高中物理 第四章牛頓運動定律限時檢測A 新人教版必修1

第四章限時檢測A本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分．滿分100分，時間90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項符合題目要求，有些小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．人在沼澤地赤腳行走時容易下陷，但是如果人腳著滑雪板在上面行走卻不容易下陷，下列說法中正確的是()A．赤腳時，人對沼澤面的壓力小于沼澤面對人的支持力B．赤腳時，人對沼澤面的壓力等于沼澤面對人的支持力C．著滑雪板，人對沼澤面的壓力小于沼澤面對人的支持力D．著滑雪板，人對沼澤面的壓力等于沼澤面對人的支持力答案：BD解析：不管人是赤腳還是著滑雪板，人對沼澤面的壓力和沼澤面對人的支持力是一對作用力與反作用力，始終等大反向，故B、D正確．2．姚明成為了NBA一流中鋒，給中國人爭得了榮譽和尊敬，讓很多的中國人熱愛上籃球這項運動．如圖所示姚明正在扣籃，其跳起過程可分為下蹲、蹬地、離地上升、下落四個過程，下列關(guān)于蹬地和離地上升兩個過程的說法中正確的是(設(shè)蹬地的力為恒力)()A．兩過程中姚明都處在超重狀態(tài)B．兩過程中姚明都處在失重狀態(tài)C．前過程為超重，后過程不超重也不失重D．前過程為超重，后過程為完全失重答案：D3．如右圖所示，一個劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是()A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線C．無規(guī)則曲線 D．拋物線答案：B解析：本題考查力和物體運動狀態(tài)變化的關(guān)系．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體不受力將保持原來的靜止或勻速直線運動狀態(tài)．由于劈形物體A各面均光滑，所以小球B在水平方向上不受力作用，故小球B在水平方向上將保持“靜止”狀態(tài)；小球B由于在豎直方向上受到重力和物體A的支持力作用．運動狀態(tài)改變做豎直方向的運動．故答案應(yīng)選B.4．月球表面的自由落體加速度是地球表面自由落體加速度的eq\f(1,6)，將一物體在地球表面上放在水中，恰好有一半浸在水中．若將該物體在月球表面放在水中，則該物體將()A．下沉B．漂浮，但浸沒在水中的體積為該物體體積的1/30C．漂浮，浸沒在水中的體積仍為該物體體積的一半D．懸浮在水中答案：C解析：設(shè)物體浸沒在水中的體積為V，物體的質(zhì)量為m.根據(jù)漂浮條件Vρ水g＝mg得：V＝eq\f(m,ρ水)，由上式看出，物體浸在水中的體積與自由落體加速度無關(guān)，故選項C正確．5．(沈陽二中08－09學(xué)年高一上學(xué)期期末)利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值．圖中是用此方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間t變化的圖線．實驗時把小球系在繩的一端，然后將球舉高到繩子的懸點O處，然后釋放小球．讓其自由下落，從小球下落開始計時，根據(jù)此圖線所提供的信息，以下判斷正確的是()A．t2時刻小球的速度最大B．t1－t2時間內(nèi)小球速度先增大后減小C．t3時刻小球的速度最小D．t1和t3時刻小球的速度方向相同答案：B6．(四川南充市09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，是一種測定風(fēng)作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風(fēng)的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)動，使風(fēng)總從圖示方向吹向小球P.P是質(zhì)量為m的金屬球，固定在一細長剛性金屬絲下端，能繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，無風(fēng)時金屬絲自然下垂，有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ大小與風(fēng)力大小有關(guān)，下列關(guān)于風(fēng)力F與θ的關(guān)系式正確的是()A．F＝mgsinθ B．F＝mgcosθC．F＝mgtanθ D．F＝mg/cosθ答案：C解析：如圖所示，對金屬球受力分析，列平衡方程得：FTcosθ＝mg，F(xiàn)Tsinθ＝F解得F＝mgtanθ，故選項C正確．7．(哈爾濱師大附中08－09學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，當小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當車的加速度增大時，則()A．物塊M受摩擦力增大B．物塊M對車廂壁的壓力增大C．物塊M仍能相對于車廂靜止D．物塊M沿車廂向上運動答案：BC8．靜止在光滑水平面上的物體受到一個水平拉力的作用，該力隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．物體在2s內(nèi)的位移為零B．4s末物體將回到出發(fā)點C．2s末物體的速度為零D．物體一直在朝同一方向運動答案：CD解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，則第1s內(nèi)物體的加速度a1＝eq\f(F1,m)＝eq\f(2,m)，第2s內(nèi)物體加速度a2＝eq\f(F2,m)＝eq\f(－2,m)，故第1s與第2s物體的加速度大小相等，方向相反，第2s末物體的速度由a1t＋a2t＝v2知v2＝0，即2s末物體的速度為零，前2s內(nèi)物體的運動性質(zhì)為先做勻加速直線運動，1s末到2s末物體做勻減速直線運動，2s末物體靜止，以后物體重復(fù)前2s的運動，故本題答案為C、D.9．(·山東模擬)一氫氣球下系一小重物G，重物只在重力和繩的拉力F作用下做勻速直線運動，不計空氣阻力和風(fēng)力的影響，而重物勻速運動的方向如圖中箭頭所示的虛線方向，圖中氣球和重物G在運動中所處的位置正確的是()答案：A解析：重物只在重力和繩子的拉力F作用下做勻速直線運動，那么這兩個力的合力為0，即繩子的拉力方向是豎直向上，A正確．10．如圖(a)所示，物體原來靜止在水平面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后又做變加速運動，其加速度a隨外力F變化圖象如圖(b)所示．根據(jù)圖(b)中所標出的數(shù)據(jù)可計算出()A．物體的質(zhì)量B．物體與水平面間的滑動摩擦力C．物體與水平面間的最大靜摩擦力D．在F為14N時，物體的速度大小答案：ABC第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共16分．把答案直接填在橫線上)11．(4分)對“落體運動快慢”、“力與物體運動關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點．請完成下表：亞里士多德的觀點伽利略的觀點落體運動快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢力與物體運動關(guān)系維持物體運動不需要力答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)；維持物體運動需要力．12．(6分)(山東濰坊09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)探究作用力與反作用力關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示，其中A、B是兩個力傳感器，B固定在木塊C上．(1)固定木塊，用A拉B，傳感器顯示兩鉤子受力隨時間變化的圖象如圖乙所示．根據(jù)圖象得出的結(jié)論是①________________②________________③________________(2)放開木塊，用A拉B向右運動，上述結(jié)論是否仍成立？________答案：(1)①作用力與反作用力大小相等②作用力與反作用力方向相反③作用力與反作用力同時產(chǎn)生同時消失(2)成立13．(6分)(南京市08－09學(xué)年高一上學(xué)期期末)某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗．圖示為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，在實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量．小車運動加速度a可用紙帶上的點求得．(1)關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是()A．打點計時器電源插頭接低壓直流電源B．為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響，可以把木板D的右端適當墊高C．若通過作v－t圖象求a，則可以更好地減小誤差D．本實驗采用了控制變量的方法進行探究(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別測得小車的加速度a與對應(yīng)的質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m/s－21.251.000.800.500.40小車質(zhì)量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250小車質(zhì)量的倒數(shù)eq\f(1,m)kg－12.52.01.61.00.8根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為進一步直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，可在坐標系中選擇物理量______和________為坐標軸建立坐標系并作出圖線(選填表格中的物理量名稱)．該小車受到的拉力F為________N.答案：(1)BCD(2)小車加速度(a)、小車質(zhì)量的倒數(shù)(eq\f(1,m))0.5三、論述、計算題(本題共4小題，共44分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(10分)人們受飛鳥在空中飛翔的啟發(fā)發(fā)明了飛機，飛鳥扇動翅膀獲得向上的舉力表示為F＝kSv2，式中S為翅膀的面積，v為飛鳥的飛行速度，k為比例常量，一個質(zhì)量為0.1kg，翅膀面積為S的燕子，其最小的飛行速度為10m/s，假設(shè)飛機飛行時獲得向上的舉力與飛鳥飛行時獲得的舉力有同樣的規(guī)律，一架質(zhì)量為3600kg的飛機，機翼的面積為燕子翅膀面積的1000倍，那么此飛機起飛離地時的最小速度為多大？答案：60m/s解析：對于飛鳥來說，由平衡條件可知：飛鳥獲得向上舉力應(yīng)等于自身的重力，即F＝kSv2＝mg①同理，對于飛機來說，設(shè)起飛時的最小速度為v′，則：F′＝kS′v′2＝Mg②聯(lián)立①②得：eq\f(Sv2,S′v′2)＝eq\f(m,M)，代入數(shù)據(jù)可求得v′＝60m/s.15．(11分)如圖所示，兩個完全相同的球，重力大小為G，兩球與水平地面間的摩擦因數(shù)都為μ，一根輕繩兩端固定在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直后，兩段繩間的夾角為α.問當F至少為多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動．答案：eq\f(2μG,tan\f(α,2)＋μ)解析：該題應(yīng)采用整體和隔離相結(jié)合的方法．設(shè)繩子拉力為T，選其中某一個球為研究對象，球發(fā)生滑動的臨界條件是：Tsineq\f(α,2)＝μN ①又因為Tcoseq\f(α,2)＝eq\f(F,2) ②取整體為研究對象，由平衡條件得：F＋2N＝2G 由式①、式②、式③聯(lián)立解得：F＝eq\f(2μG,tg\f(α,2)＋μ)16．(11分)(山東聊城一中09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一個幼兒沿與水平面成53°角的恒力拉著它沿水平面運動，已知拉力F＝4.0N，玩具的質(zhì)量m＝0.5kg，經(jīng)過時間t＝2.0s，玩具移動了距離x＝4.8m，這時幼兒松開手，玩具又滑行了一段距離后停下．(1)全過程玩具的最大速度是多大？(2)松開手后玩具還能運動多遠？(取g＝10m/s2.sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)答案：(1)4.8m/s(2)1.7m解析：(1)由牛頓第二定律得：F·cos53°－μ(mg－F·sin53°)＝ma①根據(jù)運動學(xué)公式知x＝eq\f(1,2)at2②vm＝at③由①②③解得μ＝0.67vm＝4.8m/s(2)松手后玩具滑行的加速度a1＝μg＝6.7m/s2滑行距離S＝eq\f(v\o\al(2,m),2a1)＝1.7m.17．(12分)如圖所示，一個滑雪運動員，滑板和人總質(zhì)量為m＝75kg，以初速度v0＝8m/s沿傾角為θ＝37°的斜坡向上自由滑行，已知滑板與斜坡間動摩擦因數(shù)μ＝0.25，假設(shè)斜坡足夠長．不計空氣阻力．試求：(1)運動員沿斜坡上滑的最大距離．(2)若運動員滑至最高點后掉轉(zhuǎn)方向向下自由滑行，求他滑到起點時的速度大?。鸢福?1)4m(2)5.7m/s解析：(1)上滑過程中，對人進行受力分析，滑雪者受重力mg、彈力FN、摩擦力f，并設(shè)滑雪者加速度為a1根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ＋f＝ma1，a1方向沿斜面向下①由平衡關(guān)系有：FN＝mgcosθ②根據(jù)動摩擦定律有：f＝μFN③由上列各式解得：a1＝g(sinθ＋μcosθ)＝8m/s2④滑雪者沿斜面向上做勻減速直線運動，減速到為零時的位移x＝eq\f(