高二物理学案与测评人教版必修一第四章牛顿运动定律1

111第三章第1节牛顿第一定律牛顿第三定律班级_姓名_成绩_(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，每题至少一个答案正确，选不全得4分，共60分)1. 关于力的说法错误的是()A. 发生力的作用时，任何一个物体一定既是施力物体，又是受力物体B. 只有相互接触的物体才有力的作用C. 物体的运动状态发生改变，必定是物体受到力的作用D. 物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用解析：力的概念是物体与物体之间的相互作用；因此，施力物体同时一定是受力物体，一定受到力的作用，故A正确；两个物体间有力的作用，但不一定相互接触，如电磁力，故B错误；力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变，故C正确；当物体受力，但合外力为零时，物体的运动状态不变，故D正确. 答案：B2. (2011南京检测)一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，正确的是()A. 车速越大，它的惯性越大B. 质量越大，它的惯性越大C. 车速越大，刹车后滑行的位移越长D. 车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大解析：要理解质量是惯性大小的唯一决定因素惯性是物体的固有属性，其大小由物体的质量确定，质量越大惯性越大，所以A错误，B正确滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据vv2ax，所以车速越大，其滑行位移越大，而与其惯性大小无关，所以C正确，D错误. 答案：BC3. 春天，河边的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时()A. 人对湿地地面的压力等于他受的重力B. 人对湿地地面的压力大于他受的重力C. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力D. 人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力解析：人受重力G和湿地地面对他的支持力F，在人下陷时，人的加速度方向向下，根据牛顿第二定律可得GFma，所以FG.设人对湿地地面的压力大小为F，根据牛顿第三定律得FF，所以人对湿地地面的压力小于他受的重力，选项A、B错误；人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力，选项C错误，D正确答案：D4. 如图所示，运动员站在水平跳台上，若用F1表示人对跳台的压力，F2表示跳台对人的支持力，则下列说法中正确的是()A. F1就是人的重力B. F2是由于跳台的形变而产生的C. F1是由于跳台的形变而产生的6. (2011山东师大附中检测)某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，发现乙灯亮时，汽车所做的运动是()A. 匀速前进B. 加速前进C. 前进中刹车 D. 倒车中刹车解析：乙灯亮说明金属块M向左滑动，则车应加速前进或减速后退故选BD.答案：BD7. “扳手腕”是中学生在课余时间非常喜爱的一项游戏，如图所示，甲、乙两同学正在进行“扳手腕”游戏，下列关于他们的手之间的力的说法正确的是()A. 甲扳赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B. 只有当甲、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C. 甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小D. 无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力等于乙手对甲手的作用力解析：甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力是一对作用力与反作用力，大小总是相等的答案：D8. (2011上海模拟)下面是摘自美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话. 宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去. ”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动”？宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是 ()A. 汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B. 宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C. 宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D. 宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行解析：由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持. 选项A、C、D正确. 答案：ACD9. (改编题)在2010年温歌华冬奥会上，申雪和赵宏博(如图)一起以完美的表演赢得了花样滑冰双人滑比赛的金牌，实现了中国花样滑冰项目奥运金牌“零”的突破在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动假定两人与冰面间的动摩擦因数相同，且知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，这是由于()A. 在推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力B. 在推的过程中，申雪推赵宏博的时间小于赵宏博推申雪的时间C. 在刚分开时，申雪的初速度大小大于赵宏博的初速度大小D. 在刚分开时，申雪的加速度大小小于赵宏博的加速度大小解析：根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向且共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同由于二人和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为g)，由运动学公式v22as可知，加速度相同，申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，说明在刚分开时申雪的初速度大于赵宏博的初速度，故选C.答案：C10. 如图所示，重球系于易断的线CD下端，重球下再系一根同样的线AB，下面说法中正确的是 ()A. 在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线被拉断 B. 在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线被拉断C. 在线的A端突然猛力一拉，结果AB线被拉断D. 在线的A端突然猛力一拉，结果CD线被拉断解析：缓慢增加拉力时，CD上的力较大，故CD先断，快速猛力一拉，重球惯性较大，速度变化慢，CD上的拉力瞬间几乎没变，故AB先断，所以A、C正确答案：AC二、计算题(本大题共4个小题，共40分，要有必要的文字说明和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11. (12分)请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景作出解释当电风扇静止时FG，当转动时F1F2G，F1GF2.由以上分析可知，当风扇静止时悬绳的拉力大答案：见解析13. (16分)(2010浙江桐乡检测)如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m.已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为多少解析：环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受重力mg和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f，故箱子在竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg，地面对它的支持力N，及环给它的摩擦力f，由于箱子处于平衡状态，可得NfMg.根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力. 答案：fMg第三章第2节牛顿第二定律动力学两类基本问题班级_姓名_成绩_(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，每题至少一个答案正确，选不全得3分，共60分)1. 静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图所示，关于物体在0t1时间内的运动情况，正确的描述是 () A. 物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 物体的速度一直增大C. 物体的速度先增大后减小D. 物体的加速度一直增大解析：由牛顿运动定律可以分析出，由F合ma，可知F先增大后减小，则a先增大后减小，说明物体做变加速运动，A、D错误在0t1时间内F的方向不变，且F与v同向，则物体始终做加速运动，C错误. 答案：B2. (创新题)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态为()A. 向左行驶、突然刹车B. 向右行驶、突然刹车C. 向左行驶、匀速直线运动D. 向右行驶、匀速直线运动解析：简化模型如题图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动情况可能向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向小球均处于竖直位置不摆动，CD错误答案：B3. 如图所示，质量为1.0 kg的物体，在拉力F作用下，沿斜面匀加速上升，加速度大小为4 m/s2，拉力方向与斜面平行，大小为10 N若突然撤去此力，则刚撤去的瞬间物体加速度的大小和方向为()A. 4 m/s2，沿斜面向上 B. 5 m/s2，沿斜面向上C. 2 m/s2，沿斜面向下 D. 6 m/s2，沿斜面向下解析：有F作用时，根据牛顿第二定律得：Fmgsin 30fma，所以fFmgsin 30ma1 N.刚撤F时，摩擦力的方向不变沿斜面向下，则mgsin 30fma，可得agsin 306 m/s2.答案：D4. (2009广东卷)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则 ()A. a1a2B. a1a22a1 C. a22a1 D. a22a1解析：当力为F时有a1，当力为2F时有a22a1，可知a22a1，D正确答案：D5. (2009安徽卷)为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是()A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方；当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以C项正确. 答案：C6. 如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连. 设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A. 向右做加速运动 B. 向右做减速运动C. 向左做加速运动 D. 向左做减速运动解析：本题考查牛顿第二定律中已知受力情况分析物体运动状态这一知识点. 由于小球与车相对静止，故小球与小车具有相同的加速度. 而小球所受合力即为弹簧的弹力，已知弹簧处于压缩状态，故小球受到的合力方向向右，由牛顿第二定律可知其加速度方向也向右，但不能确定其速度方向，若小车向右运动，加速度方向也向右，加速度与速度方向相同，则小车做加速运动；若小车向左运动，而加速度方向向右，加速度方向与速度方向相反，则小车做减速运动，故A、D正确. 答案：AD7. (2009全国卷)两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4 s时间内的vt图象如图所示. 若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 () A. 和0.30 s B. 3和0.30 sC. 和0.28 s D. 3和0.28 s解析：根据图线特点可知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，根据a得3a甲a乙，根据牛顿运动定律有，得3.再由图线乙有，所以t10.30 s，B正确. 答案：B8. (2011上海杨浦期末测试)如图所示，给出了汽车轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2时，紧急刹车时的刹车痕(即刹车距离s)与刹车前车速v的关系曲线，则1和2的大小关系为()A. 12 D. 条件不足，无法比较解析：由题意知v22as2gs，速度相同的情况下，1所在曲线的刹车痕小，所以1较大，C正确答案：C9. 如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端的距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()A. F1N，B错误答案：AD7. (2011山西运城模拟)如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2 kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10 N，方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g10 m/s2) ()A. 10 N B. 20 N C. 25 N D. 30 N解析：对AB整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体AB的重力当施加力F的瞬间，弹力在瞬间不变，故A、B所受合力为10 N，则a2.5 m/s2，后隔离A物块受力分析，得FmgNma，解得N25 N，所以A对B的压力大小也等于25 N.答案：C8. (2011宁波模拟)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()A. B. C. D. 3mg解析：经过受力分析，A、B之间的静摩擦力为A、C、D组成的系统提供加速度，加速度为A、B间达到最大静摩擦力，即am，而绳子拉力T给C、D组成的系统提供加速度，因而拉力的量大值为Fm3mam，故选B正确答案：B9. (2011金华模拟)由静止开始竖直向上运动的电梯里，某同学把测量加速度的传感器固定在手提包上，手提包与传感器总质量为1 kg，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后列在下表中.运动过程匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间(s)282加速度(m/s2)0.4000.40在计算机上画出手提包在此过程中速度v、加速度a、手对手提包的拉力F、位移x随时间的变化关系图象，请根据上表数据和所学知识，判断下列选项中正确的是(g取10 m/s2)()解析：从表中数据可知，匀加速运动的加速度大小为0.4 m/s2，匀减速运动的加速度大小也为0.4 m/s2，匀加速运动时手提包受到的拉力为F1m(ga)10.4 N，匀减速运动时手提包受到的拉力为F2m(ga)9.6 N由图象可以得出，A图中加速运动和减速运动的加速度大小均为0.5 m/s2，B图象中，02 s内加速度越来越小，1012 s，加速度越来越大；D图象中，物体分段做匀速直线运动综合分析得出C正确答案 ：C10. (2011福建龙岩模拟)如图所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m上、下滑动的整个过程中 ()A. 地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B. 地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变C. 地面对斜劈M的支持力大于(Mm)gD. 物块m向上、向下滑动时加速度大小相同解析：物块m向上滑动时的加速度a上gsin gcos ，下滑时的加速度a下gsin gcos ，D错误；由于物体上滑和下滑时的加速度均沿斜面向下，故整体有竖直向下的分加速度，整体处于失重状态，地面对斜劈M的支持力小于(Mm)g，C错误；水平方向整体只有向左的加速度，故整体在水平方向上有向左的合力，也即地面对斜劈M的摩擦力方向始终水平向左，A错误，B正确. 答案：B二、计算题(本题共3小题，共40分，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)11. (12分)一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N，如图所示，该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10 m/s2)解析：以重物为研究对象，重物受向下的重力mg，向上的弹簧拉力F，重物随升降机一起以加速度a向上运动，由于重物的重力mg大于弹簧测力计的示数，因此可知升降机的加速度方向应向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律有mgFma，所以a m/s22 m/s2，再以人为研究对象，人受到重力Mg，底板的支持力N，由牛顿第二定律有MgNMa，得NMgMa50(102)N400 N，由牛顿第三定律知，人对升降机底板的压力大小为400 N，方向竖直向下. 答案：400 N，方向竖直向下12. (12分)水平面上有一带圆孤形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对静止而共同向左加速运动，如图所示，已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？解析：设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线夹角为，由牛顿运动定律，对A、B、C组成的整体有F3ma对B有FTma对C有Tcos mgTsin ma 联立式得T2ma联立式得T2m2(g2a2) (2)对物体C，mgFma，FmgmamgMg.答案：(1)2倍(2)Mg 111