牛顿运动定律章末练习题及答案.pdf

人教物理必修一第 四 章： 牛顿运动定律 （章末）练习题 及答案 一、选择题 1下列关于惯性的叙述中正确的是 A物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质 B惯性的大小与物体的质量、受力和运动情况等有关 C物体的惯性是永远存在的，但并不是永远起作用，如加速运动的汽车其惯性就没有起 任何作用 D宇航员杨利伟在太空中随飞船绕地球运动时，处于完全失重状态，其惯性会消失 【答案】 A 2对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是 A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚 至能超过某些老式螺旋桨飞 机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B “强弩之末势不能穿鲁缟 ”，这表明强弩的惯性减小了 C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D摩托车转弯时，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这 是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的 【答案】 C 3在 “探宄加速度与力、质量的关系 ”实验中，忘记平衡阻力，而其他操作都正确，得到的 aF图象应该是下图中的 【答案】 B 4探究加速度与力、质量的关系实验中， 以下做法正确的是 A平衡摩擦力的方法是：在长木板的不带滑轮的一端下面垫一块较薄的小木板，反复移 动它，直到小车可以保持匀速直线运动状态 B平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 C每次给小车加放砝码，由于研究对象质量改变，运动中所受摩擦力发生改变，所以应 重新平衡摩擦力 D由于小车受到的拉力越大，加速度越大，为尽量多测量数据，可以换用大的砂桶，用 多装些砂的方法增大拉力，来増大加速度。 【答案】 A 5放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力 F 作用下，沿斜面向上做直线运 动。拉力 F 和物 块速度 v 随时间 t 变化的图象如图，则 ( ) A. 第 1 s 内物块受到的合外力为 0.5 N B. 物块的质量为 11 kg C. 第 1 s 内拉力 F 的功率逐渐增大 D. 前 3 s 内物块机械能先增大后不变 【答案】 AC 【解析】由图可得， 0 1s 内物体的加速度为： ；由牛顿第二定律可 得： F-mgsin=ma； 1s 后有： F=mgsin；联立并将 F=5.5N， F=5.0N代入解得： m=1.0kg， =30；第 1 s 内物块受到的合外力为 F 合 =ma=10.5N=0.5N故 A 正确， B 错误。第 1 s 内拉力 F 的功率 P=Fv， F 不变， v 增大，则 P 增大，故 C 正确。前 1s 内物块的动能和重 力势能均增大，则其机械能增大。 2-3s 内，动能不变，重力势能增大，其机械能增大，所 以物块的机械能一直增大。故 D 错误。故选 AC。 点睛：本题的关键先由 v-t 图象确定运动情况，然后求解出加速度，再根据牛顿第二定律 和平衡条件列方程求解物体的质量和斜面的倾角 6一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示。则 A. 人只受重力和踏板的支持力的作用 B. 人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小 C. 踏板对人做的功等于人的机械能增加量 D. 人所受合力做的功等于人的动能的增加量 【答案】 CD 【解析】人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得： ax=acos，方向水平向 右； ay=asin，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用， f=ma=macos，水平向右，竖直 方向受重力和支持力， FN-mg=masin，所以 FN mg，故 AB 错误；除重力以外的力对物体 做的功，等于物体机械能的变化量，所以踏板对人做的功等于人的机械能增加量，故 C 正 确；由动能定理可知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故 D 正确；故选 CD。 点睛：解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解，难度适中同时学会 由运动去受力分析，并掌握功与能的关系注意重力做功必导致重力势能变化；除重力之 外的力做功，必导致系统机械能变化；合力做功必导致动能变化 7国际单位制中，力学的三个基本物理量是 A力、长度、时间 B质量、长度、时间 C “米 ”、 “千克 ”、 “牛顿 ” D “米 ”、 “千克 ”、 “秒 ” 【答案】 B 8下列仪器，可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本单 位对应的物理量的是 A刻度尺、天平、秒表 B量筒、弹簧测力计、打点计时器 C量筒、天平、打点计时器 D刻度尺、弹簧测力计、秒表 【答案】 A 9关于作用力和反作用力的以下说法，正确的是 A一个作用力和反作用力的合力为零 B地球对重物的作用力比重物对地球的作用力大 C两个物体处于平衡状态时，作用力和反作用力的大小才相等 D作用力和反作用力同时产生同时消失 【答案】 D 10下列说法正确的是 A起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力 B子弹能射入木块是因为使子弹前进的力 大于子弹受到的阻力 C秒、米、牛顿都是国际单位制的基本单位 D N、 kg、 m是在国际单位制中力学的三个基本单位。 【答案】 D 11若水平恒力 F在时间 t内使质量为 m的物体在光滑水平面上由静止开始移动一段距离 s，则 2F 的恒力在 2t 时间内，使质量为 m/2 的物体在同一水平面上，由静止开始移动 的距离是 A s B 4s C 10s D 16s 【答案】 D 12如图所示水平面上 ， 质量为 20 kg的物块 A拴在一个被水平 拉伸的弹簧一端 ， 弹簧的 另一端固定在小车上 ， 小车静止不动 ， 弹簧对物块的弹力大小为 5 N时 ， 物块处于静止 状态 ， 若小车以加速度 a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时 A物块 A相对小车向左运动 B物块 A受到的摩擦力将减小 C物块 A受到的摩擦力大小不变 D物块 A受到的弹力将增大 【答案】 C 13如图所示，两质量相等的物块 、 通过一轻质弹簧连接， 足够长、放置在水平面上， 所有接触面均光滑弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内在物块 上 施加一个水平恒力， 、 从静止开始运动到第一次速度相等 的过程中，下列说法中错误的 是（ ） A. 当 、 加速度相等时，系统的机械能最大 B. 当 、 加速度相等时， 、 的速度差最大 C. 当 、 加速度相等时， 会速度达到最大 D. 当 、 加速度相等时，弹簧的弹性势能最大 【答案】 A 【解析】对 、 水平方向受力分析，如图所示 为弹簧弹力，由弹簧受力特点知，物块 做加速度减小的加速运动，物块 做加速度增大 的加速运动，画出 如图： 当 时，对 ，由牛顿第二定律有： ，对 ，由牛顿第二定律有： ， 联立解得 ，两物体加速度相等，对应曲线斜率 相同的 时刻，此时速度差最大，除重 力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加， 时刻之后拉力依然做正功，即加 速度相等时，系统机械能并非最大值，故 A 错误， B 正确； 时刻两物体的速度相等， 速 度达到最大值， 、 两速度曲线之间围成的面积达最大值，即两物体的相对位移，弹簧被 拉到最长，弹簧的弹性势能最大；故 CD 正确本题选错误的，故选 A。 【点睛】所有接触面均光滑，对 A、 B 受力分析，可知 A 做加速度减小的变加速运动， B 做加速度增大的变加速运动，经过时间 t 后 AB 速度相等，画出速度时间图象，根据图象 即可求解 14 如图所示， A 为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块 B 和 C， A、 B、 C 的质量分别为 m、 5m、 m。 B、 C 与 A 之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为 0.1。 K 为 轻滑轮，绕过轻滑轮连接 B 和 C 的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力 F 拉滑轮，若测得 A 的加速度大小为 2m/s2，重力加速度取 g=10 m/s2则 A. 物块 B、 C 的加速度大小也等于 2m/s2 B. 物块 B 的加速度为 1m/s2， C 的加速度为 2m/s2 C. 外力的大小 F=2.4mg D. 物块 B、 C 给长方形物块 A 的摩擦力为 0.2mg 【答 案】 D 【解析】 A 与 B 的最大静摩擦力为 FB=mg=0.5mg， C 与 A 的最大静摩擦力为 FC=0.1mg， 由于 A 的加速度等于 0.20g，根据牛顿第二定律，则有： FA=ma=0.2mg， 因此 C 对 A 的作用力为 0.1mg，而 B 对 A 的作用力也为 0.1mg， AB 间保持静止，所以 B 的加速度为 AC 间滑动； 受力分析，根据牛顿第二定律， 则有： AC 间 f 摩 =0.1mg， ab 间 f 摩 =0.1mg； B 绳上拉力 5mg0.2+0.1mg=1.1mg， C 绳也一样 1.1mg，所以 C 的加速度为 F=2.2mg； 综上所述， 故 D 正确。 点晴：根据动摩擦因数来确定 B 对 A，与 C 对 A 的最大静摩擦力的大小，从而确定谁在 A 上运动，再根据牛顿第二定律，即可求解。 二、非选择题 1物理学史上，用理想 _实验推翻 “力是维持物体运动的原因 ”的物理学家是 _。 【答案】斜面 伽利略 2如图所示，两个质量均为 m 的物块 A、 B 叠放在一个直立着的劲度系数为 k 的轻弹簧 上面而静止 。 今用一竖直向下的力压物块 A，弹簧又缩短了 l（仍在弹性限度内）而静止 。 若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间 A对 B的压力为多大？ 【答案】 2klmg 3如图所示，质量为 2kg 的物体在与水平方向成 37角的斜向上的拉力 F 作用下由静止开 始运动。已知力 F 的大小为 5N，物体与地面之间的动摩擦因数 为 0.2，（ sin37=0.6， cos37=0.8）求： (1)物体由静止开始运动后的加速度大小； (2)8s 末物体的瞬时速度大小和 8s 时间内物体通过的位移大小； (3)若 8s 末撤掉拉力 F，则物体还能前进多远？ 【答案】 (1)a=0.3m/s2 (2)x=9.6m (3)x=1.44m 【解析】 (1)物体的受力 情况如图所示： 根据牛顿第二定律，得 : Fcos37-f=ma Fsin37+FN=mg 又 f=FN 联立得： a= 代入解得 a=0.3m/s2 (2)8s 末物体的瞬时速度大小 v=at=0.38m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小 (3)8s 末撤去力 F 后，物体做匀减速运动， 根据牛顿第二定律得，物体加速度大小 由 v2=2ax得 : 【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求 解运动学参量。