多少？22.質(zhì)量均為m的兩個小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，桿長為L，在離P球L3（1）小球P的速度大小；（2）桿對P球的作用力大小及方向；（3）在此過程中桿對小球P做的功。23.如圖所示，一壓縮的輕彈簧左端固定，右端與一滑塊相接觸但不連接，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，A點左側(cè)地面光滑，AB的長度為5R，現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，滑塊運動到A點時彈簧恢復原長，以后繼續(xù)向B點滑行，并滑上光滑的半徑為R的14（1）滑塊通過B點時的速度vB；（2）彈簧釋放的彈性勢能Ep；（3）平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應滿足什么條件．24.如圖所示，豎直光滑的半徑為R=0.8m的14圓弧軌道與水平軌道BCD在B點平滑連接。水平面BC段粗，長度為L=0.8m，與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，水平面CD段光滑，在D點有一豎直墻壁固定一根輕質(zhì)彈簧，當彈簧處于自由長度時，彈簧的另一端剛好處于C點，現(xiàn)把一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點靜止開始下滑（取g=10m/s2（1）滑塊剛好滑到圓弧底端B時，受到軌道對它的支持力；（2）滑塊第一次壓縮彈簧時，彈簧獲得的最大彈性Ep；（3）通過計算，請判斷滑塊最終停在何處？參考答案1.B2.C3.D4.C5.A6.B7.B8.A9.C10.C11.B12.B13.A14.C15.C16.A17.C18.A19.D20.A21.【答案】（1）解：對假人受力分析：人受到繩的拉力T與自身重力G的作用。繩索剛好斷裂時，則由圓周運動知識可得TcosTsin聯(lián)立兩式，代入已知數(shù)據(jù)求得：T=1000N，ω=253rad/s設落地時速度為v′，由機械能守恒定律得mg(??L聯(lián)立兩式，代入已知數(shù)據(jù)解得：v′=235m/s

（3）解：換一m′Tsin代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：α=37o，【解析】（1）假人做勻速圓周運動，利用豎直方向的平衡方程可以求出拉力的最大值；利用拉力和重力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律可以求出最大的角速度的大??；

（2）繩子斷開時，利用角速度的大小可以求出線速度的大??；由于下落過程只受重力作用，利用機械能守恒定律可以求出落地速度的大??；

（3）利用豎直方向的平衡方程結(jié)合水平方向的牛頓第二定律可以求出繩索與豎直方向的夾角及盤的角速度大小。22.【答案】（1）解：將兩小球P、Q和輕桿看作系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)動過程中，對系統(tǒng)來說，只