高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.5 牛顿运动定律的案例分析第一课时当堂达标检测题

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.5 牛顿运动定律的案例分析第一课时当堂达标检测题，共16页。试卷主要包含了如图所示，，下列关于重力的说法，正确的是等内容，欢迎下载使用。
【精挑】4.5牛顿运动定律的案例分析-1作业练习一．单项选择1．一辆货车运载若干相同的光滑圆柱形空油桶，质量均为m。如图所示，底层油桶平整排列．相互紧贴。上层只有一只油桶C，自由摆放在油桶A．B之间，且与汽车一起处于静止状态。重力加速度为g。若汽车向左加速运动（C始终与汽车相对静止），则（　　）A. A对C的支持力增大B. B对C的支持力减小C. 当加速度a=g时，A对C无支持力D. 当加速度a=g时，C对A．B的压力大小均为mg2．如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。若本实验中，m1=100g，m2=5g，μ=0.2，香皂盒与纸板左端的距离d=0.1m，若香皂盒移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（　　）
 A. 1.42N B. 2.24N C. 22.4N D. 1420N3．如图所示，（a）图为研究木块运动情况的装置，计算机与位移传感器连接，计算机描绘木块对O点的位置随时间变化的图像是（b）图中的曲线②。（b）图中木块先后经过．．位置时的时间间隔相同。以下说法正确的是（　　）A．若，则表明木块做匀加速直线运动B．若，则表明木块一定做匀加速直线运动C．若只增大木板的倾角，则计算机描绘的可能是（b）图中的曲线①D．若只增大木块的质量，则计算机描绘的可能是（b）图中的曲线③4．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平推力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，则（ 　　）
 A．时间内物体的速度逐渐增大B．时刻物体的速度最大C．时刻物体的速度最大D．时刻后物体立即做反方向运动5．下列关于重力的说法，正确的是（　　）A．物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B．物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力C．重力可以由弹簧秤测出，弹簧秤的示数一定等于重力的大小D．站在匀速运动的电梯中的人，受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡6．从地面上以初速度 v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为 v1，且落地前球已经做匀速运动。则下列说法正确的是（　　 ）A．小球加速度在上升过程中逐渐增加，在下降过程中逐渐减小B．小球上升过程中的平均速度小于C．小球的速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中均匀增加D．小球下降过程（在匀速之前的）中的平均速度小于7．受2022年北京冬奥会的影响，滑雪运动在我国受到人民群众的广泛欢迎。如图甲所示，一名滑雪爱好者（可视为质点）穿着滑雪板（未带滑雪杖）从山坡上A点由静止滑下，经B点滑上水平面，不计滑雪爱好者经过B点时的速率变化，滑雪吸好者在斜面和水平面上运动的速率随时间的变化图像如图乙所示。已知斜面与水平面的夹角为37°，滑雪板与斜面．水平面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，。则滑雪板与斜面间的动摩擦因数为（　　）
 A.  B.  C.  D. 8．如图，竖直放置的等螺距螺线管是用长为l的透明硬质直管（内径远小于h）弯制而成，高为h，将一光滑小球自上端管口由静止释放，从上向下看（俯视），小球在重复作半径为R的圆周运动。小球第n次圆周运动所用的时间为（　　）A． B．C． D．9．如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上。A．B质量分别为，，A．B之间动摩擦因数，开始时，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（　　）A. 当拉力时，两物块均保持静止状态B. 两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C. 两物块间从受力开始就有相对运动D. 两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右10．如图所示，竖直圆环中有多条起始于A点的光滑轨道，其中AB通过环心O并保持竖直．一质点分别自A点沿各条轨道下滑，初速度均为零．那么，质点沿各轨道下滑的过程中，下列说法中正确的是(    ) A. 质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，加速度越大B. 质点沿着轨道AB下滑，时间最短C. 轨道与AB夹角越小除外，滑到底端时速率越大D. 无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均不同11．两个小球A和B之间用轻弹簧连接（它们的），然后用细绳悬挂起来处于静止状态，如图所示。下列说法正确的是（ 　　）A．剪断细绳瞬间，弹簧拉力为0B．剪断细绳瞬间，弹簧拉力为C．剪断细绳瞬间，A球的加速度为gD．剪断细绳瞬间，B球的加速度为g12．将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙．丙所示。g取10m/s2。则下列说法错误的是（　　）A. 在2~4s内小球的加速度大小为0.5m/s2B. 小球质量为2kgC. 杆的倾角为30°D. 小球在0~4s内的位移为5m13．如图所示，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱上．下表面都装有压力传感器。木箱静止时，两个传感器都有读数，当系统竖直向上发射时相比于静止，可能的是（ 　　）
 A．两个传感器的读数都增大 B．上表面传感器读数增大，下表面传感器读数减小C．上表面传感器读数增大，下表面传感器读数不变 D．上表面传感器读数减小，下表面传感器读数不变14．如图所示，质量为的长木板B静置于光滑水平面上，其上放置质量为的物块A，A与B之间的动摩擦因数为0.5设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且当地的重力加速度为。当木板A和B刚好要发生相对滑动时，拉力F的大小为（　　）A． B． C． D．15．将一小球竖直上抛，假设小球所受空气阻力大小不变，如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为x1和x2 ，速度变化量的大小分别为？v1和？v2，则下列表述正确的是A. x1＞x2，？v1＜？v2  B.  x1＜x2，？v1＞？v2C.  x1＜x2，？v1＜？v2  D.  x1＞x2，？v1＞？v216．如图所示，用一个水平向右推力F作用在木板B上使得A．B保持相对静止一起向前做直线运动，地面粗糙，则下列说法正确的是（　　 ）
 A．木块A一定不受摩擦力B．若A．B一起向前做匀减速直线运动，木块A对B摩擦力方向向右C．若A．B一起向前做匀加速直线运动，则A．B间不存在摩擦力D．若A．B一起向前做匀速直线运动，则A物体受到三个力的作用17．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是（　　）A． B．C． D．18．如图所示，A．B两物体在平行于固定光滑斜面的推力作用下，沿斜面做匀速直线运动，A的质量是B的质量的2倍，A．B间轻弹簧的劲度系数为k，弹簧的压缩量为x，推力F的大小为（　　）A． B． C． D．
参考答案与试题解析1．【答案】C【解析】【详解】AB．设A．B对C的支持力大小分别为NA．NB，汽车的加速度大小为a。在竖直方向上根据平衡条件可得   ①在水平方向根据牛顿第二定律有   ②联立①②解得   ③   ④根据③④式可知从a=0到a≠0时，NA减小，NB增大，故AB错误；CD．根据③④式可知，当加速度a=g时根据牛顿第三定律可知此时C对A的压力为零，对B的压力大小为，故C正确，D错误。故选C。2．【答案】A【解析】【详解】香皂盒的加速度纸板加速度 对香皂盒 对纸板 纸板抽出后香皂盒运动的距离 a3=a1由题意知a1t1=a3t2l=x1+x2解得F=142N故选A。3．【答案】C【解析】【分析】根据匀变速直线运动的推论分析木块是否做匀加速直线运动根据加速度的变化，结合判断图象的变化 A．若，则木块先后经过．．位置时的时间间隔相同，所以在这段时间内木块做匀速直线运动，故A错误；B．若，则表明木块一定做匀速直线运动，故B错误；C．只增大木板倾斜的角度，根据牛顿第二定律知加速度增大，由可以看出增大，则增大，即相等的时间，位移增大，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的①，故C正确；D．根据牛顿第二定律有可知加速度与质量无关，则图线为②，故D错误。故选C。【点评】解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，掌握牛顿第二定律的应用。4．【答案】C【解析】A．时间内水平推力小于最大静摩擦力，物体处于静止状态，故A错误；BC．时间内，推力大于最大静摩擦力，物体加速运动，速度一直增大，时刻物体的速度最大，故B错误，C正确；D．时刻后，推力小于最大静摩擦力，先做减速运动，故D错误。故选C。5．【答案】D【解析】A．由于物体的运动状态不确定，所以物体对悬线的拉力不一定等于物体所受的重力，则A错误；B．由于物体的运动状态不确定，所以物体对水平支持面的压力不一定等于物体的重力，则B错误；C．重力可以由弹簧秤测出，但是由于物体的运动状态不确定，则弹簧秤的示数不一定等于重力的大小，所以C错误；D．站在匀速运动的电梯中的人，由平衡条件可得，受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡，所以D正确；故选D。6．【答案】B【解析】AC．上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有f+mg=ma解得由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有mg-f=ma′解得由于速度变大，阻力变大，故加速度变小，故在下降过程中速度并不是均匀增加，即上升和下降过程，加速度一直在减小，故AC错误；B．速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，如图所示：从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故B正确；D．与C项同理，下降过程（在匀速之前的）图线与时间轴围成的面积大于匀变速时图线与时间轴围成的面积，则平均速度大于，故D错误。故选B。7．【答案】A【解析】【详解】由题中图像可知滑雪爱好者在斜面和水平面上运动的加速度之比为设滑雪爱好者与滑雪板的总质量为m，滑雪板与斜面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得又解得故A正确，BCD错误。故选A。8．【答案】C【解析】将螺线管等效看作是高为h，长度为l的斜面，则小球在螺线管上运动时的加速度大小为设小球在进行第n次圆周运动时的初．末速度大小分别为v1．v2，根据运动学规律有解得小球第n次圆周运动所用的时间为故选C。【点睛】此题的一个难点在于是否能将螺线管等效看作是斜面来处理，另外要注意的是每一匝螺线管展开后对应斜面的长度并非2πR，而是，其中θ是等效斜面的倾角。9．【答案】D【解析】【详解】隔离对B分析，当A．B间摩擦力达到最静摩擦力时，A．B发生相对滑动，则再对整体分析，此时知当拉力达到48N时，A．B发生相对滑动，可知两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，对A分析可知，B对A的摩擦力水平向左，则A对B的静摩擦力方向水平向右，故D正确，ABC错误。故选D。10．【答案】C【解析】【分析】设轨道与竖直线AB的夹角为θ，根据牛顿第二定律可得加速度a，根据运动学公式可求解时间t和到达底端的速度v表达式，即可讨论各选项．【详解】A．设轨道与竖直线AB的夹角为θ，则根据牛顿第二定律可得加速度a=gcosθ，可知质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，加速度越小，选项A错误；BD．设AB=L，则倾斜轨道的长度为Lcosθ，根据Lcosθ=at2，解得，则沿各轨道下滑的时间相等，选项BD错误；C．滑到底端的速度，可知轨道与AB夹角越小(AB除外)，滑到底端时速率越大，选项C正确；故选C.11．【答案】C【解析】当细绳未剪断时，细绳拉力为T，弹簧弹力为F，对小球A有对B球有当细绳剪断瞬间，细绳拉力消失，弹簧弹力不变，对A球，由牛顿第二定律可得可得A球加速度aA=gB球受力不变，仍处于平衡状态aB=0故选C。12．【答案】B【解析】【详解】A．由图丙可得，在2~4s内小球的加速度大小为A不符合题意；B．在0~2s内小球做匀速直线运动时，重力沿杆向下的分力等于5N，在2~4s内由牛顿第二定律有解得B符合题意；C．设杆与水平面的夹角为，则有解得C不符合题意；D．由速度时间图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示位移，即0~4s内小球的位移为5m，D不符合题意。故选B。13．【答案】D【解析】对弹簧与物块组成的系统，设木箱上表面对系统的弹力为F1，下表面对系统的弹力为F2，平衡时，根据平衡条件F1+mg=F2当竖直向上发射时，对系统，根据牛顿第二定律F2-F1-mg=ma对物块，因为弹簧弹力不可能变的更大，由T- F1-mg=ma因为a大于0，则F1不可能增大。综上，则可能F1减小，F2不变即上表面传感器读数减小，下表面传感器读数不变。故选D。14．【答案】A【解析】A物体的加速度由B对A的摩擦力提供，当摩擦力达到最大静摩擦的时候，A．B发生相对滑动，A物体的最大静摩擦力为则发生相对滑动时，A的加速度为将A．B看成一个整体，由牛顿第二定律得代入数据解得故A正确，BCD错误。故选A。15．【答案】D【解析】【详解】物体上升过程中合外力：mg+f，下降过程中合外力：mg-f，上升最后一秒可以看成反向的匀加速直线运动，因为，所以x1＞x2，？v1＞？v2A．x1＞x2，？v1＜？v2 ，与结论不相符，选项A错误；B．x1＜x2，？v1＞？v2，与结论不相符，选项B错误；C． x1＜x2，？v1＜？v2 ，与结论不相符，选项C错误；D．x1＞x2，？v1＞？v2，与结论相符，选项D正确；故选D.16．【答案】B【解析】AB．若A．B一起向前做匀减速直线运动，则A．B具有向左的加速度，A的加速度由B给A向左的摩擦力提供，故A对B摩擦力方向向右，A错误，B正确；C．若A．B一起向前做匀加速直线运动，则A．B具有向右的加速度，A的加速度由B给A向右的摩擦力提供，C错误；D．若A．B一起向前做匀速直线运动，A物体只受重力和支持力两个力作用，D错误；故选B。17．【答案】A【解析】【分析】以物块P为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律得出F与物块P的位移x的关系式，再选择图象。 设物块P的质量为m，加速度为，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力对物块P，由牛顿第二定律得由以上式子联立可得可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当时，有故A正确，BCD错误。故选A。【点评】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式，再选择图象，这是常用的思路，要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等。18．【答案】B【解析】设B的质量是m，A的质量是2m，则以A．B整体为研究对象，沿斜面方向上根据平衡条件有单独对B研究，沿斜面方向上根据平衡条件所以有故选B。