高一物理必修一第四章習題及答案

1、C.一個物體受到的合外力越大，它的速度的變化就越快D.一個物體受到的外力越大，它的加速度就越大4. 在水平地面上做勻加速直線運動的物體，在水平方向上受到拉力和阻力的作用，如果要使物體的加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，下列方法中可以實現(xiàn)的是（）A. 將拉力增大到原來的2倍B. 阻力減小到原來的上2C. 將物體的質(zhì)量增大到原來的2倍D. 將物體的拉力和阻力都增大原來的2倍5. 豎直起飛的火游在推力廠的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推動力增大到2月則火箭的加速度將達到（g取10m/s2,不計空氣阻力）（）A. 20m/s2B.25m/s2C.30m/s2D.40m/s26. 向東的力氣單獨作用在物體上，產(chǎn)

2、生的加速度為司；向北的力月單獨作用在同一個物體上，產(chǎn)生的加速度為52o則K和月同時作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度（）A, 大小為a&B.大小為血:C.方向為東偏北arctan竺D.方向為與較大的力同向%7. 物體從某一高處自由落下，落到直立于地面的輕彈簧上，如圖所示。在4點物體開始與彈簧接觸，到&點物體的速度為0,然后被彈簧彈回。下列說法中正確的是（）A. 物體從4下落到&的過程中，加速度不斷減小。B. 物體從8上升到4的過程中，加速度不斷減小膏C. 物體從4下落到&的過程中，加速度先減小后增大D. 物體從8上升到4的過程中，加速度先增大后減小8. 物體在幾個力作

3、用下保持靜止，現(xiàn)只有一個力逐漸減小到零又逐漸增大到原值，則在力變化的整個過程中，物體速度大小變化的情況是（）A. 由零逐漸增大到某一數(shù)值后，又逐漸減小到零B. 由零逐漸增大到某一數(shù)值后，又逐漸減小到某一數(shù)值C. 由零逐漸增大到某一數(shù)值D. 以上說法都不對9. 如圖所示，一個礦泉水瓶底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設水瓶在下述幾種運動過程中沒有轉(zhuǎn)動且忽略空氣阻力，則（）BiA. 水瓶自由下落時，小孔向下漏水二B. 將水瓶豎直向上拋出，水瓶向上運動時，小孔向下漏水；水瓶向下運動時，小孔不向下漏水C. 將水瓶水平拋出，水瓶在運動中小孔不向下漏水D. 將水瓶斜向上拋出，水瓶在運動中小孔

4、不向下漏水10. 如圖所示，在傾角為°的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓質(zhì)量的2倍。當繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為（）A.芒sin2C.-gsin2二、填空題B.gsinD.2gsin11. 質(zhì)量為2kg的物體受到40N、30N和50N三個恒力的作用，剛好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)突然將其中30N的外力撤去，其余兩力不變，物體將獲得m/s?的加速度。12. 某物體沿傾角為30°的斜面可以勻速下滑，將斜面傾角增大到53°,讓該物體以5m/s的初速度沖上斜面，它上滑的最

5、大距離是m。（sin53°=,cos53°13.1966年曾在地球上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質(zhì)量的實驗。實驗時,用雙子星號宇宙飛船團，去接觸正在軌道上運行的火箭組位（發(fā)動機已熄滅）。接觸以后，開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速。推進器的推力等于895N,測出飛船和火箭組的加速度為m/s2o雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量為3400kg,則火箭的質(zhì)量為o14. 如圖所示，天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相連的兩個質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當突然剪斷細繩時，上面小球4的加速度是,下面小球&的加速度是O15. 如圖所示，小車沿水平面以加速度a向右做勻加速直

6、線運動.車的右端固定一根鐵桿，鐵桿始終保持與水平面成角，桿的頂端固定著一只質(zhì)量為0的小球.此時桿對小球的作用力為O16. 如圖所示，質(zhì)量為2777的物塊4與質(zhì)量為777的物塊8置于刀”力水平面上，在已知水平推力Z7的作用下，A.8做加速運動，若水平面光滑，則4對8的作用力的大小為o若水平面不光滑，且人8與地面的動摩擦因數(shù)相等，則4對&的作用力的大小為O17. 一個彈簧測力計最多只能掛上60kg的物體，在以5m/s2的加速度下降的電梯中，則它最多能掛上kg的物體。如果在電梯內(nèi)，彈簧測力計最多只能掛上40kg的物體，則加速度大小為m/s2o電梯的運行方式為（指明加速或減速以及運動方向）。（

7、g取10m/s2）三、實驗題18, 在驗證牛頓第二定律的實驗中，測量長度的工具是,精度是mm;測量時間的工具是;測量質(zhì)量的工具是o實驗中砂和桶的總質(zhì)量和車與石去碼的總質(zhì)量"間必須滿足的條件是o實驗中打出的紙帶如圖所示，相鄰計數(shù)點間的時間是s,圖中長度單位是cm,由此可以算出小車運動的加速度是m/s2oH2.621.24單位：cm四、計算題19. 如圖是某同學做引體向上時身體的速度一時間圖象。此同學身體（除胳膊外）的質(zhì)量為60kg。在s時刻，該同學的胳膊給身體的力量是多大（g取m/s2）20. 如圖所示，質(zhì)量淅=1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成=30°角,球與桿間的動

8、摩擦因數(shù)為-，小球受到豎直向上的拉力F=20N,則小球沿桿上滑2V3的加速度大小為多少(g取10m/s2)21. 將金屬塊0用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動，金屬塊始終沒有離開上頂板。當箱以a=m/s。的加速度豎直向上做勾減速運動時，上頂板的壓力顯示的壓力為N,下底板的壓力傳感器顯示的壓力為No(g=10m/s2)(1)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試II動情況。(2)要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運動的情況可f<22. 如圖所示，一平直的傳送帶以速率1/=2m/s勻速運行，把一工

9、件從4處運送到B處,人8相距10m,工件與傳送帶b間的動摩擦因數(shù)以=o若從4處把工件輕輕放到傳送帶上，那么經(jīng)過C'jO多長時間能被傳送到B參考答案一、選擇題1. D2. C3. CD4. D解析：3=上旦，2a=竺二mm5. C解析：,Fmg=maF=mg+ma、當推動力增大到2月則：2F-mg=ma22(mg+s&)mg=m(2ay+g)=ma2/.32=2ai+g=30m/s26. BC解析：加速度為矢量，兩個互相垂直的矢量的合成可以用勾股定理計算。7. C解析：在4和&之間有一個重力等于彈力的平衡位置。，從4下落到平衡位置。的過程，加速度大小a二立,隨著彈力不斷增

10、大，加速度越來越??；m從平衡位置。下落到&的過程，加速度大小a=fz£,隨著彈力不斷增大，加速度越m來越大。同理，物體從g上升到4的過程中，隨著彈力不斷減小，加速度先減小后增大。注意加速度要由合力決定，而不是與彈力直接掛鉤。本題中有幾個關鍵點：剛接觸彈簧時4點，彈力為零，合力等于重力；小球受到的彈力與重力大小相等時。點，小球受合力為零，加速度為零，速度最大；最低點&彈力最大，合力向上，也最大，加速度向上最大，速度為零。小球運動過程還可用速度圖象表示，01段對應自由下落階段；段對應彈力逐漸增大到等于重力階段；昭段對應減速下降階段。8. C解析：物體的加速度先由零增大到某

11、值，再由某值減小到零，但加速度的方向不變，所以物體一直做加速運動。9. CD解析：無論水瓶是自由下落，還是向各個方向拋出，在運動過程中，小孔都不會有水漏出來。原因是在空中的水瓶和水瓶內(nèi)的水，只受到重力的作用，重力的作用效果全部用來產(chǎn)生重力加速度（g二m/s2）,沒有使水與水之間，水與水瓶之間發(fā)生擠壓（形變）的效果。換句話說，一點也沒有了水壓，處于完全失重狀態(tài)。10. C解析：貓保持平衡，對板的摩擦力為F*=mgsin板在平行于斜面方向受到的力為2mgsin+mgsin板的加速度為亦寸櫻羿填空題11. 15解析：從平衡可知，40N和50N兩個力的合力與30N平衡，當把30N的外力撤去時，物體所受

12、的合力大小為30N,方向與原30N的力相反，根據(jù)牛頓第二定律得a=15m/s2om12.解析：物體在勺速運動時有關系mgsin30。=mgcos30。=tan30。=岌3當斜面傾角變?yōu)?3°時，并向上運動時，加速度為a=gsin53°+gcos53°=8+2占上升的最大距離為x二捉m13. 3485kg解析：飛船和火箭整體作為研究對象,飛船尾部向后噴氣，使得整體受到向前的推力，此推力是系統(tǒng)沿運動方向的合外力。系統(tǒng)受力及加速度方向如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律F=ma=（你+伽）a彳導:nh=-二檔kg3400kg=3485kga0.1314. 2g,方向向下；0解析：

13、分別以人&為研究對象，做剪斷前和剪斷時的受力分析。剪斷前4,B靜止。4球受三個力，拉力T、重力mg和彈力Fo8球受二個力，重力昭和彈簧拉力F'o所以T=2mg,F=F'=mg。剪斷時，4球受兩個力，因為繩剪斷瞬間拉力不存在,而彈簧有形變，瞬間形狀不可改變，彈力還存在，所以4受合力2mg,加速度大小為2g,方向向下。8受力不變，所以加速度為0。15. mJ/+亍,方向與豎直方向成角斜向右上方，-arctan-解析：由于球被固定在桿上，故與車具有相同的加速度3,以球為研究對象，根據(jù)其受力和運動情況可知小球的加速度a由小球重力姒和桿對小球的作用力廠的合力提供，物體受力情況如圖

14、所示，由題意知合力方向水平向右。根據(jù)勾股定理可知F=mp+，方向與豎直方向成角斜向右上方，且-arctano注意由于加速度方向與合外力方向一致，因此重力與彈力的合力方向就是加速度方向。而桿對球施力就不一定沿桿的方向了。解析：水平面光滑時，以仙整體為研究對象，合外力為月加速度為八3再以&為研究對象，8在水平方向上受到的外力只有4對8的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，AR其大小等于FA3=ma=-o3水平面不光滑時，以48整體為研究對象，合外力為廠和摩擦力3/J姒的合力，加速度為a=F35。再以g為研究對象，g在水平方向上受到的外力有/對g的作3ni用力和摩擦力Umg,根據(jù)牛頓第二定律，ma-F

15、'a8/jmg,<F'b=-o3<><2/mcrABR17. 120;5m/s2;向上加速或向下減速解析：彈簧彈力最大為F=600No當電梯向下加速時，物體受向下重力和向上的彈力，合力向下。根據(jù)牛頓第二定律，有mgF-ma得=120kg當彈簧最多只能掛40kg的物體時，加速度方向向上了根據(jù)牛頓第二定律，有m|Fmg-ma得a=5m/s2三、實驗題18. 刻度尺；1;打點計時器；天平；解析：通過紙帶計算為變速運動的加速度時，可用相鄰的兩段位移之差乂二尸來算。如圖兩段位移中隔了一段，即相差2X。cmcm=2aT2,得a二m/s2四、計算題19. 612NGF

16、n解析：從速度一時間圖象可看出，在前s內(nèi)，身體近青向上做勻加速直線運動。Fmg-ma廠二612N20. m/s2解析：以小球為研究對象，如圖受重力、拉力、桿支持力、摩擦力四個力作用。因小球沿桿加速上滑，所以合力方向沿桿。以沿桿和垂直于桿建立直角坐標系O垂直于桿方向:Fcos30°=Fn+Mgcos30°，得H=5VJN沿桿方向:m/s2Z7sin30°構sin30°Fn=ma,得21. (1)勻速運動；(2)加速度為10m/s2的向下的勻減速運動解析：箱子做向上的勻減速運動時，受力如圖，加速度方向向下：JImg+6N10N=/7?a/./77=kgmgF上(1) 由于金屬塊與上頂板沒有離開，下傳感器的示數(shù)不變：mg+5N10N二may/.