牛頓運(yùn)動(dòng)定律本章知能檢測(cè)

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)設(shè)定分值實(shí)際得分90分鐘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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的小題有多個(gè)，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）圖4-11.如圖4-圖4-1A.重力、支持力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力D.重力、支持力、壓力、摩擦力圖4-22.如圖4-2所示，一個(gè)楔形物體M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球圖4-2A.沿斜面方向的直線B.豎直向下的直線C.無(wú)規(guī)則的曲線D.拋物線圖4-33.一光滑斜劈，在力F圖4-3A.水平向左B.水平向右C.沿斜面向下D.沿斜面向上4.在日常生活中，小巧美觀的冰箱貼使用廣泛。一磁性冰箱貼貼在冰箱的豎直表面上靜止不動(dòng)時(shí)，它受到的磁力（）A.小于受到的彈力B.大于受到的彈力C.和受到的彈力是一對(duì)作用力與反作用力D.和受到的彈力是一對(duì)平衡力圖4圖4-45.如圖4-4所示，固定斜面的傾角為30°，現(xiàn)用平行于斜面的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度大小為a，若該物體放在斜面上沿斜面下滑時(shí)的加速度大小也為a，則力F的大小是（）A.12mg B.mg C.36.如圖4-5所示，一個(gè)物體由A點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)C1、C2、圖4-5A.物體到達(dá)圖4-5B.物體分別在三條軌道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C.物體到達(dá)C1D.物體在AC3圖4-67.如圖4-6所示，彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量為m0，彈簧及掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，掛鉤吊著一質(zhì)量為m圖4-6A.mgB.mm0+mmg圖4-78.如圖4-7所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1圖4-7A.F1=mgsinθB.F1＝mgsinθ9.ABCD圖4-8圖4-9圖4-38圖4-1010.如圖4-10所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接。用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置。現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)。則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和圓環(huán)圖4-10A.F1保持不變，B.F1逐漸增大，C.F1逐漸減小，D.F1保持不變，二、填空題（本題共2小題，每小題8分，共16分，請(qǐng)將正確的答案填到橫線上）11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-11甲所示。甲乙圖4-11在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖4-11乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為s。從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a＝m/s（2）平衡摩擦力后，將五個(gè)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(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼個(gè)數(shù)總重力F/N加速度a/（m·s-圖4-12請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖4-12中作出圖4-12圖4-1312.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖4-13所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移圖4-13（1）滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為。（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（3）以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是。a.滑塊的質(zhì)量b.當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮.長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差d.小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)圖4-14圖4-1413.（15分）如圖4-14所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長(zhǎng)桿上，兩根長(zhǎng)度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量為M的木塊上，兩個(gè)小環(huán)之間的距離也為l，小環(huán)保持靜止。試求：（1）小環(huán)對(duì)桿的壓力；（2）小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多大？14.（14分）質(zhì)量為10kg的物體在F＝200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，斜面固定不動(dòng)，與水平地面的夾角θ＝37°，如圖4-15所示。力F作用2s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了s后，速度減為0。求：物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x。（已知sin37°＝，cos37°＝，g取10m/s圖4圖4-1515.（15分）在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上。如圖4-16a所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大。分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象，如圖4-16b所示。已知木塊的質(zhì)量為kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝，cos37abc圖圖4-16（1）求木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）如圖4-16c所示，木塊受到恒力F＝50N作用，方向與水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木塊從靜止開始沿水平面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；（3）在（2）中拉力F作用時(shí)間t1＝

參考答案1.A解析：人站在扶梯上勻速上升，處于平衡狀態(tài)，受重力和扶梯對(duì)他的支持力。故選項(xiàng)A正確。2.B解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿豎直方向，小球在水平方向上不受力。根據(jù)牛頓第一定律可知，小球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，又因楔形物體由靜止釋放，故小球在水平方向上無(wú)運(yùn)動(dòng)，只沿豎直方向向下做直線運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)B正確。3.A解析：木塊與斜劈一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律知，木塊所受合力的方向水平向左，故選項(xiàng)A正確。4.D解析：因磁性冰箱貼靜止不動(dòng)，在水平方向上受到兩個(gè)力：磁力與彈力，應(yīng)為平衡力，所以選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。5.B解析：根據(jù)牛頓第二定律得，向上拉時(shí)，F(xiàn)-mgsin30°-Ff=ma，物體放在斜面上下滑時(shí)，mgsin30°-6.CD解析：設(shè)斜面高為h，斜面傾角為α，則斜面長(zhǎng)為x=hsinα，根據(jù)牛頓第二定律物體下滑的加速度為a=gsinα，所以在AC3上運(yùn)動(dòng)的加速度最小，選項(xiàng)D正確；根據(jù)x=12at2和v=at圖4-17解析：設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)向上的加速度是a，選整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得，力F拉著質(zhì)量為m0的外殼和質(zhì)量為m的重物運(yùn)動(dòng)的加速度a=F-圖4-17解析：以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力如圖4-17所示。由受力圖根據(jù)平衡條件可得F1=mgtanθ，9.AD解析:從題圖可以看出，t0～t1時(shí)間內(nèi)，該人的視重小于其重力，t1～t2時(shí)間內(nèi)，視重正好等于其重力，而在t2～t3時(shí)間內(nèi)，視重大于其重力。根據(jù)題中所設(shè)的正方向可知，t0～t1時(shí)間內(nèi)，該人具有向下的加速度，10.A解析：設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M。以整體為研究對(duì)象，受力情況如圖4-18甲所示，根據(jù)平衡條件得甲乙圖4甲乙圖4-18F1由②式可知，桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力F1'大小保持不變，由牛頓第三定律得，圓環(huán)對(duì)桿的摩擦力再以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力情況如圖4-18乙所示。根據(jù)平衡條件得到：F=mgtanθ，當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí)，θ增大，則F增大，而F2=F11.（1）（2）見解析（3）忘記加入砝碼盤的重力解析：（1）由題意可知計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝5T0圖4-19由Δx＝aT2和Δx＝圖4-19可得a＝m/s（2）a-F圖線如圖4-（3）平衡小車與桌面之間的摩擦力，a-F12.（1）xH（2）&h解析:（1）同時(shí)聽到聲音說(shuō)明小球與滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，設(shè)都為t，則小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，H＝12gt2，滑塊沿斜面下滑做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x＝12at圖4-20（2）對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析如圖4-圖4-20沿斜面方向：mgsinθ-F垂直斜面方向：FN-mg又有：Ff＝由以上三式聯(lián)立解得a＝gsinθ-μg將ag＝xH代入可得：μ＝&（3）由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知選c、d。13.（1）12Mg解析：（1）以木塊和兩個(gè)小環(huán)作為整體進(jìn)行受力分析，由平衡條件得2FN＝（M＋2m）由牛頓第三定律知小環(huán)對(duì)桿的壓力FN'＝（2）對(duì)木塊受力分析由平衡條件得2FTcos30°臨界狀態(tài)，小環(huán)受到的靜摩擦力達(dá)到最大值，則有FTsin30°＝μ解得動(dòng)摩擦因數(shù)最小為μmin＝14.m解析：設(shè)力F作用時(shí)物體沿斜面上升的加速度大小為a1，撤去力F后其加速度大小變?yōu)閍2，則a1圖4-21有力F作用時(shí)，物體受力為重力mg、推力F、支持力FN1、摩擦力Ff1圖4-21在沿斜面方向上，由牛頓第二定律可得Fcosθ-mgsinθ-Ff1＝μFN1＝μ（mgcosθ＋Fsin撤去力F后，物體受重力mg、支持力