《高中物理人教版必修一 第四章 牛顿运动定律：第四章 牛顿运动定律 本章知能检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教版必修一 第四章 牛顿运动定律：第四章 牛顿运动定律 本章知能检测（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 牛顿运动定律建议用时实际用时设定分值实际得分90 分钟100 分一、选择题一、选择题（本题共 10 小题，每小题4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）1.如图 4-1 所示，一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上升，它受到的力有（ ）A.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、压力、摩擦力2.如图 4-2 所示，一个楔形物体 放在固定的粗糙斜面上， 上表面水平且光滑，下表面MM粗糙，在其上表面上放一光
2、滑小球 ，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的m运动轨迹是（ ）A.沿斜面方向的直线 B.竖直向下的直线C.无规则的曲线 D.抛物线3. 一光滑斜劈，在力 F 推动下向左做匀加速直线运动，且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止，如图 4-3 所示，则木块所受合力的方向为（ ）A.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，小巧美观的冰箱贴使用广泛。一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力（ ）A.小于受到的弹力B.大于受到的弹力C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力D.和受到的弹力是一对平衡力图 4-1图 4-2图 4-35.如图 4-4 所示，
3、固定斜面的倾角为 30，现用平行于斜面的力 拉着质量为 的物体Fm沿斜面向上运动，物体的加速度大小为 ，若该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加a速度大小也为 ，则力 的大小是（ ）aFA. B. C. D.1 2mgmg3 2mg1 3mg6.如图 4-5 所示，一个物体由 点出发分别到达、。物体在三条轨道上的摩擦不计，则（ ）AC1C2C3A.物体到达点时的速度最大C1B.物体分别在三条轨道上的运动时间相同C.物体到达点的时间最短C1D.物体在上运动的加速度最小AC37.如图 4-6 所示，弹簧测力计外壳质量为，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m0的重物，现用一方向竖直向上的外力 拉着
4、弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则mF弹簧测力计的读数为（ ）A. B. C. D.mgm m0+ mmgm0m0+ mFm m0+ mF8.如图 4-7 所示，质量为 的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁与竖直方向的夹角为。mOB设水平横梁和斜梁作用于 点的弹力分别为和。以下结果正确的是（ ）OAOBOF1F2sin cos =A.F1= mgB.F1mg sinC.F2= mgD.F2mg cos9.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N。他将弹簧测力计移至电梯内称其体重， 至时间段内，弹t0t3簧测力计的示数如图4-8 所示，电梯运行的图象（图4-9）可能是（取电梯向上运动的方向
5、为正）（ v - t）A B C D图 4-8 图 4-9图 4-38图 4-4图 4-5图 4-6图 4-710.如图 4-10 所示，轻绳一端系在质量为 的物体 上，另一端与套在粗糙竖直杆上的mAMN轻圆环 相连接。用水平力 拉住绳子上一点 ，使物体 及圆环 静止在图中虚线所在BFOAB的位置。现稍微增加力 使 点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环 仍保FOB持在原来位置不动。则此过程中，圆环对杆的摩擦力和圆环对杆的弹力的变化F1F2情况是（ ）保持不变，逐渐增大A.F1F2逐渐增大，保持不变B.F1F2逐渐减小，保持不变C.F1F2保持不变，逐渐减小D.F1F2二、填空题二、填空题
6、（本题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分，请将正确的答案填到横线上）11.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图 4-11 甲所示。甲 乙图 4-11（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图 4-11 乙所示。计时器打点的时间间隔为 0.02 s。从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度 。 （结果保留两位有效数字）am/s2（2）平衡摩擦力后，将五个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度 与砝码盘中砝码总重力 的实验数据如下表：来源:学|科
7、|网aF砝码盘中 砝码个数总重力 /NF0.1960.3920.5880.7840.980加速度 /（m）as- 20.691.18来源:学科网 ZXXK1.662.182.70图 4-10请根据实验数据在图 4-12 中作出图线。a - F（3）根据提供的实验数据作出的图线不通过原点。请说明主要原a - F因。12.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图 4-13 所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以
8、上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度 、滑块释放点与挡板处的高度差 和沿斜面运动的位移 。 （空气阻力对本实验的影Hhx响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 。（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为 。（3）以下能引起实验误差的是 。a.滑块的质量b.当地重力加速度的大小c.长度测量时的读数误差d.小球落地和滑块撞击挡板不同时三、计算题三、计算题（本题共 3 小题，共 44 分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位）13.（15 分）如图 4-14 所示，两个质量均为 的小环套在一水平放置的粗
9、糙长杆上，两根长度均为 的轻绳一ml端系在小环上，另一端系在质量为 的木块上，两个小环之间的距离也为 ，小环保持静止。试求：Ml（1）小环对杆的压力；（2）小环与杆之间的动摩擦因数 至少为多大？图 4-12图 4-13图 4-14来源:Zxxk.Com14.（14 分）质量为 10 kg 的物体在 200 N 的水平推力作用下，从粗糙斜面的F底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角37，如图 4-15 所示。力 作用 2 sF后撤去，物体在斜面上继续上滑了 1.25 s 后，速度减为 0。求：物体与斜面间的动摩擦因数 和物体的总位移 。 （已知 sin 370.6，cos 37
10、0.8， 取 10 ）xgm/s215.（15 分）在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上。如图 4-16a 所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从 0 开始逐渐增大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力随Ff拉力 的变化图象，如图 4-16b 所示。已知木块的质量为 8.0 kg，重力加速度 取 10 ，sin 37Fgm/s20.6，cos 370.8。a b c图 图 4-16（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；（2）如图 4-16c 所示，木块受到恒力 50 N 作用，方向与水平方向成37角斜向右上方，求木块从F静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；
11、（3）在（2）中拉力 作用时间2.0 s 后撤去，计算再经过多长时间木块停止运动？Ft1图 4-15参考答案参考答案1. A 解析：人站在扶梯上匀速上升，处于平衡状态，受重力和扶梯对他的支持力。故选项 A 正确。2. B 解析：对小球进行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿竖直方向，小球在水平方向上不受力。根据牛顿第一定律可知，小球在水平方向上的运动状态不变，又因楔形物体由静止释放，故小球在水平方向上无运动，只沿竖直方向向下做直线运动。故选项 B 正确。3. A 解析：木块与斜劈一起向左做匀加速直线运动时，加速度方向水平向左，根据牛顿第二定律知，木块所受合力的方向水平向左，故选项 A 正确
12、。4. D 解析：因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个力：磁力与弹力，应为平衡力，所以选项D 正确，选项 A、B、C 错误。5. B 解析：根据牛顿第二定律得，向上拉时，sin 30，物体放在斜面上下滑时，F - mg-Ff= masin 30，解得，故选项 B 正确。mg-FfmaFmg6. CD 解析：设斜面高为 ，斜面倾角为，则斜面长为 ，根据牛顿第二定律物体下滑的hx =h sin加速度为 sin ，所以在上运动的加速度最小，选项 D 正确；根据和得物体a = gAC3x =1 2at2 v = at到达底端的时间，所以物体在上运动的时间最短，物体在三条轨道上t =1 sin 2
13、h gv = 2ghAC1到达底端的速度大小相等，故选项 C 正确，选项 A、B 错误。7.D 解析：设弹簧测力计向上的加速度是 ，选整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，力 拉着质量为aF的外壳和质量为 的重物运动的加速度，选重物为研究对象，根据牛顿第二定律m0ma =F - m0g - mgm0+ m得，则读数，F1- mg = maF1= mg + ma = mg +m（F - m0g - mg）m0+ m=m m0+ mF故选项 D 正确。8.D 解析：以 点为研究对象，受力如图 4-17 所示。由受力图根据平衡条件可得Otan ，。故选项 D 正确。F1= mgF2=mg cos图 4
14、-179. AD 解析:从题图可以看出，时间内，该人的视重小于其重力，时间内，视重正好等于t0t1t1t2其重力，而在时间内，视重大于其重力。根据题中所设的正方向可知，时间内，该人具t2t3t0t1有向下的加速度，时间内，该人处于平衡状态，而在时间内，该人则具有向上的加速度，t1t2t2t3所以电梯可能的运动图象为 A、D，故选项 A、D 正确。10. A 解析：设圆环 的质量为 。以整体为研究对象，受力情况如图 4-18 甲所示，根据平衡条件得BMF2= FF1= （M + m）g由式可知，杆对圆环的摩擦力大小保持不变，由牛顿第三F1定律得，圆环对杆的摩擦力也保持不变。F1再以结点 为研究对
15、象，受力情况如图 4-18 乙所示。根据平衡O条件得到：tan ，当 点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，增大，则 增大，而F = mgOF，所以增大，故选项 A 正确。F2= F2= FF211.（1）0.16 （2）见解析 （3）忘记加入砝码盘的重力解析：（1）由题意可知计数点间的时间间隔 0.1 s。T5T0由 和 0.16 cm mxaT2x1.6 10- 3可得 0.16 。am/s2（2）图线如图 4-19 所示。a - F（3）平衡小车与桌面之间的摩擦力图线仍不通过原点，a - F可能是在计算总重力 时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图线向左平移造成的。F12.（1） （2） （3）cdx H(h -x2 H)1x2- h2解析:（1）同时听到声音说明小球与滑块运动的时间相同，设都为 ，则小球做自由落体运动， tH甲 乙图 4-18图
