高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用测试题

4.5牛顿运动定律的应用同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．一个斜面，其底边固定且水平，斜面倾角在0～90°内变化，一质量为1kg的物体以初速度自斜面底端沿斜面上滑，滑到最高点时的位移随角变化的规律如图所示，则时，物体上滑位移是（　　）（取）

A． B．

C． D．

2．如图所示，将一小钢球用细线悬挂在汽车的顶部，汽车在运动过程中，钢球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g，由此可求出（　　）

A．摆线的拉力大小 B．汽车的速率 C．汽车的运动方向 D．汽车的加速度大小

3．一列火车由车头和9节相同车箱组成．当该列火车在铁路上加速行驶时，正中间的一节车箱的前端受到的拉力为，后端受到的拉力为，则与之比为　　

A．2：3 B．3：2 C．4：5 D．5：4

4．如图甲所示，运动员和雪橇总质量为60kg，沿倾角θ=37°的斜坡向下滑动。测得雪橇运动的v -t图像如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4，15)，CD是曲线的渐近线。若空气阻力与速度成正比,g取10 m/s2，根据以上信息，无法求出下列哪些物理量（　　）

A．空气阻力系数

B．雪橇与斜坡间的动摩擦因数

C．雪橇在斜坡上下滑的最大速度

D．雪橇达到最大速度时所用的时间

5．质量为的物块水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的图象如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法不正确的是（）（　　）

A．物块与传送带间的动摩擦因数为

B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为

C．物块与传送带的相对位移大小为，相对路程为

D．时，物快运动到最右端

6．2017年暑假，小明到黄山旅游，乘观光车看西海大峡谷.如图所示，假设该缆车沿着某段坡度为30°的滑道以加速度保持竖直状态上行，在缆车中与滑道平行的斜面上放一个相对斜面静止的质量为的物块，取，则(     )

A．物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下

B．物块受到的摩擦力大小为6N

C．物块受到的摩擦力大小为1N

D．物块受到斜面的支持力大小为5N

7．如图所示，质量为的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用向右滑行，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（   ）

A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

C．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动

D．当时，木板发生运动

8．如图所示，木块A放在水平长木板B的左端，A、B间动摩擦因数为μ.现用恒力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在水平地面上，木块A到达B右端时的动能为Ek1；第二次将B放在光滑的水平地面，木块A到达B右端时的动能为Ek2，以下判断正确的是

A．Ek1<Ek2 B．Ek1=Ek2 C．Ek1>Ek2 D．无法确定

9．如图甲所示，物块静止在水平面上，从时刻给物块施加水平向右拉力，拉力大小满足关系式（N），所得加速度a与F的关系如图乙所示，g取10m/s2。下列说法中正确的是（　　）

A．物块与水平面间的动摩擦因数为0.2

B．物块的质量为2kg

C．t=1s时物块开始运动

D．t=2s时物块的速度为8m/s

10．质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1、F2随时间的变化规律如图所示，力的方向始终在一条直线上且方向相反．已知t=0时质点的速度为零．在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速率最大？

A．t1 B．t2 C．t3 D．t4

11．如图所示，两个足够长的斜面均固定在水平地面上，甲图中的斜面粗糙，乙图中的斜面光滑。用同种材料制成的A、两物体同时由静止开始沿斜面下滑。甲图中A、两物体间用平行于斜面的轻质细绳相连，乙图中A、两物体相对静止沿斜面下滑。关于A、两物体的下滑过程，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图中A物体很快会撞上物体

B．甲图中A物体与物体的间距保持不变

C．乙图中物体对A物体的作用力方向为竖直向上

D．乙图中物体对A物体的弹力等于A物体所受的重力

12．如图所示A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B之间的动摩擦因数μ2=0.2．已知物体A的质量m=2kg，物体B的质量M=3kg，重力加速度g取10m/s2．现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A．20N B．15N C．10N D．5N

13．如图所示，物体A的上、下表面均与斜面平行，A与C之间的动摩擦因数为，A与B间的动摩擦因数为，且有；若将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，若将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，则（　　）

A．物体A下滑的加速度变大 B．物块A、B间摩擦力大小为0

C．物块A、B间摩擦力大小为 D．物块A、B间摩擦力大小为

14．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面，一质量为m的物块从斜面上由静止下滑．下面给出的物块在下滑过程中对斜面压力大小FN的四个表达式中，只有一个是正确的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，合理的表达式应为( )

A． B．

C． D．

15．从地面上以初速v0度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大于

C．小球抛出瞬间的加速度最大，到达最高点的加速度最小

D．小球抛出瞬间的加速度大小为

二、填空题（共4题）

16．如图，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的摩擦系数为μ．在已知水平推力F的作用下，A、B作加速运动．A对B的作用力为N=_____．

17．一物体质量为m，受到F1、F2、F3三个共点力作用而处于静止状态，当去掉F3后，则物体的加速度大小是___________，方向___________。

18．如图所示，水平地面上一质量m=4kg的物体，在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动，此时物体所受合外力F=________N：若仅将拉力增大为F2=30N，则物体所受摩擦力的大小f=________N，物体运动的加速度大小a=________．

19．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

（1）实验时，可以不要进行的操作是______。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______2（结果保留两位有效数字）。

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的如上图丙图象是一条直线，由图线与横坐标的夹角，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，传送带与地面倾角=37，从A到B长度为16m，传送带以10 m/s的速度转动，在传送带上端A处由静止放一个质量为2kg的小煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2)，则当皮带轮处于下列情况时：

（1）皮带顺时针转动时，求煤块从A运动到B所用时间；

（2）皮带逆时针转动时，求煤块到达B点时的速度大小；

（3）皮带逆时针转动时，煤块在传送带上留下的痕迹长度．

21．“春播乐开怀，无人机来帮忙”，一架携药总质量的无人机即将在田间执行喷洒药剂任务，无人机悬停在距一块试验田的高空，时刻，它以加速度大小竖直向下匀加速运动后，立即以加速度大小向下匀减速至零，重新悬停，然后水平飞行喷洒药剂。取重力加速度，求：

(1)无人机向下匀减速运动时空气对无人机的作用力大小；

(2)无人机重新悬停时距试验田的高度；

(3)若无人机在高度处悬停时动力系统发生故障，失去竖直升力的时间为，无人机下降过程中空气阻力恒为20N，要使其不落地，则恢复动力后提供竖直升力的最小值。

22．在水平面上有一质量为，长度为的长木板，它与地面之间的动摩擦因数为，左端有一质量为的小物块，小物块与木板之间的动摩擦因数，距离长木板右端处有一点，在小物块上加一水平恒力，重力加速度取，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）力多大时，能让小物块刚好相对木板滑动；

（2）力多大时，可使木板右端到达点之后，小物块从长木板右端滑落？

23．质量物体放在光滑的水平面上，对该物体加上水平向右的两个变力，如图实线所示．求该物体在3秒内的任一时刻的加速度大小．

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．D

5．C

6．B

7．C

8．A

9．A

10．B

11．B

12．B

13．C

14．C

15．D

16．

17．          与F3相反

18．     0     10     5

19．     A E     1.3    

20．（1）4s；（2）12m/s；（3）5m

21．(1)；(2)；(3)

22．（1）；（2）

23．3m/s2