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第四章牛顿运动定律高中物理组卷
第四章牛顿运动定律高中物理组卷
一.选择题(共30小题)
1.(2013•浙江)如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小.取重力加速度g=10m/s2.下列判断正确的是( )
A.
5s内拉力对物块做功为零
B.
4s末物块所受合力大小为4.0N
C.
物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D.
6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2
2.(2013•海南)一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )
A.
a和v都始终增大
B.
a和v都先增大后减小
C.
a先增大后减小,v始终增大
D.
a和v都先减小后增大
3.(2013•福建)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:
m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培).导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )
A.
m2⋅kg⋅s﹣4⋅A﹣1
B.
m2⋅kg⋅s﹣3⋅A﹣1
C.
m2⋅kg⋅s﹣2⋅A﹣1
D.
m2⋅kg⋅s﹣1⋅A﹣1
4.(2013•安徽)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)( )
A.
T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gcosθ﹣asinθ)
B.
T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gsinθ﹣acosθ)
C.
T=m(acosθ﹣gsinθ)FN=m(gcosθ+asinθ)
D.
T=m(asinθ﹣gcosθ)FN=m(gsinθ+acosθ)
5.(2012•四川)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则( )
A.
撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.
撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C.
物体做匀减速运动的时间为2
D.
物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
6.(2012•上海)如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上.平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2).两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB.则( )
A.
mA一定小于mB
B.
qA一定大于qB
C.
vA一定大于vB
D.
EkA一定大于EkB
7.(2012•海南)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( )
A.
物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.
物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.
物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比
D.
当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
8.(2012•安徽)如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F,则( )
A.
物块可能匀速下滑
B.
物块仍以加速度a匀加速下滑
C.
物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D.
物块将以小于a的加速度匀加速下滑
9.(2012•安徽)如图所示,在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道.半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A.
重力做功2mgR
B.
机械能减少mgR
C.
合外力做功mgR
D.
克服摩擦力做功
mgR
10.(2011•浙江)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )
A.
甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.
甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.
若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.
若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
11.(2011•天津)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
A.
方向向左,大小不变
B.
方向向左,逐渐减小
C.
方向向右,大小不变
D.
方向向右,逐渐减小
12.(2011•四川)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:
打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则( )
A.
.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.
.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C.
返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D.
.返回舱在喷气过程中处于失重状态
13.(2011•上海)如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力( )
A.
小于N
B.
等于N
C.
等于N+F
D.
大于N+F
14.(2011•山东)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )
A.
Ffa大小不变
B.
Ffa方向改变
C.
Ffb仍然为零
D.
Ffb方向向右
15.(2011•江苏)如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )
A.
两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.
两物块不可能同时相对绸带静止
C.
M不可能相对绸带发生滑动
D.
m不可能相对斜面向上滑动
16.(2011•福建)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( )
A.
t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.
t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.
0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.
0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
17.(2011•福建)如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是( )
A.
B.
C.
D.
18.(2011•北京)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )
A.
g
B.
2g
C.
3g
D.
4g
19.(2011•北京)物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系.如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和Ω(欧)的乘积等效.现有物理量单位:
m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和T(特),由它们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是( )
A.
和
B.
和T•m2/s
C.
和C•T•m/s
D.
和T•A•m
20.(2011•安徽)一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:
通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是( )
A.
B.
C.
D.
21.(2010•浙江)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
A.
在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.
上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C.
下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.
在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
22.(2010•海南)在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ.则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为( )
A.
B.
C.
D.
23.(2010•海南)下列说法正确的是( )
A.
若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零
B.
若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
C.
若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动
D.
若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动
24.(2010•海南)如图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时( )
A.
绳的张力减小,b对a的正压力减小
B.
绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
C.
绳的张力减小,地面对a的支持力增加
D.
绳的张力增加.地面对a的支持力减小
25.(2010•海南)如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块:
木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( )
A.
加速下降
B.
加速上升
C.
减速上升
D.
减速下降
26.(2009•山东)某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示,据此判断下列(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
27.(2009•宁夏)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A.
物块先向左运动,再向右运动
B.
物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C.
木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.
木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
28.(2009•江苏)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有( )
A.
当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.
当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C.
当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D.
当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
29.(2009•广东)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小为2F时,物体的加速度为a2,则( )
A.
a1=a2
B.
a1<a2<2a1
C.
a1=2a2
D.
a2>2a1
30.(2009•北京)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( )
A.
将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑
B.
给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑
C.
用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ
D.
用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ
第四章牛顿运动定律高中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共30小题)
1.(2013•浙江)如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小.取重力加速度g=10m/s2.下列判断正确的是( )
A.
5s内拉力对物块做功为零
B.
4s末物块所受合力大小为4.0N
C.
物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D.
6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2
考点:
牛顿第二定律;滑动摩擦力.菁优网版权所有
专题:
压轴题;牛顿运动定律综合专题.
分析:
结合拉力和摩擦力的图线知,物体先保持静止,然后做匀加速直线运动,结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小.
解答:
解:
A、在0﹣4s内,物体所受的摩擦力为静摩擦力,4s末开始运动,则5s内位移不为零,则拉力做功不为零.故A错误.
B、4s末拉力为4N,摩擦力为4N,合力为零.故B错误.
C、根据牛顿第二定律得,6s~9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=
.f=μmg,解得
.故C错误,D正确.
故选D.
点评:
解决本题的关键通过图线分析出物体的运动,根据牛顿第二定律进行求解.
2.(2013•海南)一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )
A.
a和v都始终增大
B.
a和v都先增大后减小
C.
a先增大后减小,v始终增大
D.
a和v都先减小后增大
考点:
牛顿第二定律;力的合成;力的合成与分解的运用.菁优网版权所有
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
根据牛顿第二定律F=ma可知物体加速度与合外力成正比,并且方向一致,所以本题要想分析其加速度的变化,要来分析合外力的变化情况.而要分析速度的变化,则要先分析加速度的变化情况.
解答:
解:
由于质点初始处于静止状态,则其所受合力为零.这就相当于受两个等大反向的力:
某个力和其余几个力的合力.其中某个力逐渐减小,而其余几个力的合力是不变的,则其合力就在这个力的反方向逐渐增大,这个力再由零增大到原来大小,则合力又会逐渐减小直到变为零,所以合力变化为先增大后减小,故加速度a先增大后减小,因此A错.D错.
合外力的方式始终与其余几个力的合力保持一致.由牛顿第二定律F合=ma知其加速度先增大后减小.所以从加速变化看只有C项符合,又由于其合外力方向始终不变,则加速度方向始终不变,所以其速度会一直增大.因此B错,C对.
故选C.
点评:
本题属于基本题目,考查基本的受力分析,应当在学习中注意通过问题看本质,本题问的虽然是a和v但是实质是考查受力分析.
3.(2013•福建)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:
m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培).导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )
A.
m2⋅kg⋅s﹣4⋅A﹣1
B.
m2⋅kg⋅s﹣3⋅A﹣1
C.
m2⋅kg⋅s﹣2⋅A﹣1
D.
m2⋅kg⋅s﹣1⋅A﹣1
考点:
力学单位制.菁优网版权所有
专题:
压轴题.
分析:
根据U=
,q=It得出电势差的表达式,从而得出伏特的导出单位.
解答:
解:
根据U=
,q=It得,U=
,功的单位1J=1N.m=1kg.m2/s2,则
=1m2⋅kg⋅s﹣3⋅A﹣1.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:
物理量的关系对应着物理量单位的关系,本题关键得出电压的表达式,从而得出其单位.
4.(2013•安徽)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)( )
A.
T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gcosθ﹣asinθ)
B.
T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gsinθ﹣acosθ)
C.
T=m(acosθ﹣gsinθ)FN=m(gcosθ+asinθ)
D.
T=m(asinθ﹣gcosθ)FN=m(gsinθ+acosθ)
考点:
牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.菁优网版权所有
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
小球始终静止在斜面上,说明斜面体加速度很小,且未脱离斜面,以小球受力分析,利用牛顿第二定律列式求解即可.
解答:
解:
当加速度a较小时,小球与斜面一起运动,此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力,绳子平行于斜面;小球的受力如图:
水平方向上
由牛顿第二定律得:
Tcosθ﹣FNsinθ=ma①
竖直方向上
由平衡得:
Tsinθ+FNcosθ=mg②
①②联立得:
FN=m(gcosθ﹣asinθ)T=m(gsinθ+acosθ)故A正确,BCD错误.
故选A.
点评:
此题最难解决的问题是小球是否飞离了斜面,我们可以用假设法判断出临界加速度来进行比较.
5.(2012•四川)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则( )
A.
撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.
撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C.
物体做匀减速运动的时间为2
D.
物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
考点:
牛顿第二定律.菁优网版权所有
专题:
压轴题;牛顿运动定律综合专题.
分析:
本题通过分析物体的受力情况,来确定其运动情况:
撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,可知加速度先减小后增大,物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;撤去F后,根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小;物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学位移公式求得时间;当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,可求得此时弹簧的压缩量,即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功.
解答:
解:
A、撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故A错误.
B、撤去F后,根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为a=
=
.故B正确.
C、由题,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得:
匀减速运动的加速度大小为a=
=μg.将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则
3x0=
,得t=
.故C错误.
D、由上分析可知,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为x=
,则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=μmg(x0﹣x)=
.故D正确.
故选BD
点评:
本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,比较简便.
6.(2012•上
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- 第四 牛顿 运动 定律 高中物理