2019-2020人教版高一物理必修1第四章《牛顿运动定律》测试卷

1、第四章牛顿运动定律测试卷、单选题（共 12 小题）1关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）A .牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础的，因此可用实验来直接验证B .牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错误的C.牛顿第一定律实际上是伽利略一个人的研究成果D 牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括总结出来的2如图所示，质量均为 m 的两个小球 A、B 固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的 长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球刚好能平衡，则小球A 对碗的压力大小mg 3如图所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小

2、，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的 本领”这里所指的 本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于（）4在探究加速度与力、质量的关系 ”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于 该操作环节，下列四种装置图中正确的是（）C.mgD. 2mgB.冰壶的质量C.冰壶受到的推力D .冰壶受到的阻力为（）A mgA.冰壶的速度A.C .5重物放在倾斜的皮带传送机上，它和皮带一直相对静止没有打滑，如图所示，传送带工作时，关于重物受到摩擦力的大小，下列说法正确的是（）A 重物静止时受到的摩擦力一定小于它斜向上运动时受到的摩擦力B.重物斜向上加速运

3、动时，加速度越大，摩擦力一定越大C.重物斜向下加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大D .重物斜向上匀速运动时，摩擦力一定越大绳子两端的拉力不等，跟有人的船连接的一端拉力大根据两船运动的快慢，运动快的船里肯定有人，因为是他用力，船才运动的运动慢的船里肯定有人，因为绳子对两条船的拉力是相等的，但有人的船连同人的总质量大, 所以加速度小D .绳子对两条船的拉力大小关系无法判断8如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为 mi和 m2的木块 A 和 B 之间用轻弹簧相连，在拉力 F 作用下，以加速度 a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力 F,此瞬间 A 和 B 的加速度为 ai和 a2,则（）6如图

4、所示记录的是升降机竖直向上运动的v t图象，升降机的水平底板上放着重物，根据图象A .第 5 s 内升降机的加速度大小为1 m/s2C.02 s 内重物处于超重状态B. 05 s 内升降机的位移为 10 m2 s4 s 内重物处于失重状态7如下图所示，有两条质量相等的有蓬小船，用绳子连接 在拉绳子，如果水的阻力不计，下列判断中正确的是（绳子质量忽略不计），其中一条船内有人C.可知（A .关闭电动机后，乘客处于超重状态B .关闭电动机后，乘客处于失重状态C.由于 A、 B 质量相等， 故关闭电动机后，乘客的加速度大小为gA . ai= a2=0B. ai= a, a2= 0cmiC.ai= L：

5、a，a2=L：a曲】D.ai=a,a2=a9如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是（A .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力B .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力C.人对测力计没有压力D .人对测力计有压力，测力计对人没有支持力10.在国际单位制中，下列是力学范围内基本单位的有（）A .米C.牛顿B .米每二次方秒D .米每秒11.如图是一种升降电梯的示意图， A 为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过m，匀速上升的速度为 v,电梯即将到顶层前关闭电动机依靠惯性上升h 高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，重力加速度

6、为 g，下列说法正确的是（D.关闭电动机后，电梯上升的高度 h 一定小于 p12.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶 梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是()C 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下13.在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车 以及车中的砝码质量用 M表示，盘以及盘中的砝码质量用m 表示.实验过程中，电火花计时器接在频率为f= 50 Hz 的交流电源上，调整定滑

7、轮高度，使细线与长木板平行.(2)若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子拉力FT=_ ，当 M 与 m 的大小关系满足_ 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.(3)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定来做实验， 其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_A 平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B 每次改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力C 实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车D .用天平测出 m 以及 M，小车运动的加速度可直接用公式 a=y 求出(4) 某小组同学保持小车以及车中的砝码质量 M 定，探究加速度 a 与所受外力 F

8、的关系时，由于他们操作不当，这组同学得到的 aF 关系图象如图所示， 图线不过原点的原因是 _图线上端弯曲的原因是 _ A 顾客始终受到三个力的作用B 顾客始终处于超重状态二、实验题(共 3 小题)示那么下列说法中正确的是()Ik;(5) 某小组在操作完全正确且满足(2)中质量关系的情况下，下图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分， 0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻计数点间还有 4 个打点未画出.从纸带上测出3.20 cm, x2= 4.52 cm、x5= 8.42 cm、x6= 9.70 cm.则小车加速度大小 a=_m/s2(保留三位有效数字)14.在 探究加

9、速度与力、质量的关系 实验中.某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速 度与小车受到的力的关系.下列措施中不需要或不正确的是（）A .首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力B 平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C.每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D .实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力巳每次小车都要从同一位置开始运动F.实验中应先释放小车，然后再开打点计时器的电源某组同学实验得出数据，画出的 a的关系图线如图所示从图象中可以看出，作用在物体 上的恒力 F=_N.当物体的质量为 5 kg 时，它

10、的加速度为 _ m/s2.15.某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度 a 与小车所受拉力 F及质量 M 关系”的实验.如图 a 所示，在小车上固定宽度为 L 的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d 的轨道上,释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是Ati、豪2,可以测得小车的加速度 a =_（用题中的符号 L、d、Ati、At2表示）.（2）在该实验中必须采用 _ 法（填物理方法），应保持_ 不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a 随拉力 F 变化的规律.甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF 图线如图 b 所示，两个同学做实验时的哪一个

11、物理量取值不同？ _三、计算题(共 3 小题)16.如图所示， 右端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑块A 质量为 M = 2 kg,连接滑块 A 和物体 B 的细线质量不计，与滑轮之间的摩擦不计，滑轮与A 之间的细线沿水平方向，当 B 的质量为 1kg 时，A 恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 )，g 取 10 m/s2，求当B的质量为 X75 kg 时：(1) A 的加速度是多大？(2) 细线对滑轮的作用力大小.17某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s 到达离地面 40 m 高处时燃料恰好用完，若

12、不计空气阻力，取 g= 10 m/s2,求：(1) 燃料恰好用完时火箭的速度；(2) 火箭上升离地面的最大高度；(3) 火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间.18.如图所示，质量 m= 0.2 kg 的小滑块从固定的粗糙斜面底端以平行于斜面的速度vo= 18 m/s 滑上斜面.已知斜面倾角0=37小滑块与斜面间的动摩擦因数卩=0.15，斜面足够长，重力加速度 g=10 m/s .sin0=0.6, cos0=0.8，求：(1) 小滑块向上滑动的时间 t 是多少？(2) 小滑块上滑的最大高度 h 是多大？四、填空题(共 3 小题)19.如图所示，质量为 m = 1 kg 的小球与水平轻弹簧及与竖

13、直方向成0=45。角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g= 10 m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为_;小球的加速度大小为 _ 20.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 .时间丄千克 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 _ .在国际单位制中属于基本单位的有 _，属于导出单位的有 _21.如图所示，质量相同的A, B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A 球加速度为

14、 _ ; B 球加速度为 _ .答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】B【解析】由题得知，A、B 间的杆一定水平，对 A 球受力分析，如图，由共点力的平衡知识可得，碗对 A 球的弹力 FN= =_计-mg,由牛顿第三定律得小球 A 对碗的压力为- mg.B 正确.COS JU113. 【答案】B【解析】惯性是物体的固有属性；而质量却是惯性大小的唯一量度；故惯性的大小取决于冰壶的质量，B 正确.4. 【答案】B【解析】需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，故B 正确，A、C、D错误.5. 【答案】B【解析】重物不管静止还是匀速运动，都受力平衡，受传送带的摩擦力一定沿斜面向

15、上，且大小Ff=mgsinB,因此，选项 A、D 错误；当重物沿斜面向上加速时，加速度沿斜面向上，则有Ff-mgsin0=ma,所以加速度越大，摩擦力越大，B 项对；当重物沿斜面向下加速时，加速度沿斜面向下，则有 mgsin0Ff= ma，所以加速度越大，摩擦力越小，C 项错.6. 【答案】C【解析】第 5 s 内升降机的加速度大小为：a = = m/s= 2 m/s2，故 A 错误；由图象可知，2+505 s 内升降机的位移为 x = 疋 m = 7 m,故 B 错误；由图象可知，在前 2 s 内，重物向上做 匀加速运动，加速度向上，重物处于超重状态，故C 正确；由图象可知，2 s4 s 内

16、重物的速度保持不变，所以处于平衡状态.故 D 错误.7. 【答案】C【解析】不管物体的运动状态如何，牛顿第三定律均成立.根据牛顿第二定律可知，在作用力相等时加速度与质量成反比，C 正确.8. 【答案】D【解析】两木块在光滑的水平面上一起以加速度a 向右做匀加速运动时，弹簧的弹力F弹=m,在力 F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为mia，因此木块 A 的加速度此时仍为 a,以木块 B 为研究对象，取向右为正方向，一mia = m2a2, a?= a.9. 【答案】A【解析】人静止在水平地面上的测力计上，所以人所受重力与测力计对人的支持力平衡，测力计 对人的支持力和人对测力计的压力是一对

17、作用力与反作用力，大小相等、方向相反，同时产生、 同时消失，故 A 正确，B、C、D 错误.10. 【答案】A【解析】在选项中只有长度的单位米是力学的基本单位，米每二次方秒、牛顿、米每秒都是导出 单位.故 A 正确.B、C、D 错误.11.【答案】B【解析】关闭电动机后，乘客减速上升，加速度方向向下，处于失重状态故对系统运用牛顿第二定律得，mg = (2M + m)a，解得 a= .故 C 错误；根据运动学公式得，h故 D 错误.12.【答案】C【解析】在慢慢加速的过程中，受力如图所示，顾客加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因 而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力

18、的合力方向指向右上， 由牛顿第三定律，它的反作用力即顾客对电梯的作用方向指向左下，由于加速度向右上方，处于超重状态；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向竖直向下,(5)1.30【解析】(2)设小车的质量为M，砝码盘总质量为m,将两者看做一个整体，对整体有mg = (M +，_2、 L 吨*厂，Lm)a，对小车有 FT=Ma，联立可得 FT=Ma = _；一 = _ ，只有当 M? m 时，FTmgA/(3)平衡摩擦力时，不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A 错误；平衡摩擦力时应用 mgs in0=卩

19、 mgiosB,则只需满足 gsin0= ygosB,与质量无关，改变小车质量时，不需要重 新平衡摩擦A 错误，B 正确;C 正确.1- M? m (3)C(4)没平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)不满足 M?m力，故 B 错误；实验时，先接通电源，再释放小车，故C 正确；小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过 a =求出，故 D 错误.(4)当 FM0时，a= 0也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车所受的摩擦力与绳子的拉力抵消了该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；而后者：随着 F 的增大，即盘及盘中砝码质量的增大，不再满足盘及盘中砝码的质量远小于小车的 质量，因此

20、曲线上部出现弯曲现象.由于相邻两计数点间还有4 个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T= 5 0.02 = 0.1 s.根据匀变速直线运动的推论公式x= aT 得(X5+ X6)- (xi+ X2)= 2a(2T)2，解得：0542 + QMO _ 00320 -2a=C 门”加=1.30 m/s.14. 【答案】(1)BCEF (2)5【解析】(1)本实验中只有平衡摩擦力后，小车受到的拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，选项A正确；平衡摩擦力时不应挂小桶，故B 错误；实验中只需平衡一次摩擦力即可，故选项 C 不需要;实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故选项E 不需

21、要；释放小车之前应先接通电源，故选项F 错误；(2)由图线知 F= Ma = X2= 5 N，当物体质量为 5 kg 时，尹2a = = 1 m/s .15. 【答案】(1(2)控制变量小车的总质量(3)小车的总质量2d【解析】(1)小车经过光电门 1、2 时的瞬间速度分别为 V1=亍，V2=根据匀变速直线运动的速度位移公式V - v：= 2ad,解得：a=：一 ；.(2)在本实验操作中，采用了控制变量法，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车的总质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度 与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系.由

22、题图 b 可知在拉力相同的情况下a乙a甲，所以两同学的实验中小车的总质量不同.16. 【答案】(1)2 m/s214N，与竖直成 45角斜向左下方【解析】由题意可知： A 恰好不滑动时，所受摩擦力为Ff= mg = 1X10 N = 10 N当 B 的质量为 1.75 kg 时对 A： F- Ff= Ma 对 B： mg - F= ma由得：a= 2 m/s2F= 14 N细线对滑轮的作用力为F合14 丿 Ntan a= =1a=45所以细线对滑轮的作用力大小为14. N，与竖直方向夹角为 45。斜向左下方.17.【答案】(1)20 m/s (2)60 m (3)(6 + 2 厂)s【解析】设

23、燃料恰好用完时火箭的速度为V1,加速度为 a，所用时间为 t1火箭从发射至到达最高点的运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为 做竖直上抛运动至最高点.(1) 对第一个过程有 2 = h,代入数据解得 V1= 20 m/s.(2) 对第二个过程有 h2=J，代入数据解得 h2= 20 m.所以火箭上升离地面的最大高度h= m+ h2= 40 m + 20 m = 60 m.(3)解法一：分段分析法从燃料用完到运动至最高点的过程中，丄如巧 20由 V1= gt2得 t2= =一 S = 2 S从最高点落回地面的过程中由h=，而 h = 60 m,代入得 t3= 2s,故总时间 t总=匕+ t?+上3= (6 +2 y ) s解法二：整体分析法考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程，以竖直向上为正方向，全过程为、 、2亠 、一 1初速度v1=2