粵教版第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元同步練習(xí) -高中物理必修第一冊(cè)

PAGE1粵教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元練習(xí)一、選擇題1.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1＝1kg、m2＝4kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個(gè)大小分別為F1＝34N、F2＝24N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，下列說(shuō)法不正確的是（

）A.

m1、m2以2m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)

B.

彈簧秤的示數(shù)是10N

C.

在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為8m/s2

D.

在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為32m/s22.一個(gè)質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在半徑為R的光滑半球形頂部處以大小為gR2A.

0

B.

mg

C.

12mg

D.

2mg3.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的固定圓錐形漏斗，其中心軸線豎直，質(zhì)量相等的小球A和B，緊貼著漏斗壁分別在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球A的位置在小球B的上方，兩球相比（

）A.

角速度相等

B.

A球的周期小于B球的周期

C.

A球的向心加速度大于B球的向心加速度

D.

A球?qū)β┒繁诘膲毫Φ扔贐球?qū)β┒繁诘膲毫?.質(zhì)量為1kg的物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A.

第1s內(nèi)合外力做的功為4J

B.

1s~3s內(nèi)合外力做的功為4J

C.

3s~5s內(nèi)合外力做的功為-8J

D.

5s~7s內(nèi)合外力做的功為-8J5.如圖，物體A、B放在光滑水平面上，A的質(zhì)量是B的2倍，用水平恒力推A，使A和B一起向右運(yùn)動(dòng)，則A、B間的作用力大小為（

）A.

13F

B.

12F

C.

236.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量不等的小球用長(zhǎng)度不同的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并且在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩小球（

）A.

向心力大小一定相同 B.

角速度大小一定相同

C.

線速度大小一定相同 D.

向心加速度大小一定相同7.在一段半徑為R的圓弧形水平彎道上，已知汽車拐彎時(shí)的安全速度為μgR，則彎道路面對(duì)汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的（

）A.

1倍

B.

μ倍

C.

μ2倍

D.

μ3倍8.如圖所示，質(zhì)量相等的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A，B分別用細(xì)線懸掛于等高的兩點(diǎn)，A球的懸線比B球的長(zhǎng)，把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則兩球經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)（

）A.

A球的對(duì)繩的拉力等于B球?qū)K的拉力 B.

A球的重力勢(shì)能大于B球的重力勢(shì)能

C.

A球的動(dòng)能等于B球的動(dòng)能 D.

A球的機(jī)械能大于B球的機(jī)械能9.賽車賽事由于它驚險(xiǎn)刺激的賽車過(guò)程成為高中生最期待的節(jié)目之一，在觀眾感覺(jué)精彩與刺激的同時(shí)，車手們卻時(shí)刻處在緊張與危險(xiǎn)之中。在某次賽事上車王在一個(gè)彎道上，突然高速行駛的賽車后輪脫落，從而不得不遺憾地退出了比賽。關(guān)于脫落的后輪的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是（

）A.

仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng) B.

沿著與彎道垂直的方向飛出

C.

沿著脫離時(shí)，輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)彎道 D.

上述情況都有可能10.兩根不可伸長(zhǎng)的細(xì)輕繩，分別一端與兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B連接，另一端懸掛在等高的懸點(diǎn)O1、O2上，球A的懸線比球B的長(zhǎng)。如圖所示，把兩球均拉到與懸點(diǎn)等高、懸線水平且伸直后，由靜止釋放，以懸點(diǎn)所在水平面為參考平面，當(dāng)兩球經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)（

）A.

A球的速度小于B球的速度

B.

A球的向心加速度小于B球的向心加速度

C.

A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能

D.

A球?qū)K的拉力大于B球?qū)K的拉力11.如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并恰能從軌道上端水平飛出，則軌道半徑為（重力加速度為g）（

）A.

v216g

B.

v25g

C.

v24g12.一圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放置一個(gè)物體，當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)，如圖．那么（

）A.

木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力，方向背離圓盤(pán)中心；

B.

木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力，方向指向圓盤(pán)中心；

C.

因?yàn)槟緣K隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力，方向與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相同；

D.

因?yàn)槟Σ亮偸亲璧K物體運(yùn)動(dòng)，所以木塊所受圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力的方向與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反．13.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，以初速度v0做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t位移為x，速度達(dá)到v1。力對(duì)物體的作用在空間上累積的效果可以用力F與位移x的乘積表示，即Fx。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a=F

A.

12mvt2?12mv0214.質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊動(dòng)能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A.

x=1m時(shí)物塊的速度大小為2m/s

B.

x=3m時(shí)物塊的加速度大小為3m/s2

C.

在前2m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2s

D.

在前6m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力對(duì)物塊做的功為24J15.如圖所示，A、B、C三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負(fù)電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電（不考慮小球間的靜電感應(yīng)），不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來(lái)懸掛在O點(diǎn)，三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，以下說(shuō)法正確的是（

）A.

靜止時(shí)，A，B兩小球間細(xì)線的拉力為6mg+qE

B.

靜止時(shí)，A，B兩小球間細(xì)線的拉力為5mg-qE

C.

剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，A，B兩小球間細(xì)線的拉力為qE3

D.

剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，B，C兩小球間細(xì)線的拉力為16.城市中為了解決交通問(wèn)題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端沖上該立交橋，小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為v1，若小汽車在上橋過(guò)程中保持速率不變，則(

)A.

小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于失重狀態(tài)

B.

小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于超重狀態(tài)

C.

小汽車在上橋過(guò)程中受到橋面的支持力大小為FN＝mg－mv12R17.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方12l處有一光滑的釘子O′A.

小球速率突然減小 B.

小球加速度保持不變

C.

小球的向心加速度突然減小 D.

擺線上的張力保持不變18.2020年5月15日消息，我國(guó)新飛船試驗(yàn)艙在預(yù)定區(qū)域成功著陸，試驗(yàn)取得圓滿成功。高空回收常用裝置有降落傘，回收艙上的傘打開(kāi)前可看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)傘后減速下降，最后勻速下落。若用?表示回收艙下落的高度，t表示下落的時(shí)間，Ek表示回收艙的動(dòng)能，E表示回收艙的機(jī)械能，v表示回收艙下落的速度，EA.

B.

C.

D.

19.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為θ角，此時(shí)繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanθ），最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A.

轉(zhuǎn)臺(tái)一開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)繩立即繃直對(duì)物塊施加拉力

B.

當(dāng)繩中出現(xiàn)拉力時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為μmgLsinθ

C.

當(dāng)物體的角速度為g2Lcosθ時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊支持力為零20.如圖所示，一塊足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)長(zhǎng)木板放在光滑水平地面上，質(zhì)量分別為mA＝1kg和mB＝2kg的物塊A、B放在長(zhǎng)木板上，A、B與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．現(xiàn)用水平拉力F拉A，取重力加速度g＝10m/s2.改變F的大小，B的加速度大小可能為(

)A.

1m/s2

B.

2.5m/s2

C.

3m/s2

D.

4m/s2二、綜合題21.旋轉(zhuǎn)飛椅是一項(xiàng)大人和小孩都喜愛(ài)的娛樂(lè)項(xiàng)目，但有一定的危險(xiǎn)性，某公司為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)飛椅繩索的最大拉力，在座椅上固定了一個(gè)60kg的假人模型。如圖所示，假人模型為球B，圓盤(pán)半徑R=2m，圓盤(pán)中心到地面的高度為h=6m，繩索長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度達(dá)到某值時(shí)，繩索剛好斷裂，此時(shí)繩索與豎直方向夾角為53°，不計(jì)繩索質(zhì)量和空氣阻力（已知g=10m/s2，sin53o=0.8，cos53o=0.6）。求：（1）繩索能承受的最大拉力和此時(shí)圓盤(pán)角速度；（2）假人落地時(shí)的速度大??；（3）換一80kg的假人，上述繩索剛好斷裂時(shí)，繩索與豎直方向夾角為多大？此時(shí)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為多少？22.質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，在離P球L3（1）小球P的速度大??；（2）桿對(duì)P球的作用力大小及方向；（3）在此過(guò)程中桿對(duì)小球P做的功。23.如圖所示，一壓縮的輕彈簧左端固定，右端與一滑塊相接觸但不連接，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，A點(diǎn)左側(cè)地面光滑，AB的長(zhǎng)度為5R，現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，以后繼續(xù)向B點(diǎn)滑行，并滑上光滑的半徑為R的14（1）滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB；（2）彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep；（3）平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件．24.如圖所示，豎直光滑的半徑為R=0.8m的14圓弧軌道與水平軌道BCD在B點(diǎn)平滑連接。水平面BC段粗，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.8m，與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，水平面CD段光滑，在D點(diǎn)有一豎直墻壁固定一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)彈簧處于自由長(zhǎng)度時(shí)，彈簧的另一端剛好處于C點(diǎn)，現(xiàn)把一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑（取g=10m/s2（1）滑塊剛好滑到圓弧底端B時(shí)，受到軌道對(duì)它的支持力；（2）滑塊第一次壓縮彈簧時(shí)，彈簧獲得的最大彈性Ep；（3）通過(guò)計(jì)算，請(qǐng)判斷滑塊最終停在何處？參考答案1.B2.C3.D4.C5.A6.B7.B8.A9.C10.C11.B12.B13.A14.C15.C16.A17.C18.A19.D20.A21.【答案】（1）解：對(duì)假人受力分析：人受到繩的拉力T與自身重力G的作用。繩索剛好斷裂時(shí)，則由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得TcosTsin聯(lián)立兩式，代入已知數(shù)據(jù)求得：T=1000N，ω=253rad/s設(shè)落地時(shí)速度為v′，由機(jī)械能守恒定律得mg(??L聯(lián)立兩式，代入已知數(shù)據(jù)解得：v′=235m/s

（3）解：換一m′Tsin代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：α=37o，【解析】（1）假人做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，利用豎直方向的平衡方程可以求出拉力的最大值；利用拉力和重力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律可以求出最大的角速度的大小；

（2）繩子斷開(kāi)時(shí)，利用角速度的大小可以求出線速度的大?。挥捎谙侣溥^(guò)程只受重力作用，利用機(jī)械能守恒定律可以求出落地速度的大?。?/p>

（3）利用豎直方向的平衡方程結(jié)合水平方向的牛頓第二定律可以求出繩索與豎直方向的夾角及盤(pán)的角速度大小。22.【答案】（1）解：將兩小球P、Q和輕桿看作系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只