【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一本章知能檢測(cè)：第四章-牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)設(shè)定分值實(shí)際得分90分鐘100分一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題4分，共40分。其中第1、2、4、5、6、7、8題為單選題，第3、9、10題為多選題，多選題中全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分。)1. 行駛的汽車在剎車后能靜止，這是由于()A.汽車的慣性消逝了B.汽車的慣性小于汽車的阻力C.汽車受到平衡力的作用而靜止D.阻力的作用轉(zhuǎn)變了汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2. 由牛頓其次定律可知，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個(gè)很小的水平力去推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)它，這是由于()A.牛頓其次定律不適用于靜止的物體B.依據(jù)推斷，加速度很小，速度變化很小，眼睛不易覺察到C.推力小于阻力，加速度是負(fù)值D.桌子受到的合力等于零，加速度等于零3. 在一個(gè)鉛球擠壓一個(gè)皮球的時(shí)候，下列敘述正確的是()A.鉛球?qū)ζで虻膲毫Υ笥谄で驅(qū)︺U球的壓力B.鉛球?qū)ζで虻膲毫εc皮球?qū)︺U球的壓力大小確定相等C.皮球?qū)︺U球的壓力和鉛球?qū)ζで虻膲毫Υ_定同時(shí)產(chǎn)生D.鉛球?qū)ζで虻膲毫εc皮球?qū)︺U球的壓力是一對(duì)平衡力圖4-14. 如圖4-1圖4-1A.所受摩擦力大小為cosB.所受摩擦力大小為sinC.所受摩擦力大小為sinD.對(duì)半球體的壓力大小為cos5. 為了爭(zhēng)辯超重與失重現(xiàn)象，某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上，他站在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動(dòng)并觀看體重計(jì)示數(shù)的變化狀況。下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)(表內(nèi)時(shí)間不表示先后挨次)，若已知時(shí)刻電梯靜止，則下列說法中錯(cuò)誤的是()時(shí)間體重計(jì)示數(shù)/kg45.050.040.045.0A.和時(shí)刻該同學(xué)的質(zhì)量并沒有變化，但所受重力發(fā)生變化B.和時(shí)刻電梯的加速度方向確定相反C.和時(shí)刻電梯運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，運(yùn)動(dòng)方向不愿定相反D.時(shí)刻電梯可能向上運(yùn)動(dòng)圖圖4-26. 如圖4-2所示，當(dāng)車廂向右加速行駛時(shí)，一質(zhì)量為m的物塊緊貼在車壁上，相對(duì)于車壁靜止，隨車一起運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()A.在豎直方向上，車壁對(duì)物塊的摩擦力與物塊的重力平衡B.在水平方向上，車壁對(duì)物塊的彈力與物塊對(duì)車壁的壓力是一對(duì)平衡力C.若車廂的加速度變小，車壁對(duì)物塊的彈力不變D.若車廂的加速度變大，車壁對(duì)物塊的摩擦力也變大7. 如圖4-3所示，放在光滑水平面上的木塊受到兩個(gè)水平力與的作用靜止?，F(xiàn)保持不變，大小變化如圖4-4所示，則在此過程中，能正確描述木塊運(yùn)動(dòng)狀況的速度圖像(如圖4-5所示)是選項(xiàng)中的()ABCD圖4-3圖4-4圖4-5圖4-68. 如圖4-6所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F圖4-6A.物塊可能勻速下滑B.物塊仍以加速度a勻加速下滑C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑圖4-79. 如圖4-7圖4-7A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B.物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度漸漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度漸漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板和物塊的速度都漸漸變小，直到為0圖圖4-810. 如圖4-8所示，質(zhì)量為的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端的距離為，穩(wěn)定時(shí)繩與水平方向的夾角為，當(dāng)傳送帶分別以、的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)＜)，繩中的拉力分別為、;若剪斷細(xì)繩時(shí)，物體到達(dá)左端的時(shí)間分別為、，則下列說法正確的是()A.＜B. C.確定大于 D可能等于二、填空題(本大題共兩個(gè)小題，共16分，其中11題6分，12題10分，請(qǐng)將正確答案填到橫線上)11. 一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖4-9所示。圖4-10是打出紙帶的一段。(單位：cm)圖4-9圖4-10(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的溝通電頻率為50Hz，利用圖4-10給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度;(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有;(3)用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為F＝。12. 質(zhì)量確定，在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)依據(jù)精確的測(cè)量，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：小車質(zhì)量/kg小車受的拉力F/N小車加速度a/(m·)1.000.1000.080.3000.220.5000.420.7000.59圖4-11(1)在如圖4-圖4-11(2)分析圖像得到的結(jié)論是。(3)圖像斜率的物理意義是。(4)在你所作出的圖像中，等于砝碼所受重力，實(shí)際上比細(xì)線的真實(shí)拉力(選填“大”或“小”)。三、解答題(本大題共4小題，共44分。解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需寫明數(shù)值和單位)圖4-1213. ［10分］如圖4-12所示，在水平雪地上，質(zhì)量為＝35kg的小伴侶坐在質(zhì)量為=5kg的雪橇上，小莉用與水平方向成=37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小為＝100N，雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。(sin37°=0.6，cos37°=0.8，取圖4-12(1)雪橇對(duì)地面的壓力大小;(2)雪橇運(yùn)動(dòng)的加速度大小;(3)從靜止開頭前進(jìn)15m所需要的時(shí)間。圖圖4-1314. ［12分］質(zhì)量為=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為=3.0kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2，木板長(zhǎng)為。開頭時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力12N，如圖4-13所示，為使小滑塊不掉下木板，水平恒力允許作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1s。(取10)求：(1)在0~1s內(nèi)長(zhǎng)木板的加速度大小;(2)木板的長(zhǎng)度。圖4-1415. ［10分］物體靜止在一水平面上，它的質(zhì)量是，與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用平行于水平面的力拉物體，得到加速度和拉力的關(guān)系圖像如圖4-14所示。取圖4-14(1)物體的質(zhì)量;(2)物體與水平面之間動(dòng)摩擦因數(shù)。圖4-1516. ［12分］在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為5.0kg的磨石對(duì)水平地面和斜壁進(jìn)行打磨，已知與地面、與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同。(取圖4-15(1)當(dāng)受水平方向的推力＝25N打磨地面時(shí)(如圖4-15所示)，恰好在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)若用對(duì)傾角=37°的斜壁進(jìn)行打磨(如圖4-15所示)，當(dāng)對(duì)加豎直向上的推力＝60N時(shí)，磨石 從靜止開頭沿斜壁向上運(yùn)動(dòng)2m(斜壁長(zhǎng)大于2m)所需時(shí)間為多少?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

參考答案1. D解析：一切物體都具有慣性，慣性不會(huì)消逝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。慣性不是力，兩者不能比較，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。汽車剎車過程中，由于受到地面摩擦阻力作用而漸漸減速，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。2. D解析：桌子靜止說明桌子處于平衡狀態(tài)，豎直方向重力與支持力平衡，水平方向推力與阻力平衡，即合外力為零，加速度為零，故選項(xiàng)D正確。圖4-163. BC解析：鉛球?qū)ζで虻膲毫εc皮球?qū)︺U球的壓力是一對(duì)相互作用力，等大反向，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消逝，故選項(xiàng)B、圖4-164. A解析：質(zhì)量為的小滑塊靜止在半徑為的半球體上，小滑塊受到重力、球面的支持力和摩擦力作用，如圖4-16所示。重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，沿切線方向使物體下滑，其分力等于摩擦力的大小，則=(90°)=cos;沿半徑方向壓緊球面，其分力大小等于支持力大小，則＝cos(90°)=sin。由此可知選項(xiàng)B、C、D均錯(cuò)誤，選項(xiàng)A正確。5. A解析：因已知時(shí)刻電梯靜止，則人的重力為450N，超重與失重現(xiàn)象是指體重計(jì)的示數(shù)比人的重力大或小，而人的質(zhì)量并沒有變化，所受重力并沒有變化;若體重計(jì)的示數(shù)比人的重力大，則合力向上，加速度方向向上，則超重，反之則失重，與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，所以符合題意的為選項(xiàng)A。6. A解析：物塊與車廂在豎直方向上加速度始終為零，物塊受重力和摩擦力作用平衡，水平方向物塊隨車廂一起做水平向右的加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓其次定律得車壁對(duì)物塊向右的彈力為＝ma，選項(xiàng)A正確。7. D解析：由于均勻減小到零然后又均勻增大到原來值，所以物體受到的合外力的變化狀況為先增大后減小到零。依據(jù)牛頓其次定律知，物體加速度也是先增大后減小到零，而速度始終在增大，最終達(dá)到最大值。符合上述規(guī)律的圖像只有D選項(xiàng)。8. C解析：依據(jù)題意，放在斜面上的物塊沿斜面以加速度a勻加速下滑，在沿斜面方向?qū)ξ飰K由牛頓其次定律有sincos①，在物塊上施加豎直向下的力后，在沿斜面方向?qū)ξ飰K由牛頓其次定律有sincos②，由①②易知＞a，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。9. BC解析：撤去拉力時(shí)，物塊速度小于木板速度，即物塊相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，所以物塊受到木板向右的摩擦力而向右做加速運(yùn)動(dòng);木板受到物塊向左的摩擦力，而向右做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B、C正確。10. BD解析：傳送帶以不同的速度運(yùn)動(dòng)，物體所受的滑動(dòng)摩擦力相等，物體所受外力的合力為0，故 ＝，選項(xiàng)B正確;物體在兩種不同速度下運(yùn)動(dòng)時(shí)有可能先加速再勻速，也可能始終加速，故可能等于，選項(xiàng)D正確。11. (1)3.98(2)小車的質(zhì)量m、斜面上任意兩點(diǎn)間的距離L及這兩點(diǎn)間的高度h(3)解析：(1)由紙帶可知=5.22cm，=5.75cm，=6.41cm，=7.05cm，=7.68cm，=8.33cm，=8.95cm，=9.61cm，=10.26cm，任意兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.04s，故小車的加速度a=≈3.98。(2)還需測(cè)量的物理量有小車的質(zhì)量m、斜面上任意兩點(diǎn)間的距離L及這兩點(diǎn)間的高度h。圖4-17(3)小車受重力和阻力作用，由牛頓其次定律得sin，而sin=，故圖4-1712. 見解析解析：(1)圖像如圖4-17所示(2)質(zhì)量確定時(shí)，加速度與合外力成正比(3)質(zhì)量的倒數(shù)(4)由可知，所以取等于砝碼所受重力，實(shí)際上比細(xì)線的真實(shí)拉力大。圖4-1813.圖4-18解析：選小伴侶和雪橇整體為爭(zhēng)辯對(duì)象，其受力如圖4-18所示。(1)在y軸上由物體平衡條件，得+sin0①解得＝(M+m)g-Fsinθ=340N由牛頓第三定律知雪橇對(duì)地面的壓力大小為=340N(2)在x軸上由牛頓其次定律得Fcos=(M+m)a②又由③②③聯(lián)立解得a=0.3(3)由公式x=知t==s=10s。14. (1)(2)1m解析：撤力前后木板先加速后減速，設(shè)加速過程的位移為，加速度為，加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為;減速過程的位移為，加速度為，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為。由牛頓其次定律有撤力前：解得=撤力后：解得===木塊恰好不從木板上掉下，應(yīng)滿足=L又由以上各式可解得L=1m。15. (1)2kg(2)0.2

解析：(1)物塊在水平方向受拉力F和摩擦力，由題圖可知，當(dāng)F＝4N時(shí)，加速度a=0，故=F=