第四章《牛顿运动定律》单元测试题
时间:50分钟总分:100分
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题6分,共48分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求请选出填入下表中,全部选对的得8分,选不全的得4分,有选错或不答的得0分)
1、关于力学单位制说法中不正确的是
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、J是基本单位
C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
2、物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是
A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的
B.速度方向可与加速度成任何夹角,但加速度方向总是与合外力的方向相同
C.速度方向总与合外力方向相同,而加速度可能与速度方向相同,也可能不相同
D.速度方向总与加速度方向相同,而速度方向可能与合外力方向相同,也可能不相同
3、如图所示,一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系,正确的说法是
A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力
C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大
4、放在粗糙水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为F
2(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为'a,则
A、a
a='B、a
a
a2
'<
<
C、a
a2
'=D、a
a2
'>
5、如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用,而且F1>F2,则1施于2的作用力的大小为
A.F1B.F2C.(F1+F2)/2 D.(F1-F2)/2
6、一个物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其余几个力不变,而将其中一个力F逐渐减小到零,然后又逐渐增大到F(方向不变),在这个过程中,物体的
A、加速度始终增大,速度始终增大
B、加速度始终减小,速度始终增大
C、加速度先增大,后减小,速度始终增大直到一定值
D、加速度和速度都是先增大后减小
7.用手提着一根下端固定一重物的轻弹簧,竖直向上做加速运动,当手突然停止运动的瞬间,重物会
A.立即停止运动
B.开始向上减速运动
C.开始向下加速运动
D.继续向上加速运动
8、质点所受的力F随时间变化的规律如图2所示,力
的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图
示的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的速度最大
A.t1B.t2
1 2
F1F2
甲乙
图2
C.t3D.t4
二、实验与填空题(共12分.把答案直接填在第Ⅱ卷的横线上)
9、如图8所示,是某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下开始做实验,该同学的装置和操作中的主要错误是:
(1)
(2)
(3)
10、在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运
动,当速度达到v时撤掉F,物体在水平面上滑行直到停止,物体的速度图象如图7所示,物体在水平面上的摩擦力为F f,则F∶F f=
第Ⅱ卷答题卷
姓名:班级:分数:
一、选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、实验题:(共12分)
9.(1)
(2)
(3)
10.F∶F f=
三、论述、计算题(共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
11.如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.
(2)求悬线对球的拉力.
12.有一个倾角为37°的固定斜面,斜面长m
l2.3
=,现将一个质量kg
m0.1
=的物体放在斜面顶端,对物体施加一个沿斜面向上的恒力F作用F=2.4N。
物体从静止开始沿斜面匀加速下滑,经过时间2s,物体恰好滑至斜面底端。
(1)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)若对物体施加一水平向右的恒力F′,可使物体自斜面底端从静止开始仍经2s匀加速上升回到斜面顶端,问应加多大的水平恒力F′?
图8
图7
13.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为—水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行.一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2.
(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处.求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.
参考答案:
一、选择题
1、ABC
2、B
3、BC
4、D
5、C
6、C
7、D
8、B
二、实验与填空题(每空3分,共12分)
9.①长木板右端未垫高以平衡摩擦力;
②电源应改用交流电源;
③开始实验时,小车离滑轮太近。
10.4:1
三、计算题:
11、(13分)解析:(1)球和车厢相对静止,它们的运动情况相同,由于对球的受力情况知道的较多,故应以球为研究对象.球受两个力作用:重力mg和线的拉力FT,由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动,故其加速度沿水平方向,合外力沿水平方向.做出平行四边形如图所示(2分).球所受的合外力为
F合=mgtan37°(2分)
由牛顿第二定律F合=ma可求得球的加速度为:
2
tan377.5m/s
F
a g
m
==︒=(2分)
加速度方向水平向右.(2分)
车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动.(2
分)
(2)由图可得,线对球的拉力大小为
110
12.5
cos370.8
T
mg
F N N
⨯
===
︒
(3分)
12、(13分)解:(1)加速下降过程中,由牛顿第二定律
ma
mg
F
mg=
︒
-
-
︒37
cos
37
sinμ①(2分)
2
2
1
at
l=②(2分)
由①②解出25
.0
=
μ③(2分)
(2)物体加速上升过程中t l,未变,故a不变(2分)
ma
mg
F
mg
F=
︒
+
︒
-
︒
-
︒)
37
cos
37
sin
'
(
37
sin
37
cos
'μ④(3分)
解出N
F8.
14
'=(2分)
13、(14分)解:(1)由“物体无初速地放在A处”得到物体将相对传送带运动,滑动摩擦力方
向向右,其大小为F=μmg=4N(2分),由牛顿第二定律,得a=F/m=1m/s2.(2分)(2)设行李做匀加速运动的时间为t,行李加速运动的末速度为v=1m/s.(2分)则v=at,即t=(v/a)=1s.(2分)
(3)当行李从A处到B一直匀加速,则传送时间最短(2分)
据2
02
1
at
t
v
s+
=有t=2s,(2分)
传送带对应的最小运行速率为v=at=2m/s(2分)。