1、章末综合测评(四)牛顿运动定律(时间：90分钟分值：100分)1(4分)在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是 ()A亚里士多德、伽利略B伽利略、牛顿C伽利略、爱因斯坦D亚里士多德、牛顿B伽利略正确认识了运动和力的关系并推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点；牛顿提出了惯性定律，故选项B正确2(4分)如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长如果mB3mA，则绳子对物体A的拉力大小为 ()AmBgBmAgC3mAg
2、 DmBgB对A、B整体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得mBg(mAmB)a，对物体A，设绳的拉力为F，由牛顿第二定律得FmAa，解得FmAg，故B正确3(4分)如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m的土豆A受其他土豆对它的总作用力大小应是 ()AmgBmgCmgDmgC土豆A受周围土豆的力的作用无法一一分析对整体由牛顿第二定律得：MgMa，解得ag.(方向水平向左)对土豆A受力分析如图所示，所以F其他mg，C选项正确4(4分)如图所示，x、y、z为三个物块，K为轻质弹簧，L为轻线，系统处于平衡状态现若
3、将L突然剪断，用ax、ay分别表示刚剪断时x、y的加速度，则有()Aax0、ay0Bax0、ay0Cax0、ay0Dax0、ay0B将L突然剪断后瞬间，线的拉力立即就没有了，所以y原来受到的线的拉力没有了，而上面受到的弹簧的拉力不变，所以y就有了合力，产生了加速度，所以ay0，对于物体x，由于上下的弹簧的拉力都没发生变化，x的受力不变，加速度为0，故B选项正确5(4分)放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙则
4、()甲乙丙Aa1a2a3Ba1a2a3Ca1a2a3Da1a2a3B 对物体进行受力分析：加速度方向：mgsin mgcos ma，所以agsin gcos g(sin cos )，可以看出a与质量无关，a1a2，选项C、D错误；对于竖直向下的力F，(mgF)sin (mgF)cos ma3，a3(sin cos )得a1a2a3，选项B正确6(4分)如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()甲乙A两图中两球加速度均为gsin B两图中A球的加速
5、度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍D撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin ，加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin ，加速度均为gsin ，故图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍；故A、B、C错误，D正确7(4分)某同学在家中玩用手指支撑盘子的游戏，如图所示，设该盘子的质量为m，手指与盘子之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()
6、A若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则手对盘子有水平向左的静摩擦力B若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为mgC若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为D若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速度最大为gD若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则盘子水平方向受合力为零，则手对盘子没有静摩擦力作用，选项A错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子有竖直向上的支持力mg和水平向右的静摩擦力，因加速度未知，不能确定静摩擦力大小，选项B、C错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动
7、，静摩擦力最大时加速度最大，则mgmam，解得amg，则加速度最大为g，选项D正确8(6分)某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光
8、电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_解析(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1，在光电门2处的速度为v2，由vv2ax，得a.故验证的关系式为FMa.答案(1)等于不需要(2)F9(10分)我国歼15舰载战斗机的质量m2.0104 kg，降落时在水平甲板上受阻拦索的拦阻，速度从v80 m/s 减小到零所用时间t
9、2.5 s，若将上述运动视为匀减速直线运动，求该战斗机在此过程中：(1)加速度的大小a；(2)滑行的距离x；(3)所受合力的大小F.解析(1)根据加速度的定义式得a m/s232 m/s2.(2)根据速度位移公式2axv2v得x m100 m.(3)根据牛顿第二定律得Fma20 00032 N6.4105 N.答案(1)32 m/s2(2)100 m(3)6.4105 N10.(10分)如图所示，传送带与水平面的夹角为37，以4 m/s 的速度向上运行，在传送带的底端A处无初速度地放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带间动摩擦因数0.8，A、B间(B为顶端)长度为25 mg取10 m/s2
10、，sin 370.6，cos 370.8.试回答下列问题：(1)说明物体的运动性质(相对地面)；(2)物体从A到B的时间为多少？解析(1)开始时物体相对传送带向下滑动，滑动摩擦力方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律得fmgsin 37ma而fmgcos 37，解得a0.4 m/s2设物体匀加速上升的位移为x，由v22ax得x m20 mx25 m，故当物体的速度达到4 m/s后随传送带向上做匀速直线运动(2)由(1)知vat1，t110 s25 mxvt2，t21.25 s所以从A到B的总时间tt1t211.25 s.答案(1)见解析(2)11.25 s11(4分)(多选)为了让乘客乘车更为舒适，
11、研究人员设计了一种新型交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示当此车减速上坡时，乘客 ()A处于失重状态B处于超重状态C受到水平向左的摩擦力作用D所受力的合力沿斜面向上AC当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故A正确，B错误；对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用，故C正确；由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下，故D错误12.(4分)在倾角为
12、的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则()A物块A始终做匀加速运动B从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D恒力F的大小为5mgsin 2maB物块A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsin 、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，A错误；弹簧开始是被压缩的，物块A向上运动时，弹簧先恢复原长，后被拉长，所以弹
13、力先减小后增大，B正确；开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有：3mgsin kx1，x1，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态，有：kx22mgsin ，x2，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移xx1x2，C错误；根据牛顿第二定律，F3mgsin kx23ma，得F5mgsin 3ma，D错误13.(4分)(多选)如图所示，质量为m的木块在水平向右的力F作用下在质量为M的木板上滑行，木板长度为L，保持静止木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为，下列说法正确的是()A木板受到地面的摩擦力大小是mgB木板受到地面的摩擦力大小是(mM)gC当F(mM)g时，木
14、板便会开始运动D木块滑过木板过程中，受到的摩擦力方向与F方向相反AD由于木板保持静止，木板水平方向上受到m施加的向右的滑动摩擦力和地面向左的静摩擦力而平衡，所以木板受到地面的摩擦力大小是mg，A正确，B错误；以M为研究对象，由于mg(Mm)g，故无论F多大，木板都不会运动，C错误；木块滑过木板过程中，所受摩擦力方向与F方向相反，D正确14(4分)(多选)如图所示为运送粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，以下说法正确的
15、是()A粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB粮袋开始运动的加速度为g(sin cos )，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C若gsin AC粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确；粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为mgcos ，根据牛顿第二定律得，加速度ag(sin cos )，故B错误；若tan ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一
16、直是做加速运动，可能是一直以g(sin cos )的加速度匀加速；也可能先以g(sin cos )的加速度匀加速，后以g(sin cos )匀加速，故C正确；由以上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误15(4分)(多选)如图所示，在光滑水平面上有一静止小车M，小车上静止地放置着木块m，木块和小车间的动摩擦因数为0.3，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()Aa12 m/s2，a22 m/s2Ba12 m/s2，a23 m/s2Ca13 m/s2，a24 m/s2Da13 m/s2，a22 m/s2AC对上面的木块m受力分析，在水平方
17、向只可能有摩擦力，且Ffmg0.3，因此木块m的最大加速度为g0.33 m/s2，若小车与木块一起运动，二者加速度相等，选项A中的加速度都小于3 m/s2，所以是可能的，选项A正确；若木块与小车发生相对滑动，则木块的加速度一定是3 m/s2，故选项B错误；发生相对滑动时，由于拉力作用在小车上，故小车的加速度要大于木块的加速度，故选项C正确，D错误16(6分)如图所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机DIS直接显示物体加速度)探究加速度与力的关系”的实验装置(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力大小作为_，_用DIS测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多
18、次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图所示)分析此图线OA段可得出的实验结论是_.此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填选项前字母)A小车与轨道之间存在摩擦B轨道保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大 解析(1)先保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用DIS测加速度(2)OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比设小车质量为M，所挂钩码的质量为m，由实验原理得mgFMa，即a，而实际上a，可见amgcos 37，物体在最高点不能静止，物体将匀加速下滑此过程有mgsin 37mgcos 37ma
19、3此过程下滑位移大小仍为s2，物体沿斜面下滑的时间为s2a3t物体在斜面上运动的时间tt2t3联立方程式，可解得t2.4 s.答案(1)4 m/s2(2)8 m/s(3)2.4 s18.(10分)如图所示，物体A、B用一根轻绳连接放在粗糙水平面上，绳与水平方向的夹角37(始终保持不变)某时刻A、B在水平外力F的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，2 s内A、B前进的距离为12 m已知A的质量为m1 kg，它与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)A、B共同运动的加速度大小和绳的拉力大小；(2)2 s末将绳剪断，物块A还能滑行多远解析(1)设A、B共同运动的加速度为a，由运动学公式有xat2，代入数据得a6 m/s2对A受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Tcos fmaNTsin mg又fN联立以上方程并代入数据得T10 N.(2)设2 s末A的速度为v1，由运动学公式有v1at剪断细绳后，A物块由牛顿第二定律得mgmaA物块做匀减速直线运动直到停止，设A物块滑行的距离为x，由运动学公式有2ax0v联立以上方程并代入数据得x14.4 m.答案(1)6 m/s210 N(2)14.4 m