第4章牛顿运动定律单元测试

第4章牛顿运动定律单元测试13一.选择题:在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确,有的有多个选项正确1.如图所示,质量分别为没m1,m2的A,B的两物体,用轻质弹簧连接起来,放在光滑水平桌面上,现用力水平向右拉A,当达到稳定状态时,它们共同运动的加速度为a，则当拉力突然停止作用的瞬间，A，B的加速度应分别为(设F方向为正方向)A．0和aB.a和0C.-m2a/m1和aD.-m1a/m2和a2.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为α,如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是A.当θ一定时,α越大,斜面对物体的支持力越小。B.当θ一定时,α越大,斜面对物体的摩擦力越大。C.当α一定时,θ越大,斜面对物体的支持力越小。D.当α一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小。3.质量m=1㎏的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因素µ=0.2,现对物体施加一个大小变化,方向不变的水平力F,为使物体在3t0时间内发生的位移最大,力F的大小应该是如下面的哪一幅图所示4.如图所示,小车沿水平面作直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动,若小车向右加速度增大,则车左壁受物体的压力FN1和车右壁受弹簧的压力FN2的大小变化是A.FN1不变,FN2变大B.FN1变大,FN2不变C.FN1,FN2都变大D.FN1变大,FN2变小5.一斜劈被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上，然后在斜面上放一物体，如图所示，以下判断正确的是A若物体静止在斜面上，则B受到挤压。B若物体匀速下滑，则B受到挤压。C若物体加速下滑，则B受到挤压。D若物体减速下滑，则A受到挤压。6.“神州”六号飞船在预定轨道上飞行了115小时3钟,宇航员费俊龙,聂海胜在飞船上做了多项科学实验,若他们做下列几个实验，能够实现的是A．利用电子秤测量一个苹果的质量。B.种草时，根失去了向地生长的特性，茎失去了背地生长的特性.C.从溴水中萃取溴的实验。D.利用水银温度计测量舱内的温度。7.如图所示,质量为m2的物体B放在正沿水平直轨道向右行驶的车厢底板上并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量m1的物体A，跟物体A相连接的轻绳与竖直方向成θ角，下列判断正确的是A．车厢的加速度为gsinθB.绳对物体A的拉力为m1gcosθC.底板对物体B的支持力为m2g-m1gD.物体B所受底板的摩擦力为m2gtanθ8.球和车一起以加速度α向右运动，细线与竖直方向成а角，细线的拉力为F1，若用一水平力F’水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度α′向左运动时，细线与竖直方向也成а角,细线的拉力F1′,地面光滑，车的质量大于小球质量，则A.α′=αF′1=F1B.α′α,F′1F1C.α′αF′1=F1D.α′α,F′1=F19.如图所示，在足够大的光滑水平面上放着两质量相等的物块A和B，其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态，B物体以初速度v0向着A物块运动，当物块与弹簧作用时，两物块在同一直线上运动，关于B物块与弹簧作用过程中，两物块的v-t图像正确的是10.有一斜面倾角为а=60º，空中有一点A,过A点作倾角不同的斜面若干，如AB,AC,AD,AE等（其中AE在竖直方向上），有一滑块在A点由静止释放，沿上述不同斜面下滑，滑到斜面上最短时间所对应的相关斜面与竖直方向的角度β为（不计摩擦）A60ºB.30ºC.45ºD.0º二填空题(把答案填写在题中的横线上或按要求作图)11.如图所示,一细线的一端固定于为倾角为45º的光滑锲形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以加速度α=向左运动时，小球对滑块的压力等于零。当滑块以α=2g的加速度向左运动时，线中的拉力T=12．如图所示，台阶式电梯运动方向与水平地面夹30°角，当电梯斜向上做匀加速运动时，站在阶梯水平面上的人对该水平面的压力是人体重的1.2倍，则人受到该水平面的摩擦力是人体重的________倍。（g取10m/s2）三计算题13.()如图所示，质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问：（1）为了保持木板与斜面相对静止，人运动的加速度是多少？（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？14.(1)如图所示,长木板A的质量为mA=4.0㎏,放在水平面C上,木板A与水平面间的动摩擦因素为µ=0.24，木板右端放着质量为mB=1.0㎏小物块B(视为质点），他们均处于静止状态，现突然使木板以v0=3.0m/s的初速度向右运动，当小物块滑离木板时，木板的动能为EKA=8.0J,小物块的动能为EKB=0.5J，求木板的长度。（重力加速度取10m/s）15.(1)如图所示水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1㎏的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送的速度保持恒定），木块与传送带间的动摩擦因素µ=0.5，当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右正对木块射入并穿出，穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不同，g取10m/s2,求（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右离A点的最大距离？（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？16.(1)将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以α=2.0m/s2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示压力F1=6.0N,下底板的压力传感器显示压力F2=10.0N(g=10m/s2)(1)若上顶板压力传感器示数是下底板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动情况可能是怎样的?答案与点拨1.C.外力F突然停止作用瞬间，弹簧的弹力来不突变，即未变。2。BC.【思维点拨】①物体相对于斜面静止,它受到斜面的静摩擦力的方向必定沿斜面向上.②支持力FN和静摩擦力Ff的合力一定竖直向上，列方程FN/COSθ-mg=ma和Ff/sinθ-mg=ma,即可得结论。③正交分解法，正确建立水平，竖直方向的直角坐标系,在竖直方向上FNcosθ+Ffsinθ-mg=ma在水平方向上FNsinθ=Ffcosθ,联立并讨论得结论.3.D分别计算出各个图像中发生的位移,其中SD=8.5t0,为最大.4.B当向右的加速度增大,物体合外力增大,物体一定不会离开左壁,弹簧长度不变,形变量不变,由胡克定律,弹簧弹力不变,则FN2不变,FN1-FN2=ma,FN1变大5CD把物体和斜劈当作一个整体，物体静止和匀速下滑AB均不受挤压，物体加速下滑时，物体加速度有一个水平分量，B受挤压，物体减速下滑时，物体加速度有向右的分量，A受挤压。【规律警示】①两个或两个以上物体所组成的系统可取整体作为研究对象。②并不要求组成整体的各个物体运动状态完全相同。③用平衡知识或牛顿定律知识求解。④选定坐标系，并正确分解相关矢量。6.BD【知识定位】“神州”六号飞船在轨道上作匀速圆周运动，处于完全失重状态，在完全失重状态下和重力有关的物理现象全部消失。7.D从物体A的位置可知，车正向右做匀加速运动，a=gtanθ,绳对A的拉力为m1g/cosθ,m底板对B的支持力为m2g-m1g/cosθ,B依靠摩擦力向右作加速运动Ff=m2a=m2gtanθ.8.D两种情况下，细线拉力均满足FTcosа=mg,故F1′=F1，又根据牛顿第二定律对图甲F1sinα=Ma,对图乙F1′sinα=ma,显然a′a.9.DB和弹簧相互作用过程分为两个阶段(1)弹簧弹力逐渐增大，B的加速度逐渐增大，B做减速运动，有最大压缩量时速度相同。（2）弹簧弹力逐渐减小，B的加速度逐渐减小，B继续作减速运动，在自然长度时B和弹簧分离，同理可得A的运动情况。。【知识整合】①由弹簧弹力及其变化，根据牛顿第二定律确定物体加速度方向及其变化规律。②速度—时间图像中切线斜率的物理意义表示瞬时加速度。【知识链接】A和B弹簧组成系统，动量守恒，机械能守恒，设分离时A，B速度分别为VA,VB.则有mv0=mvA+mvB,mv02/2=mvA2/2+mvB2/2,取其合理解VA=V0VB=0，即速度交换现象。10.【要点点拨】：在AE上取一点O，以O为圆心作圆，一方面通过A点，另一方面与斜面相切，切点在P处，连接AP，滑块滑下时间最短，△APO为等腰三角形，则β=300【知识梳理】竖直面上的圆周过顶点作若干斜面，斜面底端在圆周上，则滑块沿各个斜面由静止滑下的时间t=gR/4，(R为圆的半径)与倾角无关【知识拓展】空间中有一点，沿各个不同方向作斜面，不计摩擦，滑块由静止同时开始滑下，速率相同点构成一个平面，时间相同点构成球面，球面的顶点在空间的那点上。。11.g,5mg.【感悟规律】:此类问题通常要作临界状态分析，即小球即将离开斜面时，支持力FN=0，得临界条件下加速度大小a=g,因为a＞a0,故小球离开了斜面。12.0.23mg正确分析人的受力，建立直角坐标系，把加速度沿相互正交的两个方向分解，列牛顿第二定律方程求解。13.【解析】：（1）设人运动的加速度为ａ1，把人和木板组成的整体作为研究对象则根据牛顿第二定律有：（M+m）gsinθ=mα1则α1=(M+m)gsinθ/m方向沿斜面向下。（2）设木板加速度为α2,再次把人和木板作为整体来研究有（M+m）gsinθ=Mα2.则α2=（M+m）gsinθ/M方向沿斜面向下。14.【过程分析】：设A，B之间摩擦力为Ff1,A和水平面间摩擦力为Ff2,A,B加速度分别为αA，αB分离需要的时间为t,分离时刻A，B的速度分别是VA，VB由动能表达式EK=21mv2,有VA=2m/s,VB=1m/s根据运动学规律VA=V0-αAt,VB=αBt,由牛顿第二定律F=mα得αA=(Ff1+Ff2)/mAαB=Ff1/mB,其中Ff2=μ（mA+mB）g,代入上述运动学方程得：t=0.25sFf1=4N.以A为参照系，B的相对位移大小即为长木板的长度L，故L=V02-（VA-VB）2/2（αA+αB）=0.5m15.【解析】：由于子弹穿过木块的时间极短，子弹和木块组成的系统动量守恒设子弹穿出后木块速度为V1′，取向右的为正方向mV0-MV1=mu+MV1′代入数据解得V1′=3m/s.(1)木块先向右作匀减速运动，当速度减到零时，有向右离A的最大距离S1，设该运动过程中的加速度为α，时间为t。由牛顿第二定律μmg=mα即有α=μg根据运动规律S1=V1′2/2α=0.9m.t1=V1′/μg=0.6s则向右离A点最大距离0.9m()(2)木块速度减到零，然后反向作匀加速运动，加速度大小仍为α，当速度恢复到传送带速度2m/s时，位移为S2，时间为t2,故有：S2=V12/2μg=0.4m.t2=V1/μg=0.4s,由以上可以看出t1+t2=1s.意味着下次射击时木块和传送带速度相同，但又0.5m的向右位移。当第16颗子弹击中前，木块向右的总位移为S=0.5×15=7.5m.因为S+S1=7.5+0.9=8.4m＞8.3m(传送带AB的长度)故木块在传送带上最多能被16颗子弹击中。16.【解析】：下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F,金属块受力如图所示:上顶板的压力N=6.0N,弹簧的弹力F=10.0N和重力mg,加速度为a,方向向下。有mg+N－F=ma(1)求得金属块的质量m=0.50kg。上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半时,弹簧的弹力仍是F,上顶板的压力为F/2,设箱和金属块的加速度为a1,有mg+2F-F=mα1(2)解得a1=0,箱处于静止或做匀速直线运动。当上顶板的压力恰好等于零时,mg－F=ma2(3)()得加速度a2=－10m/s2,“－”号表示加速度方向向上。若箱和金属块竖直向上的加速度大于10m/s2,弹簧将被进一步压缩,金属块要离开上顶板,上顶板压力传感器的示数