人教版高中物理必修一第四章《牛顿运动定律》单元检测题（解析版）

高中物理必修一第四章牛顿运动定律单元检测题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.如图为举重运动员举起杠铃稳定时的示意图，下列说法中正确的是()A 杠铃所受的重力与杠铃对手的压力是一对平衡力B 杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对平衡力C 杠铃所受的重力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力D 杠铃对手的压力与手对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力2.如图所示，甲中小球用轻绳系在轻支架上，轻支架固定在台秤的秤盘上；乙中小球用轻绳系在天花板上，已知球水，两小球全部浸没在水中，甲、乙两图中除了小球系的位置不同，其他全部相同设甲图未剪断轻绳时台秤示数为FN1，剪断后小球在水中运动时台秤示数为FN2，乙图未剪断轻绳时台秤示数为FN3，剪断后小球在水中运动时台秤示数为FN4，以下正确的是()AFN1FN2FN4FN3BFN2FN4FN1FN3CFN1FN4FN3FN2DFN4FN2FN3FN13.如图所示，足够长的水平传送带以v02 m/s的速率顺时针匀速运行t0时，在最左端轻放一个小滑块，t2 s时，传送带突然制动停下已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.2，取g10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的vt图象正确的是()ABCD4.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小5.如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是()A 作用力大时，反作用力小B 作用力和反作用力的方向总是相反的C 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D 相互作用的两个物体一定都处于静止状态6.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动后匀速运动探测器是通过喷气而获得推力的以下关于喷气方向的描述中正确的是()A 探测器加速运动时，沿直线向后喷气B 探测器加速运动时，竖直向下喷气C 探测器匀速运动时，竖直向下喷气D 探测器匀速运动时，不需要喷气7.如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是()A 物体A受到4个力的作用B 物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变C 小球B对物体A的压力大小始终不变D 小球B对物体A的压力大小一直增加8.如下图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()AmBmaCmDm(ga)9.如图所示，下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平地面上，弹簧正上方有一物块，从高处自由下落到弹簧上端的O点，开始将弹簧压缩弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零从O点开始接触，物块加速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是下列图中的()ABCD10.下列说法正确的是()A 体操运动员双手握住单杠在空中不动时处于失重状态B 蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C 举重运动员在举起杠铃后的那段时间内处于超重状态D 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态11.下面各组单位中属于基本物理量单位的是()A 千克、秒B 千克、瓦特C 牛顿、秒D 特斯拉、米12.如图所示，一个质量为2 kg的小木板放在光滑的地面上，在小木板上放着一个小物体质量为m1 kg，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着而静止在小木板上，这时弹簧的弹力为2 N，现沿水平向右的方向对小木板施以作用力，使小木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9 N的过程中，以下说法正确的是()A 物体与小木板先保持相对静止一会，后来相对滑动B 物体受到的摩擦力一直减小C 当力F增大到6 N时，物体不受摩擦力作用D 小木板受到9 N拉力时，物体受到的摩擦力为3 N13.如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()ABCmgtanDmgcot14.下列现象属于完全失重状态的是()A 电梯里的小孩随电梯一起下降时B 天宫二号以加速度g向上做匀加速运动C 火箭点火加速升空离开地面时D 宇航员在太空舱中“飘浮”时15.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A 力是维持物体运动的原因，没有力的物体将保持静止，比如自行车B 物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用C 物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北D 不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，而受力的物体运动状态一定改变二、多选题(每小题至少有两个正确答案) 16.(多选)如图所示，某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动下列说法正确的是()A 人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力B 人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力C 绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失D 人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等17.(多选)如图所示，A、B两物块叠放在一起，当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)，则()AA的加速度小于gBB的加速度大于gCA、B的加速度均为gDA、B间的弹力为零18.(多选)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面的倾角为，其顶端装有光滑小滑轮，绕过滑轮的轻绳一端连接一物块B，另一端被人拉着且人、滑轮间的轻绳平行于斜面人的质量为M，B物块的质量为m，重力加速度为g，当人拉着绳子以a1大小的加速度沿斜面向上运动时，B物块运动的加速度大小为a2，则下列说法正确的是()A 物块一定向上加速运动B 人要能够沿斜面向上加速运动，必须满足mMsinC 若a20，则a1一定等于D 若a1a2，则a1可能等于19.(多选)如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则()AA对地面的压力等于(Mm)gBA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为mgD 细线对小球的拉力大小为mg20.(多选)如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上在下列各对力中属于作用力和反作用力的是()AP所受的重力和Q对P的支持力BQ所受的重力和Q对P的支持力CP对Q的压力和Q对P的支持力DQ对桌面的压力和桌面对Q的支持力三、实验题 21.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测量并标出相邻计数点之间的距离该小车的加速度a_m/s2.(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：请根据实验数据在下图所示坐标系中作出aF的关系图象(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点请说明主要原因四、计算题 22.如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m20 kg，受到与水平面夹角为53的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动若拉力F100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小(sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)五、填空题 23.理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(只要填写序号即可)在上述的设想步骤中，步骤_属于可靠的事实，步骤_是理想化的推论24.现有下列物理量和单位，按下面的要求选择填空A力B米/秒C牛顿D加速度E质量F秒G厘米H长度I时间J千克K米(1)属于物理量的有_(2)在国际单位制中，其单位作为基本单位的物理量有_(3)在国际单位制中属于基本单位的有_，属于导出单位的有_25.如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30的夹角若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物已知重物的质量m30 kg，人的质量M50 kg，g取10 m/s2，此时人对地面的压力大小为_N.26.如图所示，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角为，行车速度方向如图所示，质量为m的物体相对车厢静止，则物体受到摩擦力大小为_，方向为_27.下列给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量的单位都是国际单位制单位试判断下列表达式的单位，并指出单位所对应的物理量的名称(1)单位：_物理量名称：_.(2)单位：_物理量名称：_.(3)m单位：_物理量名称：_.六、简答题 28.小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为VR3h.小红说，从单位关系上看，这个公式肯定是错误的她的根据是什么？答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】A【解析】以容器和球组成的整体为研究对象，将细线剪断，在球下沉的过程中球加速下降，加速度方向向下，存在失重现象，而球下降留下的空位由水来填充，所以相当于一个与球同样大小的水球向上加速运动，存在超重现象，由于同样体积的小球质量大于水球的质量，所以整体存在失重现象，台秤的示数小于系统总重力，台秤的示数减小，即FN1FN2，FN2FN4，A正确3.【答案】B【解析】刚被放在传送带上时，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，ag2 m/s2，滑块运动到与传送带速度相同需要的时间t11 s，然后随传送带一起匀速运动的时间t2tt11 s，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，aa2 m/s2，运动的时间t3s1 s，选项B正确4.【答案】A【解析】5.【答案】B【解析】从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称，即大小相等、方向相反，A错误，B正确；作用力和反作用力只能作用在不同的物体上，故C错误；无论物体静止还是运动，作用力和反作用力的关系都不改变，故D错误6.【答案】C【解析】探测器由静止沿与月球表面成一倾斜角的直线飞行，加速运动时，其推力和月球对探测器的引力的合力应与其加速运动的方向相同，喷气方向应与F推方向相反，使其反作用力在探测器上产生两个分力，其中一个分力产生加速度，另一个分力与引力平衡，如图所示，探测器匀速运动时，必受平衡力作用，因此应竖直向下喷气，使其反作用力大小与引力大小相等、方向相反，故选C.7.【答案】A【解析】物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力，共4个力，A正确；再对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：Ff(Mm)sinFcos，对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，变小，故支持力FN变小，拉力F也变小，静摩擦力减小，故B、C、D错误8.【答案】C【解析】西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：ma，解得：Fm，C正确9.【答案】D【解析】在平衡位置以上，重力大于弹力，有ag，在平衡位置以下，重力小于弹力，有ag，知a与x成线性关系若物体从弹簧原长位置释放，根据对称性，平衡位置在最终压缩量的中点，最低点的加速度等于g，从某一高度释放，要下降得更低，最低点的弹力会更大，根据牛顿第二定律，加速度应大于g.故D正确，A、B、C错误10.【答案】B【解析】当物体具有向上的加速度时，即向上做加速运动或向下做减速运动时，物体处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，即向下做加速运动或向上做减速运动时，物体处于失重状态在A、C、D选项中，运动员处于静止状态，即处于平衡状态，只有选项B中运动员的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，而且处于完全失重状态，B正确11.【答案】A【解析】千克、秒是基本单位，瓦特、牛顿、特斯拉是导出单位，A正确12.【答案】C【解析】由题，当弹簧的弹力是2 N向右时，物体仍然静止在木板上，所以物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2 N若要使物体相对于木板向左滑动，则物体受到的木板的摩擦力至少要大于等于2 N，方向向右，即物体受到的合力至少为向右的4 N的力，物体的加速度：am/s24 m/s2，同时，物体与木板有相对运动时，木板的加速度要大于物体的加速度，当二者相等时，为最小拉力则：Fm(Mm)a(21)4 N12 N即只有在拉力大于12 N时，物体才能相对于木板滑动，所以在拉力小于9 N时，物体绳子相对于木板静止故A错误；若物体与木板之间的摩擦力恰好为0，则物体只受到弹簧的弹力的作用，此时物体的加速度：a2 m/s2由于物体始终相对于木板静止，所以此时整体在水平方向的受力：F0(Mm)a(21)2 N6 N所以：当力F增大到6 N时，物体不受摩擦力作用则拉力小于6 N之前，摩擦力随拉力F的增大而减小，当拉力大于6 N时，摩擦力又随拉力的增大而增大故B错误，C正确小木板受到9 N拉力时，整体的加速度：am/s23 m/s2物体受到的摩擦力为Ff，则：maFf2所以：Ffma2132 N1 N故D错误13.【答案】A【解析】对石块受力分析，如图：根据共点力平衡条件，将弹力F1、F2合成，结合几何关系，有：mg2Fsin所以：F，故选项A正确14.【答案】D【解析】电梯里的小孩随电梯一起下降时，没有说明加速度的方向，所以不能判断出是否是完全失重状态故A错误；天宫二号以加速度g向上做匀加速运动时加速度方向向上，是超重状态故B错误；火箭点火加速升空离开地面时加速度的方向向上，处于超重状态故C错误；宇航员在太空舱中“飘浮”时只受到重力的作用，处于完全失重状态故D正确15.【答案】B【解析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因，不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态，故A错误，B正确；若物体向正北方向做匀速直线运动，则物体不受力或所受合外力为零，C错误；物体受到力的作用，若合外力为0，则物体也可以保持运动状态不变，故D错误16.【答案】CD【解析】人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，故A、B错误，C、D正确。17.【答案】CD【解析】先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物块，可知物块只能受到重力作用加速度才是g，所以两物块间没有相互作用力18.【答案】CD【解析】对人受力分析，由牛顿第二定律可知FMgsinMa1，得：FMgsinMa1，若Fmg，则物体B加速上升，若Fmg，则物体B加速下降，若Fmg，物体B静止，故A错误；人要能够沿斜面向上加速运动，只需满足FMgsin即可，故B错误；若a20，故Fmg，故mgMgsinMa1，a1，故C正确；若a1a2，FMgsinMa1，mgFma2；则a1等于，故D正确19.【答案】AC【解析】以A、B整体为研究对象可知A对地面的压力等于(Mm)g，A正确；A、B整体在水平方向没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，A对地面没有摩擦力，B错误；以B为研究对象，进行受力分析可知：设A对B的支持力为F2，线对B的拉力为F1，F2与竖直方向的夹角为.F2cosmg，F1mgtan，解得B对A的压力大小F2mg，细线对小球的拉力大小F1，C正确，D错误20.【答案】CD【解析】Q对P的支持力与P对Q的压力是一对作用力与反作用力，A、B错误，C正确；Q对桌面的压力的反作用力是桌面对Q的支持力，D正确21.【答案】(1)0.16(2)(3)计算F时忘记加入砝码盘的重力【解析】(1)由题意可知计数间隔T5T00.1 s.由题图乙可知x0.16 cm1.6103m，由xaT2可得a0.16 m/s2.(2)aF图线如图所示(3)平衡小车与桌面之间的摩擦力后，aF图象仍不通过原点，可能是在计算F时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的22.【答案】(1)(2)120 N，方向坚直向上(3)1.8 m/s2【解析】(1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用(2)根据牛顿第二定律列出方