2020-2021學年高一物理人教版必修1章末綜合測評4　牛頓運動定律 Word版含解析

1、章末綜合測評(四)牛頓運動定律(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個選項中，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1“嚴禁超重，嚴禁超速，嚴禁酒后駕駛”是阻止馬路車禍的有力三招在這三招中，都應用到我們學過的物理知識下列說法中正確的是()a“嚴禁超速”是為了減小汽車的慣性b“嚴禁超重”是為了控制汽車司機的反應時間c“嚴禁酒后駕駛”是為了減小汽車的慣性d汽車超重會增大汽車的慣性d由于慣性大小是由質量去度量，與物體運動速度及受力與否無關，d正確2運動員原地縱跳可分為快

2、速下蹲和蹬伸向上兩個過程，若運動員的重力為g，對地面的壓力為f，下列敘述正確的是()a下蹲過程的加速階段，fgb下蹲過程的減速階段，fgc蹬伸過程的加速階段，fgd蹬伸過程的減速階段，fga下蹲加速階段，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得，mgnma，則nmgmamg，所以壓力fg，故a正確；下蹲過程減速階段，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律得，nmgma，則nmgmamg，所以壓力fg，故b錯誤；蹬伸加速階段，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律得，nmgma，則nmgmamg，所以壓力fg，故c錯誤；蹬伸減速階段，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得，mgnma，則nmgmamg，所以壓力fg，

3、故d錯誤3如圖所示，質量分別為m、2m的物體a、b由輕質彈簧相連后放置在勻速上升的電梯內(nèi)，當電梯鋼索斷裂的瞬間，物體b的受力個數(shù)()a2個b3個c4個d1個b因電梯勻速上升，則a受力平衡，則彈簧處于壓縮狀態(tài)，故彈簧對b有向下的彈力；當鋼索斷開時，彈簧的形變量不變，故b受向下的重力及彈力的作用，加速度大于電梯的加速度，b與電梯之間一定有彈力作用，故b應受到3個力作用，故選b.4如圖所示，一輛汽車在平直公路上向左行駛，一個質量為m、半徑為r的球，用一輕繩懸掛在車廂豎直的光滑的后壁上汽車以加速度a加速前進繩子對球的拉力設為t，車廂后壁對球的水平彈力為n.則當汽車的加速度a增大時()at不變，n增大b

4、t增大，n增大ct減小，n減小dt減小，n變大a設輕繩與豎直方向間夾角為，由牛頓第一定律可得，tcos mg，ntsin ma，由以上兩個關系式可知，當a增大時，t不變，n增大，故選項a正確5如圖所示，質量為m2的物塊b放置在光滑水平桌面上，其上放置質量m1的物塊a，a通過跨過光滑定滑輪的細線與質量為m的物塊c連接釋放c，a和b一起以加速度a從靜止開始運動，已知a、b間動摩擦因數(shù)為，則細線中的拉力大小一定為()amgbmgmac(m1m2)adm1a1m1gc設細線中的拉力大小為t，由牛頓第二定律可得：mgtma，t(m1m2)a，故細線中的拉力tmgma(m1m2)a，c正確，a、b均錯誤；

5、若a和b之間的摩擦力剛好達到最大靜摩力，則有tm1gm1a，此時有tm1am1g，但僅為一種可能情況，但拉力一定為t(m1m2)a.6粗糙水平面上一個質量為1 kg的物體在水平外力的作用下做直線運動，其運動的速度時間(v­t)圖象如圖所示，已知12 s時間內(nèi)水平作用力是2 n，g取10 m/s2，下列說法正確的是()a物體受到的摩擦力ff4 nb01 s內(nèi)水平外力為2 nc23 s內(nèi)水平外力為4 nd地面與物體之間的動摩擦因數(shù)0.2d12 s時間內(nèi)物體勻速運動，因水平作用力是2 n，則摩擦力為2 n，動摩擦因數(shù)為0.2，選項a錯誤，d正確；01 s內(nèi)的加速度a12 m/s2，根據(jù)牛頓

6、第二定律可得：f1ffma1，解得f14 n，選項b錯誤；23 s內(nèi)的加速度a2 m/s21 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得：f2ffma2，解得f23 n，選項c錯誤7北京歡樂谷游樂場天地雙雄是雙塔太空梭它是能體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施，先把乘有十多人的座艙，送到76 m高的地方，讓座艙自由落下，當落到離地面28 m時制動系統(tǒng)開始啟動，座艙勻減速運動到地面時剛好停止若某游客手中托著質量為1 kg的飲料瓶進行這個游戲，g取9.8 m/s2，則()a當座艙落到離地面高度為40 m的位置時，飲料瓶對手的作用力大于9.8 nb當座艙落到離地面高度為40 m的位置時，飲料瓶對手的作用力為零c當座

7、艙落到離地面高度為15 m的位置時，飲料瓶對手的作用力小于9.8 nd當座艙落到離地面高度為15 m的位置時，手要用26.6 n的力才能托住飲料瓶bd當座艙落到離地面高度為40 m的位置時，處于完全失重狀態(tài)，故飲料瓶對手的壓力為零，選項b正確，a錯誤座艙自由落體過程，有：v22g(hh)，座艙勻減速運動到地面過程，根據(jù)速度位移公式，有v22ah，由以上兩式解得：a16.8 m/s2，當座艙落到離地面高度為15 m的位置時，飲料瓶處于超重狀態(tài)，有：fmgma，解得f26.6 n，即當座艙落到離地面高度為15 m時，手要用26.6 n的力才能托住飲料瓶，選項c錯誤，d正確8如圖所示，在水平天花板的

8、a點處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直桿的下端有一個輕滑輪o.另一根細線上端固定在該天花板的b點處，細線跨過滑輪o，下端系一個重為g的物體，bo段細線與天花板的夾角為30°.系統(tǒng)保持靜止，不計一切摩擦下列說法中正確的是()a細線bo對天花板的拉力大小是gba桿對滑輪的作用力大小是ca桿和細線對滑輪的合力大小是gda桿對滑輪的作用力大小是gad對重物受力分析，受到重力和拉力t，根據(jù)平衡條件，有tg，同一根繩子拉力處處相等，故繩子對天花板的拉力也等于g，故a正確；對滑輪受力分析，受到繩子的壓力(等于兩邊繩子拉力的合力)以及桿的彈力(向右上方的支持力)，如圖，根據(jù)平衡條件，結合幾何關系，

9、有：ftg，故b錯誤，d正確；由于滑輪處于平衡狀態(tài)，故a桿和細繩對滑輪的合力大小是零，故c錯誤9.如圖所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿m、n上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是()a繩的右端上移到b，繩子拉力不變b將桿n向右移一些，繩子拉力變大c繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小d若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移ab設兩段繩子間的夾角為2，由平衡條件可知，2fcos mg，所以f，設繩子總長為l，兩桿間距離為s，由幾何關系l1sin l2sin s，得sin ，繩子右端上移，l、s都不變，不變，

10、繩子張力f也不變，a正確；桿n向右移動一些，s變大，變大，cos 變小，f變大，b正確；繩子兩端高度差變化，不影響s和l，所以f不變，c錯誤；衣服質量增加，繩子上的拉力增加，由于不會變化，懸掛點不會右移，d錯誤10如圖所示，質量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為，物塊與該斜面間的動摩擦因數(shù)tan ，選項中表示該物塊的速度v和所受摩擦力ff隨時間t變化的圖線(以初速度v0的方向為正方向)，可能正確的是()ac物塊的運動情況是先向上做減速運動，所受滑動摩擦力為mgcos ，方向沿斜面向下，達到最高點后由于tan 即mgsin mgcos ，滑塊不會向下滑動，而是保持靜止，靜

11、摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsin ，小于上滑時的摩擦力mgcos ，所以a、c正確二、非選擇題(本題共6小題，共60分)11(6分)在用dis實驗研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端實驗中把重物的重力作為拉力f，改變重物重力重復實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)甲 乙丙a/m·s22.012.984.026.00f/n1.002.003.005.00(1)在圖丙中作出小車加速度a和拉力f的關系圖線(2)從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是_

12、(3)如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器來測量繩子的拉力大小，如圖乙所示是否仍要滿足小車質量m遠大于重物的質量m_(選填“需要”或“不需要”)解析(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)，畫出小車加速度a和拉力f的關系圖線如圖所示：(2)由圖象可知，當小車拉力為零時，已經(jīng)產(chǎn)生了加速度，故在操作過程中軌道傾角過大，平衡摩擦力過度(3)如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器來測量繩子的拉力大小，傳感器的示數(shù)即為繩子拉力，則不需要滿足小車質量m遠大于重物的質量m.答案(1)見解析圖(2)平衡摩擦力過度(3)不需要12(8分)根據(jù)“探究加速度與力、質量的關系”的實驗完成下面的題目(1

13、)有關實驗以及數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是_a應使沙和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差b可以用天平測出小桶和沙的總質量m及小車和砝碼的總質量m；根據(jù)公式a，求出小車的加速度c處理實驗數(shù)據(jù)時采用描點法畫圖象，是為了減小誤差d處理實驗數(shù)據(jù)時采用a­圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷(2)某學生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大他所得到的a­f關系可用圖甲中的哪個表示？_(圖中a是小車的加速度，f是細線作用于小車的拉力)甲乙丙(3)某學生將實驗裝置按如圖乙所示安裝好，準備接通電源后開始做實驗他的裝置圖中，明顯的錯誤是_(寫出兩條)(4)圖丙

14、是實驗中得到的一條紙帶，a、b、c、d、e、f、g為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xab4.22 cm，xbc4.65 cm，xcd5.08 cm，xde5.49 cm，xef5.91 cm，xfg6.34 cm，已知打點計時器的工作頻率為50 hz，則小車的加速度a_m/s2.(結果保留2位有效數(shù)字)解析(1)為保證繩拉小車的力等于沙和小桶的總重力大小，應使沙和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差，選項a正確；小車的加速度應通過打點計時器打出的紙帶求出，選項b錯誤；采用描點法畫圖象來處理實驗數(shù)據(jù)，不僅可以減小誤差，還可

15、以形象直觀地反映出物理量之間的關系，選項c正確；為了將圖象畫成我們熟悉的直線，更直觀反映兩個變量的關系，由于a與m成反比，故應作a­圖象，選項d正確(2)在平衡摩擦力時，把長木板的一側墊得過高，使得傾角偏大，小車重力沿木板向下的分力大于小車受到的摩擦力，小車受到的合力大于沙桶的拉力，在沙桶對小車施加拉力前，小車已經(jīng)有加速度，在探究物體的加速度與力的關系時，作出的a­f圖線在a軸上有截距，選項c正確(3)由實驗原理圖可知，打點計時器用的必須是交流電源，圖中用的是直流電源，小車釋放的位置應該靠近計時器，以便測量更多的數(shù)據(jù)來減小誤差；同時木板水平，沒有平衡摩擦力(4)由題意知，計

16、數(shù)點間的時間間隔t0.1 s，根據(jù)逐差法可得a m/s20.42 m/s2.答案(1)acd(2)c(3)打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力(4)0.4213(10分)我國侵權責任法第87條“高空墜物連坐”條款規(guī)定：建筑物中拋擲物品或者從建筑物上墜落的物品造成他人損害，難以確定具體侵權人的，除能夠證明自己不是侵權人外，由可能加害的建筑物使用人給予補償綿陽一小伙就借助該條款贏得了賠償假設質量為5.0 kg的物體，從離地面36 m高處，由靜止開始加速下落，下落過程中阻力恒定，經(jīng)3 s落地(g取10 m/s2)求：(1)物體下落的加速度的大??；(2)下落過

17、程中物體所受阻力的大小解析(1)由xat2得，a8 m/s2，物體下落的加速度大小為8 m/s2.(2)根據(jù)牛頓第二定律得，mgffma，解得ff10 n，下落過程中物體所受阻力的大小為10 n.答案(1)8 m/s2(2)10 n14(10分)某運動員做跳傘訓練，他從懸停在空中的飛機上由靜止跳下，距離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落運動他打開降落傘后的速度圖象如圖所示已知運動員和降落傘的總質量m60 kg，g取10 m/s2.(1)不計運動員所受的阻力，求打開降落傘前運動員下落的高度？(2)打開傘后傘所受阻力ff與速度v成正比，即ffkv，求打開傘瞬間運動員的加速度a的大小和方向？解析(1

18、)由圖可知，打開降落傘時運動員的速度為v030 m/s由h可得運動員自由下落的高度h45 m.(2)剛打開降落傘時mg30kma最終勻速下落時mg6k由以上兩式可解得a40 m/s2“”表示加速度的方向豎直向上答案(1)45 m(2)40 m/s2方向豎直向上15(12分)如圖所示，a、b為水平傳送帶的兩端，質量為m4 kg的物體，靜止放在傳送帶的a端，并在與水平方向成37°角的力f20 n的力作用下，沿傳送帶向b端運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，g取10 m/s2，則(1)當傳送帶靜止時，物體從a到b的運動時間8 s，求a、b兩端間的距離；(2)當傳送帶以7.5 m/s的速度順時針轉動時，求物體從a到b運動的時間解析(1)分析物體受力，由牛頓第二定律可得：fcos 37°ffma1fsin 37°fnmg又fffn由以上三式可解得物體的加速度a10.5 m/s2所以a、b間的距離xa1t216 m.(2)當物體的速度v<7.5 m/s時fcos 37°ffma2fsin 37°fnmg又fffn由以上三式可解得：a27.5 m/s2.由va2