《高一物理培優(yōu)人教版必修1 第4章《牛頓運動定律》章末綜合檢測》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高一物理培優(yōu)人教版必修1 第4章《牛頓運動定律》章末綜合檢測（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

111 (時間：90分鐘，滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 1．(2011年冀州高一檢測)在近代社會，各國之間的經(jīng)濟貿(mào)易、政治往來以及科學文化的溝通非常頻繁，對度量衡單位統(tǒng)一的呼聲越來越高，于是出現(xiàn)了國際單位制．在下列所給單位中，用國際單位制中基本單位表示加速度的單位的是(　　) A．cm/s2　　　　　　　 B．m/s2 C．N/kg D．N/m 答案：B 2．(2011年運城高一檢測)下列有關慣性大小的敘述中，正確的是(　　) A．物體跟接觸面間的摩擦力越大，其慣性就越大 B．物體所受的合力越大，其慣性就越大 C．物體的質(zhì)量越大，其慣性就越大 D．物體的速度越大，其慣性就越大 解析：選C.慣性大小只與質(zhì)量有關，與物體的受力情況、速度大小無關，故C正確． 3．(2011年石家莊高一檢測)下列說法中正確的是(　　) A．放在水平桌面上靜止的物體，其重力與對桌面的壓力大小相等，是一對平衡力 B．人向前走，是因為地面對人腳的作用力大于腳對地面的作用力 C．雞蛋掉在地上破了，而地面未損壞，說明地面對雞蛋的作用力大于雞蛋對地面的作用力 D．跳高運動員能從地面上跳起，是由于起跳過程中地面給運動員的支持力大于運動員所受的重力 答案：D 4．如圖4－7所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在籃中的輕彈簧托住，當懸掛的細繩燒斷的瞬間，吊籃P與Q的加速度大小是(　　) 圖4－7 A．a(chǎn)P＝aQ＝g　　　 B．a(chǎn)P＝2g　aQ＝g C．a(chǎn)P＝2g　aQ＝0 D．a(chǎn)P＝g　aQ＝2g 解析：選C.繩斷瞬間，彈簧彈力未變，Q受力未變，故a＝0，故只有C對． 5．如圖4－8所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為(　　) 圖4－8 A．(M＋m)g B．(M＋m)g－F C．(M＋m)g＋Fsinθ D．(M＋m)g－Fsinθ 解析：選D.勻速上滑的小物塊和靜止的楔形物塊都處于平衡狀態(tài)，可將二者看作一個處于平衡狀態(tài)的整體．由豎直方向上受力平衡可得(M＋m)g＝FN＋Fsinθ，因此，地面對楔形物塊的支持力FN＝(M＋m)g－Fsinθ，D選項正確． 6．(2011年哈爾濱質(zhì)檢)如圖4－9所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起，當框架對地面壓力為零的瞬間，小球的加速度大小為(　　) 圖4－9 A．g　　　　　　　　 B.g C．0 D.g 解析：選D.以整體為研究對象，所受合外力為(M＋m)g，根據(jù)牛頓第二定律：(M＋m)g＝Ma′＋ma 因M始終沒有運動，所以a′＝0，故a＝g，所以D對． 7. 如圖4－10所示，A為電磁鐵，C為膠木托盤，C上放一質(zhì)量為M的鐵片B，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為m，整個裝置用輕繩懸掛于O點．當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小(　　) 圖4－10 A．F＝mg B．mg＜F＜(M＋m)g C．F＝(M＋m)g D．F＞(M＋m)g 解析：選D.當電磁鐵A沒有通電時，整個裝置處于靜止狀態(tài)，輕繩對裝置向上的拉力等于(M＋m)g.當電磁鐵A通電后，由于磁鐵的吸引作用，使鐵片B加速上升． 對B而言，設A對B的引力為FT，由牛頓第二定律可知FT＞Mg.由牛頓第三定律可知B對A向下的引力FT′＝FT＞Mg.取A和C的整體為研究對象，由平衡條件可得F＝mg＋FT′，故F＞(M＋m)g.正確選項為D. 8．(2011年東北師大附中高一檢測)如圖4－11所示，細線的一端固定于傾角為45的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球．當細線對小球的拉力剛好等于零時，水平向右的加速度a的大小為(g為重力加速度)(　　) 圖4－11 A．g B．2g C.g D.g 解析：選A.細線對小球的拉力剛好等于零，說明小球只受重力和斜面的支持力兩個力，且隨A一起向右以a做加速運動，小球受力如圖所示，故小球的合力F＝mg. 加速度a＝＝g，A對． 9．如圖4－12所示，兩個質(zhì)量相同的物體A、B緊靠在光滑的水平面上，它們分別受到F1和F2兩力的作用．已知F1>F2，則A、B之間的相互作用力的大小為(　　) 圖4－12 A．F1 B．F2 C．(F1＋F2)/2 D．(F1－F2)/2 解析：選C.本題中對整體而言，有a＝，隔離A物體分析可得a＝，F(xiàn)即A、B兩物體間作用力的大小．由以上兩式可得F＝，即C正確． 10．(2011年廣州高一檢測)將物體豎直上拋，假設運動過程中空氣阻力不變，其速度—時間圖象如圖4－13所示，則物體所受的重力和空氣阻力之比為(　　) 圖4－13 A．1∶10 B．10∶1 C．9∶1 D．8∶1 解析：選B.上升、下降過程中加速度大小分別為： a上＝11 m/s2，a下＝9 m/s2， 由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得： mg/Ff＝10∶1，B正確． 二、實驗題(本題共2小題，每小題8分，共16分．按題目要求作答) 11．在“研究牛頓第二定律”的實驗中，某同學選用的實驗裝置如圖4－14所示： 圖4－14 (1)在水平實驗桌上放置一端有定滑輪的長木板，將不帶定滑輪的一端適當墊起的目的是____________________________________． (2)請指出這個同學實驗裝置中的三處錯誤： A．________________________________________________________________________. B．________________________________________________________________________. C．________________________________________________________________________. 答案：(1)平衡摩擦力或重力沿木板向下的分力與摩擦力平衡 (2)A.小車沒有緊靠打點計時器，拉小車的細線與木板不平行 B．滑輪沒有伸出桌邊沿，致使懸線碰桌邊沿 C．打點計時器工作電源錯接為直流電源 12．在探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中，采用如圖4－15所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出． 圖4－15 (1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力． (2)一組同學在做加速度與質(zhì)量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關系，應該做a與________的圖象． 圖4－16 (3)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－圖線如圖4－16所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？________________________________________________________________________ 解析：(1)只有M與m滿足M?m才能使繩對小車的拉力近似等于盤及盤中砝碼的重力． (2)由于a∝，所以a－圖象應是一條過原點的直線，所以數(shù)據(jù)處理時，常作出a與的圖象． (3)兩小車及車上的砝碼的總質(zhì)量相等時，由圖象知乙的加速度大，故乙的拉力F大(或乙中盤及盤中砝碼的質(zhì)量大)． 答案：見解析 三、計算題(本題共4小題，共44分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 13．(8分)一個氫氣球，質(zhì)量為200 kg，系一根繩子使它靜止不動，且繩子豎直，如圖4－17所示．當割斷繩子后，氣球以2 m/s2的加速度勻加速上升，求割斷繩子前繩子的拉力為多大？ 圖4－17 解析：以氣球為研究對象，繩斷前，氣球靜止，故所受重力G、空氣浮力F1、繩的拉力F2三力平衡： 即G＋F2＝F1① 繩斷后，氣球在空氣浮力F1和重力G的作用下勻加速上升，由牛頓第二定律得： F1－G＝ma② 已知a＝2 m/s2 所以F1＝G＋ma＝2400 N， F2＝F1－G＝400 N. 答案：400 N 14．(10分)用力F提拉用細繩連在一起的A、B兩物體，以5 m/s2的加速度勻加速豎直上升如圖4－18所示，已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg和2 kg，繩子所能承受的最大拉力是35 N，(g＝10 m/s2)求： 圖4－18 (1)力F的大小是多少？ (2)為使繩不被拉斷，加速上升的最大加速度為多少？ 解析：(1)整體法求F 由牛頓第二定律得： F－(mA＋mB)g ＝(mA＋mB)a ∴F＝(mA＋mB)(g＋a)＝(1＋2)(10＋5) N＝45 N. (2)繩恰好不被拉斷時，繩對B的拉力為F′＝35 N，此時加速度最大 對B由牛頓第二定律得： F′－mBg＝mam ∴am＝＝ m/s2＝7.5 m/s2. 答案：(1)45 N　(2)7.5 m/s2 15．(12分)如圖4－19所示，一質(zhì)量為5 kg的滑塊在F＝15 N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運動．若滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)是0.2，g取10 m/s2，問： 圖4－19 (1)滑塊運動的加速度大小； (2)如果力F作用8 s后撤去，則撤去F后滑塊還能滑行的距離． 解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)－Ff＝ma1 得a1＝＝ ＝ m/s2＝1 m/s2. (2)撤去F后，滑塊在摩擦力作用下做勻減速直線運動． 撤去F后，a2＝＝＝μg＝0.210 m/s2＝2 m/s2 撤去F時刻，v＝a1t＝18 m/s＝8 m/s 由v2－v＝2ax，可得 x2＝＝ m＝16 m. 答案：(1)1 m/s2　(2)16 m 16．(14分)如圖4－20所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，對物體施加一個與水平方向成θ角的力F，試求： 圖4－20 (1)物體在水平面上運動時力F的值的范圍． (2)力F取什么值，物體在水平面上運動的加速度最大？ (3)物體在水平面上運動所獲得的最大加速度的數(shù)值． 解析：物體在水平面上運動，F(xiàn)的值中隱蔽著臨界問題，用極限法將物理現(xiàn)象推向極端，當F有最小值時，物體恰在水平面上做勻速直線運動，此時物體的受力如圖甲所示，由圖得：F1cosθ＝μFN，F(xiàn)1sinθ＋FN＝mg. 解得：F1＝ 甲　　　　　　　乙 當F有最大值時物體即將離開地面，此時地面對物體的支持力為零，物體的受力如圖乙所示，由圖得： F2cosθ＝mamax，F(xiàn)2sinθ＝mg 解得：F2＝，amax＝gcotθ 則物體在水平面上運動時F的值應滿足 ≤F≤. 答案：(1)≤F≤　(2)　(3)gcotθ 111