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1、第三章 牛頓運動定律 單元測試
一.選擇題(本大題共11小題;每小題6分,共66 分。每小題至少有一個正確答案)
1、火車在長直的水平軌道上勻速行駛,門窗關(guān)閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回原處,這是因為( )(不計空氣阻力)
A、人跳起后會受到一個向前的沖力,使人隨火車一起向前運動;
B、人跳起的瞬間,車廂地板給他一個向前的力,使人隨火車一起向前運動;
C、人跳起后車?yán)^續(xù)前進,所以人落下后必然偏后些,只是距離很小而已;
D、人跳起后直至落地,在水平方向上人和車具有相同的速度
2.關(guān)于牛頓第二定律,正確的說法是( )
A.物體的質(zhì)量跟合力成正
2、比,跟加速度成反比
B.加速度的方向一定與合力的方向一致
C.加速度跟合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比
D. 由于加速度跟合力成正比,整塊磚的重力加速度一定是半塊磚重力加速度的2倍
3.物體在幾個力的作用下保持靜止,現(xiàn)只有一個力逐漸減小到零又逐漸增大到原值,則在力變化的整個過程中,下列說法正確的是( )
A、物體的速度大小由零逐漸增大到某一值后,又逐漸減小到零
B、物體的速度大小由零逐漸增大到某一值
C、物體的加速度大小由零逐漸增大到某一值后,又逐漸減小到零
D、物體的加速度大小由零逐漸增大到某一值
4.下述有關(guān)力學(xué)單位制的說法中正確
3、的是( )
A.牛頓是力學(xué)單位制中的一個基本單位
B.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長度、質(zhì)量和速度
C.力學(xué)單位制中,選為基本單位的有kg、m、s
D.米每二次方秒是力學(xué)單位制中的一個導(dǎo)出單位
5.物體A、B靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA和mB,與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA和μB。用水平拉力F分別拉物體A和B,測得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖A、B圖線所示,則( )
A.μA=μB,mA<mB B.μA>μB,mA=mB
C.μA=μB,mA>mB D.μA<μB,mA=mB
4、
6. 跳高運動員從地面上起跳的瞬間,下列說法中正確的是( )
A.運動員對地面的壓力大于運動員受到的重力
?。拢孛鎸\動員的支持力大于運動員受到的重力
?。茫孛鎸\動員的支持力大于運動員對地面的壓力
D.運動員對地面的壓力大小等于運動員受到的重力
7.在升降機內(nèi),一個人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)增加了 20%,于是他做出了下列判斷( )
(1)升降機以0.2g的加速度加速下降 (2)升降機以0.2g的加速度減速下降
(3)升降機以0.2g的加速度加速上升 (4)升降機以0.2g的加速度減速上升
A
5、.只有(1)和(2)正確 B. 只有(2)和(3)正確
C. 只有(3)和(4)正確 D. 全錯
8.兩個物體A、B的質(zhì)量關(guān)系是mA>mB,讓它們從同一高度同時開始下落,運動過程中它們受到的阻力大小相等,則( )
A.物體的加速度aA>aB,同時到達地面
B. 物體的加速度aA>aB,A先到達地面
C.物體的加速度aA=aB,同時到達地面
D. 物體的加速度aA<aB,B先到達地面
9.自動電梯與地面的夾角為370,當(dāng)電梯沿這個方向向上作勻加速直線運動時,放在電梯平臺上的箱子對平臺的壓力是其重力的1
6、.25倍,則箱子與地面的靜摩擦力是其所受重力大小的( )倍。
A.
B.
C.
D.
10.質(zhì)量為m的木塊A置于傾角為θ的固定斜面上,它與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,一與斜面平行的力F作用在木塊A上,在力F的推動下,木塊A沿斜面由靜止以恒定的加速度a向上滑動,則F的大小為( )
A.
B.
C.
D.
11.圖甲是用來探究加速度和力之間關(guān)系的實驗裝置示意圖,圖乙是其俯視圖。兩個質(zhì)量相等的小車,放在水平桌面上,前端各系一條細(xì)繩,繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤里可放砝碼。兩個小車通過細(xì)線用夾子固定,打開夾子,小盤和砝碼牽引小車運動,
7、合上夾子,兩小車同時停止。實驗中可以通過在小盤中增減砝碼來改變小車所受的拉力。為了探究加速度大小和力大小之間的關(guān)系,下列做法中正確的是( )
A.使小盤和砝碼的總質(zhì)量盡可能與小車質(zhì)量相等
B.用刻度尺測量兩小車通過的位移,通過比較位移來得知加速度大小與力大小之間的關(guān)系
C.在兩小盤內(nèi)及兩小車內(nèi)分別放置相同質(zhì)量的砝碼進行實驗
D.在兩小盤內(nèi)放置不同質(zhì)量的砝碼,在兩小車內(nèi)放置相同質(zhì)量的砝碼進行實驗
二.填空題(共12分,每小題4分) (g取10m/s2)
12.物體從傾角為θ的斜面勻加速下滑,物體與斜面間動摩擦因數(shù)為μ,則下滑的加速度
8、大小為____________。
13.如圖,A緊靠墻壁,現(xiàn)用力F壓物體B,使A、B、彈簧靜止于光滑水平面上,A、B質(zhì)量分別為m1和m2。突然撤去B上作用力F,則此瞬間,A、B的加速度大小各為____________、____________。
14、如圖所示,在光滑的水平地面上,水平外力F拉動小車和木塊一起做加速度運動,小車質(zhì)量為M,木塊質(zhì)量為m,則木塊和小車間的摩擦力大小為____________
三.計算題(20分,g取10m/s2)
15.(10分)風(fēng)洞實驗室中可以產(chǎn)生水
9、平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力,現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室,小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。
?。?)當(dāng)桿在水平方向上固定時,調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在桿上做勻速運動,這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。
?。?)保持風(fēng)力不變,使桿與水平方向間夾角為370并固定,則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
16.(12分)在水平地面上靜止放置一個質(zhì)量為2kg的木箱,木箱與地面間的摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)用一個大小為20N,與水平方向成37° 斜向上的拉力拉動木箱前
10、進,經(jīng)過3s后撤去拉力,求木箱運動了多少距離? (g取10m/s2)
答案與解析
一.選擇題(本大題共11小題;每小題6分,共66 分。每小題至少有一個正確答案)
1、D
解析:由于慣性,跳起后物體在水平方向具有和火車相同的速度,所以仍然落回遠(yuǎn)處。
2.BC
解析:由牛頓第二定律的內(nèi)容可以知道:物體的加速度一定與物體所受的合力成正比與物體的質(zhì)量成反比,且加速度的方向與合力的方向相同。
3.BC
解析:根據(jù)力的平衡可以知道:物體在N個力的作用下平衡,則其中N-1個力的合力一定與第N個力是等大反向的。當(dāng)其中的一個力
11、逐漸減小到零,可知道合力沿該力的反方向,且在逐漸的增大,所以加速度在逐漸的增大,且與物體速度的方向相同,所以物體在做加速度逐漸增大的加速運動,當(dāng)力從零又逐漸增大到原值時,合力仍然沿該力的反方向,且在逐漸的減小,所以加速度在逐漸的減小,但加速度的方向和物體速度的方向相同,所以物體仍然在做加速運動。
4.CD
5.D
解析:根據(jù)題意可知:物體的加速度,可以看出,其中斜率為截距為:,從圖像可以看出:,即:μA<μB,mA=mB
6.AB
解析:運動員可以跳起來是由于具有向上的加速度,即地面對他的支持力大于運動員所受到的重力,而根據(jù)牛頓第三定律:運動員對地面的壓力大小等于
12、地面對運動員的支持力,所以地面對運動員的支持力大于運動員受到得重力。
7.B
解析:磅秤的示數(shù)增加了20%,可以知道物體處于超重狀態(tài),即物體具有豎直向上的加速度,所以升降機可能以0.2g的加速度減速下降或者以0.2g的加速度加速上升。
8.B
解析:同一高度同時下落且有阻力,即物體的加速度因為mA>mB,所以,再由運動學(xué)的規(guī)律可以知道:,可以知道,所以,A先到達地面。
9.C
解析:以物體為研究對象,受力分析如圖:
將加速度進行分解如圖:
根據(jù)牛頓第二定律列方程可得:
13、
聯(lián)立以上兩式可以得到:
10.A
解析:對物體進行受力分析,建立直角坐標(biāo)系如圖所示:
根據(jù)牛頓第二定律列方程可得:
聯(lián)立以上兩式可以得到:
11.BC
解析:由運動學(xué)的規(guī)律可以知道:可得:時間相同的時候位移比等于加速度的比,所以我們可以通過比較兩個小車在相同時間內(nèi)的位移來比較兩個小車的加速度。
因為要探究的是力和加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系,所以,應(yīng)該控制質(zhì)量不變,即要保證兩個小車的質(zhì)量是相同的,通過改變下面小盤里鉤碼的質(zhì)量來達到改變外力的效果。
二.填空題(共12分,每小題4
14、分) (g取10m/s2)
12.
13.0;
解析:在撤去力F的瞬間,由于彈簧的形變需要一定的時間,所以彈簧的彈力還沒有來得及發(fā)生改變,因此A物體的受力情況不發(fā)生改變,所以其加速度為0,對于B物體來說,力F撤掉以后,其合力的大小應(yīng)該等于彈簧的彈力(大小為F),所以加速度為
14、
解析:小車和木塊具有相同的運動情況,所以其加速度為,再以木塊為研究對象可以知道:木塊只受小車給它的摩擦力的作用,所以其大小為:
三.計算題(20分,g取10m/s2)
15.解:
?。?)設(shè)小球所受的風(fēng)力為F,小球質(zhì)量為m
F=μmg
15、 ①
μ=F/mg=0.5mg/mg=0.5 ②
?。?)設(shè)桿對小球的支持力為N,摩擦力為f。
沿桿方向: Fcosθ+mgsinθ-f=ma ③
垂直于桿方向:N+Fsinθ=mgcosθ ?、?
f=μN ?、?
可解得: a=(Fcosθ+mgsinθ-f)/m=3g/4 ⑥
又 S=at2/2 ⑦
16.解:以物體為研究對象,受力分析如圖,建立正交的直角坐標(biāo)。
水平方向: F·cosθ-f=ma1 ?、?
豎直方向: N+f·sinθ-mg=0 ②
f=μN ③
聯(lián)立上述三式,并代入已知數(shù)據(jù),得:
則F停止作用時物體的速度為v=a1t1=21.6m/s
F停止作用后的加速度a2=-μg=-2m/s2
從F停止作用到物體停下來歷時為t2 ,由O-v=a2t2
得t2=-v/a2=-v/-μg=10.8s
從開始運動到停止運動共歷時t=t1+t2=3+10.8=13.8s
從開始運動到停止運動,物體的總位移為