高中物理人教版（2019） · 必修 第一册4.5 牛顿运动定律的应用 同步练习
试卷更新日期：2023-07-14 类型：同步测试
一、选择题
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1. 某游乐园有一个滑梯，现将该滑梯简化为静止在水平地面上倾角为θ的斜面，游客简化为小物块，如图所示。游客从滑梯顶端A点由静止开始加速滑行至B点过程中，滑梯始终保持静止。已知：游客与滑梯之间的动摩擦因数为μ；游客的质量为m；滑梯的质量为M；重力加速度为g。游客下滑过程中，加速度为（ ）
A、 B、 C、 D、g2. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图所示。如果它们分别受到水平推力F1和F2 ， 且F1＞F2 ， 则1施于2的作用力的大小为（ ）
A、F1 B、F2 C、 （F1+F2） D、 （F1－F2）3. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103kg，其推进器的平均推力F为1000 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，空间站的质量是（ ）
A、9.7×104kg B、8.7×104kg C、7×104kg D、6×104kg4. 如图所示，光滑水平地面上有一质量为6kg的小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与质量为的滑块相连，滑块与车厢之间用轻质细绳连接使弹簧处于压缩状态，不计一切摩擦，以地面为参考系（可视为惯性系），车厢足够长。某一时刻剪断细绳，以下说法正确的是（ ）
A、剪断细绳后瞬间，小车和滑块加速度大小之比为3：1 B、剪断细绳后瞬间，小车和滑块加速度大小之比为1：3 C、剪断细绳后的运动过程中，小车的速度先达到最大 D、剪断细绳后的运动过程中，滑块的速度先达到最大5. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B处，则下列说法正确的是（ ）
A、该行李的加速度大小一直为2m/s2 B、该行李经过5s到达B处 C、该行李相对传送带滑行距离为0.08m D、若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处二、多项选择题
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6. 设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是（ ）A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速 C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零7. 如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上。现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A、该水平拉力等于轻绳的弹力 B、物块c受到的摩擦力大小为μmg C、当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg D、剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为μmg8. 如图所示，光滑的水平面上，一质量为M的木块上表面有四分之一段圆弧。木块在水平推力的作用下向右加速运动。四分之一圆弧内的光滑小球相对木块静止于图示的位置.小球的质量为m，小球可以当做质点，小球和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角为 。重力加速度为g，则下列说法中正确的是：（ ）
A、木块的加速度大小为 B、小球受到圆弧的支持力的大小为 C、水平推力的大小为 D、地面对木块支持力的大小为9. 如图所示，用水平力F推放在光滑水平面上的物体I、II、III，使其一起做匀加速直线运动，若I对II的弹力为6N，II对III 的弹力为4N，II的质量是1kg，则（ ）
A、III物体的质量为2kg B、III物体的质量为4kg C、III物体的加速度为2m/s2 D、III物体的加速度为1m/s210. 如图所示，小车B和物块A用一根轻绳连接后放在水平面上，轻绳处于伸直状态。物块A质量为1kg，与地面的摩擦因数；小车B质量为0.5kg，与地面的摩擦力忽略不计，重力加速度。当用水平恒力向右拉小车B时，以下说法正确的是（ ）
A、A物块的加速度为6m/s2 B、B车的加速度为4m/s2 C、A、B间轻绳的拉力为10N D、A、B间轻绳的拉力为8N11. 如图所示。物块A和木板B的质量均为m，A、B间的动摩擦因数为2μ，B与水平面间的动摩擦因数为 ， 已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的恒定拉力F，则施加拉力F后（ ）
A、B与地面间的摩擦力大小可能等于F B、A、B之间的摩擦力大小可能等于2μmg也可能小于2μmg C、B的加速度可能为 D、B的加速度可能为12. 如图甲所示，细紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带，若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像如图乙所示。已知 ， 则（ ）
A、时间内，时刻小物块离A处的距离达到最大 B、时间内，小物块的加速度方向先向右后向左 C、时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变 D、时间内，物块在传送带上留下的划痕为13. 我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的，如图甲：图乙是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为 ， 在其推进器的平均推力F作用下获得加速度为 ， 在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是 ， 全过程推进器产生的推力不变，则以下说法正确的是（ ）
A、推进器的平均推力 B、飞船与空间站对接后加速度为 C、空间站质量为 D、飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为450N三、非选择题
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14. 一个物体只受到10N的合外力作用时产生的加速度为4m/s2 ， 那么物体的质量为kg； 若要使物体产生6m/s2的加速度，则需对此物体施加一个大小为N的合外力.15. 如图，质量为10kg的物在水平面上向右滑行，物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2，物体还受到一个向左的拉力F=20N，求：
①物体受到的摩擦力大小和方向，
②物体加速度的大小和方向。
16. 质量为2.5t的电车, 从静止开始作匀加速直线运动, 经过8 s, 速度达到14.4km/h,电车的牵引力为8750 N, 求电车受到的阻力.17. 用图所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。设小车和砝码的总质量为M，砂和砂桶的总质量为m。某同学用如图甲所示装置进行实验，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，重物通过跨过滑轮的细线与小车相连。请思考并完成相关内容：
(1)、本实验应用的实验方法是（ ）A、控制变量法 B、假设法 C、理想实验法 D、等效替代法(2)、实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是（ ）A、连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动 B、连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动 C、取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动 D、取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动(3)、平衡摩擦力后，实验中打出的其中一条纸带如图乙所示（两相邻计数点间还有四个点没有画出），由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2（结果保留三位有效数字）(4)、在此实验中，由于没有考虑m和M应满足的的关系，结果的图象应该是哪一幅？（ ）A、
B、
C、
D、
18. 一个滑雪者，质量m=50kg，从静止开始沿山坡匀加速滑下，已知滑雪者运动的加速度大小a=2m/s2 ， 山坡可看成足够长的斜面。
(1)、求滑雪者在3s末的速度大小v；(2)、求滑雪者在山坡上受到的合力大小F1；(3)、如果滑雪者滑到水平上时的速度为20m/s，经4s钟速度匀减到0，求滑雪者在水平面上受到的合力大小F2。19. 如图所示，质量M=2kg的足够长的木板与桌面间的动摩擦因数等于μ=0.5，木板右端（到定滑轮足够远）用平行桌面的轻绳跨过轻质定滑轮连接一质量m0=3kg的小球，小球到地面的高度h=1.4m。g取10m/s2
(1)、将木板由静止释放，其加速度a多大？(2)、若在木板上表面中间放置一物块m=1kg，木板与物块间的动摩擦因数等于μ′=0.1。将木板由静止释放，求小球落地瞬时速度v多大？(3)、在(2)问的条件下且球落地后不再弹起，求木板运动的时间 多长？20. 如图所示，有一长度x=1m、质量M=10kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m=4kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25，要使物块在2s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F是多少？（g取10m/s2）
21.如图所示，两个物块A、B用轻弹簧连在一起，放在光滑的水平面上．物块A质量为2m，物块B质量为m．现用水平拉力F的作用在B上，使得A、B相对静止一起向右做匀加速运动，则：弹簧弹力的大小为；若某时突然撤去F，则撤去F的瞬间物块B的加速度的大小为 ．
22.如图所示，物体A的质量为M=2Kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=1kg、长L=2m．某时刻A以v0=6m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F．（忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2，取重力加速度（g=10m/s2）．试求：如果要使A不至于从B上滑落，拉力F的取值范围？
23. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
(1)、当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．小车运动的加速度可直接用公式a＝求出。
(2)、一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这得到的a－F关系图象如图所示，其原因是： 。24. 如图，一块质量为M=2kg，长L=lm的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上，初始时速度为零．板的最左端放置一个质量m=1kg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为
=0.2，小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计，木板与滑轮之间距离足够长，g=10m/s2)． 
(1)、若木板被固定，某人以恒力F=4N向下拉绳，则小木块滑离木板时的速度大小；(2)、若不固定木板，某人仍以恒力F=4N向下拉绳，则小木块滑离木板时的速度大小；(3)、若人以恒定速度vl=lm/s向下匀速拉绳，同时给木板一个v2=0.5m/s水平向左的初速度，试判定木块能否滑离木板；若能滑离，请求出木块滑离木板所用的时间；若不能请说明理由．25. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两个小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。求：
(1)、细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；(2)、细线b对小球2的拉力大小。26.如图，原长分别为L1和L2 ， 劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？
27.如图所示，用放在水平地面上的质量为M=50kg的电动机提升重物，重物质量为m=20kg，提升时，重物以a=1.2m/s2的加速度加速上升，则绳子的拉力为N．电动机对地面的压力为N．（g取10m/s2）
28. 如图所示，光滑水平面上有一质量为2kg，长度为1m的木板甲，其上表面粗糙、下表面光滑。质量为1kg的物块乙放在木板甲的最左端，两者均处于静止状态。现用F=2N的水平恒力将物块乙从木板甲的左端拉到右端，直至两者分离。已知物块乙与木板甲间的动摩擦因数为0.1，g=10m/s2求：
(1)、乙运动的加速度；(2)、该过程中甲的位移；(3)、要使物块乙在木板甲上相对滑动，水平恒力F的最小值。29. 如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一F＝8 N的水平拉力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，g取10 m/s2.求：
(1)、放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；(2)、经多长时间两者达到相同的速度；(3)、从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？30. 海口邮件处理中心通过滑道把邮件直接运到卡车中，如图所示，滑道由长的斜直轨道AB和长的水平轨道BC在B点平滑连接而成。邮件从A点由静止开始滑下，经滑至B点，最终停在C点，重力加速度取。求：
(1)、邮件在滑道AB上滑行的加速度大小；(2)、邮件从B滑至C点所用的时间；(3)、邮件与水平轨道BC之间的动摩擦因数。