新教材教科版高中物理必修第一冊第4章牛頓運動定律單元測評（A）同步練習(xí)（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第四章測評(A)(時間:60分鐘　滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.如圖所示,下列測量數(shù)據(jù)的單位屬于國際單位制中基本單位的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　答案:C解析:在國際單位制中,長度的單位是m,km只是長度單位的一個常用單位,故A錯誤;在國際單位制中,力的單位是N,故B錯誤;在國際單位制中,時間的單位是s,故C正確;在國際單位制中,速度的單位是m/s,km/h只是速度單位的一個常用單位,故D錯誤。2.關(guān)于慣性,下面說法正確的是(　　)A.物體靜止時不容易推動,說明物體靜止時比運動時慣性大B.物體在速度大時不容易停下來,說明物體在速度大時比速度小時慣性大C.物體受力越大,運動狀態(tài)改變越快,說明物體受力大時比受力小時的慣性大D.慣性是物體的特有性質(zhì),一切物體無論處于什么狀態(tài)都有慣性答案:D解析:慣性是物體本身的一種基本屬性,一切物體無論處于什么狀態(tài)都有慣性,其大小只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大、慣性越大;慣性的大小和物體是否運動、是否受力以及運動的快慢是沒有任何關(guān)系的。所以慣性的大小與A、B、C三個選項中提出的因素均無關(guān),故A、B、C錯誤,D正確。3.放在粗糙水平地面上的物體,受到水平推力F的作用做加速度為a的加速運動。已知物體質(zhì)量為m,運動中受到的阻力為f,則下列判斷正確的是(　　)A.a= B.a=C.a= D.a=答案:C解析:以物體為研究對象,受力分析可知,水平方向受推力和摩擦力作用,根據(jù)牛頓第二定律有:F-f=ma故有:a=故C正確,A、B、D錯誤。4.(2020·云南玉溪期中)人站在電梯內(nèi)的體重計上,體重計示數(shù)增大,可能的原因是(　　)A.電梯勻速上升B.電梯勻速下降C.電梯勻加速上升D.電梯勻加速下降答案:C解析:人站在電梯內(nèi)的體重計上,體重計示數(shù)增大,說明人處于超重狀態(tài),加速度方向向上,有兩種可能:一種是電梯加速上升,另外一種是電梯減速下降,故C正確,A、B、D錯誤。5.(2020·山東聊城期中)某商場有一自動扶梯,其傾斜角為30°,一個質(zhì)量為m的人穩(wěn)站在扶梯的水平臺階上,當電梯運動時,人對電梯臺階的壓力為其重量的1.25倍,已知重力加速度為g,下列說法正確的是(　　)A.電梯一定向上運動B.人對電梯臺階的摩擦力方向水平向右C.電梯運動的加速度大小為gD.電梯對人的摩擦力大小為mg答案:D解析:根據(jù)題意知,豎直方向的彈力N為重力的1.25倍,由牛頓第二定律,可知人豎直方向加速度向上,則電梯可能向上加速或向下減速,故A錯誤;由受力分析可知,電梯對人的摩擦力向右,故人對電梯的摩擦力水平向左,故B錯誤;設(shè)電梯運動的加速度大小為a,則根據(jù)牛頓第二定律,有N-mg=mayf=max由幾何關(guān)系,可知ay=asin30°ax=acos30°聯(lián)立代入數(shù)據(jù),得a=f=mg故C錯誤,D正確。6.一起重機通過一繩子將貨物向上吊起的過程中(忽略繩子的重力、空氣阻力),以下說法正確的是(　　)A.當貨物勻速上升時,繩子對貨物的拉力與貨物對繩子的拉力是一對平衡力B.無論貨物怎么上升,繩子對貨物的拉力與貨物對繩子的拉力,大小總是相等C.無論貨物怎么上升,繩子對貨物的拉力總大于貨物的重力D.若繩子質(zhì)量不能忽略且貨物勻速上升時,繩子對貨物的拉力總等于貨物的重力答案:BD解析:當貨物勻速上升時,繩子對貨物的拉力與貨物對繩子的拉力是一對作用力和反作用力,故A錯誤;無論貨物怎么上升,繩子對貨物的拉力與貨物對繩子的拉力,大小總是相等,故B正確;當貨物減速上升時,加速度向下,則貨物處于失重狀態(tài),繩子對貨物的拉力大小一定小于貨物的重力大小,故C錯誤;若繩子質(zhì)量不能忽略且貨物勻速上升時,根據(jù)平衡條件得繩子對貨物的拉力總等于貨物的重力,故D正確。7.如圖(a)所示,在粗糙水平面上,物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線運動,其速度—時間圖像如圖(b)所示,下列判斷正確的是(　　)(a)(b)A.在0~1 s內(nèi),外力F不斷增大B.在1~3 s內(nèi),外力F的大小恒定C.在3~4 s內(nèi),外力F不斷減小D.在3~4 s內(nèi),外力F的大小恒定答案:BC解析:在速度—時間圖像中,0~1 s內(nèi)物塊速度均勻增大,物塊做勻變速運動,外力F為恒力;1~3 s內(nèi),物塊做勻速運動,外力F的大小恒定,3~4 s內(nèi),物塊做加速度不斷增大的減速運動,外力F由大變小。綜上所述,B、C正確。8.(2020·江蘇鹽城期中)如圖所示,長方體空鐵箱甲在水平拉力F作用下沿光滑水平面向右勻加速運動,鐵箱內(nèi)有一木塊乙貼著后壁與鐵箱相對靜止,木塊與鐵箱間的動摩擦因數(shù)小于1。則鐵箱對木塊的(　　)A.彈力大小等于F的大小B.作用力大小大于摩擦力的大小C.摩擦力大小等于木塊重力的大小D.彈力大小可能等于木塊重力的大小答案:BC解析:設(shè)空鐵箱質(zhì)量為m0,木塊質(zhì)量為m,先對空鐵箱和木塊整體,根據(jù)牛頓第二定律,有:F=(m0+m)a解得:a=;對木塊受力分析,如圖所示:根據(jù)牛頓第二定律有:N=ma=<F,故A錯誤;木塊受向上的靜摩擦力f=mg,向右的支持力為:N=,而靜摩擦力和支持力方向垂直,故該合力大小(即空鐵箱對木塊作用力大小)大于木塊受靜摩擦力大小,故B正確;由于木塊豎直方向的位移為零,故木塊豎直方向平衡,故有:f=mg,故C正確;由于f為靜摩擦力,故有:f≤f滑,其中f滑=μN,再結(jié)合f=mg,μ<1,故彈力大小可能大于木塊重力的大小,故D錯誤。二、實驗題(本題共2小題,共20分)9.(8分)(2020·吉林長春榆樹一中月考)某同學(xué)探究小車的加速度與力的關(guān)系的實驗裝置如圖所示,他將光電門固定在水平氣墊導(dǎo)軌上的B點,用不同重物通過細線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放。(1)若用游標卡尺測出遮光條的寬度d=1.045 cm,實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2 s,則小車經(jīng)過光電門時的速度為　　　　m/s。(保留兩位有效數(shù)字) (2)實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車質(zhì)量m0間應(yīng)滿足的關(guān)系為　　　　　　。答案:(1)0.52　(2)m0≥m解析:(1)數(shù)字計時器記錄通過光電門的時間,由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度,用該平均速度代替物體的瞬時速度,故在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為:v= m/s=0.52 m/s。(2)該實驗的研究對象是小車,采用控制變量法研究。當質(zhì)量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系。那么小車的合力怎么改變和測量呢?為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力。根據(jù)牛頓第二定律得:對重物:mg-F拉=ma對小車:F拉=m0a計算得出:F拉=當m0≥m時,即當重物重力要遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于重物的總重力。10.(12分)(2020·江蘇宿遷泗洪月考)圖(a)是某同學(xué)設(shè)計的探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系的實驗裝置簡圖,A為小車,B為打點計時器,C為裝有沙的沙桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于沙和沙桶的總重力,小車運動加速度a可由紙帶求得。圖(a)圖(b)圖(d)圖(c)(1)圖(b)所示的實驗儀器為電火花計時器,下列關(guān)于其工作電壓判斷正確的是(　　)A.交流電源6 VB.直流電源6 VC.交流電源220 VD.直流電源220 V(2)某同學(xué)通過實驗得到的一條紙帶如圖(c)所示,他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出)。已知打點計時器所使用電源的頻率為50 Hz,用毫米刻度尺測得:AB=0.60 cm,AC=1.60 cm,AD=3.00 cm,AE=4.80 cm,AF=7.00 cm,AG=9.60 cm。根據(jù)圖(c)可知,打下E點時小車的速度為　　　　m/s。小車的加速度為　　　　m/s2。(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (3)另一同學(xué)保持小車質(zhì)量不變,改變沙和沙桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖(d),該圖線不通過原點,明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是　　　　　　　　　　　。答案:(1)C　(2)0.20　0.40　(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足解析:(1)題圖(b)所示的實驗儀器為電火花計時器,所使用的是220 V交流電源,故選C。(2)由運動學(xué)公式求速度和加速度,vE= m/s=0.20 m/s;a=×10-2 m/s2=0.40 m/s2;(3)另一同學(xué)保持小車質(zhì)量不變,改變沙和沙桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如題圖(d)所示,由題圖(d)看出,當力F為某一值時,但加速度為零,說明是未平衡摩擦力或平衡不足。三、計算題(本題共3小題,共40分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11.(12分)(2020·江西吉安期中)如圖所示的升降機中,用OA、OB兩根繩子吊一個質(zhì)量為20 kg的重物,若OA與豎直方向的夾角θ=37°,OA垂直于OB,且兩繩所能承受的最大拉力均為320 N。(1)請判斷,隨著拉力增大,OA繩先斷還是OB繩先斷?(2)為使繩子不斷,升降機豎直向上的加速度最大為多少?答案:(1)OA繩先斷　(2)10 m/s2解析:(1)對物體進行受力分析,水平方向合力為零,有:TOAsinθ=TOBcosθ,知TOA>TOB,所以OA繩先斷。(2)如圖所示,兩根繩子的合力F=,當OA繩拉力最大時,兩根繩子合力最大Fmax=,加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律:-mg=ma,代入數(shù)據(jù)可得a=10 m/s2。12.(14分)因搬家要把一質(zhì)量為300 kg鋼琴從陽臺上降落到地面,用一繩吊著鋼琴先以0.5 m/s的速度勻速降落,當鋼琴底部距地面h時,又以大小為1 m/s2的加速度做勻減速運動。鋼琴落地時速度剛好為零。(g取10 m/s2)求:(1)鋼琴在1 s時間內(nèi)做勻減速下落的距離;(2)鋼琴在做勻減速下落時的繩子的拉力。答案:(1)0.125 m　(2)3 300 N解析:(1)鋼琴做勻減速運動時,初速度 v0=0.5 m/s,加速度 a=-1 m/s2,末速度 v=0鋼琴勻減速下落的時間:t= s=0.5 s。鋼琴在1 s時間內(nèi)做勻減速下落的距離:x=t=×0.5 m=0.125 m(2)勻減速下落過程中,根據(jù)牛頓第二定律得:mg-T=ma可得 T=m(g-a)=300×(10+1) N=3 300 N13.(14分)(2020·山東臨沂期中)如圖所示,在水平地面上從A點用水平恒力推動靜止的物塊(可視為質(zhì)點),推力作用下物塊的加速度a1=8 m/s2,作用一段時間后撤去推力,讓物體停在BC區(qū)間內(nèi),已知AB長L1=10 m,BC長L2=1.25 m,物塊與地面的摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2,求:(1)撤去推力后物塊運動的加速度大小;(2)推力作用的最長時間。答案:(1)2 m/s2　(2)0.75 s解析:(1)設(shè)撤去推力后物塊運動的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律得:μmg=ma2解得:a2=2 m/s2;(2)物塊滑到C點時,推力作用時間最長,根據(jù)運動學(xué)公式有:=L1+L2根據(jù)v=a1t解得: