2022年2022年高一物理必修一第四章习题及答案

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载第四章牛顿运动定律一.挑选题1以下说法中,正确选项a 某人推原先静止的小车没有推动为由于这辆车的惯性太大b运动得越快的汽车越不简单停下来,为由于汽车运动得越快,惯性越大c竖直上抛的物体抛出后能连续上升,为由于物体受到一个向上的推力 d 物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2关于牛顿其次定律,正确的说法为a 合 外 力 跟 物 体 的 质 量 成 正 比 , 跟 加 速 度 成 正 比b加速度的方向不肯定与合外力的方向一样 c加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同d 由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由

2、下落时加速度肯定为半块砖自由下落时加速度的2 倍3关于力和物体运动的关系,以下说法正确选项 a 一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大b一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大 c一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快d 一 个 物 体 受 到 的 外 力 越 大 , 它 的 加 速 度 就 越 大4在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,假如要使物体的加速度变为原先的2 倍,以下方法中可以实现的为 a 将拉力增大到原先的2 倍b阻力减小到原先的12c将物体的质量增大到原先的2 倍d 将物体的拉力和阻力都增大原先的2 倍5竖直起飞的火箭在推力f

3、的作用下产生10 m/s2 的加速度,如推动力增大到2f ,就火箭的加速度将达到 g取 10 m/s2,不计空气阻力a 20 m/s2b 25 m/s2c 30 m/s2d 40 m/s26向东的力f 1 单独作用在物体上,产生的加速度为a1；向北的力f2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为 a2；就 f1 和 f2 同时作用在该物体上,产生的加速度精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a 大小为 a1a2b大小为a 2a 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载c方向为东偏北arctana 2a1d方向为与较大的力同向精品

4、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如下列图；在a 点物体开头与弹簧接触,到b 点物体的速度为0,然后被弹簧弹回；以下说法中正确选项a 物体从 a 下落到 b 的过程中,加速度不断减小b物体从b 上升到 a 的过程中,加速度不断减小a bc物体从a 下落到 b 的过程中,加速度先减小后增大d 物体从 b 上升到 a 的过程中,加速度先增大后减小8物体在几个力作用下保持静止,现只有一个力逐步减小到零又逐步增大到原值,就在力变化的整个过程中, 物体速度大小变化的情形为a 由零逐步增大到某一数值后,又逐步减小到零b由零逐步增大到某一数值后,又

5、逐步减小到某一数值c由零逐步增大到某一数值d 以 上 说 法 都 不 对9如下列图,一个矿泉水瓶底部有一小孔；静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽视空气阻力,就 a 水瓶自由下落时,小孔向下漏水b将水瓶竖直向上抛出,水瓶向上运动时,小孔向下漏水；水瓶向下运动时,小孔不向下漏水c将水瓶水平抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水d 将水瓶斜向上抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水10如下列图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫；已知木板的质量为猫质量的2 倍；当绳子突然断开时,猫立刻沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变；就此时木板沿斜面

6、下滑的加速度为a g sinb g sin2c 3 g sind 2g sin2二.填空题11质量为2 kg 的物体受到40 n . 30 n 和 50 n 三个恒力的作用,刚好处于静止状态,现突然将其中30 n 的外力撤去,其余两力不变,物体将获得m/s2 的加速度；12某物体沿倾角为30°的斜面可以匀速下滑,将斜面倾角增大到53°,让该物体以5 m/s 的初速度冲上斜面,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载它上滑的最大距离为 m； sin 53 °= 0.8, cos 53 °= 0.6131966 年曾在地球上空完成了以牛顿其次定律为基础

7、的测定质量的试验；试验时,用双子星号宇宙飞船m1, 去接触正在轨道上运行的火箭组m2 发动机已熄灭 ；接触以后, 开动飞船尾部的推动器,使飞船和火箭组共同加速； 推动器的推力等于895 n,测出飞船和火箭组的加速度为0.13 m/s2；双子星号宇宙飞船的质量为3 400 kg ,就火箭的质量为；14如下列图,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球；两小球均保持静止；当突然剪断细绳时,上面小球a 的加速度为,下面小球b 的加速度为；15如下列图,小车沿水平面以加速度a 向右做匀加速直线运动车的右端固定一根铁杆,ma铁杆始终保持与水平面成角,杆的顶端固定着一只质量为m 的小球此时杆

8、对小球的作用力为 ；f16如下列图,质量为2 m 的物块 a 与质量为m 的物块 b 置于水平面上,在已知ab水平推力f 的作用下, a.b 做加速运动,如水平面光滑,就a 对 b 的作用力的大小为；如水平面不光滑,且a.b 与地面的动摩擦因数相等,就a 对 b 的作用力的大小为；17一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg 的物体, 在以 5 m/s2 的加速度下降的电梯中,就它最多能挂上 kg 的物体；假如在电梯内,弹簧测力计最多只能挂上40 kg 的物体,就加速度大小为 m/s 2；电梯的运行方式为 指明加速或减速以及运动方向 ； g 取 10 m/s2三.试验题18在验证牛顿其次定律的试验

9、中,测量长度的工具为,精度为mm ；测量时间的工具 为；测量质量的工具为；试验中砂和桶的总质量m 和车与砝码的总质量m 间必需满意的条件为；试验中打出的纸带如下列图,相邻计数点间的时间为0.1 s,图中长度单位为cm,由此可以算出小车运动的加速度为m/s2；四.运算题19如图为某同学做引体向上时身体的速度时间图象；此同学身体 除胳膊外 的质量为60 kg ；在 0.25 s 时刻,该同学的胳膊给身体的力气为多大. g 取 9.8 m/s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载20如下列图, 质量 m =1 kg 的小球穿在斜杆上, 斜杆与水平方向成= 30 °角,球与杆间的动

10、摩擦因数为1,23小球受到竖直向上的拉力f = 20 n ,就小球沿杆上滑的加速度大小为多少？ g 取 10 m/s221将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如下列图,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,金属块始终没有离开上顶板；当箱以 a = 2.0 m/s 2 的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力显示的压力为6.0 n,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 n ； g = 10 m/s 2 1 如上顶板压力传感器的示数为下底板压力传感器的示数的一半,试判定箱的运动情形；m 2要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情形可能为怎样的？22如

11、下列图,一平直的传送带以速率v = 2 m/s 匀速运行,把一工件从a 处运输到b 处, a.b 相距 d = 10 m ,工件与传送带间的动摩擦因数= 0.1 ；如从 a 处把工件轻轻放到传送带上,那么经过多长时间能被传送到b 处.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载参考答案一.挑选题1 d2 c3 cd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4 d解析： a 5 cf f fm, 2a2f 2f fm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：f mgma1 f mg ma1当推动力增大到2f,就： 2f mgma2 2 mgma1 mg m 2a1 g ma2 a

12、2 2a1g 30 m/s2 6 bc解析：加速度为矢量,两个相互垂直的矢量的合成可以用勾股定理运算；7 c解析：在 a 和 b 之间有一个重力等于弹力的平稳位置d ,从 a 下落到平稳位置d 的过程,加速度大小a = g f ,m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载随着弹力不断增大, 加速度越来越小； 从平稳位置d 下落到 b 的过程,加速度大小a =f g ,vmd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载随着弹力不断增大,加速度越来越大；同理,物体从b 上升到 a 的过程中,随着弹力不断减a小,加速度先减小后增大；obt留意加速度要由合力打算,而不为与弹力直接挂钩；此题中有

13、几个关键点：刚接触弹簧时 a 点,弹力为零,合力等于重力；小球受到的弹力与重力大小相等时d 点,小球受合力为零,加速度为零,速度最大；最低点b,弹力最大,合力向上,也最大,加速度向上最大,速度为零；小球运动过程仍可用速度图象表示,oa 段对应自由下落阶段；ad 段对应弹力逐步增大到等于重力阶段；db段对应减速下降阶段；8 c解析： 物体的加速度先由零增大到某值,再由某值减小到零,但加速度的方向不变,所以物体始终做加速运动；9 cd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：无论水瓶为自由下落,仍为向各个方向抛出,在运动过程中,小孔都不会有水漏出来；缘由为在空中的水瓶和水瓶内的水,只受到

14、重力的作用,重力的作用成效全部用来产生重力加速度 g = 9.8 m/s2 ,没有使水与水之间,水与水瓶之间发生挤压 形变 的成效；换句话说,一点也没有了水压,处于完全失重状态；10 c解析：猫保持平稳,对板的摩擦力为f f = mg sin板在平行于斜面方向受到的力为2mg sin mg sin精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载板的加速度为a =二 . 填 空 题 11 153mg sin2m= 3g sin2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：从平稳可知,40 n 和 50 n 两个力的合力与30 n 平稳,当把30 n 的外力撤去时,物体所受的合力大小精品学习

15、资料精选学习资料 - - - 欢迎下载为 30 n,方向与原30 n 的力相反,依据牛顿其次定律得a = 12 1.09f =15 m/s2 ；m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：物体在匀速运动时有关系mg sin 30o =mg cos 30o= tan 30o =3 3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载当斜面倾角变为53°时,并向上运动时,加速度为a = g sin 53 °v 2g cos 53 °= 8 23精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载上升的最大距离为x =2a13 3 485 kg 1.09 m精品学习资料

16、精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：飞船和火箭整体作为讨论对象,飞船尾部向后喷气,使得整体受到向前的推力,此推力为系统沿运动方向的合外力；系统受力及加速度方向如下列图；依据牛顿其次定律f = ma = m1 m2 a 得：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载m2 =f m1 = a895 kg 3 400 kg = 3 485 kg0.13精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载14 2 g,方向向下；0解析：分别以a, b 为讨论对象,做剪断前和剪断时的受力分析；剪断前a, b 静止； a 球受三个力,拉力t.重力 mg 和弹力 f；b 球受二个力,重力mg 和弹簧拉力f

17、；所以 t = 2 mg,f = f = mg；剪断时, a 球受两个力,由于绳剪断瞬时拉力不存在,而弹簧有形变,瞬时外形不行转变,弹力仍存在,所以a 受合力 2 mg,加速度大小为 2 g,方向向下；b 受力不变,所以加速度为0；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载15 ma2g 2,方向与竖直方向成角斜向右上方,= arctanag精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：由于球被固定在杆上,故与车具有相同的加速度a,以球为讨论对象,依据其受力和运动情形可知小球的加速度a 由小球重力mg 和杆对小球的作用力f 的合力供应,物体受力情形如下列图,由题意知合力方向水平向精品

18、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载右；依据勾股定理可知f =maa 2 g 2,方向与竖直方向成角斜向右上方,且=f精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载arctan；g留意由于加速度方向与合外力方向一样,因此重力与弹力的合力方向就为加速度方向；ma mg而杆对球施力就不肯定沿杆的方向了；16 f ； f33精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：水平面光滑时,以ab 整体为讨论对象,合外力为f ,加速度为a =f；再以 b 为讨论对象,b 在水平3m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载方向上受到的外力只有a 对 b 的作用力,依据牛顿其次定律,其大小等于

19、fab = m a = f ；3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载水平面不光滑时,以ab 整体为讨论对象,合外力为f 和摩擦力3 mg 的合力,加速度为a =f 33mmg ；再精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载fbfabab整体以 b 为讨论对象, b 在水平方向上受到的外力有a 对 b 的作用力和摩擦力mg,依据牛顿其次定律, ma =f' ab mg,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载得 f 'ab = f ；33mgfmgabb整体f ' ab精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载17 120； 5 m/s2 ；向上加

20、速或向下减速解析：弹簧弹力最大为f = 600 n ；当电梯向下加速时,物体受向下重力和向上的弹力,合力向下；依据牛顿其次定律,有mg f = ma得 m =120 kg当弹簧最多只能挂40 kg 的物体时,加速度方向向上；f依据牛顿其次定律,有af mg = mag得 a = 5 m/s2三.试验题18刻度尺； 1；打点计时器；天平；mm； 0.69精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析：通过纸带运算匀变速运动的加速度时,可用相邻的两段位移之差x = at 2 来算； 如图两段位移中隔了一段,即相差2 x；2.62 cm 1.24 cm = 2 at 2,t = 0.1 s得 a = 0.69 m/s2四.运算题19 612 n解析：从速度时间图象可看出,在前0.5 s 内,身体近似向上做匀加速直线运动；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a =v =0.1m/s= 0.4 m/s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载t0.25 sf mg = m af ff nf = 612 n20 2.5 m/s2解析：以小球为讨论对象,如图受重力.拉力.杆支持力.摩擦力四个力作用；因小球沿杆加速上滑,所以合力方向沿杆；以沿杆和垂直于杆建立直角坐标系；垂直于杆方向：精品学习资料精选学习资