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高一物理必修一测试题(人教版必修,随书光盘习题)


高一物理必修一测试题(人教版必修,随书光盘习题) 高一物理必修一测试题(人教版必修,随书光盘习题) 必修一测试题 习题 第四章 牛顿运动定律
一、选择题 1.下列事件中,属于缓解惯性不利影响的是( A.飞机着陆前,乘客要系好安全带 B.相扑运动员要尽力增加自己的体重 C.在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手 D.运动员跑跳前须把鞋带系紧 2.下列说法正确的是( )



A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 C.竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力 D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小 3.关于牛顿第二定律,正确的说法是( )

A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比 B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致 C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向 相同 D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加 速度的 2 倍 4.下列的各对力中,是相互作用力的是( A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力 C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力 5.竖直起飞的火箭在推力 F 的作用下产生 10 m/s2 的加速度,若推动力增大到 2F,则 ( 火箭的加速度将达到(g 取 10 m/s2,不计空气阻力)
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A.20 m/s2

B.25 m/s2

C.30 m/s2

D.40 m/s2

6.向东的力 F1 单独作用在物体上,产生的加速度为 a1;向北的力 F2 单独作用在同一 个物体上,产生的加速度为 a2。则 F1 和 F2 同时作用在该物体上,产生的加速度( A.大小为 a1-a2 C.方向为东偏北 arctan
a2 a1
2 2 B.大小为 a1 +a2



D.方向为与较大的力同向

7.某光滑的物体沿倾角不等而高度相等的不同斜面下滑,物体从静止开始由斜面顶端 滑到底端,如图所示,以下分析正确的是 ( A.倾角越大,滑行时间越短 B.倾角越大,下滑的加速度越大 C.倾角越小,平均速度越小 D.倾角为 45°,滑行时间最短 8.一钢球在足够深的油槽中从静止开始下落。若油对球阻力随球的速度增大而增大, 则钢球在下落过程中运动情况描述正确的是( A.先加速后减速,最后静止 C.先加速后减速,最后匀速 ) B.先加速后匀速 D.加速度逐渐减小到零
h



9.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。在 A 点物体开 始与弹簧接触,到 B 点物体的速度为 0,然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是( A.物体从 A 下落到 B 的过程中,加速度不断减小 B.物体从 B 上升到 A 的过程中,加速度不断减小 C.物体从 A 下落到 B 的过程中,加速度先减小后增大 D.物体从 B 上升到 A 的过程中,加速度先增大后减小 10.物体在几个力作用下保持静止,现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值,则 在力变化的整个过程中,物体速度大小变化的情况是( A.由零逐渐增大到某一数值后,又逐渐减小到零 B.由零逐渐增大到某一数值后,又逐渐减小到某一数值 C.由零逐渐增大到某一数值 D.以上说法都不对 )
A B



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11.如图所示,一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假 设容器在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力,则( A.容器自由下落时,小孔向下漏水 B.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏 水;容器向下运动时,小孔不向下漏水 C.将容器水平抛出,容器在运动中小孔不向下漏水 D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水 12.现有下面列举的物理量单位,其中属于国际单位制的基本单位的有( A.千克(kg) 二、填空题 13.质量为 2 kg 的物体受到 40 N、30 N 和 50 N 三个恒力的作用,刚好处于静止状态, 现突然将其中 30 N 的外力撤去,其余两力不变,物体将获得 m/s2 的加速度。 B.米(m) C.开尔文(K) ) )

D.牛顿(N)

14.一个物体受到一个逐渐减小的力的作用,力的方向跟物体初速度方向相同,物体的 速度 ,物体做 运动。

15.1966 年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验,实验时, 用双子星号宇宙飞船 m1,去接触正在轨道上运行的火箭组 m2(发动机已熄灭) 。接触以后, 开动飞船尾部的推进器,使飞船和火箭组共同加速。推进器的推力等于 895 N,测出飞船和 火箭组的加速度为 0.13 m/s2 。双子星号宇宙飞船的质量为 3 400 kg,则火箭的质量 为 。 16. 如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。 两小球均保持 静止。当突然剪断细绳时,上面小球 A 的加速度是 是 。 ,下面小球 B 的加速度

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17.如图所示,小车沿水平面以加速度 a 向右做匀加速直线运动.车 的右端固定一根铁杆,铁杆始终保持与水平面成 θ 角,杆的顶端固定着一 只质量为 m 的小球.此时杆对小球的作用力为_____________________。

m θ

a

18.如图所示,质量为 2 m 的物块 A 与质量为 m 的物块 B 置于水平面上,在已知水平 推力 F 的作用下, 、 做加速运动, A B 若水平面光滑, A 对 B 的作用力的大小为 则 若水平面不光滑,且 A、B 与地面的动摩擦因数相等,则 A 对 B 的 作用力的大小为 。 F A B 。

19.一个弹簧测力计最多只能挂上 60 kg 的物体,在以 5 m/s2 的加速度下降的电梯中, 则它最多能挂上_____kg 的物体。如果在电梯内,弹簧测力计最多只能挂上 40 kg 的物体, 则加速度大小为________ m/s2。 电梯的运行方式为 以及运动方向) 。 四、计算题 21.如图是某同学做引体向上时身体的速度-时间图象。此同学身体(除胳膊外)的质 量为 60 kg。在 0.25 s 时刻,该同学的胳膊给身体的力量是多大?(g 取 9.8 m/s2) (指明加速或减速

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22.如图,不计绳、滑轮的质量及一切摩擦,大物块 M 在小物块 m 的牵引下,从静止 开始做匀加速直线运动。现在以一个恒力 F 代替小物块,使物块 M 仍获得相同的加速度, 求此恒力 F 的大小。 (已知大物块的质量为 M,小物块的质量为 m,重力加速度为 g) M M F

m

23.如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂一个小球,小球的悬线与 竖直方向夹角 37°,球和车厢相对静止,小球质量 1 kg。 (1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动方向; (2)求悬线对小球的拉力。

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24.如图所示,质量 M =1 kg 的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成 θ = 30° 角,球与 杆间的动摩擦因数为
1 2 3

,小球受到竖直向上的拉力 F = 20 N,则小球沿杆上滑的加速度

大小为多少?(g 取 10 m/s2)

25.如图所示,一平直的传送带以速率 v = 2 m/s 匀速运行,把一工件从 A 处运送到 B 处,A、B 相距 d = 10 m,工件与传送带间的动摩擦因数 ? = 0.1。若从 A 处把工件轻轻放到 传送带上,那么经过多长时间能被传送到 B 处?

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参考答案
一、选择题 1.ACD 2.D 3.C 4.B 5.C 6.BC 7.AB 解析:物体沿光滑斜面自由下滑的加速度 a = g sin θ,所以 B 对。 各斜面的位移 x =
h sin θ
2h ,A 对。 g

由x=

at 2 1 ,得 t = sin θ 2

由 v2 = 2ax,得 v = 2 gh ,又因初速度都为零,所以平均速度的大小都相等。
8.BD

解析:开始重力大于阻力,球做加速运动。随着阻力增大,加速度越来越小,直到阻力 与重力等大,速度达到最大,加速度为零,往后做匀速运动。
9 .C

解析:在 A 和 B 之间有一个重力等于弹力的平衡位置 D,从 A 下落到平衡位置 D 的过 程,加速度大小 a =
G-F ,随着弹力不断增大,加速度越来越小;从平衡位置 D 下落到 B m F-G ,随着弹力不断增大,加速度越来 m
v D A O B t

的过程,加速度大小 a =

越大。同理,物体从 B 上升到 A 的过程中,随着弹力不断减小, 加速度先减小后增大。 注意加速度要由合力决定,而不是与弹力直接挂钩。本题中

有几个关键点:刚接触弹簧时 A 点,弹力为零,合力等于重力;小球受到的弹力与重力大 小相等时 D 点,小球受合力为零,加速度为零,速度最大;最低点 B,弹力最大,合力向
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上,也最大,加速度向上最大,速度为零。 小球运动过程还可用速度图象表示,OA 段对应自由下落阶段;AD 段对应弹力逐渐增 大到等于重力阶段;DB 段对应减速下降阶段。 10.C 解析:物体的加速度先由零增大到某值,再由某值减小到零,但加速度的方向不变,所 以物体一直做加速运动。 11.CD 解析:无论容器是自由下落,还是向各个方向抛出,在运动过程中,小孔都不会有水漏 出来。原因是在空中的容器和容器内的水,只受到重力的作用,重力的作用效果全部用来产 ,没有使水与水之间,水与容器之间发生挤压(形变)的效果。 生重力加速度(g = 9.8 m/s2) 换句话说,一点也没有了水压,处于完全失重状态。 12.ABC 二、填空题 13.15 解析:从平衡可知,40 N 和 50 N 两个力的合力与 30 N 平衡,当把 30 N 的外力撤去时, 物体所受合力大小 30 N,方向与原 30 N 的力相反,根据牛顿第二定律得 a = 14.一直变大;加速度减小的加速直线 15.3 485 kg 解析:飞船和火箭整体作为研究对象,飞船尾部向后喷气,使得整体受到向前的推力, 此推力是系统沿运动方向的合外力。系统受力及加速度方向如图所示。 根据牛顿第二定律
F = ma =(m1+m2)a 得: m2 = F 895 -m1 = kg-3 400 kg = 3 485 kg a 0.13 F =15 m/s2。 m

16.2 g,方向向下; 0

解析:分别以 A,B 为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前 A,B 静止。A 球受三个力,拉力 T、重力 mg 和弹力 F。B 球受二个力,重力 mg 和弹簧拉力 F′。所以 T =
2 mg,F = F′ = mg。剪断时,A 球受两个力,因为绳剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形变,

瞬间形状不可改变,弹力还存在,所以 A 受合力 2 mg,加速度大小为 2 g,方向向下。B 受

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力不变,所以加速度为 0。 17.m a 2 + g 2 ,方向与竖直方向成 β 角斜向右上方,β = arctan
a g

解析:由于球被固定在杆上,故与车具有相同的加速度 a,以球为研究对象,根据其受 力和运动情况可知小球的加速度 a 由小球重力 mg 和杆对小球的作用力 F 的合力提供, 物体 受力情况如图所示,由题意知合力方向水平向右。根据勾股定理可知
F=m a 2+g 2 ,方向与竖直方向成 β 角斜向右上方,且 β = arctan a 。 g
F

β
ma

注意由于加速度方向与合外力方向一致,因此重力与弹力的合力 mg 方向就是加速度方向。 而杆对球施力就不一定沿杆的方向了。 18.
F F ; 3 3 F 。再以 B 3m

解析:水平面光滑时,以 AB 整体为研究对象,合外力为 F,加速度为 a =

为研究对象,B 在水平方向上受到的外力只有 A 对 B 的作用力,根据牛顿第二定律,其大 小等于 FAB = m a =
F 。 3 F B FAB

AB 整体

水平面不光滑时,以 AB 整体为研究对象,合外力为 F 和摩擦力 3 ? mg 的合力,加速度
F-3? mg 。再以 B 为研究对象,B 在水平方向上受到的外力有 A 对 B 的作用力和摩 3m F 擦力 ? mg,根据牛顿第二定律,ma =F'AB-? mg,得 F'AB = 。 3

为a=

3? mg
AB 整体

F

? mg
B

F'AB

19.120;5 m/s2;向上加速或向下减速

解析:弹簧弹力最大为 F = 600 N。 当电梯向下加速时,物体受向下重力和向上的弹力,合力向下。 根据牛顿第二定律,有
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mg-F = ma 得 m =120 kg 当弹簧最多只能挂 40 kg 的物体时,加速度方向向上。 根据牛顿第二定律,有 F- mg = ma 得 a = 5 m/s2 三、实验题 20.刻度尺;1;打点计时器;天平;m< M;0.69 < 解析:通过纸带计算匀变速运动的加速度时,可用相邻的两段位移之差 ?s = aT 2 来算。 如图两段位移中隔了一段,即相差 2 ? s。 2.62 cm-1.24 cm = 2 aT 2, T = 0.1 s 得:a = 0.69 m/s2 四、计算题 21.612 N 解析:从速度-时间图象可看出,在前 0.5 s 内,身体近似向上做匀加速直线运动。 a=
?v 0.1 m/s = = 0.4 m/s2 ?t 0.25 s G F a

F-mg = m a F = 612 N

22.

Mmg M+m

解析:大物块 M 在小物块 m 的牵引下,以 M+m 为研究对象,系统所受合力为 mg, 根据牛顿第二定律:
mg =(M+m)a,得 a = mg M+m

大物块 M 在 F 的牵引下,以 M 为研究对象,M 所受合力为 F,根据牛顿第二定律:F =
Ma = Mmg 。 M+m

讨论:当 M > m 时,可以得到 F ≈ m g。所以我们做验证牛顿第二定律的实验时,为 > 了减小把牵引沙桶的重力当做外力的系统误差,要求小车和砝码的质量远远大于沙桶的质 量。
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23. (1)加速度大小 运动。

3g ,方向向右。车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线 4

(2)悬线拉力大小为

5mg 。 4

解析:以小球为研究对象,受绳的拉力和重力两个力。 因为小球随车厢沿水平方向匀变速,所以沿水平和竖直方向建立直 角坐标系。拉力竖直方向分力与重力的合力为零, 竖直方向:拉力竖直方向分力与重力的合力为零,有 F cos 37° = m g; 水平方向:拉力水平分力为合外力,根据牛顿第二定律有 F sin 37° = m a; 得a= F=
3g ,方向水平向右。 4

5mg 。 4

24.2.5 m/s2

解析:以小球为研究对象,如图受重力、拉力、杆支持力、摩擦力四个力作用。因小球 沿杆加速上滑,所以合力方向沿杆。以沿杆和垂直于杆建立直角坐标系。 垂直于杆方向: F cos 30° = FN + Mg cos 30°,得 FN = 5 3 N。 沿杆方向: F sin 30°-Mg sin 30°-? FN = m a,得 a = 2.5 m/s2
25.6 s

Ff FN

解析:工件在传送带上先做初速为零的匀加速直线运动,再做 匀速运动。 匀加速运动阶段:工件受重力、支持力、滑动摩擦力。 根据牛顿第二定律有:? mg = m a,得 a = 1 m/s2 根据运动学公式:v = a t1,v2 = 2ax1, 得加速时间 t1 = 2s,加速阶段位移 x1 = 2 m。 匀速运动阶段:运动位移 x2 = d-x1 = 8 m,t2 = x2 =4s v G N Ff a

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从 A 到 B 总时间 t = t1+ t2 = 6 s。

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