XX省專用學(xué)年高中物理第四章牛頓運動定律階段驗收評估四牛頓運動定律含解析新人教必修

PAGE階段驗收評估（四）牛頓運動定律(時間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。第1～5小題只有一個選項正確，第6～8小題有多個選項正確，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．下列關(guān)于力學(xué)及其發(fā)展歷史，正確的說法是()A．牛頓根據(jù)伽利略等前輩的研究，用實驗驗證得出牛頓第一定律B．牛頓通過研究發(fā)現(xiàn)物體受到的外力總是迫使其改變運動狀態(tài)，而不是維持其運動狀態(tài)C．由牛頓第二定律得到m＝eq\f(F,a)，這說明物體的質(zhì)量跟所受外力成正比，跟物體的加速度成反比D．牛頓等物理學(xué)家建立的經(jīng)典力學(xué)體系不但適用于宏觀、低速研究領(lǐng)域，也能充分研究微觀、高速的物體運動答案：B2．下列說法中正確的是()A．運動越快的汽車不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大B．作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力C．伽利略的理想實驗是憑空想象出來的，是脫離實際的理論假設(shè)D．馬拉著車向前加速時，馬對車的拉力大于車對馬的拉力解析：選B慣性的唯一量度是質(zhì)量，質(zhì)量大則慣性大，慣性與速度無關(guān)，所以A項錯誤；作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力，所以B項正確；伽利略的理想斜面實驗是在實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過了合理的推理，所以C項錯誤；馬對車的拉力與車對馬的拉力是相互作用力，大小一定相等，所以D項錯誤。3．魚在水中沿直線水平向左加速游動過程中，水對魚的作用力方向合理的是()解析：選D魚在水中沿直線水平向左加速游動過程中，受到水對它向上的浮力和向左的推力作用，合力方向應(yīng)為左上方，故選項D正確。4．手拿起玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于瓶的受力，下列說法中正確的是()A．滑動摩擦力，方向豎直向上B．靜摩擦力，方向豎直向下C．摩擦力和重力是一對平衡力D．摩擦力和重力是作用力和反作用力解析：選C手拿起玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則瓶子豎直方向受向下的重力和向上的靜摩擦力作用，這兩個力是平衡力，故選項C正確。5.如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量均為m，A與B用彈簧連接，當(dāng)懸掛A物體的細線突然剪斷，在剪斷的瞬間，A物體的加速度大小和B物體的加速度大小分別為()A．g，g B．2g,0C．0,2g D．2g,2g解析：選B剪斷細線前：A受重力mg，彈簧的向下的彈力mg和細線向上的拉力2mg；B受重力mg，彈簧的向上的彈力mg；剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不能突變，則B受力不變，合力為零，加速度為零；A受的合力為2mg，則加速度為aA＝eq\f(2mg,m)＝2g，則選項B正確。6.如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫做“押加”，實際上相當(dāng)于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在押加比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當(dāng)甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當(dāng)甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝答案：BD7.如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，下列說法正確的是()A．地面光滑時，繩子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)B．地面不光滑時，繩子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)C．地面不光滑時，繩子拉力大于eq\f(mF,m0＋m)D．地面不光滑時，繩子拉力小于eq\f(mF,m0＋m)解析：選AB地面光滑時，將兩物體看成一個整體，則由牛頓第二定律可得：F＝(m＋m0)a，對m分析可得：FT＝ma，聯(lián)立解得：FT＝eq\f(Fm,m＋m0)；當(dāng)?shù)孛娌还饣瑫r，將兩者看成一個整體，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，對m分析可得：FT－μmg＝ma，聯(lián)立可得FT＝eq\f(Fm,m＋m0)，故A、B正確。8.如圖所示，在光滑水平面上有一靜止小車M，小車上靜止地放置著木塊m，和小車間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3，用水平恒力F拉動小車，下列關(guān)于木塊的加速度a1和小車的加速度a2，可能正確的有()A．a(chǎn)1＝2m/s2，a2＝2m/s2B．a(chǎn)1＝2m/s2，a2＝3m/s2C．a(chǎn)1＝3m/s2，a2＝4m/s2D．a(chǎn)1＝3m/s2，a2＝2m/s2解析：選AC對上面的木塊m受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，且Ff≤mg×0.3，因此木塊m的最大加速度為g×0.3＝3m/s2，若小車與木塊一起運動，二者加速度相等，選項A中的加速度都小于3m/s2，所以是可能的，A正確；若木塊與小車發(fā)生相對滑動，則木塊的加速度一定是3m/s2，故選項B錯誤；發(fā)生相對滑動時，由于拉力作用在小車上，故小車的加速度要大于木塊的加速度，所以選項C正確，D錯誤。二、實驗題(本題共2小題，共18分)9．(6分)(多選)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置探究牛頓第二定律。該小組在實驗中確定的研究對象是小車，而且認(rèn)為細線對小車的拉力等于砂桶和砂的總重力，也是小車所受的合外力。則對該實驗，以下說法中正確的是________。A．在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在砂桶和砂的拉動下帶動紙帶做勻速直線運動，以平衡小車運動中受到的摩擦力B．實驗中必須使砂桶和砂的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C．細線對小車的真實拉力一定略小于砂桶和砂的總重力D．該實驗是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的解析：做該實驗需要平衡摩擦力，所以在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，反復(fù)移動木塊的位置，讓小車做勻速直線運動，砂桶和砂不能掛在小車上，故A錯誤；當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于砂桶和砂的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細線對小車的拉力大小等于砂桶和砂的總重力大小，故B正確；實際上砂桶和砂也做勻加速運動，mg－FT＝ma，所以細線對小車的真實拉力一定略小于砂桶和砂的總重力，故C正確；該實驗有兩個變量，要保持質(zhì)量不變，研究力與加速度的關(guān)系，保持力不變，研究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的，故D正確。答案：BCD10．(12分)某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。(1)實驗時，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力，該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點計時器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點計時器在紙帶上打出一系列__________的點，說明小車在做____________運動。(2)如果該同學(xué)先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂和砂桶的質(zhì)量最終達到eq\f(1,3)M，測小車加速度a，作a-F的圖像。下列圖線正確的是________。(3)設(shè)紙帶上計數(shù)點的間距為x1和x2，如圖為用米尺測量某一紙帶上的x1、x2的情況，從圖中可讀出x1＝3.10cm，x2＝____cm，已知打點計時器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝____m/s2。解析：(1)平衡摩擦力時，先接通電源，用手輕撥小車，讓打點計時器在紙帶上打出一系列點跡均勻的點，說明小車在做勻速運動。(2)由于該同學(xué)平衡了摩擦力，故得到的a-F圖線過原點，當(dāng)砂和砂桶的質(zhì)量最終達到eq\f(1,3)M時，由于不滿足小車的質(zhì)量遠大于砂和砂桶的質(zhì)量，故圖線應(yīng)該為C。(3)x2＝5.50cm，T＝0.1s，則加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(5.50－3.10×10－2,0.12)m/s2＝2.40m/s2。答案：(1)點跡均勻勻速(2)C(3)5.502.40三、計算題(本題共2小題，共34分)11．(16分)如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上趴著一只老鼠。已知木板的質(zhì)量是老鼠質(zhì)量的兩倍，當(dāng)繩子突然斷開時，老鼠立即沿著板向上爬，以保持其相對斜面的位置不變。此木板沿斜面下滑的加速度為多少？解析：設(shè)老鼠的質(zhì)量為m，則木板的質(zhì)量為2m。老鼠處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力如圖甲所示。由平衡條件得Ff＝mgsinα①木板受力如圖乙所示。由牛頓第二定律得Ff′＋2mgsinα＝2ma②其中Ff＝Ff′③聯(lián)立①②③得a＝eq\f(3,2)gsinα。答案：eq\f(3,2)gsinα12．(18分)在平直的公路上，一輛汽車正以32m/s的速度勻速行駛，因前方出現(xiàn)事故，司機立即剎車，直到汽車停下。已知汽車的質(zhì)量為1.5×103kg，剎車時汽車所受的阻力為1.2×104N。求：(1)剎車時汽車的加速度大小；(2)從開始剎車到最終停下，汽車運動的時間；(3)從開始剎車到最終停下，汽車前進的距離。解析：(1)對車受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，由Ff＝ma解得a＝e