人教版高中物理必修一第四章《牛頓運動定律》單元檢測題（解析版）

/高中物理必修一第四章?牛頓運動定律?單元檢測題一、單項選擇題(每題只有一個正確答案)1.如圖為舉重運發(fā)動舉起杠鈴穩(wěn)定時的示意圖,以下說法中正確的選項是()A．杠鈴所受的重力與杠鈴對手的壓力是一對平衡力B．杠鈴對手的壓力與手對杠鈴的支持力是一對平衡力C．杠鈴所受的重力與手對杠鈴的支持力是一對作用力與反作用力D．杠鈴對手的壓力與手對杠鈴的支持力是一對作用力與反作用力2.如下圖,甲中小球用輕繩系在輕支架上,輕支架固定在臺秤的秤盤上；乙中小球用輕繩系在天花板上,ρ球＞ρ水,兩小球全部浸沒在水中,甲、乙兩圖中除了小球系的位置不同,其他全部相同．設(shè)甲圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN1,剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN2,乙圖未剪斷輕繩時臺秤示數(shù)為FN3,剪斷后小球在水中運動時臺秤示數(shù)為FN4,以下正確的選項是()A．FN1＞FN2＝FN4＞FN3B．FN2＝FN4＞FN1＞FN3C．FN1＞FN4＞FN3＞FN2D．FN4＞FN2＞FN3＞FN13.如下圖,足夠長的水平傳送帶以v0＝2m/s的速率順時針勻速運行．t＝0時,在最左端輕放一個小滑塊,t＝2s時,傳送帶突然制動停下．滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2,取g＝10m/s2.以下關(guān)于滑塊相對地面運動的v－t圖象正確的選項是()A．B．C．D．4.伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學方法,有力地促進了人類科學認識的開展．利用如下圖的裝置做如下實驗：小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動,并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減低的材料時,小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實驗結(jié)果的比照,可以得到的最直接的結(jié)論是()A．如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置B．如果小球不受力,它將一直保持勻速運動或靜止狀態(tài)C．如果小球受到力的作用,它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時,質(zhì)量越大,它的加速度越小5.如下圖,是利用傳感器記錄的兩個物體間的作用力和反作用力的變化圖線,根據(jù)圖線可以得出的結(jié)論是()A．作用力大時,反作用力小B．作用力和反作用力的方向總是相反的C．作用力和反作用力是作用在同一個物體上的D．相互作用的兩個物體一定都處于靜止狀態(tài)6.一航天探測器完成對月球的探測任務(wù)后,在離開月球的過程中,由靜止沿著與月球外表成一傾斜角的直線飛行,先加速運動后勻速運動．探測器是通過噴氣而獲得推力的．以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的選項是()A．探測器加速運動時,沿直線向后噴氣B．探測器加速運動時,豎直向下噴氣C．探測器勻速運動時,豎直向下噴氣D．探測器勻速運動時,不需要噴氣7.如下圖,半球形物體A和小球B緊靠著放在一固定斜面上,并處于靜止狀態(tài),忽略小球B外表的摩擦,用水平力F沿物體A外表將小球B緩慢拉至物體A的最高點C,物體A始終保持靜止狀態(tài),那么以下說法中正確的選項是()A．物體A受到4個力的作用B．物體A受到斜面的摩擦力大小始終不變C．小球B對物體A的壓力大小始終不變D．小球B對物體A的壓力大小一直增加8.如以下圖所示,有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進．突然發(fā)現(xiàn)意外情況,緊急剎車做勻減速運動,加速度大小為a,那么中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()A．mB．maC．mD．m(g＋a)9.如下圖,下端固定的一根輕彈簧豎直立在水平地面上,彈簧正上方有一物塊,從高處自由下落到彈簧上端的O點,開始將彈簧壓縮．彈簧被壓縮了x0時,物塊的速度變?yōu)榱悖畯腛點開始接觸,物塊加速度的數(shù)值隨彈簧O點下降高度x的變化圖象是以下圖中的()A．B．C．D．10.以下說法正確的選項是()A．體操運發(fā)動雙手握住單杠在空中不動時處于失重狀態(tài)B．蹦床運發(fā)動在空中上升和下降過程中都處于失重狀態(tài)C．舉重運發(fā)動在舉起杠鈴后的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)D．游泳運發(fā)動仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)11.下面各組單位中屬于根本物理量單位的是()A．千克、秒B．千克、瓦特C．牛頓、秒D．特斯拉、米12.如下圖,一個質(zhì)量為2kg的小木板放在光滑的地面上,在小木板上放著一個小物體質(zhì)量為m＝1kg,它被一根水平方向上壓縮了的彈簧推著而靜止在小木板上,這時彈簧的彈力為2N,現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π∧景迨┮宰饔昧?使小木板由靜止開始運動起來,運動中力F由0逐漸增加到9N的過程中,以下說法正確的選項是()A．物體與小木板先保持相對靜止一會,后來相對滑動B．物體受到的摩擦力一直減小C．當力F增大到6N時,物體不受摩擦力作用D．小木板受到9N拉力時,物體受到的摩擦力為3N13.如下圖,石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊,側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g,假設(shè)接觸面間的摩擦力忽略不計,那么石塊側(cè)面所受彈力的大小為()A．B．C．mgtanαD．mgcotα14.以下現(xiàn)象屬于完全失重狀態(tài)的是()A．電梯里的小孩隨電梯一起下降時B．天宮二號以加速度g向上做勻加速運動C．火箭點火加速升空離開地面時D．宇航員在太空艙中“飄浮〞時15.關(guān)于牛頓第一定律,以下說法正確的選項是()A．力是維持物體運動的原因,沒有力的物體將保持靜止,比方自行車B．物體的速度不斷增大,表示物體必受力的作用C．物體如果向正北方向運動,其受外力方向必須指向正北D．不受力的物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),而受力的物體運動狀態(tài)一定改變二、多項選擇題(每題至少有兩個正確答案)16.(多項選擇)如下圖,某人用輕繩拉著小車在平直路面上勻速運動．以下說法正確的選項是()A．人拉繩的力和繩拉車的力是一對作用力和反作用力B．人拉繩的力和繩拉人的力是一對平衡力C．繩拉車的力和車拉繩的力一定同時產(chǎn)生、同時消失D．人拉繩的力和繩拉車的力一定大小相等17.(多項選擇)如下圖,A、B兩物塊疊放在一起,當把A、B兩物塊同時豎直向上拋出時(不計空氣阻力),那么()A．A的加速度小于gB．B的加速度大于gC．A、B的加速度均為gD．A、B間的彈力為零18.(多項選擇)如下圖,固定在水平面上的光滑斜面的傾角為θ,其頂端裝有光滑小滑輪,繞過滑輪的輕繩一端連接一物塊B,另一端被人拉著且人、滑輪間的輕繩平行于斜面．人的質(zhì)量為M,B物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,當人拉著繩子以a1大小的加速度沿斜面向上運動時,B物塊運動的加速度大小為a2,那么以下說法正確的選項是()A．物塊一定向上加速運動B．人要能夠沿斜面向上加速運動,必須滿足m＞MsinθC．假設(shè)a2＝0,那么a1一定等于D．假設(shè)a1＝a2,那么a1可能等于19.(多項選擇)如下圖,質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上,通過最高點處的釘子用水平細線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B.那么()A．A對地面的壓力等于(M＋m)gB．A對地面的摩擦力方向向左C．B對A的壓力大小為mgD．細線對小球的拉力大小為mg20.(多項選擇)如下圖,P和Q疊放在一起,靜止在水平桌面上．在以下各對力中屬于作用力和反作用力的是()A．P所受的重力和Q對P的支持力B．Q所受的重力和Q對P的支持力C．P對Q的壓力和Q對P的支持力D．Q對桌面的壓力和桌面對Q的支持力三、實驗題21.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〞的實驗裝置如圖甲所示．(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s,從比擬清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,測量并標出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在以下圖所示坐標系中作出a－F的關(guān)系圖象．(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點．請說明主要原因．四、計算題22.如下圖,靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m＝20kg,受到與水平面夾角為53°的斜向上的拉力,小黃鴨開始沿水平地面運動．假設(shè)拉力F＝100N,小黃鴨與地面的動摩擦因數(shù)為0.2,求：(1)把小黃鴨看做質(zhì)點,作出其受力示意圖；(2)地面對小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運動的加速度的大小．(sin53°＝0.8,cos53°＝0.6,g＝10m/s2)五、填空題23.理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設(shè)計了一個如下圖的理想實驗,他的設(shè)想步驟如下：①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要到達原來的高度；②兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面；③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動．請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列______(只要填寫序號即可)．在上述的設(shè)想步驟中,步驟________屬于可靠的事實,步驟______是理想化的推論．24.現(xiàn)有以下物理量和單位,按下面的要求選擇填空．A．力B．米/秒C．牛頓D．加速度E．質(zhì)量F．秒G．厘米H．長度I．時間J．千克K．米(1)屬于物理量的有________________．(2)在國際單位制中,其單位作為根本單位的物理量有________________．(3)在國際單位制中屬于根本單位的有________________,屬于導出單位的有________________．25.如下圖,輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定,桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．假設(shè)在B點懸掛一個定滑輪(不計重力),某人用它勻速地提起重物．重物的質(zhì)量m＝30kg,人的質(zhì)量M＝50kg,g取10m/s2,此時人對地面的壓力大小為________N.26.如下圖,在車廂頂上吊一小球,小球懸線與豎直方向夾角為α,行車速度方向如下圖,質(zhì)量為m的物體相對車廂靜止,那么物體受到摩擦力大小為________,方向為________．27.以下給出的關(guān)系式中,l是長度,v是速度,m是質(zhì)量,g是重力加速度,這些量的單位都是國際單位制單位．試判斷以下表達式的單位,并指出單位所對應(yīng)的物理量的名稱．(1)單位：________物理量名稱：________.(2)單位：________物理量名稱：________.(3)m單位：________物理量名稱：________.六、簡答題28.小剛在課余制作中需要計算圓錐的體積,他從一本書中查得圓錐體積的計算公式為V＝πR3h.小紅說,從單位關(guān)系上看,這個公式肯定是錯誤的．她的根據(jù)是什么？答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】A【解析】以容器和球組成的整體為研究對象,將細線剪斷,在球下沉的過程中球加速下降,加速度方向向下,存在失重現(xiàn)象,而球下降留下的空位由水來填充,所以相當于一個與球同樣大小的水球向上加速運動,存在超重現(xiàn)象,由于同樣體積的小球質(zhì)量大于水球的質(zhì)量,所以整體存在失重現(xiàn)象,臺秤的示數(shù)小于系統(tǒng)總重力,臺秤的示數(shù)減小,即FN1＞FN2,FN2＝FN4,A正確．3.【答案】B【解析】剛被放在傳送帶上時,滑塊受到滑動摩擦力作用做勻加速運動,a＝μg＝2m/s2,滑塊運動到與傳送帶速度相同需要的時間t1＝1s,然后隨傳送帶一起勻速運動的時間t2＝t－t1＝1s,當傳送帶突然制動停下時,滑塊在傳送帶摩擦力作用下做勻減速運動直到靜止,a′＝－a＝－2m/s2,運動的時間t3＝＝s＝1s,選項B正確．4.【答案】A【解析】5.【答案】B【解析】從圖上可以看出作用力和反作用力關(guān)于時間軸對稱,即大小相等、方向相反,A錯誤,B正確；作用力和反作用力只能作用在不同的物體上,故C錯誤；無論物體靜止還是運動,作用力和反作用力的關(guān)系都不改變,故D錯誤．6.【答案】C【解析】探測器由靜止沿與月球外表成一傾斜角的直線飛行,加速運動時,其推力和月球?qū)μ綔y器的引力的合力應(yīng)與其加速運動的方向相同,噴氣方向應(yīng)與F推方向相反,使其反作用力在探測器上產(chǎn)生兩個分力,其中一個分力產(chǎn)生加速度,另一個分力與引力平衡,如下圖,探測器勻速運動時,必受平衡力作用,因此應(yīng)豎直向下噴氣,使其反作用力大小與引力大小相等、方向相反,應(yīng)選C.7.【答案】A【解析】物體A受重力、壓力、支持力和靜摩擦力,共4個力,A正確；再對A、B整體分析,受拉力、重力、支持力和靜摩擦力,根據(jù)平衡條件,有：Ff＝(M＋m)sinα＋Fcosα,對球B分析,受水平拉力、重力和支持力,三力平衡,三個力構(gòu)成首尾相連的矢量三角形,如下圖：將小球B緩慢拉至物體A的最高點過程中,θ變小,故支持力FN變小,拉力F也變小,靜摩擦力減小,故B、C、D錯誤．8.【答案】C【解析】西瓜與汽車具有相同的加速度a,對西瓜A受力分析如圖,F表示周圍西瓜對A的作用力,那么由牛頓第二定律得：＝ma,解得：F＝m,C正確．9.【答案】D【解析】在平衡位置以上,重力大于彈力,有a＝＝g－,在平衡位置以下,重力小于彈力,有a＝＝－g,知a與x成線性關(guān)系．假設(shè)物體從彈簧原長位置釋放,根據(jù)對稱性,平衡位置在最終壓縮量的中點,最低點的加速度等于g,從某一高度釋放,要下降得更低,最低點的彈力會更大,根據(jù)牛頓第二定律,加速度應(yīng)大于g.故D正確,A、B、C錯誤．10.【答案】B【解析】當物體具有向上的加速度時,即向上做加速運動或向下做減速運動時,物體處于超重狀態(tài)；當物體具有向下的加速度時,即向下做加速運動或向上做減速運動時,物體處于失重狀態(tài)．在A、C、D選項中,運發(fā)動處于靜止狀態(tài),即處于平衡狀態(tài),只有選項B中運發(fā)動的加速度為重力加速度,方向豎直向下,處于失重狀態(tài),而且處于完全失重狀態(tài),B正確．11.【答案】A【解析】千克、秒是根本單位,瓦特、牛頓、特斯拉是導出單位,A正確．12.【答案】C【解析】由題,當彈簧的彈力是2N向右時,物體仍然靜止在木板上,所以物體與木板之間的最大靜摩擦力要大于等于2N．假設(shè)要使物體相對于木板向左滑動,那么物體受到的木板的摩擦力至少要大于等于2N,方向向右,即物體受到的合力至少為向右的4N的力,物體的加速度：a＝＝m/s2＝4m/s2,同時,物體與木板有相對運動時,木板的加速度要大于物體的加速度,當二者相等時,為最小拉力．那么：Fm＝(M＋m)a＝(2＋1)×4N＝12N即只有在拉力大于12N時,物體才能相對于木板滑動,所以在拉力小于9N時,物體繩子相對于木板靜止．故A錯誤；假設(shè)物體與木板之間的摩擦力恰好為0,那么物體只受到彈簧的彈力的作用,此時物體的加速度：a′＝＝2m/s2由于物體始終相對于木板靜止,所以此時整體在水平方向的受力：F0＝(M＋m)a′＝(2＋1)×2N＝6N所以：當力F增大到6N時,物體不受摩擦力作用．那么拉力小于6N之前,摩擦力隨拉力F的增大而減小,當拉力大于6N時,摩擦力又隨拉力的增大而增大．故B錯誤,C正確．小木板受到9N拉力時,整體的加速度：a″＝＝m/s2＝3m/s2物體受到的摩擦力為Ff′,那么：ma″＝Ff′＋2所以：Ff′＝ma″－2＝1×3－2N＝1N．故D錯誤．13.【答案】A【解析】對石塊受力分析,如圖：根據(jù)共點力平衡條件,將彈力F1、F2合成,結(jié)合幾何關(guān)系,有：mg＝2×Fsinα所以：F＝,應(yīng)選項A正確．14.【答案】D【解析】電梯里的小孩隨電梯一起下降時,沒有說明加速度的方向,所以不能判斷出是否是完全失重狀態(tài)．故A錯誤；天宮二號以加速度g向上做勻加速運動時加速度方向向上,是超重狀態(tài)．故B錯誤；火箭點火加速升空離開地面時加速度的方向向上,處于超重狀態(tài)．故C錯誤；宇航員在太空艙中“飄浮〞時只受到重力的作用,處于完全失重狀態(tài)．故D正確．15.【答案】B【解析】根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容可以判斷力是改變物體運動狀態(tài)的原因,不受力的物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),故A錯誤,B正確；假設(shè)物體向正北方向做勻速直線運動,那么物體不受力或所受合外力為零,C錯誤；物體受到力的作用,假設(shè)合外力為0,那么物體也可以保持運動狀態(tài)不變,故D錯誤．16.【答案】CD【解析】人拉繩的力和繩拉人的力是一對作用力和反作用力,大小相等、方向相反、同時產(chǎn)生、同時消失,故A、B錯誤,C、D正確。17.【答案】CD【解析】先整體,整體受到重力作用,加速度為g,然后隔離任一物塊,可知物塊只能受到重力作用加速度才是g,所以兩物塊間沒有相互作用力．18.【答案】CD【解析】對人受力分析,由牛頓第二定律可知F－Mgsinθ＝Ma1,得：F＝Mgsinθ＋Ma1,假設(shè)F＞mg,那么物體B加速上升,假設(shè)F＜mg,那么物體B加速下降,假設(shè)F＝mg,物體B靜止,故A錯誤；人要能夠沿斜面向上加速運動,只需滿足F＞Mgsinθ即可,故B錯誤；假設(shè)a2＝0,故F＝mg,故mg－Mgsinθ＝Ma1,a1＝,故C正確；假設(shè)a1＝a2,F＝Mgsinθ＋Ma1,mg－F＝ma2；那么a1等于,故D正確．19.【答案】AC【解析】以A、B整體為研究對象可知A對地面的壓力等于(M＋m)g,A正確；A、B整體在水平方向沒有發(fā)生相對運動,也沒有相對運動的趨勢,A對地面沒有摩擦力,B錯誤；以B為研究對象,進行受力分析可知：設(shè)A對B的支持力為F2,線對B的拉力為F1,F2與豎直方向的夾角為θ.F2cosθ＝mg,F1＝mgtanθ,解得B對A的壓力大小F2′＝mg,細線對小球的拉力大小F1′＝,C正確,D錯誤．20.【答案】CD【解析】Q對P的支持力與P對Q的壓力是一對作用力與反作用力,A、B錯誤,C正確；Q對桌面的壓力的反作用力是桌面對Q的支持力,D正確．21.【答案】(1)0.16(2)(3)計算F時忘記參加砝碼盤的重力【解析】(1)由題意可知計數(shù)間隔T＝5T0＝0.1s.由題圖乙可知Δx＝0.16cm＝1.6×10－3m,由x＝aT2可得a＝0.16m/s2.(2)a－F圖線如下圖．(3)平衡小車與桌面之間的摩擦力后,a－F圖象仍不通過原點,可能是在計算F時忘記參加砝碼盤的重力,使作出的圖象向左平移造成的．22.【答案】(1)(2)120N,方向堅直向上(3)1.8m/s2【解析】(1)如圖,小黃鴨受到重