牛頓運動定律章末練習(xí)題及答案.pdf

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1、人教物理必修一第 四 章: 牛頓運動定律 (章末)練習(xí)題 及答案 一、選擇題 1.下列關(guān)于慣性的敘述中正確的是 A.物體的慣性是指物體保持靜止或勻速直線運動的性質(zhì) B.慣性的大小與物體的質(zhì)量、受力和運動情況等有關(guān) C.物體的慣性是永遠(yuǎn)存在的,但并不是永遠(yuǎn)起作用,如加速運動的汽車其慣性就沒有起 任何作用 D.宇航員楊利偉在太空中隨飛船繞地球運動時,處于完全失重狀態(tài),其慣性會消失 【答案】 A 2.對于一些實際生活中的現(xiàn)象,某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋,其中正確的是 A.采用了大功率的發(fā)動機(jī)后,某些一級方程式賽車的速度甚 至能超過某些老式螺旋槳飛 機(jī)的速度,這表明:可以通過科學(xué)進(jìn)

2、步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性 B. “強(qiáng)弩之末勢不能穿魯縞 ”,這表明強(qiáng)弩的慣性減小了 C.貨運列車運行到不同的車站時,經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,這會改變它的慣性 D.摩托車轉(zhuǎn)彎時,車手一方面要適當(dāng)?shù)目刂扑俣?,另一方面要將身體稍微向里傾斜,這 是為了通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到安全行駛的目的 【答案】 C 3.在 “探宄加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ”實驗中,忘記平衡阻力,而其他操作都正確,得到的 a–F圖象應(yīng)該是下圖中的 【答案】 B 4.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中, 以下做法正確的是 A.平衡摩擦力的方法是:在長木板的不帶滑輪的一端下面墊一塊較薄的小木板,反復(fù)移 動它,直到小車可以

3、保持勻速直線運動狀態(tài) B.平衡摩擦力時,應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上 C.每次給小車加放砝碼,由于研究對象質(zhì)量改變,運動中所受摩擦力發(fā)生改變,所以應(yīng) 重新平衡摩擦力 D.由于小車受到的拉力越大,加速度越大,為盡量多測量數(shù)據(jù),可以換用大的砂桶,用 多裝些砂的方法增大拉力,來増大加速度。 【答案】 A 5.放置于固定斜面上的物塊,在平行于斜面向上的拉力 F 作用下,沿斜面向上做直線運 動。拉力 F 和物 塊速度 v 隨時間 t 變化的圖象如圖,則 ( ) A. 第 1 s 內(nèi)物塊受到的合外力為 0.5 N B. 物塊的質(zhì)量為 11 kg C. 第 1 s 內(nèi)拉力 F 的功率

4、逐漸增大 D. 前 3 s 內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變 【答案】 AC 【解析】由圖可得, 0~ 1s 內(nèi)物體的加速度為: ;由牛頓第二定律可 得: F-mgsinθ=ma; 1s 后有: F′=mgsinθ;聯(lián)立并將 F=5.5N, F′=5.0N代入解得: m=1.0kg, θ=30;第 1 s 內(nèi)物塊受到的合外力為 F 合 =ma=10.5N=0.5N.故 A 正確, B 錯誤。第 1 s 內(nèi)拉力 F 的功率 P=Fv, F 不變, v 增大,則 P 增大,故 C 正確。前 1s 內(nèi)物塊的動能和重 力勢能均增大,則其機(jī)械能增大。 2-3s 內(nèi),動能不變,重力勢能增大,其機(jī)械能增大,所

5、 以物塊的機(jī)械能一直增大。故 D 錯誤。故選 AC。 點睛:本題的關(guān)鍵先由 v-t 圖象確定運動情況,然后求解出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律 和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的傾角. 6.一個人站立在商店的自動扶梯的水平踏板上,隨扶梯向上加速,如圖所示。則 A. 人只受重力和踏板的支持力的作用 B. 人對踏板的壓力大小等于人所受到的重力大小 C. 踏板對人做的功等于人的機(jī)械能增加量 D. 人所受合力做的功等于人的動能的增加量 【答案】 CD 【解析】人的加速度斜向上,將加速度分解到水平和豎直方向得: ax=acosθ,方向水平向 右; ay=asinθ,方向豎直向上,水平方向

6、受靜摩擦力作用, f=ma=macosθ,水平向右,豎直 方向受重力和支持力, FN-mg=masinθ,所以 FN> mg,故 AB 錯誤;除重力以外的力對物體 做的功,等于物體機(jī)械能的變化量,所以踏板對人做的功等于人的機(jī)械能增加量,故 C 正 確;由動能定理可知,人所受合力做的功等于人的動能的增加量,故 D 正確;故選 CD。 點睛:解決本題時可以把加速度進(jìn)行分解,結(jié)合牛頓第二定律求解,難度適中.同時學(xué)會 由運動去受力分析,并掌握功與能的關(guān)系.注意重力做功必導(dǎo)致重力勢能變化;除重力之 外的力做功,必導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能變化;合力做功必導(dǎo)致動能變化. 7.國際單位制中,力學(xué)的三個基本物理量是

7、 A.力、長度、時間 B.質(zhì)量、長度、時間 C. “米 ”、 “千克 ”、 “牛頓 ” D. “米 ”、 “千克 ”、 “秒 ” 【答案】 B 8.下列儀器,可以用來測量國際單位制規(guī)定的三個力學(xué)基本單 位對應(yīng)的物理量的是 A.刻度尺、天平、秒表 B.量筒、彈簧測力計、打點計時器 C.量筒、天平、打點計時器 D.刻度尺、彈簧測力計、秒表 【答案】 A 9.關(guān)于作用力和反作用力的以下說法,正確的是 A.一個作用力和反作用力的合力為零 B.地球?qū)χ匚锏淖饔昧Ρ戎匚飳Φ厍虻淖饔昧Υ? C.兩個物體處于平衡狀態(tài)時,作用力和反作用力的大小才相等 D.作用力和

8、反作用力同時產(chǎn)生同時消失 【答案】 D 10.下列說法正確的是 A.起重機(jī)用鋼索加速吊起貨物時,鋼索對貨物的力大于貨物對鋼索的力 B.子彈能射入木塊是因為使子彈前進(jìn)的力 大于子彈受到的阻力 C.秒、米、牛頓都是國際單位制的基本單位 D. N、 kg、 m是在國際單位制中力學(xué)的三個基本單位。 【答案】 D 11.若水平恒力 F在時間 t內(nèi)使質(zhì)量為 m的物體在光滑水平面上由靜止開始移動一段距離 s,則 2F 的恒力在 2t 時間內(nèi),使質(zhì)量為 m/2 的物體在同一水平面上,由靜止開始移動 的距離是 A. s B. 4s C. 10s D.

9、 16s 【答案】 D 12.如圖所示水平面上 , 質(zhì)量為 20 kg的物塊 A拴在一個被水平 拉伸的彈簧一端 , 彈簧的 另一端固定在小車上 , 小車靜止不動 , 彈簧對物塊的彈力大小為 5 N時 , 物塊處于靜止 狀態(tài) , 若小車以加速度 a=1 m/s2沿水平地面向右加速運動時 A.物塊 A相對小車向左運動 B.物塊 A受到的摩擦力將減小 C.物塊 A受到的摩擦力大小不變 D.物塊 A受到的彈力將增大 【答案】 C 13.如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊 、 通過一輕質(zhì)彈簧連接, 足夠長、放置在水平面上, 所有接觸面均光滑.彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內(nèi).在物塊

10、上 施加一個水平恒力, 、 從靜止開始運動到第一次速度相等 的過程中,下列說法中錯誤的 是( ) A. 當(dāng) 、 加速度相等時,系統(tǒng)的機(jī)械能最大 B. 當(dāng) 、 加速度相等時, 、 的速度差最大 C. 當(dāng) 、 加速度相等時, 會速度達(dá)到最大 D. 當(dāng) 、 加速度相等時,彈簧的彈性勢能最大 【答案】 A 【解析】對 、 水平方向受力分析,如圖所示 為彈簧彈力,由彈簧受力特點知,物塊 做加速度減小的加速運動,物塊 做加速度增大 的加速運動,畫出 如圖: 當(dāng) 時,對 ,由牛頓第二定律有: ,對 ,由牛頓第二定律有: , 聯(lián)立解得 ,兩物體加速度相等,對應(yīng)曲線斜率 相同的 時刻,此

11、時速度差最大,除重 力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功,系統(tǒng)機(jī)械能增加, 時刻之后拉力依然做正功,即加 速度相等時,系統(tǒng)機(jī)械能并非最大值,故 A 錯誤, B 正確; 時刻兩物體的速度相等, 速 度達(dá)到最大值, 、 兩速度曲線之間圍成的面積達(dá)最大值,即兩物體的相對位移,彈簧被 拉到最長,彈簧的彈性勢能最大;故 CD 正確.本題選錯誤的,故選 A。 【點睛】所有接觸面均光滑,對 A、 B 受力分析,可知 A 做加速度減小的變加速運動, B 做加速度增大的變加速運動,經(jīng)過時間 t 后 AB 速度相等,畫出速度時間圖象,根據(jù)圖象 即可求解. 14. 如圖所示, A 為放在水平光滑桌面上的長方形物塊,在

12、它上面放有物塊 B 和 C, A、 B、 C 的質(zhì)量分別為 m、 5m、 m。 B、 C 與 A 之間的靜摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)皆為 0.1。 K 為 輕滑輪,繞過輕滑輪連接 B 和 C 的輕細(xì)繩都處于水平放置?,F(xiàn)用沿水平方向的恒定外力 F 拉滑輪,若測得 A 的加速度大小為 2m/s2,重力加速度取 g=10 m/s2則 A. 物塊 B、 C 的加速度大小也等于 2m/s2 B. 物塊 B 的加速度為 1m/s2, C 的加速度為 2m/s2 C. 外力的大小 F=2.4mg D. 物塊 B、 C 給長方形物塊 A 的摩擦力為 0.2mg 【答 案】 D 【解析】 A 與 B 的最大靜摩

13、擦力為 FB=μ?mg=0.5mg, C 與 A 的最大靜摩擦力為 FC=0.1mg, 由于 A 的加速度等于 0.20g,根據(jù)牛頓第二定律,則有: FA=ma=0.2mg, 因此 C 對 A 的作用力為 0.1mg,而 B 對 A 的作用力也為 0.1mg, AB 間保持靜止,所以 B 的加速度為 AC 間滑動; 受力分析,根據(jù)牛頓第二定律, 則有: AC 間 f 摩 =0.1mg, ab 間 f 摩 =0.1mg; B 繩上拉力 5mg0.2+0.1mg=1.1mg, C 繩也一樣 1.1mg,所以 C 的加速度為 F=2.2mg; 綜上所述, 故 D 正確。 點晴:

14、根據(jù)動摩擦因數(shù)來確定 B 對 A,與 C 對 A 的最大靜摩擦力的大小,從而確定誰在 A 上運動,再根據(jù)牛頓第二定律,即可求解。 二、非選擇題 1.物理學(xué)史上,用理想 ________實驗推翻 “力是維持物體運動的原因 ”的物理學(xué)家是 ________。 【答案】斜面 伽利略 2.如圖所示,兩個質(zhì)量均為 m 的物塊 A、 B 疊放在一個直立著的勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧 上面而靜止 。 今用一豎直向下的力壓物塊 A,彈簧又縮短了 Δl(仍在彈性限度內(nèi))而靜止 。 若突然撤去此力,則在撤去此力的瞬間 A對 B的壓力為多大? 【答案】 2klmg ?? 3.如圖所示,質(zhì)量為 2kg

15、 的物體在與水平方向成 37角的斜向上的拉力 F 作用下由靜止開 始運動。已知力 F 的大小為 5N,物體與地面之間的動摩擦因數(shù) μ 為 0.2,( sin37=0.6, cos37=0.8)求: (1)物體由靜止開始運動后的加速度大??; (2)8s 末物體的瞬時速度大小和 8s 時間內(nèi)物體通過的位移大??; (3)若 8s 末撤掉拉力 F,則物體還能前進(jìn)多遠(yuǎn)? 【答案】 (1)a=0.3m/s2 (2)x=9.6m (3)x′=1.44m 【解析】 (1)物體的受力 情況如圖所示: 根據(jù)牛頓第二定律,得 : Fcos37-f=ma Fsin37+FN=mg 又 f=μFN 聯(lián)立得: a= 代入解得 a=0.3m/s2 (2)8s 末物體的瞬時速度大小 v=at=0.38m/s=2.4m/s 8s 時間內(nèi)物體通過的位移大小 (3)8s 末撤去力 F 后,物體做勻減速運動, 根據(jù)牛頓第二定律得,物體加速度大小 由 v2=2a′x′得 : 【點睛】本題關(guān)鍵是多次根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度,然后根據(jù)運動學(xué)公式列式求 解運動學(xué)參量。

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