2020-2021學年高一人教版必修一物理單元測試卷 第四章牛頓運動定律A卷

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1、2020-2021學年高一人教版必修一物理單元測試卷 第四章牛頓運動定律A卷 1.如圖所示,質量都為的兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止,用大小等于的恒力向上拉,運動距離時,與分離,下列說法正確的是( ) A.和剛分離時,彈簧為原長 B.和剛分離時,它們的加速度為 C.彈簧的勁度系數(shù)等于 D.在和分離前,它們做勻加速運動 2.如圖所示，水平傳送帶兩端相距，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，物體滑上傳送帶端的瞬時速度，到達端的瞬時速度設為。下列說法中錯誤的是( ) A．若傳送帶不動， B．若傳送帶逆時針勻速轉動，一定等于 C．若傳送帶順時針勻速轉動，一定等于 D．若傳送帶

2、順時針勻速轉動，有可能等于 3.如圖所示,一長木板放在斜面上,材料相同的兩個小滑塊放置在長木板上,且滑塊的質量大于滑塊的質量,長木板在外力作用下向上運動,滑塊和長木板相對靜止?，F(xiàn)使長木板突然停下來并保持不動,滑塊始終在長木板上,則滑塊之間的距離將( ) A.保持不變 B.一直增大 C.一直減小 D.條件不足,無法判斷 4.有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為，如圖所示。如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是( ) A.砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零

3、 B.砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零 C.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足 D.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足 5.如圖為三個完全相同的物體,當水平力作用于上，三物體可一起勻速運動，撤去力后，三物體仍可一起向前運動,設此時間摩擦力為,間摩擦力為,則和的大小為( ) A. B. C. D. 6.如圖所示,傾角為的斜面體置于水平地面上,小物塊置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體相連接,連接物體的一段細繩與斜面平行,已知都處于靜止狀態(tài)。則( ) A.物體受到斜面體的摩擦力一定不為零 B.斜面體受到水平面的摩擦力一定為零

4、 C.斜面體有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力 D.將細繩剪斷,若物體依然靜止在斜面上,此時水平面對斜面體的摩擦力一定不為零 7.通過理想斜面實驗 得出“力不是維持物體運動的原因”的科學家是( ) A.亞里士多德 B.伽利略 C.笛卡兒 D.牛頓 8.如圖所示，有材料相同的兩物塊通過輕繩相連，并在拉力F作用下沿斜面向上運動，輕繩與拉力F的方向均平行于斜面。當拉力F一定時，Q受到繩的拉力（ ） A.與斜面傾角θ有關 B.與動摩擦因數(shù)有關 C.與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關 D.僅與兩物塊質量有關 9.如圖所示，輕質彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一

5、個小鐵球，在電梯豎直運行時，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的的形變量比電梯靜止時的形變量大，這一現(xiàn)象表明此過程中( ) A.電梯一定是在下降 B.電梯一定是在上升 C.乘客一定處在超重狀態(tài) D.乘客一定處在失重狀態(tài) 10.如圖所示,用彈簧測力計懸掛一個重的金屬塊,使金屬塊部分浸在臺秤上的燒杯中(燒杯中的水不會溢出),若彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?則臺秤的示數(shù)( ) A.保持不變 B.增加10 N C.增加6 N D.增加4 N 11.如圖所示,在傾角為30的光滑斜面上放置質量分別為m和2m的四個木塊,其中兩個質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是,現(xiàn)用平行于斜面的

6、拉力F拉其中一個質量為2m的木塊,使四個木塊沿斜面以同一加速度向下運動,則拉力F的最大值是( ) A. B. C. D. 12.以初速度做豎直上拋運動的物體,其落回拋出點時的速度大小為,若物體在運動過程中所受的阻力大小始終不變,則該物體所受的重力與阻力大小之比為( ) A.3:4B.4:3C.5:3D.7:6 13.質量為0.8kg的球固定在支桿AB的上端,支桿AB的下端固定在升降機上,現(xiàn)用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,如圖所示,已知繩的拉力為6N,g取10m/s2,則以下說法正確的是( ) A.若升降機是靜止狀態(tài),則AB桿對球的作用力大小為6N B.若升降機是靜止

7、狀態(tài),則AB桿對球的作用力大小為8N C.若升降機是加速上升狀態(tài),加速度大小5m/s2,則AB桿對球的作用力大小為 D.若升降機是減速上升狀態(tài),加速度大小5m/s2,則AB桿對球的作用力大小為 14.如圖,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速,加速度從零開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)).與穩(wěn)定在豎直位置時相比,小球的高度() A.—定升高 B.—定降低 C.保持不變 D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定 15.甲、乙兩球質量分別為，從同一地點（足夠高）同時由靜止釋放。兩球下落

8、過程所受空氣阻力大小僅與球的速率成正比，與球的質量無關，即（為正的常量）。兩球的圖象如圖所示。落地前，經(jīng)時間兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值。則下列判斷正確的是( ) A.釋放瞬間甲球加速度較大 B. C.甲球質量大于乙球質量 D.時間內(nèi)兩球下落的高度相等 16.16世紀末,伽利略推翻了已在歐洲流行近兩千年的亞里士多德關于力和運動的觀點,開啟了物理學發(fā)展的新紀元.以下說法中正確的是( ) A.兩物體從同一髙度自由下落,較輕的物體下落慢 B.用力推車車前進,撤去推力車就停下來,說明運動需要力來維持 C.石頭和羽毛在真空環(huán)境中下落快慢是一樣的 D.—個物體維持勻速直線運

9、動,不需要力 17.如圖,一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài),三者的質量均為m,重力加速度為g,則( ) A.人受到的摩擦力方向向右 B.地面對木板的摩擦力方向向左 C.木板對地面的壓力大小為3mg D.若人用斜向下的力推箱子,則木板對地面的壓力會大于3mg 18.某物理學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，帶有定滑輪的長木板上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光片，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。 （1）為了使力傳感器的示數(shù)等于小車（包括擋光片、傳感器）所

10、受合外力，需要做的操作是________。 （2）實驗獲得以下測量數(shù)據(jù)：力傳感器示數(shù)，小車（包括擋光片、傳感器）質量為，擋光片的寬度，光電門1和光電門2的擋光時間分別為（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），兩光電門之間的距離，則該實驗需要驗證的關系式是________（用題中提供的物理量和符號）。 （3）以下操作能提高實驗經(jīng)度的是_________。 A.讓砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量 B.采用寬度較小的擋光片進行實驗 C.改變小車的質量后重新平衡摩擦力 D.小車的初位置盡可能靠近光電門1 19.某探究學習小組的同學欲以如圖2裝置中的滑塊為對象驗證“牛頓第二定律”，裝置由

11、彈簧測力計、氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和砝碼盤（含砝碼）等組成。光電門可以測出滑塊的遮光條依次分別通過兩個光電門的時間，游標卡尺測出遮光條的寬度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊（含遮光條）、砝碼盤（含砝碼）的質量分別為和。不計滑輪的質量和摩擦。 (1)測量時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為)的示數(shù)如圖1所示。其讀數(shù)為_______。 (2)實驗操作中，下列說法不正確的是_________。 A.該裝置需要將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平 B.為減小誤差，實驗中一定要保證質量遠小于質量 C.在同一條件下多次重復實驗，取遮光條通過兩光電門時間的平均值減小偶然誤差 D.如果氣

12、墊導軌水平，輕推滑塊讓其勻速運動，則遮光條通過兩個光電門的時間和幾乎相等 (3)該裝置中彈簧測力計的讀數(shù)，需要驗證的表達式為_______。 (4)對質量保持不變的過程，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度與彈簧測力計示數(shù)的關系圖象，下列圖象中最符合本實驗實際情況的是_________。 20.某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置測定小木塊與長月木板光電門光電門木板間的動摩擦因數(shù)，主要實驗操作如下: ①先將右端有固定擋板的長木板水平放置在實驗桌面上，再將安裝有遮光條的小木塊用跨過長木板左端定滑輪的細繩與口鉤碼鉤碼相連接，保持桌面上細繩與長木板平行； ②光電門固定在離擋板較遠的位置，光電門

13、移到光電門與擋板之間的某一位置，使小木塊從緊靠擋板的位置由靜止釋放 ③用跟兩光電門相連接的數(shù)字計時器記錄遮光條通過光電門的時間，遮光條通過光電門的時間以及小木塊從光電門運動到光電門的時間； ④改變光電門的位置，重復以上操作，記錄多組和值請回答以下幾個問題： （1）用游標卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則____________ . （2）實驗測得遮光條經(jīng)過光電門2的時間保持不變，利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的圖象，其中圖象縱軸截距為，橫軸截距為.實驗測得鉤碼和木塊的質量分別為和，已知當?shù)刂亓铀俣葹?，則動摩擦因數(shù)____________. 21.如圖，一個質量為的小物塊靜

14、置于足夠長的斜面底端?，F(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為的恒力，后將撤去，此時物塊速度達到。設物塊運動過程中所受摩擦力的大小不變，取。求： （1）物塊在斜面上運動離斜面底端的最遠距離； （2）物塊在斜面上運動的總時間。（結果可用根號表示） 22.如圖所示,水平傳送帶以速度v1=2m/s勻速逆時針轉動,小物體P、Q由跨過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,mP=2kg、mQ=1kg,小物體P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.某時刻P在傳送帶右端具有向左的速度v2=4m/s,P與定滑輪間的繩水平.不計定滑輪質量和摩擦,小物體P與傳送帶之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,傳送帶、輕繩足夠長,g取10

15、m/s2.求: （1）.從地面上看,P向左運動的最大距離. （2）.P離開傳送帶時的速度大小.(結果可用根號表示) 參考答案 1.答案：C 解析：解答本題的關鍵在于A、B間的彈力為零時，兩物體開始分離。開始時，A和B一起向上做加速運,對A和B組成的整體有,因，遂漸減小，故加速度a變小，即在B和A分離前，它們做加速度減小的變加速運動，選項D錯誤。當A和B間的作用力為零時，B和A將要分離，此時B和A的加速度相等，對物體B有，得:,故,對物體A有,故；開始時彈力，B和A剛分離時彈簧彈力,故彈簧的勁度系數(shù),選項AB錯誤,C正確。 2.答案：C 解析：A.若傳送帶不動,物體在傳送帶上

16、做勻減速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律得：勻減速直線運動的加速度大小,根據(jù),解得。故A正確。 B.若傳送帶逆時針轉動,物塊滑上傳送帶后受力情況與傳送帶不動時相同,運動情況也相同,所以一定等于。故B正確。 CD、若傳送帶順時針勻速運動,若傳送帶的速度小于,物體在傳送帶上做勻減速直線運動,則到達點的速度等于。若傳送帶的速度大于,物體在傳送帶上開始階段做勻加速直線運動,一定大于,所以一定不小于。故C錯誤D正確。 本題選說法中錯誤的 故選：C。 3.答案：A 解析：根據(jù)牛頓第二定律可知，長木板停止運動后，滑塊的加速度大小均為，又兩滑塊的初速度相同，則在相同的時間內(nèi)兩滑塊運動的位移相同，則滑塊之

17、間的距離將保持不變，選項A正確。 4.答案：A 解析：AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無關，故A正確，B錯誤； CD、取斜面上的一粒質量為m的沙子,若傾角最大為時沙子恰好平衡,對沙子受力分析,根據(jù)平衡條件得： 解得：，故CD錯誤。 故選：A。 5.答案：C 解析：開始三個物體在拉力F的作用下一起做勻速直線運動，知， 撤去F后，三個物體一起做勻減速直線運動，整體的加速度為： 隔離對A分析，A在水平方向上的合力等于B對A的摩擦力，有： 隔離對AB分析，AB整體所受的合力等于C對它們的摩擦

18、力，有：，故C正確，ABD錯誤。 故選C。 6.答案：C 解析：當物塊滿足時,物體受到斜面體的摩擦力為零,選項A錯誤;對的整體而言,受到斜向右上方的繩子的拉力,故斜面體有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力,選項B錯誤,C正確;將細繩剪斷,若物體依然靜止在斜面上,此時對的整體水平方向合力為零,即水平面對斜面體的摩擦力為零,選項D錯誤;故選C. 7.答案：B 解析：伽利略通過理想斜面實驗得出“力不是維持物體運動的原因”，打破了亞里士多德“力是維持物體運動的原因”的結論，故B正確, 8.答案：D 解析：設的質量分別為。Q受到繩的拉力大小為，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，根據(jù)

19、牛頓第二定律，對整體分析，有；對Q分析：有，解得，可見Q受到繩的拉力與斜面傾角θ、動摩擦因數(shù)μ和系統(tǒng)運動狀態(tài)均無關，僅與兩物塊質量有關，選項D正確。 9.答案：C 解析：電梯靜止不動時，小球受力平衡，有： 彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量大了，說明彈力變大了，根據(jù)牛頓第二定律，有： 故加速度向上，電梯減速下降或者加速上升運動，電梯以及電梯中的人處于超重狀態(tài)； 故ABD錯誤，C正確； 故選：C。 10.答案：D 解析：金屬塊部分浸入水中后,水對金屬塊產(chǎn)生浮力F。由彈簧測力計的示數(shù)知,浮力的大小為。根據(jù)牛頓第三定律知,金屬塊對水施加的反作用力,所以,臺秤的示數(shù)增加4 N。

20、 11.答案：C 解析：當下面質量為2m的木塊所受摩擦力達到最大值時，拉力F達到最大值,將四個木塊看成整體，由牛頓第二定律有，將兩個質量為m的木塊及斜面上靠上的質量為2m的木塊看成整體，由牛頓第二定律有，解得,故選C. 12.答案：C 解析：設物體的質量為m,阻力大小為f,上升的最大高度為h、 則上升時的加速度大小為, 下降時的加速度大小為, 由運動學公式得: 可得解得 13.答案：C 解析：若升降機是靜止的，則球靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，桿的作用力大小,故A、B錯誤;若升降機加速上升，對球在豎直方向，由牛頓第二定律得Fy-mg=ma，解得Fy=12N,在水平方

21、向，由平衡條件得Fx=F繩=6N，桿對球的作用力大小,故C正確;若升降機減速上升，對球在豎直方向，由牛頓第二定律得，解得,在水平方向，由平衡條件得,桿對球的作用力大小，故D錯誤. 14.答案：A 解析：設橡皮筋的原長為L，開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，小球受到的合力為0.橡皮筋處于豎直 方向，橡皮筋懸點O距小球的高度；當小車向左加速，穩(wěn)定時，橡皮筋與豎直方向的夾角為θ,對小球進行受力分析，由圖可知，橡皮筋上的彈力，橡皮筋懸點O距小球的高度，可見，選項A正確，B、C、D錯誤. 15.答案：C 解析：D.根據(jù)圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移,由圖可知,時間內(nèi)甲球下落的高度比乙球的

22、大；故A錯誤； BC、兩球先做加速度減小的加速運動,最后都做勻速運動,穩(wěn)定時,因此最大速度與其質量成正比,故有,因為,所以.故C正確，B錯誤； A.釋放瞬間球的速度為0，則空氣阻力為0，兩球均只受重力，兩球的加速度均為重力加速度g，故C錯誤； 故選：C。 16.答案：CD 解析：兩物體從同一高度自由下落,兩物體下落一樣快,故A錯誤;力不是維持物體運動的原因,用力推車車前進,撤去推力車會停下, 是因為有摩擦力作用,故B錯誤;石頭和羽毛在真空環(huán)境中下落得一樣快,故C正確;伽利略用實驗和推理,證明了力不是維持物體運動的原因,物體做勻速直線運動,不是因為受力,而是由于慣性,故D正確, 17

23、.答案：AC 解析：人對箱子的推力F向右，則箱子對人的力大小為F,方向向左，人在水平方向上受箱子對人的力和木板對人的摩擦力，且這兩力平衡,故木板對人的摩擦力大小為方向向右，故A正確；以整體為研究對象，整體豎直方向受總重力和地面對木板的支持力，水平方向不受力，故地面對木板無摩擦力，地面對木板的支持力大小為3mg,由牛頓第三定律可知，木板對地面的壓力大小為3mg,故B錯誤,C正確;人用斜向下的力推箱子，此力屬于內(nèi)部作用力，整體豎直方向仍受總重力木板對地面的壓力大小仍為3mg，故D錯誤. 18.答案：（1）調(diào)整長木板左端的高度，以平衡小車所受到的摩擦力 （2） （3）B 19.答案：(1)

24、1.130 (2)B (3) (4)A 解析：(1)游標卡尺的讀數(shù)為主尺與游標尺的示數(shù)之和，所以。 (2)考察實驗過程的操作細節(jié)問題： 氣墊導軌由于阻力幾乎為零，所以不必平衡阻力，故選項A正確；彈簧測力計與細繩串聯(lián)的，所以拉力直接可以測量，不必滿足砝碼盤（含砝碼）的質量遠小于滑塊的質量，故選項B錯誤；實驗時，多次在同一條件下重復實驗取遮光條通過兩光電門的時間的平均值，減小偶然誤差，此做法合理，所以選項C正確；如果氣墊導軌水平，則輕推滑塊勻速滑動時，通過兩個光電門的時間和幾乎相等，選項D正確。本問選擇錯誤的，故填B (3)對滑塊根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有：滑塊通過光電門的速度，

25、又，從而求得加速度，對滑塊有：，所以。 (4)對質量保持不變的過程，由牛頓第二定律，加速度應與作用力成正比，所以圖象是一條過原點的直線，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度與彈簧測力計示數(shù)的關系圖象是圖A。 20.答案：(1)1.010；（2） 解析：（1）遮光條寬度. （2）設小木塊運動的加速度為，由題知:，解得：，結合圖象可以得到：，解得;根據(jù)牛頓第二定律得:，結合 解得。 21.答案：（1）根據(jù)速度公式得 解得：；由牛頓第二定律 解得； 撤去拉力后物塊繼續(xù)上滑有 解得；則撤力前上滑距離 撤力后上滑距離 物塊在斜面上運動離斜面底端的最遠距離 （2）撤力后物塊上滑的時間 下滑過程有 解得：；由 解得 故斜面上運動的總時間為 22.答案：（1）.2.25m;（2）. 解析：（1）.P開始時向左做勻減速滑動,設加速度為a1,則對P受力分析,有T+μmPg=mPa1,對Q受力分析,有mQg-T=mQa1,解得a1=4m/s2,P與傳送帶共速后,由于μmPg