人教版 (2019)必修第一冊5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用精品測試題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．物理組在運(yùn)動(dòng)會(huì)“毛毛蟲”項(xiàng)目中獲得了第一名。三位老師抬起毛毛蟲道具沿著直線跑道向前沖。毛毛蟲從靜止出發(fā)，前進(jìn)2.5m后達(dá)到5m/s的速度，將該過程看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知毛毛蟲道具的質(zhì)量6kg，空氣阻力可忽略不計(jì)，則平均每位教師對道具的作用力約為（）
A．4NB．10NC．20ND．22N
【答案】D
【詳解】由可得對“毛毛蟲”道具受力分析，受到向下的重力，左斜上的拉力，兩個(gè)力的合力為水平向左，所以根據(jù)力的矢量疊加可得所以平均每位老師對道具的作用力約為故選D。
2．質(zhì)量為20kg的物體靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)用30N的水平外力F拉該物體，力F作用3s后消失，則第5s未物體的速度和加速度分別是（）
A．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2
C．v＝4.5m/s，a＝0D．v＝7.5m/s，a＝0
【答案】C
【詳解】3s內(nèi)，由牛頓第二定律可得，3s末的速度為由于水平面光滑，3s后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0，故第5s未物體的速度和加速度分別是v＝4.5m/s，a＝0故選C。
傳送帶模型
3．如圖所示水平傳送帶以恒定速率v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一貨物無初速地放在傳送帶的左端A處，則貨物的速度v隨時(shí)間t、位移x的變化規(guī)律的圖像中不可能的是（）

A．B．
C． D．
【答案】C
【詳解】AB．將一貨物無初速地放在傳送帶的左端A處，貨物受到水平向右的摩擦力，開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，貨物到達(dá)B處的速度小于等于傳送帶的速度，貨物可能一直做加速度運(yùn)動(dòng)也可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，圖像可能是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，也可能先是一條過原點(diǎn)的傾斜直線再是水平直線，故AB正確，不符合題意；
CD．根據(jù)可知貨物加速階段速度與位移不成正比，勻速階段速度不變，圖像可能是彎曲圖線，也可能先是彎曲圖線再是水平直線，故C錯(cuò)誤，符合題意；D正確不符合題意。故選C。
4．如圖所示，足夠長的傾斜傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一滑塊從斜面頂端由靜止釋放后一直做加速運(yùn)動(dòng)。則（）

A．滑塊受到的摩擦力方向保持不變
B．滑塊的加速度保持不變
C．若減小傳送帶的傾角，滑塊可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
D．若傳送帶改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】AB．設(shè)滑塊質(zhì)量為，傳送帶傾角為，剛開始時(shí)滑塊受重力、支持力、沿傳送帶向下的摩擦力作用，由牛頓第二定律得滑塊向下勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊與傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)，如果則滑塊受到沿傳送帶向上的摩擦力作用，由牛頓第二定律可
則滑塊繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小改變，故AB錯(cuò)誤；
C．若減小傳送帶的傾角，當(dāng)滑塊與傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)此后滑塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D．若傳送帶改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若滑塊不能向下運(yùn)動(dòng)；若則滑塊一直向下勻加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。
板塊模型
5．如圖所示，質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量也為，以初速度從木板的左端開始向右滑，木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，要使木塊不會(huì)從木板右端滑落，則木板的長度至少為（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】根據(jù)牛頓第二定律得，木塊的加速度木板的加速度設(shè)經(jīng)時(shí)間t木塊與木板達(dá)到同速，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系有
根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系有解得故選D。
6．如圖所示，質(zhì)量為的木板放置在足夠大的粗糙水平地面上，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的右端，現(xiàn)作用在木板上一水平向右的恒力，最終滑塊停在地面上的A點(diǎn)，其向右運(yùn)動(dòng)的位移大小恰好等于木板的長度。已知木板與地面、滑塊與地面及滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，木板的厚度可以忽略，重力加速度大小為g，則恒力的大小為（）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】滑塊最后落在A點(diǎn)說明速度為0，則物塊先隨木板加速，后落在地面上減速到A點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得木塊加速與減速時(shí)加速大小均為，故滑塊落地點(diǎn)B在初始位置C與末位置A之間的中點(diǎn)，如圖
設(shè)滑塊從木板上落下時(shí)，滑塊前進(jìn)的位移為，因?yàn)榛瑝K向右運(yùn)動(dòng)的位移大小恰好等于木板的長度，可知圖中，則此時(shí)木板前進(jìn)的位移為且；可得根據(jù)牛頓第二定律可得滑塊落地前對木板有聯(lián)立可得故選A。
7．某人以一定的初速度從P點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，后小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力大小不變（不為零），則又經(jīng)過后（）
A．小球恰好經(jīng)過點(diǎn)
B．小球的位置在點(diǎn)下方
C．小球的位置在點(diǎn)上方
D．阻力大小不確定，無法判斷小球的位置是在點(diǎn)的上方還是下方
【答案】C
【詳解】設(shè)空氣阻力大小為，由牛頓第二定律得，上升過程有下落過程有
可得即上升的加速度比下落的加速度大。根據(jù)位移公式則知下落的位移小于上升的位移，所以又經(jīng)過后小球的位置在點(diǎn)上方。故選C。
8．游樂場有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由驅(qū)動(dòng)裝置將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面49m高處，然后由靜止釋放?？梢哉J(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開始受到恒定的制動(dòng)力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面13m高處時(shí)速度剛好減為零，然后再讓座椅非常緩慢的平穩(wěn)下落，將游客送回地面。g取10m/s2，則（）
A．在下落過程中，游客加速度方向豎直向下
B．座椅在勻減速階段的時(shí)間是1.6s
C．在下落過程中其加速度大小為
D．要避免整個(gè)裝置撞擊地面，自由落體的時(shí)間不能超過
【答案】BD
【詳解】A．在下落過程中，游客先是做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向下，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零。故A錯(cuò)誤；
BC．依題意，座椅自由落體過程的位移和末速度分別為勻減速過程的位移為根據(jù)解得根據(jù)解得故B正確；C錯(cuò)誤；
D．要避免整個(gè)裝置撞擊地面，設(shè)自由落體的時(shí)間不能超過t，則有座椅到達(dá)地面時(shí)速度恰好減到零，即解得故D正確。故選BD。
9．如圖所示，一只冰壺被人以的初速度在水平冰面上向右推出，若冰壺和冰面的動(dòng)摩擦系數(shù)，取，不計(jì)空氣阻力，則（）
A．冰壺在冰面上的滑行時(shí)間為B．該冰壺在冰面上的滑行距離為
C．該冰壺在第末的速度大小為D．該冰壺在第1個(gè)內(nèi)比第2個(gè)內(nèi)多運(yùn)動(dòng)
【答案】ABD
【詳解】A．冰壺在冰面上的滑行時(shí)，由牛頓第二定律可得解得冰壺在冰面上的滑行時(shí)間為故A正確；
B．該冰壺在冰面上的滑行距離為故B正確；
C．該冰壺在第末的速度大小為故C錯(cuò)誤；
D．該冰壺在前內(nèi)位移為該冰壺在前10s內(nèi)位移為
該冰壺在第1個(gè)內(nèi)比第2個(gè)內(nèi)多運(yùn)動(dòng)
故D正確。故選ABD。
10．輸送帶是運(yùn)輸固體物料的常用的運(yùn)輸工具，重慶江北機(jī)場傳輸行李的過程簡化為如題圖所示，繃緊的水平傳送帶足夠長，且始終以v1=2 m/s的恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。初速度大小為v2=3 m/s的小墨塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小墨塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小墨塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)5 s后與傳送帶的速度相同，取g =10m/s2。則（）
A．小墨塊未與傳送帶速度相同時(shí)，受到的摩擦力方向水平向右
B．小墨塊的加速度大小為0.4 m/s2
C．小墨塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
D．小墨塊在傳送帶上的痕跡長度為12.5 m
【答案】AD
【詳解】A．小墨塊未與傳送帶速度相同時(shí)，相對傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶的摩擦力方向水平向右，故A正確；
BC．小墨塊在摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)，小墨塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)5s后與傳送帶的速度相同，故加速度大小為方向向右；根據(jù)牛頓第二定律可得
解得小墨塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故BC錯(cuò)誤；
D．小墨塊向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對小墨塊有，聯(lián)立解得，小墨塊向左減速的過程中，傳送帶的位移大小為小墨塊向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對小墨塊有，聯(lián)立解得，此過程傳送帶的位移大小為則小墨塊在傳送帶上的痕跡長度為
故D正確。故選AD。
11．傳送帶有著廣泛的應(yīng)用，一長L＝10m的水平傳動(dòng)帶順時(shí)針勻速運(yùn)行，如圖1所示。現(xiàn)將一大小可忽略的物塊自傳送帶的左端由靜止釋放，經(jīng)t＝5.2s物塊被送達(dá)傳送帶的右端，其速度—時(shí)間圖像如圖2所示，重力加速度g取10。則下列判斷正確的是（）

A．傳動(dòng)帶的運(yùn)行速度大小為2m/s
B．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6
C．物塊相對傳送帶滑動(dòng)而留下痕跡的長度為0.4m
D．若增大傳送帶的運(yùn)行速度，物塊的傳送時(shí)間最短可達(dá)1.5s
【答案】AC
【詳解】A．根據(jù)圖像可知，物塊先加速達(dá)到傳送帶速度與其一起勻速，所以傳動(dòng)帶的運(yùn)行速度大小為2m/s，故A正確；
B．根據(jù)題意，設(shè)加速時(shí)間為t，則解得所以加速階段加速度
根據(jù)解得物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，故B錯(cuò)誤；
C．物塊相對傳送帶滑動(dòng)而留下痕跡的長度為故C正確；
D．物體一直加速，時(shí)間最短解得故D錯(cuò)誤。故選AC。
12．傳送帶在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用，如圖甲所示，長為L的傳送帶與水平面夾角為θ，傳送帶以速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶的上端輕輕釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），圖乙為小物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，則（）

A．小物塊在0-t0時(shí)間內(nèi)加速度為gsinθ+μcsθ
B．小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ≤tanθ
C．在0-t0內(nèi)物塊相對傳送帶向上滑動(dòng)的距離為
D．小物塊受到傳送帶的摩擦力方向一直沿斜面向上
【答案】AC
【詳解】A．根據(jù)題意可知，小物塊在時(shí)間內(nèi)的速度小于傳送帶的速度，由牛頓第二定律有
解得故A正確；
B．根據(jù)題意，由圖可知，之后，小物塊繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，則有解得
故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)題意，結(jié)合圖乙可知，小物塊在時(shí)刻時(shí)，速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
可得，在內(nèi)物塊相對傳送帶向上滑動(dòng)的距離為故C正確；
D．由上述分析可知，在內(nèi)，小物塊受到的摩擦力沿斜面向下，故D錯(cuò)誤。故選AC。
13．如圖甲所示，在順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶底端，一質(zhì)量m=1kg的小物塊開始以某一初速度向上滑動(dòng)，傳送帶足夠長，傳送帶與水平面的夾角θ=37°，物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）

A．物塊的初速度大小為5m/s
B．物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
C．t=0.5s后物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2
D．物塊從開始沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)到它所能到達(dá)的最高點(diǎn)，這一過程所經(jīng)歷的時(shí)間為2.5s
【答案】BC
【詳解】A．由圖乙所示圖像可知，物塊的初速度大小為10m/s，故A錯(cuò)誤；
B．由圖示圖像可知，物塊在傳送帶上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速到與傳送帶速度相等后繼續(xù)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由圖示圖像可知，物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大小由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得故B正確；
C．由圖示圖像可知，0.5s后物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊繼續(xù)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得，物塊的加速度大小故C正確；
D．由圖示v-t圖像可知，物塊的初速度，傳送帶速度，物塊減速到與傳送帶速度相等需要的時(shí)間，物塊減速到零上升到最大高度需要的時(shí)間物塊從開始沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)到它所能到達(dá)的最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間故D錯(cuò)誤；故選BC。
14．如圖甲所示，質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊（質(zhì)量設(shè)為m）從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板。物塊剛好未滑離木板。物塊和木板的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示，，結(jié)合圖像，下列說法正確的是（）
A．可求得物塊在前內(nèi)的位移
B．可求得物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)
C．可求解物塊的質(zhì)量
D．可求解木板的長度
【答案】CD
【詳解】A．物塊在前內(nèi)的位移選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
BC．由運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像知，兩物體加速度大小相同，設(shè)物塊加速度大小為，木板加速度大小為，則有則；解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；
D．由乙圖可知末兩者相對靜止，且物塊剛好未滑離木板．由圖像面積可得木板長度
選項(xiàng)D正確。故選CD。
15．如圖（a）所示，木板靜止在水平面上，一小物塊在時(shí)刻滑上木板。其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖（b）所示（木塊始終未脫離木板）。若重力加速度及圖中的均已知，則可求出（）

A．物塊與木板之間的摩擦力B．木板與地面間的摩擦因數(shù)
C．木板的長度D．物塊與木板的質(zhì)量比值
【答案】BD
【詳解】A．物塊在木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)物塊的加速度大小為根據(jù)可得物塊與木板之間的摩擦因數(shù)μ1，但是由于物塊的質(zhì)量未知，則不能求解物塊與木板之間的摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．木板與物塊一起減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度根據(jù)可求解木板與地面間的摩擦因數(shù)μ2，選項(xiàng)B正確；
C．根據(jù)圖像可知木板的最小長度為但是不能確定木板的長度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．物塊在木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)木板的加速度大小為對木板因?yàn)棣?、μ1和a2可求，則可求解物塊與木板的質(zhì)量比值，選項(xiàng)D正確。故選BD。
16．一塊足夠長的木板放在水平面上，木板質(zhì)量M=2kg。木板左端有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊，物塊與木板開始時(shí)都處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.今在小物塊上作用一水平向右的拉力F=2N，小物塊在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)而木板靜止不動(dòng)，（取g=10m/s2，且認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。以下說法正確的是（）
A．木板受到水平面的摩擦力大小為2N
B．小物塊受到木板的摩擦力大小為2N
C．當(dāng)拉力F>3N后，木板就隨物塊一起運(yùn)動(dòng)
D．不論拉力為何值，木板都不會(huì)運(yùn)動(dòng)
【答案】ABD
【詳解】AB．對木塊受力分析，木塊受重力、木板對其的支持力、拉力F以及滑動(dòng)摩擦力f，木塊勻速運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)平衡條件可得故小物塊受到木板的摩擦力大小為故A正確；
B．對整體受力分析，受重力、地面對整體的支持力、拉力F以及地面對木板的靜摩擦力f1，木板靜止不動(dòng)，則根據(jù)平衡條件可得故B正確；
CD．木板受到地面的最大靜摩擦力為對木板受力分析，木板受到重力、木塊對其的壓力、地面對其的支持力、木塊對其的滑動(dòng)摩擦力以及地面對其的摩擦力，由于
由于拉力不論多大，木板在水平方向之后兩個(gè)摩擦力的作用，故無論拉力多大，木板都不會(huì)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。
17．（2022年遼寧高考真卷）如圖所示，一小物塊從長1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端，經(jīng)過1s從另一端滑落。物塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正確的是（）
A．v0= 2.5m/sB．v0= 1.5m/sC．μ = 0.28D．μ = 0.25
【答案】B
【詳解】AB．物塊水平沿中線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則由題干知x = 1m，t = 1s，v > 0
代入數(shù)據(jù)有v0 < 2m/s故A不可能，B可能；
CD．對物塊做受力分析有a = - μg，v2 - v02= 2ax整理有v02 - 2ax > 0由于v0 < 2m/s可得μ < 0.2故CD不可能。
故選B。

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