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第四章 牛頓運動定律單元測試 一、選擇題 1． 下列關于作用力和反作用力的敘述正確的是 A．只有相互接觸的物體間才有作用力和反作用力 B．作用力和反作用力一定同時產(chǎn)生同時消失 C．作用力和反作用力可能是不同性質的力 D．只有物體處于靜止狀態(tài)時，作用力和反作用力才會大小相等 2． 根據(jù)牛頓運動定律，不考慮空氣阻力，以下選項中正確的是 A．人只有在靜止的車廂內，豎直向上高高跳起后，才會落在車廂的原來位置 B．人在沿直線勻速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方 C．人在沿直線加速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方 D．人在沿直線減速前進的車廂內，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點的后方 3． 放在光滑水平面上的物體，在水平方向的兩個平衡力作用下處于靜止狀態(tài)，若其中一個力逐漸減小到零后，又逐漸恢復到原值，則該物體的運動 A．速度先增大，后減小 B．速度一直增大，直到某個定值 C．加速度先增大，后減小到零 D．加速度一直增大到某個定值 4． 如圖所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20Ｎ、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質量為1kg的物塊。當小車在水平地面上做勻速直線運動時，兩彈簧秤的示數(shù)均為10Ｎ，當小車做勻加速直線運動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?Ｎ.這時小車運動的加速度大小是 A．2 m/s2 B．8 m/s2 C．6 m/s2 D．4 m/s2 5． 一個質量為50kg的人，站在豎直向上運動的升降機地板上，他看到升降機中掛著重物的彈簧秤示數(shù)為40N，已知重物質量為5kg，若g取10m/s2，這時人對升降機地板的壓力 A．大于500N B．小于500N C．等于500N D．都不對 6． 光滑水平面上，有一木塊以速度v向右運動，一根彈簧固定在墻上，如圖所示，木塊從與彈簧接觸直到彈簧被壓縮成最短的時間內木塊將做的運動是 A．勻減速運動 B．速度減小，加速度增大 C．速度減小，加速度減小 D．無法確定 7． 地面上有一個質量為M的重物，用力F向上提它，力F的變化將引起物體加速度的變化。已知物體的加速度a隨力F變化的函數(shù)圖象如圖所示，則 A．當F小于F時，物體的重力Mg大于作用力F B．當F= F時，作用力F與重力Mg大小相等 C．物體向上運動的加速度與作用力F成正比 D．a(chǎn)’的絕對值等于該地的重力加速度g的大小 8． 有一恒力F施與質量為m1的物體上，產(chǎn)生的加速度a1，施與質量為m2的物體上產(chǎn)生的加速度為a2，若此恒力F施與質量為（m1+m2）的物體上，產(chǎn)生的加速度應是： A．a(chǎn)1+a2 B．(a1+a2)/2 C． D．a(chǎn)1a2 / (a1+a2) 9． 物體由靜止開始以恒定的加速度a向東運動t秒后，加速度變?yōu)橄蛭?，大小不變，再?jīng)過t秒時，物體的運動情況是 A．物體位于出發(fā)點以東，速度為零 B．物體位于出發(fā)點以東，繼續(xù)向東運動 C．物體回到出發(fā)點，速度為零 D．物體回到出發(fā)點，運動方向向西 10．如圖所示，兩根輕橡皮條A和B在豎直方向上共同系住一小球，A和B都比原來伸長，A的彈力為B的彈力的２.５倍。若將B剪斷，則在剪斷的瞬間，小球的加速度大小為 A．g/3 B．2g/3 C．g D．5g/3 11．如右圖所示，一個木塊放在水平地面上，在水平恒力F作用下，以速度v勻速運動，下列關于摩擦力的說法中正確的是 A．木塊受到的滑動摩擦力的大小等于F B．地面受到的靜摩擦力的大小等于F C．若木塊以2v的速度勻速運動時，木塊受到的摩擦力大小等于2F D．若用2F的力作用在木塊上，木塊受到的摩擦力的大小為2F 12．下列說法中正確的是 A．磁懸浮列車運動得很快，我們說它的速度很大 B．某百米賽跑運動員起跑快，我們說他的加速度大 C．戰(zhàn)斗機拋掉副油箱后，變得很靈活，我們說它的慣性變大 D．馬拉松運動員完成賽程，又跑回原來出發(fā)的體育場，我們說他的位移很大 13．如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是 A．N＝m1g＋m2g－Fsinθ B．N＝m1g＋m2g－Fcosθ C．f＝Fcosθ D．f＝Fsinθ 14．跳傘運動員以5 m/s的速度豎直勻速降落，在離地面h＝10 m的地方掉了一顆扣子，跳傘員比扣子晚著陸的時間為(扣子受到的空氣阻力可忽略，g＝10 m/s2) A．2 s B. s C．1 s D．(2－) s 15．如下圖所示，一個重力G＝4N的物體放在傾角為30的光滑斜面上，斜面放在臺秤上，當燒斷細線后，物塊正在下滑的過程中與穩(wěn)定時比較，臺秤示數(shù) A．減小2N B．減小1N C．增大2N D．增大1N 16．如圖，質量都為m的箱子A和物體B，用輕質細繩跨過光滑的定滑輪相連，A置于傾角θ＝30的斜面上，處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)向A中緩慢加入沙子，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中，A所受的摩擦力 A．先增大后減少 B．先減少后增大 C．逐漸減小 D．逐漸增大 二、計算題 17．一個做豎直上拋運動的物體，當它經(jīng)過拋出點上方0.4m處時，速度是3m/s，當它經(jīng)過拋出點下方0.4m處時，速度是多少？(g＝10m/s2，不計空氣阻力) 18．水平傳送帶A、B以v＝2m/s的速度勻速運動，如下圖所示A、B相距11m，一物體(可視為質點)從A點由靜止釋放，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，則物體從A沿傳送帶運動到B所需的時間為多少？(g取10m/s2) 19．列車在水平軌道上行駛，車廂中用細繩懸掛著一個質量為20g的小球A。在列車行駛中發(fā)現(xiàn)小球突然往前擺，使懸線跟豎直方向成一角度α＝30０，如圖。問： （1）列車的運動速度怎樣變化？加速度多大？方向如何？ （2）此時小球對懸線的拉力多大？(取g=10m/s2） 20．如圖所示，升降機中的斜面和豎直壁之間放一個質量為10kg的光滑小球，斜面傾角θ=30,當升降機以a=5m/s2的加速度豎直上升時，求： （1）小球對斜面的壓力； （2）小球對豎直墻壁的壓力。（取g=10m/s2） 21．跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質量為70kg，吊板的質量為10kg，繩及定滑輪的質量、滑輪的摩擦均可不計。取重力加速度g=10m/s2。當人以440N的力拉繩時，求人與吊板的加速度和人對吊板的壓力。 答案 1． B【解析】牛頓第三定律的內容主要有：兩個物體之間的作用力和反作用力，總是同時在同一條直線上，大小相等，方向相反。 即 F1＝－F2（N=N） ①力的作用是相互的。同時出現(xiàn)，同時消失。 ②相互作用力一定是相同性質的力 ③作用力和反作用力作用在兩個物體上，產(chǎn)生的作用不能相互抵消。 ④作用力也可以叫做反作用力，只是選擇的參照物不同 ⑤作用力和反作用力因為作用點不在同一個物體上，所以不能求合力 ，所以選項C錯誤，B正確，D不正確，不一定是靜止的物體，運動物體也可以。選項A也不正確，例如磁鐵，或者電荷，以及天體之間雖然沒有相互接觸，但是它們相互之間具有作用力 2． C【解析】當人起跳的一瞬間人和火車有相同的速度，即保持慣性。但在起跳的一瞬間，水平方向保持原來的速度，若此時火車的速度變快了，人的速度小于火車的速度，所以，人落在了起跳點的后面。反之，若火車減速，則落在前方 3． BC【解析】一個力減小后恢復，合外力先增大后減小，加速度先增大后減小，速度是一直在增大，當加速度減為零時，速度不再增大，達到最大值 4． D【解析】因彈簧的彈力與其形變量成正比，當彈簧秤甲的示數(shù)由10N變?yōu)?N時，其形變量減少，則彈簧秤乙的形變量必增大，且甲、乙兩彈簧秤形變量變化的大小相等，所以，彈簧秤乙的示數(shù)應為12N．物體在水平方向所受到的合外力為 F=T乙-T甲=12N-8N=4N．根據(jù)牛頓第二定律，得物塊的加速度大小為。無論題中的彈簧秤原來處于拉伸狀態(tài)或壓縮狀態(tài)，其結果相同．讀者可自行通過對兩種情況的假設加以驗證． 5． B【解析】對重物受力分析：。此時電梯出于失重，對人受力分析：。由牛頓第三定律可知，人對地板的壓力。 6． B【解析】向右運動的過程中，隨著彈簧被壓縮的形變量的增加，彈力逐漸增大，則木塊向左加速度逐漸增大，因此速度始終在逐漸減小，而且減小的越來越快。 7． ABD【解析】物體在F0以前，并沒有加速度a，所以盡管F在增大，但a始終為0，因此C選項講法不準確。 8． D【解析】，所以。則。 9． A【解析】0到ts，物體向東做勻加速運動，直到ts末，速度為at。再經(jīng)過ts，則物體向東做勻減速運動，直到ts后速度減為0 10．B【解析】對球受力分析得：，而，所以。剪斷B瞬間，A來不及收縮，故可認為A彈力沒有改變。于是得：。 11．A【解析】滑動摩擦力的大小是與正壓力成正比的，因此有題設可得當拉力為F時，木塊做勻速直線運動，因此由受力平衡可得，木塊受到的摩擦力大小為F。因為力的作用是相互的，所以木塊給地面的滑動摩擦力大小也為F，選項A正確，B錯誤。當速度變?yōu)?v時，或者是拉力變?yōu)?F，木塊受到的正壓力沒有改變，所以滑動摩擦力大小也不變，即仍然為F，選項CD不正確 12．AB【解析】質量越大，慣性越大，所以C錯。位移為矢量，由起點指向終點，因此位移為零，所以選項D不對 13．AC【解析】將兩個物體看成一個整體，則彈簧彈力可以不用分析，對他們整體受力分析可得水平方向：，豎直方向：，所以。 14．C【解析】運動員勻速著陸：。扣子勻加速著陸：。故。 15．B【解析】對重物受力分析：。對斜面體受力分析：。原來臺稱對兩個物體受力分析：。所以 16．B【解析】對B受力分析得：。對A受力分析可得：，方向沿斜面向下。隨著沙子逐漸的加入，逐漸增大，A所受靜摩擦力就逐漸減小。當時，。當繼續(xù)加入時，此時方向改變?yōu)檠匦泵嫦蛏希笮≈饾u增大。綜上所述，先變小后變大。 17．5m/s 設物體到達拋出點上方0.4m處時還能上升高度為h，此時速度為3m/s，上升階段是勻減速直線運動，末速度是零，根據(jù)有. 下落時，物體相當于從H＝0.45m＋0.42m＝1.25m高處自由下落，根據(jù)自由落體的運動規(guī)律得所求的速度. 18．開始時，物體受到的摩擦力為，由牛頓第二定律得物體的加速度 ， 設經(jīng)時間t，物體速度達到2m/s，由公式得： 此時間內的位移為： 此后物體做勻速運動，所用時間： 故所求時間. 19．解：（1）對A球進行受力分析，如圖所示， 方向水平向左，因此，列車的運動速度正在減小。 （2）此時懸線對小球的拉力 根據(jù)牛頓第三定律得，小球對懸線的拉力 20．解：對小球進行受力分析，如圖，由牛頓第二定律，得 （1）由圖中幾何關系，得 斜面對小球的支持力 根據(jù)牛頓第三定律得，小球對斜面的壓力，方向垂直斜面向下 （2）豎直墻壁對小球的支持力 根據(jù)牛頓第三定律得，小球對豎直墻壁的壓力為 方向水平向左。 21．以人和吊板整體為研究對象，其受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律， 得 代入數(shù)據(jù)計算得，人與吊板的加速度為，方向豎直向上 以人為研究對象，對其受力分析，如圖。根據(jù)牛頓第二定律，得 代入數(shù)據(jù)計算得，吊板對人的支持力為 由牛頓第三定律得，人對吊板的壓力為 方向豎直向下