高一物理牛頓運動定律測試題附答案解析
一、選擇題
1.有關慣性大小的下列敘述中，正確的是( )
A.物體跟接觸面間的摩擦力越小，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： 物體的慣性只由物體的質量決定，和物體受力情況、速度大小無關，故A、B、D錯誤，C正確.
答案： C
2.(2011•撫順六校聯考)如右圖所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜止靠在墻邊，然后釋放，使它們同時沿豎直墻面下滑，已知mA>mB，則物體B( )
A.只受一個重力
B.受到重力、摩擦力各一個
C.受到重力、彈力、摩擦力各一個
D.受到重力、摩擦力各一個，彈力兩個
解析： 物體A、B將一起做自由落體運動，所以A、B之間無相互作用力，物體B與墻面有接觸而無擠壓，所以與墻面無彈力，當然也沒有摩擦力，所以物體B只受重力，選A.
答案： A
3.下列說法正確的是( )
A.游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態
B.蹦床運動員在空中上升和下落過程中 都處于失重狀態
C.舉重運動員在舉起杠鈴后不 動的那段時間內處于超重狀態
D.體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態
解析：由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下時處于失重狀態.在加速度向上時處于超重狀態，故正確答案為B.
答案： B
4.(2011•廣州聯考)用一根輕質彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是( )
A.F1的施力物體是彈簧
B.F2的反作用力是F3
C.F 3的施力物體是小球
D.F4的反作用力是F1
解析： F1的施力物體是地球，所以A錯誤;F3的施力物體是小球，C正確;根據牛頓第三定律可知F2的反作用力是F3，B正確;F4的反作用力是彈簧對天花板的拉力，D錯誤.
答案： BC
5.如右圖所示，重10 N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動，物體與桌面間的動摩擦因數為0.1，現給物體施加水平向右的拉力F，其大小為20 N，則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為(取g=10 m/s2)( )
A.1 N,20 m/s2 B.0,21 m/s2
C.1 N,21 m/s2 D.條件不足，無法計算
解析： 物體受到的滑動摩擦力Ff=μFN=μmg=0.1×10 N=1 N，水平方向上的合外力為F+Ff=ma，則a=F+Ffm=20+11 m/s2=21 m/s2.
答案： C
6.如圖所示，質量為m的物體在粗糙斜面上以加速度a加速下滑，現加一個豎直向下的力F作用在物體上，則施加恒力F后物體的加速度將( )
A.增大 B.減小
C.不變 D.無法判斷
解析： 施加力F前，mgsin θ-μmgcos θ=ma ①
施加力F后，(mg+F)sin θ-μ(mg+F)cos θ=ma ′②
①②得aa′=mgmg+F<1，故a′>a.
答案： A
7.如下圖所示，在光滑的水平面上，質量分別為m1和m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a做勻加速直線運動，某時刻突然撤去拉力F，此瞬時A和B的加速度為a1和a2，則( )
A.a1=a2=0
B.a1=a，a2=0
C.a1=m1m1+m2a，a2=m2m1+m2a
D.a1=a，a2=-m1m2a
解析： 兩物體在光滑的水平面上一起以加速度a向右勻加速運動時，彈簧的彈力F彈=m1a.在力F撤去的瞬間，彈簧的彈力來不及改變，大小仍為m1a，因此對A來講，加速度此時仍為a;對B物體取向右為正方向，-m1a=m2a2，a2=-m1m2a，所以只有D項正確.
答案： D
8.汶川大地震后，為解決災區群眾的生活問題，黨和國家派出大量直升機空投救災物資.有一直升機懸停在空中向地面投放裝有物資的箱子，如右圖所示.設投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子始終保持圖示姿態.在箱子下落過程中，下列說法正確的是( )
A.箱內物體對箱子底部始終沒有壓力
B.箱子剛投下時，箱內物體受到的支持力最大
C.箱子接近地面時，箱內物體受到的支持力比剛投下時大
D.若下落距離足夠長，箱內物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
解析： 因為下落速度不斷增大，而阻力Ff∝v2，所以阻力逐漸增大，當Ff=mg時，物體開始勻速下落.以箱和物體為整體：(M+m)g-Ff=(M+m)a，Ff增大則加速度a減小.對物體：Mg-FN=ma，加速度減小，則支持力FN增大.所以物體后來受到的支持力比開始時要增大，但不可能“飄起來”.
答案： C
9.質量為1 kg，初速度v0=10 m/s的物體，受到一個與初速度v0方向相反，大小為3 N的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動，物體與地面間的動摩擦因數為0.2，經3 s后撤去外力直到物體停下來，物體滑行的總位移為(取g=10 m/s2)( )
A.7.5 m B.9.25 m
C.9.5 m D.10 m
解析： 剛開始物體受合外力F+μmg=ma，代入數據，解得a=5 m/s2，由于a與v0方向相反，所以由v0=at得到t=2 s后物體速度為零，位移x=v02t=10 m;接下來反向勻加速運動1 s，加速度a1=F-μmgm，代入數據解得a1=1 m/s2，位移x1=12a1t2=0.5 m，方向與x相反.v1=a1t1=1×1 m/s=1 m/s，接下來做加速度a2=μg=2 m/s2的勻減速運動，所以x2=v212a2=0.25 m，所以總位移為x-x1-x2=9.25 m.
答案： B
10.在探究加速度與力、質量的關系實驗中，采用如下圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用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.
(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量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據.為了比較容易地觀測加速度a與質量M的關系，應該做a與________的圖象.
(3)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-1M圖線如右圖所示，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∝1M，所以a-1M圖象應是一條過原點的直線，所以數據處理時，常作出a與1M的圖象.
(3)兩小車及車上的砝碼的總質量相等時，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量大).
答案： (1)M≫m (2)1M (3)拉力不同
11.如右圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一個幼兒用與水平面成53°角的恒力拉著它沿水平面做直線運動，已知拉力F=3.0 N，玩具的質量m=0.5 kg，經時間t=2.0 s，玩具移動 了x=4 m，這時幼兒松開手，問玩具還能運動多遠?(取g=10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6)
解析： 一階段 x=12at2
所以a=2 m/s2
Fcos 53°-μ(m g-Fsin 53°)=ma
所以μ=413 v=at=4 m/s
二階段 Ff=μmg
μmg=ma′ v2=2a′x′
解以上兩式并代入數據得：x′=2.6 m.
答案： 2.6 m
12.(2010•安徽理綜)質量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖象如右圖所示.g取10 m/s2，求：
(1)物體與水平面間的動摩擦因數μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0～10 s內物體運動位移的大小.
解析： (1)設物體做勻減速直線運動的時間為Δt2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則[來w w w .x k b 1.c o m
a2=v2t-v20Δt2=-2 m/s2①
設物體所受的摩擦力為Ff，根據牛頓 第二定律，有
Ff=ma2②
Ff=-μmg③
聯立②③得
μ=-a2g=0.2.④
(2)設物體做勻加速直線運動的時間為Δt1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，則
a1=v1t-v10Δt1=1 m/s2⑤
根據牛頓第二定律，有
F+Ff=ma1⑥
聯立③⑥得F= μmg+ma1=6 N.
(3)解法一 由勻變速直線運動位移公式，得
x=x1+x2=v10Δt1+12a1Δt21+v20&Delt。
(責任編輯：張新革)
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