高一物理第四章牛顿运动定律测试题

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D．不论超重、失重，物体的重力不变
答案：　D
2.

(2011•西安高一检测)如右图球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是(　　)
A．A物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B．A物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C．A物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D．A物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下
解析：　球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C正确．
答案：　C
3．一根细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为 G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过(　　)
A．45°　　　　　　　　 B．60°
C．120°   D．135°
解析：　由于细绳是对称分开的，因而两绳的拉力相等，为保证物体静止不动，两绳拉力的合力大小等于G，随着两绳夹角的增大，两绳中的拉力增大，当两绳的夹角为120°时，绳中拉力刚好等于G.故C正确，A、B、D错误．
答案：　C
4．某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20 N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是(　　)

A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态
B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态
C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
解析：　由图可知在0～t1、t2～t3及t4之后，传感器所受压力大小等于物块的重力大小；t1～t2时间段内，传感器所受压力大小大于物块重力，处于超重状态，加速度向上；t3～t4时间段内，压力小于物块重力，处于失重状态，加速度向下．综上所述选项B、C正确．
答案：　BC
5．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为6 m/s，运动28 m后速度增加到8 m/s，则(　　)
A．这段运动所用时间是4 s
B．这段运动的加速度是3.5 m/s2
C．自开始计时起，两秒末的速度是7 m/s
D．从开始计时起，经过14 m处的速度是52 m/s
解析：　由v2－v20＝2ax得a＝v2－v202x＝82－622×28 m/s2＝0.5 m/s2.再由v＝v0＋at得运动时间t＝v－v0a＝8－60.5 s＝4 s ，故A对，B错．两秒末速度v2＝v0＋at2＝6 m/s＋0.5×2 m/s＝7 m/s，C对．经14 m处速度为v′，则v′2－v20＝2ax′，得v′＝62＋2×0.5×14 m/s＝52 m/s，即D亦对．
答案：　ACD
6.

如右图所示，5个质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相 同，当用力F推第一块使它们共同加速运动时，下列说法中不正确的是(　　)
A．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变小
B．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变大
C．第2块与第3块木块之间弹力大小为0.6F
D．第3块与第4块木块之间弹力大小为0.6F
解析：　取整体为研究对象，由牛顿第二定律得F－5μmg＝5ma.再选取1、2两块为研究对象，由牛顿第二定律得F－2μmg－FN＝2ma.两式联立得FN＝0.6F.进一步分析可得从左向右，木块间的相互作用力是依次变小的．
答案：　AD
7．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 (　　)

解析：　由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系，对物体进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确．
答案：　D
8.

如右图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断(　　)
①若地面光滑，则小车可能受三个力作用
②若地面粗糙，则小车可能受三个力作用
③若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用
④若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用
A．①②③   B．②③
C．①③④   D．②③④
解析：　

若小车匀速运动，则小车受合力为零；若小车做变速运动，则小车受合力不为零．作出如图所示的受力分析图．
①若地面光滑，则图中Ff不存在；
②若地面粗糙，存在FN必存在Ff，反之存在Ff必存在FN；
③做匀速运动时受力分析即为右图所示：
④若地面光滑，受三个力；若地面粗糙，受四个力．
综上所述，选项C正确．
答案：　C
9.

如右图所示是某物体运动全过程的速度—时间图象．以a1和a2表示物体在加速过程和减速过程中的加速度，以x表示物体运动的总位移，则x、a1和a2的值为(　　)
A．30 m,1.5 m/s2，－1 m/s2
B．60 m,3 m/s2，－2 m/s2
C．15 m,0.75 m/s2，－0.5 m/s2
D．100 m,5 m/s2，－3 m/s2
解析：　总位移x＝10×62 m＝30 m．加速时
a1＝ΔvΔt＝6－04－0 m/s2＝1.5 m/s2，减速时a2＝Δv′Δt′＝0－610－4 m/s2＝－1 m/s2.
答案：　A
10．BRT是“快速公交”的英文简称，现在我国一些城市已经陆续开通，其中BRT专车车身长将采用12米和18米相结合的方式，是现有公交车长度的2～3倍．现有一辆BRT公交车车长18米，可以看做是由两节完全相同的车厢组成．现假设BRT公交车其首段从站台的A点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动，站在站台上A点一侧的观察者，测得第一节车厢全部通过A点所需要的时间为t1，那么第二节车厢全部通过A点需要的时间是(　　)
A.22t1  B．(2－1)t1
C．(3－1)t1  D．(3－2)t1
解析：　以公交车为参考系，等效为观察者从A点反方向做匀加速直线运动，设每节车厢长为L，观察者通过第一节车厢的过程有L＝12at21，通过前两节车厢的过程有2L＝12at2，那么通过第二节车厢所需时间为t2＝t－t1，以上各式联立可得t2＝(2－1)t1，B正确．
答案：　B
二、非选择题
11.

如右图所示，一长木板斜搁在高度一定的平台和水平地面上，其顶端与平台相平，末端置于地面的P处，并与地面平滑连接．将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速释放，沿木板下滑，接着在地面上滑动，最终停在Q处．滑块和木板及地面之间的动摩擦因数相同．现将木板截 短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地面上，再次将滑块自木板顶端无初速释放，设滑块在木板和地面接触处下滑过渡，则滑块最终将停在何处？
解析：　设平台离地面的高度为h，木板与地面的夹角为α，AP＝x，PQ＝x′，利用牛顿第二定律及运动学公式得：v2＝2gsin α－μgcos αhsin α＝2(hg－μgx)，在水平地面上，v2＝2μgx′，即2(hg－μgx)＝2μgx′，得x＋x′＝hμ，即x＋x′是确定值，与木板的长度无关，滑块最 终将停在Q处．
答案：　滑块最终将停在Q处．
12．如图(a)所示，质量为M＝10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC＝45°.在A端固定一个质量为m＝2 kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1＝84 N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．(取g＝10 m/s2)
有位同学是这样解的——
小球受到重力及杆的作用F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图(b)所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F2＝2mg＝2×2×10 N＝202 N.
你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．

解析：　解答不正确．
杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度a来决定．并随着加速度a的变化而变化．
由牛顿第二定律，对整体有
F1－μ(M＋m)g＝(M＋m)a
解得a＝F1－μM＋mgM＋m
＝84－0.5×10＋2×1010＋2 m/s
＝2 m/s2
对小球有
F2＝mg2＋ma2
＝2×102＋2×22 N
＝426 N＝20.4 N
轻杆对小球的作用力F2与水平方向的夹角α＝arctan mgma＝arctan 5，斜向右上方．

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