单元卷牛顿运动定律

《牛顿运动定律1》单元卷总分100分时间100分钟一、选择题（本大题共10个小题，每小题4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，选不全的得2分，有错误或不选的得0分。）1．以下说法正确的是（）A．没用力的作用物体就会减速B．有力作用在物体上，其速度大小一定发生变化C．质量是物体惯性大小的量度D．速度的变化是力引起的2．物体A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1，需时间为t1，若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端的速度为v2，需时间t2，则（）A．v1v2，t1t2B．v1v2，t1=t2C．v1v2，t1t2D．v1=v2，t1=t23．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，当在其正上方通一恒定的直流电I，则关于磁铁对桌面的弹力变化情况是（）A.增大了B.变小了C.不变D.无法判断4．如图所示，材料相同，质量分别为M和m的两个物体并排靠在一起放在水平面上，用水平推力F向右推M使两物体一起向右加速运动时，M与m之间的作用力为1N，若用同样大小的水平推力向左推m时，M与m之间的作用力为2N，则21:NN的值为（）A、1:1；B、Mm:；C、mM:；D、因不知是否有摩擦，无法比较。5．如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用，静止不动，现保持力F1不变，使力F2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的（）6．一质量为m的物块，从静止开始沿光滑斜面向下滑动，在斜面的底端有一根足够长的弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后，下列说法正确的是（）A．物块接触弹簧后即做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的速度、加速度都不为零D．当物块的速度为零时，合力也为零7．电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体．当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯运动时弹簧又被压缩了x．试判断电梯运动的可能情况是（）A．以大小为2g的加速度加速上升B．以大小为2g的加速度减速上升C．以大小为g的加速度加速下降D．以大小为g的加速度减速下降8.如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时，下列各图中正确的是()9．如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断，正确的是（）A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B．先开始运动的车厢里有人C．后到达两车中点的车厢里有人D．不去称量质量无法确定哪个车厢有人10．如图所示，两个光滑的斜面高相同，右边由两部分组成，且ADBCAB。两小球a、b分别从顶端两侧斜面由静止滑下，不计转折处的能量损失，哪一边的小球最先滑到斜面底部？（）A.a球先滑到底部B.b球先滑到底部C.同时滑到底部D.无法判断二、填空题（本大题共4个小题，每小题5分，要求准确地填空）11．一个质量为3kg的物体，在方向正北的作用力下产生的加速度为32/sm，在方向正东的作用力下产生的加速度为42/sm，则它在这两个的合力是N，方向。12．如图所示，三个质量相等的小球悬挂在天花板上，当剪断绳子II的瞬间，1球的加速度是，2球的加速度是，3球的加速度是。13.某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如图（a）所示。现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如图(b)所示，由图像可知，物体的质量kg，物体与水平面间的动摩擦因数。14．如图所示，在水平地面上，静置一质量为m的物块，现对物块施加一水平向右的拉力F1，物块开始向右做匀加速直线运动；过一段时间后，保持拉力的方向不变，大小变为F2，物块开始做匀减速直线运动．若加速与减速运动的时间和位移的大小均相等，则物块与地面间的动摩擦因数为。三．计算题（本大题共4小题，每题10分，要求有必要的文字说明）15．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t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s2．试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数．16.质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间2t后重新静止.求：（1）物体所受阻力.（2）物体发生的总位移.17.如图所示，一个质量为0．5kg的物体恰能沿倾角为=370的斜面匀速下滑，如果把物体从斜面顶端以初速度smv/20释放，并施加一竖直向下的0.5N的外力F，求物体下滑到底端的时间。已知斜面长8.7m。(sin370=0．6，cos370=0．8)18．倾角为的阿斜面体置于粗糙水平面上，质量为m的木块沿质量为M的斜面加速下滑，M保持静止，若m和M间的动摩擦因数为，则地面对M的支持力和摩擦力各是多大？【参考答案】1．解析：答案是CD。力是使物体的速度发生改变的原因，没有力的作用，物体就保持原来的运动状态不变，这个状态要么是静止，要么是匀速直线运动。【点评】考查牛顿第一定律。2．解析：答案是D。本题着重考查摩擦力的方向以及恒力作用下的匀变速直线运动。两种情况下，滑动摩擦力方向不变，故加速度不变，经历相等位移的减速，末速度和时间必然相等。【点评】考查牛顿第二定律、滑动摩擦力。3．解析：答案是A。如果以磁铁为研究对象，就很不好研究，若是以通电导线为研究对象情况就变得很简单。在磁铁的正上方，磁铁产生的磁场是水平向右的，根据左手定则，那么导线应该受到水平竖直向上的安培力F，根据牛顿第三定律，磁铁的受力与原来相比，增加了一个向下的安培力F/，建立了新的平衡：N＝mg+F/。故A正确。【点评】考查牛顿第三定律。4．解析：答案是B。因为材料相同，所以它们与地面之间的动摩擦因数相等。根据牛顿第二定律，对m和M组成的系统，无论从哪一方施加外力F，总有：amMmgMgF)(，可见加速度总是相等的。因此，对M：MaNMgF1，对m：maNmgF2，联系以上三式得，得FMmmN1，FMmMN2，则MmNN::21。【点评】考查整体法和隔离法。5．答案：B在整个过程中合力先变大后变小，但是方向不变，所以运动方向不变，始终向着F1方向运动，且加速度先变大后变小，反应到速度图像上去，图像的斜率应先变大后变小，故B正确。【点评】考查牛顿第二定律、速度图像。6.解析：答案是B．物体从刚与弹簧接触到弹簧的弹力增加到与sinmg相等之前，物体一直做加速度逐渐减小的加速运动，当弹力增加到与sinmg等大反向时，物体的速度达到最大；此后物体做加速度逐渐增大的减速运动直至速度等于零，此时物体所受的合力不为零．【点评】考查牛顿第二定律、斜面、弹簧。7．答案是D。以物体为研究对象，先是二力平衡，mgkx，后来弹力增大，物体随电梯一起运动，加速度竖直向上，makx2，则ga，物体处于失重状态，故D正确。【点评】考查失重。8．答案是B。如图所示，作为一个整体一起运动的物体没有相对运动，应当具有相等的加速度。本题车厢连同两个小球一起向右做匀加速直线运动，具有相等的水平向右的加速度a，加速度是由合力产生的。A选项错在下面的小球不符合物理情景，下面的小球所受重力及弹力都在竖直方向，不会合成水平方向的合力，产生水平方向的加速度。C答案错在上面的小球不符合物理情景，它所受的三个力的合力在竖直线左侧。至于BD，下面的小球受三个力，上面的小球尽管受四个力，但是绳子上的两个弹力，由于在一条线上，所以其合力也在这条线上，根据加速度的矢量三角形全等（虽然小球质量不相等），故B正确。D中两绳子的弹力必不沿着任一绳子，故错。【点评】本题着重考查牛顿第二定律的方向性。9．解析：答案是C。作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，同时作用，同时消失。两车厢在不计与轨道间的摩擦的情况下，水平方向都只受一个力的作用，这个力就是相互作用的一对内力。所以AB错。在力相等的前提下，质量大的加速度小maF，在相等的时间内运动的位移221ats小，故C正确。【点评】本题着重考查牛顿第三定律及牛顿第二定律。10．答案是A。如图所示，不论物体在直线AD上运动，还是在折线ABC上运动，加速度都是相似的singa，在速度时间图像中，各自的倾角不相等，那么，运动相等的路径，即相等的面积，很显然时间batt。【点评】本题着重考查牛顿第二定律与运动学相结合的问题，同时考查了运用速度时间图像解答物理问题的能力。11．解析：答案是15N，方向东偏北37°。先求出合加速度为52/sm，方向东偏北37°，根据牛顿第二定律maF，可得合力为15N，方向东偏北37°。【点评】考查牛顿第二定律的独立性、方向性。12．解析：0，g（方向竖直向上），g（方向竖直向下）。原来2、3球都处于静止状态，合力为零，当剪断的瞬间，2、3球所受绳子的弹力都消失，这是一对作用力和反作用力，因此，3球的加速度为g，方向竖直向下，2球的加速度也为g，方向竖直向上。此刻，最上端的绳子和弹簧都来不及形变，即1球所受力与原来相同，故1球的加速度为零。【点评】考查牛顿第二定律的瞬时性、整体法。13.解析：答案是BD。根据图像，写出加速度a与拉力F的函数关系式为：42.0Faa，根据牛顿第二定律mamgF，得gmFa/。比较上述两个关系式，得图线的斜率k=1/m=0.2，图线与纵轴截距的绝对值等于4g。所以，物体的质量为m。物体与水平面间的动摩擦因数为。【点评】考查牛顿第二定律、图像。14．解析：答案是mgFF221。根据“若加速与减速运动的时间和位移的大小均相等”，可知两个阶段的加速度大小相等，但方向相反，因此，根据牛顿第二定律，第一阶段：mamgF1，第二阶段：)(2ammgF，两式相加获解。【点评】考查运动学和牛顿第二定律相结合的问题。15．解析：由v－t图像可知，物块在0～3s内静止，3s～6s内做匀加速运动，加速度为2/2sma，6s～9s内做匀速运动，结合F－t图像，可知NF62，NF43，在第二阶段，mamgF2，在第三阶段，03mgF，由以上各式得m=1kg，=0.4.【点评】考查处理图像的能力。16.解析：有F作用时，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－f=ma1①t时刻速度为v=a1t②撤去F后，物体做匀减速直线运动，有f=ｍa2③v=2a2t④联立①、②、③、④式可求得f=F／3，v=2Ft／3m，物体前后两段的平均速度mFtvv3/2总位移x=v·3t=Ft2／m.【点评】本题是一个典型的动力学问题。17.解析：首先，物体匀速下滑，表明所受力平衡，则037cos37sin00mgmg，解得4/337tan0。【错解】其次，外加力F时，根据牛顿第二定律mamgFmg0037cos37sin)(，得2/6.0sma，再由运动学公式2021attvs，解得st3。【正确解答】当增加外力F时，物体所受到的力仍旧平衡，0)37cos37)(sin(37cos)(37sin)(0000FmgFmgFmg，因此还是匀速下滑，根据匀速运动的规律tvs0，解得st35.4。【点评】物理情景变了，弹力也变了，导致摩擦力跟着变了，不再是原来的037cosmg，而是037cos)(Fmg。增加外力F的作用，物体的运动状态依旧不变，物体依旧是平衡的。18．解析：以m和M为研究对象，系统受重力gMm)(地面支持力N，摩擦力f在水平方向，根据⑵、⑶式得，yyxxMAmaNgMmyMAmafx)(::其中0A,即0xA，0yA；a沿斜面向下，故xa水平向左，f也必水平向左，ya竖直向下，N﹤gMm)(，对m隔离分析得，0co