物理必修1第二章 力1 力习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第一册

第四章 运动与力的关系  章末复习训练1（含解析）

1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(   )

A.物体运动不停止，因为受到动力作用

B.要改变物体运动状态，必有外力作用

C.撤去外力，运动物体会逐渐停下

D.牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

2.在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离L，这个力对物体做的功是，我们还学过，功的单位是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律可知，焦耳(J)用基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)表示应为(   )

A. B. C. D.

3.如图所示，质量分别为的小球，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为(   )

A. B. C. D.

4.高速公路的长下坡设计有避险车道，若刹车失灵，车辆可以冲向避险车道保证人员安全.设避险车道长为45 m，且与水平面的夹角为30°，车道填充砾石后具有的阻力系数为0.5(即阻力为车重的)，取，以下说法正确的是(   )

A.失控车辆冲上避险车道的距离仅和质量有关

B.失控车辆冲上避险车道的加速度大小为

C.该避险车道能接受失控车辆的最大初速度为30 m/s

D.该避险车道能接受失控车辆的最大初速度为21 m/s

5.如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(   )

A.轻绳P的弹力大小可能小于 B.弹簧Q可能处于压缩状态

C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g D.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为

6.如图所示，水平地面上有质量的物块，受到如图甲所示随时间变化的水平拉力F的作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图乙所示。重力加速度g取。下列判断正确的是(   )

A.5 s内物块的位移为0 B.4 s末物块所受合力大小为4.0 N

C.物块与地面之间的动摩擦因数为0.4 D.6~9 s内物块的加速度大小为

7.如图所示，相互接触的两物块放在光滑的水平面上，质量分别为和，且，现对两物块同时施加相同的水平恒力F，设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为，则下列说法正确的是(   )

A.物块B的加速度为 B.物块A的加速度为

C.  D.可能为零

8.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(   )

A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D.质点单位时间内速率的变化量总是不变

9.如图所示，细线的一端固定在斜面体顶端，另一端拴一质量为0.1 kg的小球，斜面体倾角为53°。当二者一起以加速度向右匀加速运动时，细线拉力为；当二者一起以加速度向右匀加速运动时，细线拉力为，g取，，则(   )

A. B. C. D.

10.如图所示，木块A的质量为1 kg，木块B的质量为2 kg，叠放在水平地面上，间最大静摩擦力为1 N，B与地面间动摩擦因数为0.1，g取。用水平力F推B，要想让保持相对静止，F的大小可能是(   )

A.1 N B.4 N C.9 N D.12 N

11.如图，环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在水平细杆上。现有一水平恒力F作用在球B上，使A环与B球一起向右以相同的加速度做匀加速运动。已知环与球的质量均为m，细绳与竖直方向的夹角，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )

A.细绳对B球的拉力大于杆对A环的支持力 

B.B球受到的水平恒力F大于

C.若水平细杆光滑，则加速度等于g 

D.若水平细杆粗糙，则动摩擦因数小于0.5

12.如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆之间的动摩擦因数为μ，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力，其中k为常数，重力加速度大小为g，则圆环运动过程中(   )

A.最大加速度为  B.最大加速度为

C.最大速度为 D.最大速度为

13.如图所示，在光滑的水平桌面上放一质量为的物块A，A的上方放一质量的滑块B，用一轻绳一端拴在物块A上，另一端跨过光滑的定滑轮拴接一质量的物块C，其中连接A的轻绳与水平桌面平行。现由静止释放物块C，在以后的过程中，A与B之间没有相对滑动且始终没有离开水平桌面（重力加速度g取）。则下列说法正确的是(   )

A.A的加速度大小为 B.A的加速度大小为

C.A对B的摩擦力大小为6 N D.A对B的摩擦力大小为7.5 N

14.用图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律.

（1）为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做________运动.

（2）某次实验测得的数据如表所示.根据这些数据在图乙中描点并作出图线.利用图线求得合外力大小为_________N（计算结果保留两位有效数字）.

15.质量为的物体，静止在水平地面上，时刻在的水平恒力作用下从A点开始向右运动，经过时间到达B点，速度为18 m/s.此时作用力突变为反向，大小变为，经过一段时间，作用力再次反向，大小变为，再经过一段时间物体运动到C点，速度为18 m/s.物体从A到C的时间为14 s.取，求：

（1）物体与地面间的滑动摩擦因数；

（2）间的距离x.

答案以及解析

1.答案：B

解析：运动不需要力来维持，故A错误；力是改变物体运动状态的原因，即要改变物体运动状态，必有外力作用，故B正确；运动时撤去外力，物体将会做匀速直线运动，故C错误；牛顿第一定律表明物体具有惯性，但没有反映惯性大小，故D错误。

2.答案：B

解析：根据功的公式可知，；根据牛顿第二定律可知，，所以有，故B正确。

3.答案：A

解析：以及弹簧组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得，对B分析有，解得弹簧的弹力大小；剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A有，解得，故A正确.

4.答案：C

解析：根据牛顿第二定律得，失控车辆冲上避险车道的加速度大小，失控车辆冲上避险车道的距离，则失控车辆冲上避险车道的距离和质量无关，A、B错误;该避险车道能接受失控车辆的最大初速度，C正确，D错误.

5.答案：C

解析：轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P的弹力大小等于，选项A、B错误；剪断轻绳瞬间，物块只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，D错误.

6.答案：D

解析：由题图可得物块所受的最大静摩擦力为4 N，滑动摩擦力为3 N，物块在4 s末开始运动，故5 s内物块发生了位移，选项A错误；4 s末物块所受拉力为4 N，所受最大静摩擦力也为4 N，合力大小为0，选项B错误；物块与地面之间的滑动摩擦力为3 N，物块对地面的压力为10 N，根据可知物块与地面之间的动摩擦因数为0.3，选项C错误；6~9 s内拉力大小为5 N，物块所受的滑动摩擦力为3 N，合力为2 N，由牛顿第二定律可得，物块的加速度大小为，选项D正确。

7.答案：B

解析：由于没有摩擦力，且，故两者会一起运动。对整体，由牛顿第二定律有，解得，选项A错误，B正确；再对B受力分析，由牛顿第二定律有，解得，选项C、D错误。

8.答案：BC

解析：施加的恒力方向可能与质点速度方向相同，也可能相反，还可能不在同一直线上，A错误;如果质点速度方向与恒力方向不共线，则质点的速度方向时刻在改变，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，B正确;由牛顿第二定律知，质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，C正确;质点单位时间内速度的变化量总是不变，速率的变化量有可能是变化的，D错误.

9.答案：AD

解析：设斜面对小球的支持力刚好等于0时，水平向右的加速度为，小球只受重力和细线的拉力T作用；水平方向，有：，竖直方向，有：，解得：。由于，所以在水平方向，有：，在竖直方向，有：，解得：，故A正确，B错误；因，所以小球已离开斜面，设此时细线与水平面夹角为α，细线对小球的拉力为，对小球，水平方向，有：，竖直方向，有：，解得：，故C错误，D正确。

10.答案：AB

解析：因为A做加速运动时，通过B给它的摩擦力产生的加速度，而B对A的最大静摩擦力为，故A的最大加速度为；要想让保持相对静止，则的加速度的最大值为，故由牛顿第二定律可得，解得，故F的最大值为6 N，选项A、B正确。

11.答案：BCD

解析：对整体进行受力分析，由牛顿第二定律有，再分别对A环、B球分析，对B球有；对A环有，，则由以上各式综合分析可得，当时，若，则有，选项B、C、D正确。

12.答案：AC

解析：当时，由牛顿第二定律得，当时，圆环的加速度最大，即，选项A正确，B错误；圆环速度逐渐增大，当时，由牛顿第二定律得，当时，圆环的速度最大，即，选项C正确，D错误。

13.答案：BC

解析：以整体为研究对象，有，得，故A错误，B正确；隔离B：，故C正确，D错误。

14.答案：（1）砂桶；匀速直线

（2）如图所示

0.30（0.28~0.32均可）

解析：（1）为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做匀速直线运动.（2）用描点法画出的图象，如答图所示，由可知，在图象中，图线的斜率大小表示小车所受合外力的大小，由图象可知，其斜率大小为，故所受合外力大小为0.30 N.

15.答案：（1）力作用下

解得

滑动摩擦因数.

（2）作用时，.

设作用时间为，则加速度大小

作用时间为，则

由题意知

解得

故.