人教版高一必修一第四章牛顿运动定律专题训练(含答案)[训练习题]

1、人教版高一必修一第四章牛顿运动定律专题训练（含答案）一选择题（共9小题）1下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（）A没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零D物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大2在研究加速度a 和力F、质量m的关系时，应用的是（）A控制变量的方法 B等效替代的方法C理论推导的方法 D理想实验的方法3在下列与运动学相关的表述中，正确的是（）A第3秒表示时刻B速度、加速度、速度变化量都是矢量C牛顿

2、、千克、秒全部为国际单位制的基本单位D路程和位移是两个不同的物理量，在数值上不可能相等4下列说法正确的是（）A宇宙飞船内的物体不受重力作用，所以不存在惯性B火车速度越大，惯性越大C质量是惯性大小的量度D物体受力越大，惯性越大5如图所示，为一质点做直线运动时的加速度时间（at）图象，图中阴影部分的面积S表示（）A初速度B末速度C速度的变化量D位移6如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（）A4kgB3kgC2kgD1kg7小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定

3、时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑现从小车中一次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作设小车运动的加速度大小为a下列说法正确的是（）A该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论C该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图象应当是一条过原点的直线D若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图象不是直线8在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段，小车不

4、挂小桶时，先将木板的一端垫起一定高度这样做的目的是（）A测量小车运动的加速度B平衡摩擦力C测量小车运动的速度D测量木板倾斜的角度9如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间（）A木块B对水平面的压力迅速变为2mgB弹簧的弹力大小为mgC木块A的加速度大小为2gD弹簧的弹性势能立即减小二多选题（共5小题）10下列说法中正确的是（）A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D

5、根据速度定义式v=，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法11下列说法中正确的是（）A物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性B物体速度越大，它的惯性就越大C物体运动状态发生改变时仍有惯性D惯性是物体的固有属性，其大小仅与物体质量有关12关于牛顿第一定律，以下说法正确的是（）A牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的B牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过理想化实验而得出的结论C根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因D只有在惯性参考系中牛顿第一定律才适用13一个做直线运动的物体受到的合力的方向与物体运动的方向一致，在合力减小的过程中，则物体运动的加速度和速度的

6、变化是（）A加速度增大B加速度减小C速度增大D速度减小14如图所示，A、B两条直线是在AB两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的物体实验得出的两个加速度a与F的关系图线，由图分析可知（）AmAmB B两地重力加速度gAgBCmAmB D两地重力加速度gA=gB三解答题（共3小题）15某实验小组用如图1所示的装置探究在小车质量不变时加速度a和力F的关系甲乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器，力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，细线保待与轨道斜面平行，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到

7、的拉力F和加速度a的大小（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是 A轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 B轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据D实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据（2）保持小车乙质量不变时，该小组采集的实验数据如表所示，请根据表中数据在给定的坐标纸（见答案卡）上完成该组的aF图线记录次数123456拉力F（N）24.520.017.512.08.14.8加速度a（m/s2）16.313.311.78.05.43.2（3）根据图2线求出小车乙（含加速度传感器）的质量M= kg（保留两位有效数字）16我国道路交通安全法规

8、定，在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带为什么要做这样的规定？17如图所示，木块的质量m=2kg，与地面间的动摩擦因数u=0.2，木块在拉力F=10N作用下，在水平地面上向右匀加速直线运动，经3s钟撤去外力F已知力F与水平方向的夹角，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，试问：（1）撤去外力前，物体运动的加速度是多大；（2）刚撤去外力时，物体运动的速度是多大；（3）撤去外力后，木块经过1s滑行的距离为多大？资料b一选择题（共9小题）1下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（）A没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的

9、C物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也一定不为零D物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大【分析】掌握牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态【解答】解：A、牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；故A错误；B、物体受力越大，加速度越大，速度不一定大；故B错误；C、合外力为零，加速度为零，但速度不一定为零，速度与加速度没有必然的联系；故C错误；D、物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大；故D正

10、确；故选：D【点评】本题考查物理学史及力和运动的关系；力和运动的关系是人类历史上跨越时间最长的一个发现；应认真体会2在研究加速度a 和力F、质量m的关系时，应用的是（）A控制变量的方法B等效替代的方法C理论推导的方法D理想实验的方法【分析】探究物体的加速度与物体质量、力的关系的时候，由于涉及多个变量，想研究其中两个的关系，必须控制其余的不变，这种方法称为控制变量法【解答】解：由于涉及多个变量，探究加速度与力的关系时，控制质量不变而改变力的大小；探究加速度与质量的关系时，控制力不变而改变质量，实验应用了控制变量法；故A正确故选：A【点评】控制变量法是常用的实验方法，多是用在涉及多个变量，而我们要

11、探究其中两个的关系的时候，就要控制其余的量不变，要掌握其使用方法；科学探究用到的方法很多，要掌握常用的科学探究方法3在下列与运动学相关的表述中，正确的是（）A第3秒表示时刻B速度、加速度、速度变化量都是矢量C牛顿、千克、秒全部为国际单位制的基本单位D路程和位移是两个不同的物理量，在数值上不可能相等【分析】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位矢量是既大小，又有方向的物理

12、量，而标量是只有大小，没有方向的物理量单向直线运动中位移的大小必和路程相等【解答】解：A、第3s是一段时间，是从第3s初到第3s末的一段时间故A错误；B、速度、加速度、速度变化量都是矢量故B正确；C、千克、秒为国际单位制的基本单位，牛顿为导出单位，故C错误；D、单向直线运动中位移的大小和路程相等故D错误故选：B【点评】该题考查几个基础的知识点，其中国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的4下列说法正确的是（）A宇宙飞船内的物体不受重力作用，所以不存在惯性B火车速度越大，惯性越大C质量是惯性大小的量度D物体受力越大，惯性越大【分

13、析】惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性一切物体都具有惯性【解答】解：A、宇宙飞船内的物体受到的重力提供向心力，不是不受重力，而惯性与受力情况无关，只要有质量就有惯性，故飞船里的物体仍有惯性，故A错误；B、惯性是物体的固有属性，与受力及运动速度无关，故BD错误；C、惯性是物体的固有属性，其大小只与质量有关系，质量越大，惯性越大，故C正确；故选：C【点评】惯性是物体固有的属性，惯性大小的唯一量度是物体的质量，惯性的大小与物体的运动状态无关，与物体所受的合外力无关5如图所示，为一质点做直线运动时的加速度时间（at）图象，图中阴影部分的面积S表示（）A

14、初速度B末速度C速度的变化量D位移【分析】图象表示加速度随时间的变化规律，由于加速度随时间均匀增加，可以求出t时间内的平均加速度，然后用公式a=确定速度的变化量【解答】解：根据平均加速度的定义式=，得到v=t由于加速度随时间均匀增加，从t1到t2时刻的平均加速度等于该段时间最大加速度和最小加速度的平均值，故速度的变化等于图中矩形的面积，也就等于小梯形的面积；故选：C【点评】本题关键是先求出从t1到t2时刻的平均加速度，然后得出矩形的面积表示从t1到t2时刻的速度改变量，而矩形的面积等于梯形面积，故梯形面积等于速度改变量6如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A木板B受

15、到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（）A4kgB3kgC2kgD1kg【分析】当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法进行解答【解答】解：由图知，当F=8N时，加速度为：a=2m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（mA+mB）a，代入数据解得：mA+mB=4kg，当F大于8N时，A、B发生相对滑动，根据牛顿第二定律得：对B有：a=，由图示图象可知，图线的斜率：k=1，解得：mB=1kg，滑块A的质量为：mA=3kg故选：B【点评】本题

16、考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析7小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑现从小车中一次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作设小车运动的加速度大小为a下列说法正确的是（）A该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这

17、一结论C该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图象应当是一条过原点的直线D若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图象不是直线【分析】抓住钩码有向下的加速度，得出绳子拉力与钩码重力的大小关系分别对小车和钩码研究，根据牛顿第二定律列出表达式，联立得出加速度的表达式，从而分析加速度与n的关系图线若木板不水平，结合摩擦力的大小，运用牛顿第二定律得出加速度的表达式，分析图线的特点【解答】解：A、由于钩码有向下的加速度，所以绳子拉力小于钩码的总重力，故A错误B、设每个钩码的质量为m，小车质量为M，绳子拉力为T，由牛顿第二定律，对小车有：T=M+（6n）ma，对钩码有：nmgT=nma，

18、解得a=，可知an图象为过原点的直线，同时验证了物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比这一结论，故B错误，C正确D、由平衡摩擦力方式可知，摩擦力f=（M+6m）gsin，若木板水平，则存在摩擦力，对小车，根据牛顿第二定律知，Tf=M+（6n）ma，钩码方程不变，此时解得a=，则an图象应为一条不过原点的直线，故D错误故选：C【点评】解决本题的关键知道实验的原理，通过牛顿第二定律得出加速度的表达式是关键，掌握整体法和隔离法的灵活运用8在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段，小车不挂小桶时，先将木板的一端垫起一定高度这样做的目的是（）A测量小车运动的加速度B平衡摩擦力C测量小车运动的速度D测量木

19、板倾斜的角度【分析】实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进，重物重力（可测量）近似充当物体所受外力，而物体所受摩擦力不好测量，就用平衡摩擦力的方法，将摩擦力平衡掉【解答】解：实验时我们探究的是外力与物体质量，加速度之间的关系，现实生活中受一个力的物体没有，所以实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进，重物重力（可测量）近似充当物体所受外力，而物体所受摩擦力不好测量，就用平衡摩擦力的方法，将摩擦力平衡掉这一过程无法测量加速度、速度，同时也无需测量木板倾斜的角度，故ACD错误，B正确；故选：B【点评】本题考查验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力的意义，要注意在验证牛顿第二定律以及动能定

20、理的实验中均需要平衡摩擦力，要注意掌握对应的方向和平衡摩擦力的意义9如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间（）A木块B对水平面的压力迅速变为2mgB弹簧的弹力大小为mgC木块A的加速度大小为2gD弹簧的弹性势能立即减小【分析】根据共点力平衡求出弹簧的弹力，在将C迅速移开的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律求出木块A的加速度【解答】解：对AC整体分析，弹簧的弹力F弹=（m+2m）g=3mg，撤去C瞬间，弹簧的弹力不变，弹性势能不变，故B、D错误对A分析

21、，根据牛顿第二定律得，a=，故C正确由于弹簧的弹力不变，木块B对水平面的压力不变，仍然为4mg，故A错误故选：C【点评】本题考查牛顿第二定律的瞬时问题，知道撤去C的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解二多选题（共5小题）10下列说法中正确的是（）A物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D根据速度定义式v=，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法【分析】物体保持运动状态变化的性质是惯性；牛顿第一定律不能通过实验来验证；m、kg、s是一组都属于国际单位制的基本单位；当t0

22、时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，从而即可求解【解答】解：A、惯性是物体保持运动状态的性质，即抵抗运动状态变化，故A正确；B、牛顿第一定律不是通过实验验证的，牛顿第二定律可以通过实验来验证，故B错误；C、单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位，故C正确；D、速度定义式v=，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故D正确；故选：ACD【点评】考查惯性的概念，理解牛顿第一定律与第二定律的区别，注意基本单位与导出单位的不同，掌握极限思维的方法11下列说法中正确的是（）A物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性B物体速度越大，它的惯性就越大

23、C物体运动状态发生改变时仍有惯性D惯性是物体的固有属性，其大小仅与物体质量有关【分析】惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性；质量是惯性的唯一量度，与其它任何因素都无关【解答】解：A、一切物体在任何情况下都有惯性，故A错误；B、质量是惯性的唯一量度，与速度无关，故B错误；C、惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，与运动状态和是否受力无关，故C正确；D、质量是惯性的唯一量度，质量越大的物体惯性越大，故D正确故选：CD【点评】惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性惯性只

24、有在受力将要改变运动状态时才体现出来12关于牛顿第一定律，以下说法正确的是（）A牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的B牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过理想化实验而得出的结论C根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因D只有在惯性参考系中牛顿第一定律才适用【分析】牛顿第一运动定律，又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性惯性，它是物理学中一条基本定律【解答】解：A、B、牛顿第一定律是以可靠的事实为基础，并通过逻辑推理得来的，即是依靠理想实验得来的，故A错误，B正确；C、根据牛顿第一定律可知，

25、力是改变速度的原因，而不是维持物体速度的原因，故C错误；D、牛顿第一定律只有在惯性参考系中才能成立，即要以地面或相对地面匀速直线运动的物体为参考系，故D正确；故选BD【点评】牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用不过我们总能找到那样的参考系，使牛顿第一定律适用这样的参考系被称为惯性参考系，简称惯性系13一个做直线运动的物体受到的合力的方向与物体运动的方向一致，在合力减小的过程中，则物体运动的加速度和速度的变化是（）A加速度增大B加速度减小C速度增大D速度减小【分析】根据牛顿第二定律判断加速度与合力的关系，根据加速度方向与速度方向的关系，判断速度的变化【解答】解：合力减小，根据牛顿第二定律F=ma

26、知，加速度减小，因为合力方向与速度方向相同，速度增大故BC正确，A、D错误故选：BC【点评】解决本题的关键会通过合力的变化判断加速度的变化，以及知道当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动14如图所示，A、B两条直线是在AB两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的物体实验得出的两个加速度a与F的关系图线，由图分析可知（）AmAmBB两地重力加速度gAgBCmAmBD两地重力加速度gA=gB【分析】由牛顿第二定律可知物体的加速度与力之间的关系，则分析图象的斜率可得出质量关系，并根据截距求出重力加速度【解答】解：A、由牛顿第二定律可知：a=g；故在

27、aF图象中，图象的斜率表示物体的质量的倒数；则由图象可知，A的斜率大于B的斜率；故A的质量小于B的质量；故A正确，C错误；B、由公式可得，图象与a轴的交点为当地的重力加速度，由图可知，两图与a轴交于一点，故说明A地的重力加速度等于B的重力加速度，故D正确，B错误；故选：AD【点评】本题考查对图象的认识，注意要由已知物体规律确定公式，再结合公式分析图象好可得出正确的结果三解答题（共3小题）15某实验小组用如图1所示的装置探究在小车质量不变时加速度a和力F的关系甲乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器，力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，细线保待

28、与轨道斜面平行，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力F和加速度a的大小（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是BCA轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 B轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据D实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据（2）保持小车乙质量不变时，该小组采集的实验数据如表所示，请根据表中数据在给定的坐标纸（见答案卡）上完成该组的aF图线记录次数123456拉力F（N）24.520.017.512.08.14.8加速度a（m/s2）16.313.311.78.05.43.2（

29、3）根据图2线求出小车乙（含加速度传感器）的质量M=1.5kg（保留两位有效数字）【分析】注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力；反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（a）与小车质量的倒数关系图象【解答】解：（1）A、本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m的关系，所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力，故A错误，B正确C、实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据，故C正确，D错误；故选：BC；（2）图象如图：（3）由F=ma知图象的效率表示质量的倒数，所以：m=1.5kg故答案为：（1）BC，（3）1.5【点评】实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键16我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆前排乘坐的人必