XX省专用学年高中物理第四章牛顿运动定律阶段验收评估四牛顿运动定律含解析新人教必修

PAGE阶段验收评估（四）牛顿运动定律(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。第1～5小题只有一个选项正确，第6～8小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列关于力学及其发展历史，正确的说法是()A．牛顿根据伽利略等前辈的研究，用实验验证得出牛顿第一定律B．牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态，而不是维持其运动状态C．由牛顿第二定律得到m＝eq\f(F,a)，这说明物体的质量跟所受外力成正比，跟物体的加速度成反比D．牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于宏观、低速研究领域，也能充分研究微观、高速的物体运动答案：B2．下列说法中正确的是()A．运动越快的汽车不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．作用力与反作用力一定是同种性质的力C．伽利略的理想实验是凭空想象出来的，是脱离实际的理论假设D．马拉着车向前加速时，马对车的拉力大于车对马的拉力解析：选B惯性的唯一量度是质量，质量大则惯性大，惯性与速度无关，所以A项错误；作用力与反作用力一定是同性质的力，所以B项正确；伽利略的理想斜面实验是在实验的基础上，经过了合理的推理，所以C项错误；马对车的拉力与车对马的拉力是相互作用力，大小一定相等，所以D项错误。3．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是()解析：选D鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，受到水对它向上的浮力和向左的推力作用，合力方向应为左上方，故选项D正确。4．手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力，方向竖直向上B．静摩擦力，方向竖直向下C．摩擦力和重力是一对平衡力D．摩擦力和重力是作用力和反作用力解析：选C手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，则瓶子竖直方向受向下的重力和向上的静摩擦力作用，这两个力是平衡力，故选项C正确。5.如图所示，A、B两物体质量均为m，A与B用弹簧连接，当悬挂A物体的细线突然剪断，在剪断的瞬间，A物体的加速度大小和B物体的加速度大小分别为()A．g，g B．2g,0C．0,2g D．2g,2g解析：选B剪断细线前：A受重力mg，弹簧的向下的弹力mg和细线向上的拉力2mg；B受重力mg，弹簧的向上的弹力mg；剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则B受力不变，合力为零，加速度为零；A受的合力为2mg，则加速度为aA＝eq\f(2mg,m)＝2g，则选项B正确。6.如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜答案：BD7.如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是()A．地面光滑时，绳子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)B．地面不光滑时，绳子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)C．地面不光滑时，绳子拉力大于eq\f(mF,m0＋m)D．地面不光滑时，绳子拉力小于eq\f(mF,m0＋m)解析：选AB地面光滑时，将两物体看成一个整体，则由牛顿第二定律可得：F＝(m＋m0)a，对m分析可得：FT＝ma，联立解得：FT＝eq\f(Fm,m＋m0)；当地面不光滑时，将两者看成一个整体，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，对m分析可得：FT－μmg＝ma，联立可得FT＝eq\f(Fm,m＋m0)，故A、B正确。8.如图所示，在光滑水平面上有一静止小车M，小车上静止地放置着木块m，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.3，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()A．a1＝2m/s2，a2＝2m/s2B．a1＝2m/s2，a2＝3m/s2C．a1＝3m/s2，a2＝4m/s2D．a1＝3m/s2，a2＝2m/s2解析：选AC对上面的木块m受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，且Ff≤mg×0.3，因此木块m的最大加速度为g×0.3＝3m/s2，若小车与木块一起运动，二者加速度相等，选项A中的加速度都小于3m/s2，所以是可能的，A正确；若木块与小车发生相对滑动，则木块的加速度一定是3m/s2，故选项B错误；发生相对滑动时，由于拉力作用在小车上，故小车的加速度要大于木块的加速度，所以选项C正确，D错误。二、实验题(本题共2小题，共18分)9．(6分)(多选)某研究性学习小组用如图所示的装置探究牛顿第二定律。该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力。则对该实验，以下说法中正确的是________。A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的解析：做该实验需要平衡摩擦力，所以在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，让小车做匀速直线运动，砂桶和砂不能挂在小车上，故A错误；当小车的质量远大于砂桶和砂的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂桶和砂的总重力大小，故B正确；实际上砂桶和砂也做匀加速运动，mg－FT＝ma，所以细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力，故C正确；该实验有两个变量，要保持质量不变，研究力与加速度的关系，保持力不变，研究质量与加速度的关系，是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的，故D正确。答案：BCD10．(12分)某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列__________的点，说明小车在做____________运动。(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂和砂桶的质量最终达到eq\f(1,3)M，测小车加速度a，作a­F的图像。下列图线正确的是________。(3)设纸带上计数点的间距为x1和x2，如图为用米尺测量某一纸带上的x1、x2的情况，从图中可读出x1＝3.10cm，x2＝____cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a＝____m/s2。解析：(1)平衡摩擦力时，先接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点，说明小车在做匀速运动。(2)由于该同学平衡了摩擦力，故得到的a­F图线过原点，当砂和砂桶的质量最终达到eq\f(1,3)M时，由于不满足小车的质量远大于砂和砂桶的质量，故图线应该为C。(3)x2＝5.50cm，T＝0.1s，则加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(5.50－3.10×10－2,0.12)m/s2＝2.40m/s2。答案：(1)点迹均匀匀速(2)C(3)5.502.40三、计算题(本题共2小题，共34分)11．(16分)如图所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上趴着一只老鼠。已知木板的质量是老鼠质量的两倍，当绳子突然断开时，老鼠立即沿着板向上爬，以保持其相对斜面的位置不变。此木板沿斜面下滑的加速度为多少？解析：设老鼠的质量为m，则木板的质量为2m。老鼠处于静止状态，受力如图甲所示。由平衡条件得Ff＝mgsinα①木板受力如图乙所示。由牛顿第二定律得Ff′＋2mgsinα＝2ma②其中Ff＝Ff′③联立①②③得a＝eq\f(3,2)gsinα。答案：eq\f(3,2)gsinα12．(18分)在平直的公路上，一辆汽车正以32m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下。已知汽车的质量为1.5×103kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N。求：(1)刹车时汽车的加速度大小；(2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间；(3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离。解析：(1)对车受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，由Ff＝ma解得a＝e