第四章牛顿运动定律单园检测

第四章牛顿运动定律单元检测（时间:90分钟满分：10。分）―、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1。 一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（） 车速越大,它的惯性越大 质量越大，它的惯性越大车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越小车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大答案:B 下列说法中正确的是（）A。 人走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才往前走 B。 只有你站在地上不动时，你对地面的压力和地面对你的支持力才是大小相等，方向相反的C。 物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的100倍，而A作用于B的力的大小等于B作用于A的力的大小Do以卵击石，石头没损坏而鸡蛋破了，这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力答案:C3o（2010年广东执信、中山纪念、深圳外国语三校联考）如图3—1为某人从20楼下到1楼的速度一时间图象，那么以下说法正确的是（）0〜4s内此人做匀加速直线运动，处于超重状态Bo4s〜16s内此人做匀速直线运动，速度保持4m/s 图3图3-116s〜24s内，此人做匀减速直线运动,速度由4m/s减至0，处于失重状态0〜24s内，此人所受的重力没有变化 解析:选D。0~4s内此人做匀加速度直线运动，加速度方向向 下，此人处于失重状态，A不正确；4s~16s内此人做匀速直线

运动，速度保持4m/s不变，加速度是零，处于平衡状态，B不正确;16s〜24s内，此人做匀减速直线运动，加速度方向向上，处于超重状态，C不正确;重力与此人的运动状态无关，D正确。4。（2008年高考山东理综卷）直升机 悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图3-2所示，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，下列说法正确的是 紅（）A。箱内物体对箱子底部始终没有压力 叫箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受 图3—2到的支持力最大箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D。 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析:选C.因为受到阻力，不是完全失重状态，所以物体对支持面有压力，A错。由于箱子阻力与下落的速度成二次方关系，箱子最终将匀速运动，受到的压力等于重力,B、D错，C对5。质量均为m的小球，分别用轻绳和轻弹B.Q3图3-3簧连接，处于平衡状态，如图3-3所示，现突然迅速剪断绳Aj、B，让小球下落。在剪断轻绳的瞬间，设小球1、2、3、4的加速度分别用a「a2、a3和a4表示,B.Q3图3-3A.a=g，a=g，a=2g，a=01 2 3 4B・a=0，a=2g，a=0，a=2g1 2 3 4C•a1=g，a2=g，a3=g，a4=gD.a1=0，a2=2g，a3=g，a4=g解析:选Ao在剪断轻绳的瞬间，轻质绳状态发生变化，力发生突变，轻质弹簧，瞬间力 不发生突变,从而剪断轻绳A的瞬间,1、2竖直自由下落，a=a,1 1 2=g，竖直向下;当剪断B1的瞬间，弹簧不发生突变,4球的瞬时加速度为a4=0，对3球，则有2mg=ma3，所以a3=2g，方向竖直向下。图图3-66o如图3—4所示，物体A放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速直线运动，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是（）向右斜上方竖直向上Co向右斜下方Do上述三种方向均不可能解析：选Ao因物体A随斜面向右匀加速运动，因此，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力在竖直方向的分力与重力等大反向，水平方向的分力等于ma,方向水平向右，因此合力方向斜向右上方，故只有A正确。7o如图3-5甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F,兀/关系图象如图乙所示.两物体在力仃作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（）B。2s〜3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小C.A对B的摩擦力方向始终与力B。2s〜3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小C.A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同D.两物体沿直线做往复运动解析:选C。由F=（mA+mB）a,FfB终相同，C正确；2s〜3s内，F增大，a增大，因此，两物体间的摩擦力逐渐增大，故B错误；因F随时间变化，故a也是变化的,A错误；由运动的对称性可知，两物体一直向前运动，不做往复运动,D错误.8.（2010年日照模拟）在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m］的木块，木块和车厢通过m2

m2一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线 悬挂一质量为的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为0, 在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图3-6所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为() Ao伸长量为错误!tan。 B.压缩量为错误！tan。 C.伸长量为错误！D.出缩量为错误！ 解析：选A。分析％的受力情况可得:m2gtSLn3-m^a,得出:a=Q tan0,再对m】应用牛顿第二定律，得公=气 a,x=\f(mi9M)tan们因〃的方商向左,故弹簧处于伸长状态，古£A正确。1 9o(2010年广东江门调研)如图3-7所示，两个质量分别为m 「2kg.m=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F=30N.F=20N的水平拉力分别作用在叫、Hi?上，贝IJ()m2F]m2图3—7弹簧秤的示数是10N弹簧秤的示数是50N 在突然撤去乌的瞬间，弹簧秤的示数不变在突然撤去儿的瞬间，m的加速度不变 解析：选C.设弹簧的弹力为F，加速度为。。对系统：F1-F2=(mT+rn2)a,对m±:F「F=mi。，联立两式解得:a=2m/s2,F=26N,故A、B两项都错误;在突然撤去F的瞬间，由于弹簧秤两端都有 2 物体,而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F的瞬间没 2 有变化，弹簧上的弹力不变，故C项正确;若突然撤去F1，物体m的 合外力方向向左,而没撤去F时，合外力方向向右,所以m〔的加速1 1度发生变化，故D项错误.10.(2009年高考全国卷II)以初速度V。竖直向上抛出一质量为m的小物块。假定物块所受的空气阻力F大小不变。已知重力加f速度为g,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A。 错误!和口七错误！B。 错误!和口V0错误！

c.%2,2g(l+\f(2Fc.mg))\r(\f(mg—F,mg+气))D。错误!和口vo错误！，2g(l+\f(Ff,rng)))；V=vo错误！.解析:选A。上升过程加速度大小a1=g+错误！；下降过程加速度大小a2=g一\f(F,m)；根据h=\f(v02,，2g(l+\f(Ff,rng)))；V=vo错误！.0二、填空题(二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分.把答案填在题中横线上)11.(2010年山东烟台诊断)某实验小组利用带滑轮的长木板、打点计时器、小车等器材进行“验证牛顿运动定律”的实验中,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：图3-8(2)0.10N(2)0.10N(0.09N〜0。N均正确）（3）1.0kg图3—912.（2010年江苏南京调研）为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图3-9所示的器材：A为小车,8为电火花计时器，C为装有酷码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F图3—9（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？ （2）在“探究加速度与质量的关系〃时，保持酷码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表:次数12345小车加速度a0.0。0.20.0。/m-s-2783852016小车质量m/kg0.200。400.600.801。00根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图'3_]0所ha/(m-s"2)ha/(m-s"2)0.8I丨丨IM丨0.20.40一6 0.8L0m/kg0.60.402通过对图象（图甲）的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a^m—1、2、3、…，为了验证猜想,请在图3—10乙中作出最能直观反映1与m之间关系的图象.（3），a/（m•s-3）_」__I 1 1——F/N图3—11在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图3—11,该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是 解析：（1）本题考查牛顿运动定律的实验,考查的知识点为本实验的常规问题，在复习过程中要注重对过程和方法的理解.第（1）小题中，为了消除小车与水平木板间摩擦力的影响，需要平衡摩擦力，平衡的方法是将木板的右端适当垫高，利用重力平行于木板向下的分力（下滑力）来平衡摩擦力.第（2）小题中由题图甲可以看出质量m越大，加速度a越小，图象有些类似反比例函数的图象，猜想可能是a-m-1,故以m_1为横辄加速度a为纵车由建立坐标系画图。第（3）小题中，由图象可知，当a=0时,FN0,说明摩擦力依然存在，实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.答案:（1）把木板的右端（或安装打点计时器的那端）适当垫高，以平衡摩擦力（2）却宜（3）（3）三、字说明、计算题（本题包括4小题，共44分。解答应写出必要的文方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（10分）如图3—12所示，细线的一端固定于倾角为0=45。的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.当滑块以加速度a向左运动时，要使小球不脱离滑块，求滑块运动的加速度最大不能超过多少？此时细线的拉力F为多少？T 解析：当滑块具有向左的加速度a时小球受重力吗、绳的拉力F和斜面的支图3-12T持力F作用，如图甲所ZK,图3-12在水平方向:「*45°-%°os45°=ma®在竖直方向：sin45°+FNsin45°=mg②「「2由①②联az,得=错误四（g-a）「二错误!m（g+a）由以上两式可以看出，当加速度增大时，球受到的支持力％减小，绳拉力「增加。当gg时，七二。，此时小球虽与斜面有接触但无压力，处于临界状态如图乙所示.这时细绳的拉力:七二错误皿。答案：g错误!mg14.（10分）（2010年安庆检测）放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间/的关系和物块速度o与时间/的关系如图3-13所示。重力加速度g=10m/s2.求：图3-1图3-13（1） 物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小；（2） 物块在3〜6s中的加速度大小；（3） 物块与地面间的动摩擦因数。解析：（1）由v-t图象可知，物块在6~9s内做匀速运动，由F—t图象知，6~9s的推力F3=4N,故Ff=F3=4N.（2）由V—t图象可知,3〜6s内做匀加速运动，由错误!得a=2m/s2o(3)在3〜6s内，由牛顿第二定律有F_-F=ma，得m-1kg.2f且Ff=卩Fn=卩mg，则么-\f(F2-ma，mg)=0.4.丄N 匕答案：(1)4N(2)2m/s2(3)0.415。（12分）（2010年陕西宝鸡质检）如图3-14所示，一足够长的木板B静止在水平地面上，有一小滑块A以vo=2m/s的水平初速度冲上该木板.已知木板质量是小滑块质量的2倍，木板与小滑块间的动摩擦 因数为么］=0。5,木板与水平地面间的动摩 图3—14擦因数为弘2=0。1,求小滑块相对木板滑行的位移是多少?（g取10

m/s2）解析:设滑块的质量为m，木板的质量为2m，小滑块的加速度为木板的加速度为a2，以小滑块为研究对象，由牛顿第二定律得：卩1mg=ma1即a叫g=5m/s2经t秒，设木板与小滑块相对静止，共同速度为。，则:动，a1=\f(mgsin37°+么mgcos37°,m)=g(sin37°+^cos37°)V=vV=v0-a1t 以木板为研究对象,由牛顿第二定律得:^1mg—^^1mg—^2mg=2ma2a2=错误！=1m/s2则经t秒木板的速度为：V=at2所以a2t=V0-a1t,匸错误！=错误！S则小滑块相对木板滑行的位移为：=（v0t-错误!a1t2）—错误