RJ版物理45分钟作业与单元评估练习：第四章牛顿运动定律综合评估

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第四章《牛顿运动定律》综合评估时间：90分钟分值：100分一、选择题（1~6为单选每小题4分，7～10为多选每小题5分，共44分）1．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组（)A．米尺、弹簧测力计、秒表B．米尺、测力计、打点计时器C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表2．一物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零，则该时刻物体一定处于平衡状态B．该物体相对于另一物体保持静止时,该物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零时,物体一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体可能处于平衡状态3.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为（)A．L＋eq\f（μm1g，k） B．L＋eq\f（μm1＋m2g，k）C．L＋eq\f（μm2g,k） D．L＋eq\f(μm1m2g，km1＋m2)4。如图所示是某小球所受的合力与时间的关系图象，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由此可判定（）A．小球先向前运动,再返回停止B．小球先向前运动，再返回但不会停止C．小球始终向前运动D．小球向前运动一段时间后停止5。如图所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且M〉m，将它们用通过轻而光滑的定滑轮的细线连接．如果按图(甲）装置在水平桌面上，两物块刚好做匀速运动．如果互换两物块按图（乙)装置在同一水平桌面上,它们的共同加速度大小为()A.eq\f(M，M＋m)g B.eq\f(M－m，m)gC.eq\f（M－m，M)g D．上述均不对6.质量为0。3kg的物体在水平面上运动，上图中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度－时间图象，则下列说法正确的是()A．物体所受摩擦力一定等于0。1NB．水平拉力一定等于0.1NC．物体不受水平拉力时的速度－时间图象一定是aD．物体不受水平拉力时的速度－时间图象一定是b7．关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是()A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关B．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关C．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零8.如图所示，100个大小相同、质量均为M的光滑小球，静止放置于两个相互垂直挡板上，平面AB与水平面夹角为30°，则(）A．第1个小球受4个力作用B．第8个小球受力个数可能小于4C．斜面对第31个小球的支持力为eq\f(Mg,2）D．第5个小球对第4个小球的作用力为48Mg

答案1．D国际单位制中规定的三个力学基本量分别为长度、质量和时间，依次分别用米尺、天平和秒表进行测量，故选项D正确．2．C处于平衡状态的物体，从运动形式上看是处于静止状态或匀速直线运动状态，从受力上看是物体所受合力为零．物体在某一时刻速度为零，所受合力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错误．该物体相对于另一个物体静止时，该物体所受合力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项B错误．根据共点力的平衡条件可知选项C正确．物体做匀加速运动时，所受合力一定不为零,故不可能处于平衡状态,选项D错误．3．A由于两木块一起匀速运动,故每个木块均受力平衡，设弹簧的伸长量为Δx,对木块1进行受力分析，可得kΔx＝μm1g，所以Δx＝eq\f(μm1g，k)，因此两木块间的距离为L＋Δx＝L＋eq\f(μm1g，k），选项A正确．4．C由F－t图象可知，第1s内F向前，第2s内F向后，以后重复该变化，所以小球先匀加速1s，再匀减速1s，2s末速度刚好减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动．选项C正确．5．C对题图（甲）由牛顿第二定律可得mg－μMg＝0，则μ＝eq\f（m,M).对题图（乙）由牛顿第二定律可得Mg－μmg＝(M＋m)a,解得a＝eq\f(M－m，M)g,选项C正确．6．B由速度－时间图象可知,a、b图线表示物体做匀减速运动,加速度大小设为aa、ab，则aa＝eq\f（5－3,6）m/s2＝eq\f(1,3）m/s2，ab＝eq\f(5－1，6)m/s2＝eq\f(2，3)ms2.拉力的情形可能有两种:①若拉力和摩擦力与速度方向相反，则f＝maa,F＋f＝mab，此时F＝f＝0。3×eq\f（1,3）N＝0.1N，此情况，a表示没有受拉力,b表示受拉力;②若拉力方向与速度方向相同，则f′＝mab，f′－F′＝maa，此时f′＝0。3×eq\f(2,3）N＝0。2N，F′＝0.1N，这时，a表示受拉力，b表示没有受拉力．故选项B正确．7．AB对于某个物体，合力的大小决定加速度的大小，合力的方向决定加速度的方向,而与速度的方向无关，选项A、B正确；物体所受合力方向若与速度方向相同，则物体做加速运动;若合力方向与速度方向相反，则物体做减速运动，选项C错误；合力一旦为零，根据牛顿第二定律，则加速度立即为零，而此时物体的速度不一定为零,物体有可能做匀速直线运动，选项D错误．8．AD选取第1个小球为研究对象，对它进行受力分析，它受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和第2个小球对它的压力，故选项A正确；选取第8个小球为研究对象,对它进行受力分析，它受到重力、斜面的支持力、第7个小球对它的支持力和第9个小球对它的压力．故它受到4个力的作用,故选项B错误；选取第31个小球为研究对象，对它进行受力分析，它受到的斜面的支持力等于重力垂直于斜面方向的分量，即FN＝Mgcos30°＝eq\f(\r（3)Mg，2），故选项C错误；以第5个球到第100个球共96个球整体为研究对象，由于无摩擦力，由平衡条件得知，第4个小球对第5个球的作用力大小等于这96个球的重力沿AB平面向下的分力大小，即有F＝96Mgsin30°＝48Mg,故选项D正确．————-——————-—————-—--——-——-

9。“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中(）A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B．在ab段，绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．在bc段，绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．在c点,人的速度为零，其加速度为零10．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,则以下说法中正确的是(）A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度二、填空题（共2小题，每小题8分,共16分）11．为了“探究牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案．A．实验装置如图所示,一端系在滑块上的轻质细绳绕过转轴光滑的轻质滑轮,另一端挂一质量为m＝0。5kg的钩码,用垫块将长木板有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角α,直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动．B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，随即让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图所示．请回答下列问题．（1）上图中纸带的哪端与滑块相连：________。（2)上图中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50Hz的低压交流电源,根据纸带可得滑块的加速度a＝________m/s2。(3）不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M＝________kg。（g取9。8m/s2）12．某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码的总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2。(1）为测量滑块的加速度a，需测出它在A、B间运动的________与________，计算a的运动学公式是________．（2）根据牛顿运动定律得到a与m的关系为a＝eq\f(1＋μg，M＋m′＋m）m－μg他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于________．（3)实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ＝________（取两位有效数字)．答案9。AB判断人处于超重状态还是失重状态,只需看人的加速度方向．Pa段人做自由落体运动,加速度为g,人处于完全失重状态；人从a到b的过程中,人的重力大于弹力，合力方向向下,加速度方向向下,人处于失重状态；b点，人的重力等于弹力，加速度为零；由b到c，人的重力小于弹力，合力方向向上,加速度方向向上，人处于超重状态．当弹性绳伸长到c点时，物体处于最大超重状态．10．ABD当0≤F≤Mg时，物体静止，选项A正确;当F>Mg时,即能将物体提离地面，此时,F－Mg＝Ma，a＝eq\f（F,M）－g，A点表示的意义即为F＝Mg，所以选项B正确；直线的斜率为eq\f(1,M）,故B点数值的绝对值为g，故选项D正确．11．(1)右端（2)1。65（3)2.97解析：（1)滑块由静止开始下滑，所以打点密集的区域为打点开始端．（2)根据Δx＝aT2,代入数据解得a＝1.65m/s2.（3）在取下细绳和钩码的前、后过程中，对滑块有Mgsinα＝f＋mg，Mgsinα－f＝Ma，联立解得mg＝Ma，所以M＝2。97kg。12．（1)位移时间a＝eq\f(2x，t2）（2)m＋m′滑块上（3）0。23解析：(1)由x＝eq\f(1，2)at2，得a＝eq\f（2x,t2），可见需测出滑块在A、B间的位移x和运动时间t。(2)要使a＝eq\f(1＋μg，M＋m′＋m)m－μg是m的一次函数，必须使m＋m′保持不变，这就要求实验中从托盘中取出的砝码应置于滑块上．（3）由a＝eq\f(1＋μg,M＋m′＋m)m－μg，得a＋μg＝eq\f（1＋μg，M＋m′＋m)m.取a1＝0。23m/s2,m1＝0。064kg;a2＝0.39m/s2，m2＝0。068kg，则eq\f（a1＋μg,a2＋μg)＝eq\f(m1，m2)，解得μ＝0.23。—————————————-—-—---—————-—三、计算题(共4小题,每小题10分）13。为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示．在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼"竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零．“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的阻力．已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的eq\f（10，9)倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度．假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计．求：(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1；(2）“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；(3）“A鱼”与“B鱼"在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.14。质量为60kg的消防队员,从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经2。5s落地．轻绳上端有一力传感器，它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图甲所示，g取10m/s2,则消防队员下滑过程中（1）最大速度和落地速度各是多少？(2)在图乙中画出v－t图象．答案13.（1）eq\r(2gH)（2）mgeq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f（H，hA）－\f（1，9))）(3）eq\f(hB9H－hA,hA9H－hB)解析:(1）“A鱼"在入水前做自由落体运动，有veq\o\al（2,A1)－0＝2gH，①得：vA1＝eq\r(2gH)。②（2）“A鱼"在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动，设加速度为aA，有F合＝F浮＋fA－mg，③F合＝maA，④0－veq\o\al（2,A1)＝－2aAhA，⑤由题意：F浮＝eq\f(10，9）mg，综合上述各式，得fA＝mgeq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f（H，hA）－\f(1，9)））。⑥(3)考虑到“B鱼”的受力及运动情况与“A鱼"相似，有fB＝mgeq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(H,hB）－\f（1,9))），⑦综合⑥、⑦两式，得eq\f（fA,fB)＝eq\f（hB9H－hA,hA9H－hB）.14．（1）4m/s1m/s（2)见解析解析：（1）该队员在t1＝1s内以加速度a1匀加速下滑(mg〉F1），然后在t2＝1。5s内以加速度a2匀减速下滑（mg〈F2）第一个过程，mg－F1＝ma1，vmax＝a1t1，得vmax＝4m/s第二个过程，mg－F2＝ma2,v＝vmax＋a2t2,得v＝1m/s.（2）v－t的图象如图所示．—-——————-———————-—-—-——————15.如图所示，将质量m＝0。1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间的动摩擦因数为μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ＝53°的拉力F,使圆环以a＝4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．(取sin53°＝0.8，cos53°＝0。6,g＝10m/s2）16。如图所示，长L＝1。5m、高h＝0.45m、质量M＝10kg的长方体木箱,在水平地面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3。6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50N，并同时将一个质量m＝1kg的小球轻放在距木箱右端eq\f（L,3)处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面间的动摩擦因数为0。2，其他摩擦均不计．取g＝10m/s2。求：(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；(2)小球放在P点后，木箱向右运动的最大位移；(3）小球离开木箱时木箱的速度．

答案15.1N或9N