高中物理 第四章 牛頓運動定律 單元綜合評估 新人教版必修1

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1、高中物理 第四章 牛頓運動定律 單元綜合評估 新人教版必修1 (本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1. 假設(shè)灑水車的牽引力不變，且所受阻力與車重成正比，未灑水時，做勻速行駛，灑水時它的運動情況將是(　　) A．做變加速直線運動 B．做勻加速直線運動 C．做勻減速運動 D．繼續(xù)保持做勻速直線運動 【解析】　因為車所受阻力與車重成正比，所以隨著水的質(zhì)量m的減少，車重減少，阻力F減小，但牽引力不變，因此a＝越來越大，即車做變加速直線運動． 【答案】　A 2. 如右圖所示，在水平軌道的車廂里，用細繩懸吊一個小球A，當車廂勻速運動時，懸線保持豎

2、直方向，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)懸線偏斜，下述說法中正確的是(　　) A．車做勻加速運動 B．車做勻減速運動 C．車的加速度方向向右 D．車的加速度方向向左 【答案】　C 3．如右圖所示，用兩根細線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，并用第三根細線連接A、B兩小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)．則該力可能為圖中的(　　) A．F1　　　　　　　　　　B．F2 C．F3 D．F4 【解析】　因OB處于豎直狀態(tài)，則線BA中無作用力，故球A只受重力、OA拉力和外力F，由平衡條件知該力可能是圖中F2、F3，故BC正確．

3、 【答案】　BC 4. 右圖中只有B物體左面是光滑的，其余各接觸面都是粗糙的．如果用水平力F將物體A和B壓緊在豎直墻上不動，則物體A受到的摩擦力的情況是(　　) A．左、右都受向上的摩擦力 B．左側(cè)受向上的摩擦力，右側(cè)受向下的摩擦力 C．左、右都受向下的摩擦力 D．左側(cè)受向下的摩擦力，右側(cè)受向上的摩擦力 【解析】　B物體左面是光滑的，說明B左側(cè)只受水平力F的作用，B右側(cè)受到向上的摩擦力，與其重力的合力為零．A物體左側(cè)受B右側(cè)施加的向下的摩擦力，還受到向下的重力，A物體右側(cè)一定受向上的摩擦力． 【答案】　D 5. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體在粗糙斜面上以加速度a加速下

4、滑，現(xiàn)加一個豎直向下的力F作用在物體上，則施加恒力F后物體的加速度將(　　) A．增大 B．減小 C．不變 D．無法判斷 【解析】　施加力F前，mgsin θ－μmgcos θ＝ma① 施加力F后，(mg＋F)sin θ－μ(mg＋F)cos θ＝ma′② 得＝<1，故a′>a. 【答案】　A 6. 如右圖所示，幾個不同傾角的光滑斜面，有共同的底邊，頂點在同一豎直線上，若小物塊從斜面頂端由靜止開始下滑，滑到底端所用時間最短的傾角為(　　) A．30° B．45° C．60° D．75° 【解析】　設(shè)斜面傾角為θ，底邊長為l，則斜面長x＝l/cos θ，物體沿斜

5、面下滑的加速度a＝gsin θ，下滑到底端所用的時間t＝＝＝，當sin 2θ＝1，即θ＝45°時，t最小，下滑時間最短． 【答案】　B 7. 質(zhì)量均為m的A、B兩個小球之間系一個質(zhì)量不計的彈簧，放在光滑的臺面上．A緊靠墻壁，如右圖所示．今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，達到平衡時，突然將力撤去，此瞬間(　　) A．A球的加速度為F/2m B．A球的加速度為零 C．B球的加速度為F/2m D．B球的加速度為F/m 【解析】　有F存在時，彈簧的彈力FT＝F；撤去F的瞬間，彈簧未來得及伸長，彈力仍然為FT，對B球：由FT＝mBaB，得B球的加速度aB＝F/m，A球加速度為零，故正確答

6、案為BD. 【答案】　BD 8. 如右圖所示，木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，現(xiàn)施水平力F拉B，A、B剛好不發(fā)生相對滑動，一起沿水平面運動．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相對靜止，一起沿水平面運動，則F′不超過(　　) A．2F B．F/2 C．3F D．F/3 【解析】　用水平力F拉B時，A、B剛好不發(fā)生相對滑動，這實際上是將要滑動但尚未滑動的一種臨界狀態(tài)，從而可知此時的A、B間的摩擦力為最大靜摩擦力． 先用整體法考慮，對A、B整體：F＝(m＋2m)a， 再將A隔離可得A、B間最大靜摩擦力：Ffm＝ma＝F/3， 若將F′作用在

7、A上，隔離B可得：B能與A一起運動，而A、B不發(fā)生相對滑動的最大加速度a′＝Ffm/2m；再用整體法考慮，對A、B整體：F′＝(m＋2m)a′＝F/2. 【答案】　B 9. 如右圖所示，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為F，方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做勻加速直線運動，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度大小為(　　) A. B. C. D. 【解析】　用正交分解法先求合力，再根據(jù)牛頓第二定律求加速度． 對木塊進行受力分析，受到4個力作用：重力mg、支持力FN、拉力F、摩擦力Ff.以水平方向為x軸，以豎直方向為y軸，如圖所示，建立直角坐標系．由

8、牛頓第二定律得：Fcos α-Ff=ma① F·sin α＋FN－mg＝0② 又因為Ff＝μFN③ 由①②③可得a＝.故選D. 【答案】　D 10. 如右圖是某同學(xué)對頸椎病人設(shè)計的一個牽引裝置的示意圖，一根繩繞過兩個定滑輪和動滑輪后各掛著一個相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(右圖中是用手指代替頸椎做實驗)，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)，如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法是(　　) A．只增加繩的長度 B．只增加重物的重量 C．只將手指向下移動 D．只將手指向上移動 【解析】　本題考查力的合成與分解、共點力的平衡條件．根據(jù)共點力的平衡條件，兩個繩子拉力的合

9、力大小等于手指的拉力大小，繩子的拉力等于重物的重力，增加繩的長度，不會改變繩子的拉力大小，也不會改變二者的合力，A項錯誤；增加重物的重力，繩子的拉力也會變大，兩根繩子拉力的合力變大，B項正確；將手指向下移動，繩子上的拉力不變，但是兩根繩子的夾角變小，兩根繩子上拉力的合力變大，C項正確；同理，將手指向上移動，兩根繩子的夾角變大，兩根繩子上拉力的合力變小，D項錯誤． 【答案】　BC 二、非選擇題 11．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，采用如右圖 所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出． (1)當M與

10、m的大小關(guān)系滿足　　　　時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力． (2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與　　　　的圖象． (3)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-去圖線如圖所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？ 【解析】　(1)只有M與m滿足M?m才能使繩對小車的拉力近似等于盤及盤中砝碼的重力． (2)由于a∝，所以a-圖象應(yīng)是一條過原點的直線，所以數(shù)據(jù)處理時，常作出a與的圖象． (3)

11、兩小車及車上的砝碼的總質(zhì)量相等時，由圖象知乙的加速度大，故乙的拉力F大(或乙中盤及盤中砝碼的質(zhì)量大)． 【答案】　(1)M?m　(2)　(3)拉力不同 12. 如右圖所示，一細線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球．當滑塊至少以多大加速度向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零．當滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線的拉力大小為多少？ 【解析】　小球跟滑塊的加速度相同，當小球?qū)瑝K壓力剛好為零時，小球只受重力mg和拉力F作用． 根據(jù)牛頓第二定律有： Fcos θ=ma① Fsin θ－mg＝0② 聯(lián)立①②兩式，并將θ＝45°代入得a

12、＝g. 當a＝2g>g時，小球?qū)ⅰ帮h”起來，根據(jù)①②兩式，將a＝2g代入得F＝mg，θ＝arcsin<45°. 【答案】　g　mg 13. 為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的車距．已知某地高速公路的最高限速v=110 km/h(右圖)，假設(shè)前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速的時間t=0.50 s，剎車時汽車受到的阻力大小為車重的0.40倍，則該高速公路上汽車之間的安全車距至少為多少？(g取10 m/s2) 【解析】　高速公路的最高限速為v=110 km/h=30.56 m/s. 由牛頓第二定律得，汽車剎車時的加速度為 a==kg=0

13、.40×10 m/s2=4.0 m/s2 如果汽車以最高限速行駛，在司機的反應(yīng)時間內(nèi)，汽車做勻速直線運動，則運動的距離為 x1=vt=30.56×0.50 m=15.28 m 汽車從最高限速開始剎車到停止所通過的距離為 x2== m=116.74 m 所以該高速公路上汽車間的距離至少為 x=x1+x2=15.28 m+116.7 m=132.02 m. 【答案】　132.02 m 14．如右圖所示，有一水平傳送帶以10 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送16 m的距離所需時間為多少？(取g＝10

14、m/s2) 【解析】　以傳送帶上輕放的物體為研究對象，如右圖所示在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做v0=0的勻加速運動．據(jù)牛頓第二定律 有水平方向：Ff=ma① 豎直方向：FN－mg＝0② Ff＝μFN③ 由式①②③解得a＝5 m/s2 設(shè)經(jīng)時間t1，物體速度達到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運動的速度公式vt＝v0＋at1④ 解得t1＝2 s，時間t1內(nèi)物體的位移． x1＝at12＝×5×22 m＝10 m<16 m 物體位移為10 m時，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體在2 s后不受摩擦力，開始做勻速運動． x2＝v2t2，v2＝10 m/s，而x2＝x－x1＝(16－10) m＝6 m 所以t2＝0.6 s，則傳送16 m所需時間為t＝t1＋t2＝2.6 s. 【答案】　2.6 s