2019-2020年高中物理第4章牛顿运动定律学业质量标准检测新人教版.doc

2019-2020年高中物理第4章牛顿运动定律学业质量标准检测新人教版本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(山东省济南外国语学校xxxx高一上学期期末)下列说法正确的是( C )A在国际单位制中，“牛顿”是力学的三个基本单位之一B选择不同的参考系对同一运动的描述是相同的C位移、速度、力都是矢量D小球做竖直上抛运动时，速度不断减小，惯性不断减小解析：千克、米、秒是力学的三个基本单位，牛顿是导出单位，故A错误；选择不同的参考系研究物体的运动情况，其结果一般不同，故B错误；位移、速度、力都既有大小又有方向，这三个物理量都是矢量，故C正确，质量是惯性大小的唯一量度，故D错误，故选C。2(河北省冀州中学xxxx高一上学期月考)如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到老师的表扬，下列说法正确的是( D )A石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C石块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向上解析：石块b对a的支持力和对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，故A、B错误；以三块作为整体研究，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取ab作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确，故选D。3.如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10m/s2。关于热气球，下列说法正确的是( A )A所受浮力大小为4830NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为400N解析：由牛顿第二定律，所受浮力为F，则Fmgma，Fm(ga)460(100.5)N4830 N，A正确；加速上升过程中速度增大，受空气阻力增大，B错误；气球开始加速度为0.5 m/s2，此后加速度将变化，无法确定10s时气球速度，C错误；匀速上升时Fmgf0，空气阻力fFmg(483046010)N230 N，D错误。4质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离，如果在盒中填满油泥，使它的总质量变为2m，再使其以v0初速度沿同一水平面滑行，则它滑行的最大距离为( D )AB2sCDs解析：设金属盒与水平面间的动摩擦因数为，未装油泥有mgmav2as装满油泥后有：2mg2mav2as解可得：ss5(哈尔滨师大附中xxxx高一上学期期末)如图1所示，在粗糙程度处处相同的水平地面上，物块在水平向右的力F作用下由静止开始运动。运动的速度v与时间t的关系如图2所示，由图象可知( C )A在2s4s内，力F0B在4s6s内，力F0C在02s内，力F逐渐变小D在02s内，力F逐渐增大解析：在2s4s内，物体做匀速直线运动，拉力与滑动摩擦力平衡，不为零，故A错误；在4s6s内，物体匀减速前进，拉力可能不为零，但一定小于摩擦力，故B错误；在02s内，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律，有：Fmgma故拉力F逐渐减小，故C正确，D错误，故选C。6.如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则( D )At1t2t2t3Ct3t1t2Dt1t2t3解析：小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设轨迹与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律知mgcosma设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移x2Rcos由运动学公式得xat2由联立解得t2小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1t2t3。7(湖南省湘潭一中、双峰一中、邵东一中xxxx高一上学期联赛)以下是必修1课本中四幅插图，关于这四幅插图下列说法正确的是( BC )A甲图中学生从起立到站直的过程中，体重计的示数先减小后增大B乙图中赛车的质量较小，却安装着牵引力很大的发动机，目的是获得很大的加速度C丙图中海豚的身体呈流线型，可以减小海豚运动中的阻力D丁图中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面做匀速直线运动解析：中学生从起立到站直经历了从超重到失重的过程，A错；由Fma可知B项正确；海豚的流线型身体是为了减小水的阻力，C对；运动员推开冰壶后，冰壶在冰面做减速运动，D错。8.(山西大学附中xxxx高一上学期期末)如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，(不考虑A、B间相互作用力)为保证A、B无滑动，则( AD )A速度可能向左，加速度可小于gB加速度一定向右，不能超过(1)gC加速度一定向左，不能超过gD加速度一定向左，不能超过(1)g解析：小车静止时，A恰好不下滑，所以对A有：mgF引，当小车加速运动时，为了保证A不下滑，应有FNF引，加速时加速度一定向左。对B有(mgF引)mam，解得am(1)g，故A、D正确，B、C错误，故选AD。9如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g10m/s2)，则正确的结论是( BC )A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B物体的加速度大小为5m/s2C物体的质量为2kgD弹簧的劲度系数为7.5N/cm解析：以物体为研究对象，由牛顿第二定律并结合图象得104kmgma30mgma又4kmg由以上三式解得m2kga5m/s2k5N/cm所以B、C正确，D错误。由题意知，物体与弹簧分离时，弹簧处于自然伸长状态，A错误。10.如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是( ACD )ABCD解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则Lgt2，可得t，C正确；若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度v相等，则Lt，可得t，D正确；若先匀加速到传送带速度v ，再匀速到右端，则v(t)L，可得t，A正确；木块不可能一直匀速至右端，B错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题，每小题7分，共14分。把答案直接填在横线上)11(天津市五区县xxxx高一上学期期末)某实验小组利用图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。(1)在实验中必须将长木板右端垫高，目的是_平衡摩擦力_，当不挂钩码时小车能匀速运动时，表明已调好。(2)为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选_A_组会比较合理。(填选项前的字母)A10g40g B200g400g C1000g2000g(3)图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a_1.11m/s2_。(计算结果保留三位有效数字)(4)改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图3所示，分析线段OA，可得出实验结论是_在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比_。解析：(1)实验中将长木板右端垫高，是为了平衡摩擦力。(2)为减少实验误差，应满足Mm，所以应选A组钩码。(3)a1.11 m/s2(4)由图3可知，加速度与合外力成正比。12(陕西西北大学附中xxxx高一上学期期末)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图(b)所示。(1)图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“”或“”)；(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m_0.5_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_0.2_。解析：(1)由图象可知，当F0时，a0，也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，所以图线是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。(2)根据Fma得a所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数。所以m0.5kg由图形b得，在水平轨道上F1N时，加速度a0，根据牛顿第二定律得Fmg0解得0.2。三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g10m/s2。求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角。答案：(1)1kg (2)30解析：由vt图象可解得：am/s2，前2s内，由牛顿第二定律得：F1mgsinma2s后满足：F2mgsin代入数据解得：m1kg，30。14(11分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示)，已知某高速公路的最高限速v120 km/h。假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？(取重力加速度g10 m/s2)答案：156 m解析：司机发现前车停止，在反应时间t0.50 s内仍做匀速运动，刹车后摩擦阻力提供刹车时的加速度，使车做匀减速直线运动，达前车位置时，汽车的速度应为零。当汽车速度达到v120 km/h m/s时反应时间内行驶距离x1vt0.5 m m刹车后的加速度a4 m/s2由公式v2v2ax知0()224x2得刹车过程的位移x2 m所以公路上汽车间距离至少为sx1x2156 m。15(12分)如图所示，一小轿车从高为10m、倾角为37的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2103N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4104N，小轿车的质量为2t, 小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m/s2)。求：(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)答案：(1)10m/s (2)5s解析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F1mgsin37mgcos37ma1代入数据得斜坡上小轿车的加速度a13m/s2由v2a1x12a1h/sin37得行驶至斜坡底端时的速度v110m/s。(2)在水平地面上加速时F2mgma2代入数据得a22m/s2关闭油门后减速mgma3，代入数据得a35m/s2关闭油门时轿车的速度为v2，x2得v220m/s，t5s即在水平地面上加速的时间不能超过5s。16(13分)(天津市一中xxxx高一上学期期末)如图所示，质量M8kg的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数0.2，已知小物块未掉下来。求：(g取10m/s2)(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度大小；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放在小车上开始，经过t1.5s小物块通过的位移大小；(4)求小车的长度至少为多少物块才不会掉下来？答案：(1)2m/s2, 0.5m/s2 (2)1s (3)2.1m (4)0.75m解析：(1)物块的加速度amg2m/s2，小车的加速度：aM0.5m/s2。(2)由：amtv0aMt，代入数据解得：t1s(3)在开始1s内小物块的位移：s1amt22121m。最大速度：vamt21m/s2m/s。在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度：a0.8m/s2。这0.5s内的位移：s2vtat220.50.80.251.1m。经过t1.5s小物块通过的总位移ss1s22.1m。(4)小物块：s1amt2211m小车：s2v0taMt21.510.512m1.75m小车最小长度：Ls2s10.75m