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2019年高中物理第四章牛顿运动定律综合检测新人教版必修1
一、选择题本大题共7个小题,每小题6分,共计42分,每小题至少一个答案正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内1.人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷,但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷.下列说法中正确的是 A.赤脚时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力B.赤脚时,人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力C.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力D.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力【解析】 人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定律知,无论在什么状态下,作用力和反作用力总是等大反向,故B、C正确,A、D错误.【答案】 BC2.两汽车的质量m1<m2,行驶的速度v1>v2,两汽车与路面的动摩擦因数相同,关闭发动机后,两辆汽车行驶的时间分别为t
1、t2,则t1与t2的关系为 A.t1>t2 B.t1<t2C.t1=t2D.不能确定【解析】 对物体由牛顿第二定律得μm1g=m1a1,μm2g=m2a2,解得a1=a2=μg,由速度公式得t1=,t2=,因为v1>v2,所以t1>t2,故选A.【答案】 A图13.xx·大庆一中高一检测如图1所示,在光滑的水平地面上,以水平恒力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动.若小车的质量是M,木块的质量是m,力的大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间的动摩擦因数是μ.对于这个过程,某些同学用了以下4个式子来表示木块受到的摩擦力的大小,则正确的是 A.μmaB.μmgC.MaD.F-Ma【解析】 把M、m看作整体,则有F=M+ma,再对m有Ff=ma,则Ff==F-F=F-Ma,D项正确.【答案】 D图24.如图2所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度大小分别是 A.aP=g aQ=gB.aP=2g aQ=gC.aP=g aQ=2gD.aP=2g aQ=0【解析】 原来平衡,弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳烧断瞬间,弹簧弹力不变,故Q所受合力仍为零,故aQ=0;P受到重力mg和弹簧向下的压力mg,故加速度aP===2g.故D正确.【答案】 D图35.如图3所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角分别为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,a、b接触的两斜面均光滑,现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 A.等于Mg+2mgB.大于Mg+2mgC.小于Mg+2mgD.可能等于,可能大于,也可能小于Mg+2mg【解析】 因为a、b均沿斜面加速下滑,加速度沿斜面向下,沿竖直方向有加速度分量,因此a、b均失重,所以系统对地面的压力小于系统的总重力,即楔形木块对地面的压力小于Mg+2mg,故选项C正确.【答案】 C
6.图4xx·银川一中高一检测如图4中的AB、AC、AD都是光滑的轨道,A、B、C、D四个点在同一竖直圆周上,其中AD是竖直的.一小球从A点由静止开始,分别沿AB、AC、AD轨道下滑至B、C、D点所用的时间分别为t
1、t
2、t3,则 A.t1=t2=t3B.t1t2t3C.t1t2t3D.t3t1t2【解析】 设圆直径为D,轨道与AD夹角为θ,则轨道长为x=Dcosθ,物体沿斜面下滑的加速度为a=gcosθ,由运动学公式x=at2得t=,所以t==,与斜面的倾角无关,故选A.求解时,关键是用常量表示出变量,由受力求出加速度.【答案】 A 甲 乙图57.xx·石家庄一中高一期末如图5所示,甲图为光滑水平面上质量为M的物体,用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连,由静止释放,乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用,拉力F的大小与m的重力相等,由静止释放,开始时M距桌边的距离相等,则 A.甲、乙两图中M的加速度相等均为B.甲图中M的加速度为aM=,乙图中M的加速度为aM=C.乙图中绳子受到的拉力较大D.甲图中M到达桌边用的时间较长,速度较小【解析】 对乙图F=Ma,又F=mg,故a=,对甲图中的m mg-FT=ma 对甲图中的M FT=Ma 解得a=,故A错B对,C对,由x=at2,v2=2ax知x相同时,甲图中M的加速度小,时间长,速度小,D对.【答案】 BCD
二、非选择题本大题共5个小题,共58分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤、有数值计算的要注明单位8.12分xx·张家港高一检测在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,计算出各纸带的加速度后,将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在表一中,将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二中.表一a/m·s-
21.
984.
065.
958.12F/N
1.
002.
003.
004.00表二a/m·s-
22.
042.
663.
233.98/kg-
10.
500.
670.
801.00图61根据表中所列数据,分别画出a-F图象和a-1/M图象.2由图象可以判定当M一定时,a与F的关系为________当F一定时,a与M的关系为________.3由a-F图象可知M=________.4由a-1/M图象可知F=________保留一位有效数字.【解析】 1分别把表
一、表二中数据在a-F、a-图象中描点,通过这些点作一条直线,要求使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不需考虑.1a-F图象和a-1/M图象分别如图甲、乙所示2由a-F图象知,a与F成正比关系;由a-图象可知a与M成反比关系.3由a=可知,a-F图线的斜率为,由此可得M=
0.5kg.4由a=可知,a-图线的斜率为F,由此可得F=4N.【答案】 1见解析 2正比关系 反比关系
30.5kg 44N9.8分xx·聊城高一检测太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝.假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动,飞船由6000m的高空静止下落,可以获得持续25s之久的失重状态,你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验,已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的
0.04倍,重力加速度g取10m/s2,试求1飞船在失重状态下的加速度;2飞船在微重力状态中下落的距离.【解析】 1设飞船在失重状态下的加速度为a,由牛顿第二定律得mg-Ff=ma又Ff=
0.04mg,即mg-
0.04mg=ma解得a=
9.6m/s22由x=at2得x=×
9.6×252m=3000m.【答案】
19.6m/s2 23000m图710.12分如图7所示,轻弹簧AB长为35cm,A端固定于一个放在倾角为30°的斜面、重50N的物体上,手执B端,使弹簧与斜面平行,当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40cm;当匀速上滑时,弹簧长变为50cm.求1弹簧的劲度系数k;2物体跟斜面间的动摩擦因数μ.【解析】 当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,物体受力情况如图甲所示 甲 乙由平衡条件得F1+Ff=Gsin30°FN=Gcos30°,Ff=μFN而F1=k×
0.4-
0.35=
0.05k当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时,物体受力情况如图乙所示由平衡条件得F2=Gsin30°+F′f而FN=Gcos30°,F′f=μFNF2=k×
0.5-
0.35=
0.15k以上各式联立求得k=250N/m,μ=.【答案】 1250N/m 2图811.12分xx·扬州高一期末如图8,底座A上装有长
0.5m的直立杆,底座和杆总质量为
0.2kg,杆上套有
0.05kg的小环B,与杆有摩擦,当环以4m/s从底座向上运动,刚好能到达杆顶,求1上升过程中的加速度;2下落过程的时间;3下落过程中,底座对地的压力有多大?g=10m/s2【解析】 1由运动情况及运动学公式得v2=2a1s a1=16m/s2,方向向下2对小环上升过程受力分析,由牛顿第二运动定律得Ff+mg=ma1 Ff=
0.3N下落时 mg-Ff=ma2 a2=4m/s2,s=a2t2 t=
0.5s3对杆和底座整体受力分析得FN=Mg+Ff,所以FN=
2.3N.根据牛顿第三定律,底座对水平面压力大小也为
2.3N.【答案】 116m/s2 向下
20.5s
32.3N图912.14分xx·温州高一期末如图9所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数μ=
0.
02.在木楔的倾角θ=30°的斜面上,有一质量m=
1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=
1.4m时,其速度v=
1.4m/s,在这过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.重力加速度取g=10m/s2【解析】 由匀加速运动的公式v2-v=2as,得物块沿斜面下滑的加速度为a===
0.7m/s2由于agsinθ=5m/s2,可知物块受到摩擦力作用,分析物块受力;如图,对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有它受三个力N1=mgcosθ f1=mgsinθ-ma分析木楔受力,它受五个力作用如图.对于水平方向,由牛顿定律;有f2+f1cosθ-N1sinθ=0由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f2=N1sinθ-f1cosθ=mgcosθsinθ-mgsinθ-macosθ=macosθ=1×
0.7×/2=
0.61N此力的方向与图中所设的一致由C指向B的方向.【答案】
0.61N C指向B。