2021-2022 学年度高中物理必修一第四章 第 5 节牛顿运动定律的应用测试卷 一、单选题 1．在无风的晴天，将皮球从 50m 的高度由静止释放，皮球的速度随时间变化的关系如图所示。由 图像可知，下列说法正确的是（　　） A．皮球的运动轨迹是一条曲线 B．下落的某一时刻，皮球的加速度可能大于重力加速度 C．随着速度的增加，皮球所受的空气阻力逐渐减小 D．当速度为 v0 时，皮球所受阻力的大小等于重力的大小 2．如图所示，质量都为 m 的 A、B 两物块叠放在一起，B 受到一水平向左的恒力 F，A、B 在粗糙 的水平地面上保持相对静止并向右做直线运动，且 F  F （ F 为 B 受到的滑动摩擦力），在 AB 向 右运动的过程中，下列关于 A、B 的说法正确的是（　　） A．因 AB 受力平衡，所以 A 不受摩擦力 C．B 的加速度为 a  F m B．A 受摩擦力为 f A  D．B 的加速度为 a  F 2 2F m 3．如图所示，在粗糙水平面上放一质量为 m=2kg 的物体。一根劲度系数为 k 的轻弹簧的左端连在 物体上。用一水平拉力 F 作用在弹簧右端，F 随物体位移 x 变化的图像如图所示。已知物体与地面 之间的动摩擦因数  =0.5，并且已知弹簧始终处于弹性限度内。（g=10m/s2）下列说法正确的是（ ） A．物体运动过程中，物体的最大加速度 a=5m/s2 B．物体运动过程中，当物体的速度最大时，距离出发点的距离为 1m C．物体运动到 2 时，突然撤去水平拉力 F，撤去水平拉力 F 的瞬间加速度大小为 10m/s2 D．物体运动到 4.5 时，突然撤去水平拉力 F，撤去水平拉力 F 的瞬间加速度大小为 5m/s2 4．物理是来源于生活，最后应用服务于生活。在日常生活中，有下面一种生活情境。一小圆盘静 止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的 AB 边重合，如图。已知盘与桌布 间的动摩擦因数大小为 0.1，盘与桌面间的动摩擦因数大小为 0.2。现突然以恒定加速度 a 将桌布抽 离桌面，加速度方向是水平的且垂直于 AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度 a 至少为多大 2 （g 取 10m / s ）（　　） A． 0.25m / s 2 B． 2.5m / s 2 C． 0.5m / s 2 D． 5m / s 2 5．如图甲所示，当木板（足够长）与水平面间的夹角为 30�时，一小物块（视为质点）恰好能沿木 板匀速下滑．重力加速度大小为 g．若木板与水平面的夹角可以调节，如图乙所示，使该物块从木 板的底端以大小为 v0 的初速度沿木板上滑，则它沿木板上滑的最小距离为（　　） v0 2 A． 2 g 3v0 2 B． 4 g 3v0 2 C． 3g 3v0 2 D． 2 g 6．如图所示，有一足够长的小车静止在光滑水平面上，小车质量 M  6 kg ，小车上静止地放置着 质量 m  2kg 的木块，木块和小车间的动摩擦因数   0.5 ，现用水平恒力拉小车（ g  10 m/ s 2 ）， 下列说法正确的是（　　） A．当 F  42 N 时，M、m 没有发生相对滑动 B．当 F  36 N 时，M、m 发生了相对滑动 C．当小车的加速度 D．当小车的加速度 aM  4 m/ s2 aM  6 m/ s2 时，木块受到的摩擦力 时，木块受到的摩擦力 F f  10 N F f  10 N 7．如图所示，是车站、民航等入口处的安检装置：水平传送带匀速运动，放在其上的各种行李会 被“传送”经过一个能发出 X 射线的暗箱接受检查。某装置中的传送带以 0.3m/s 匀速运动，行李箱 （可看作质点）先匀加速再匀速通过 X 射线检查通道，如果传送带上摩擦痕迹的长度为 6mm，下 列说法正确的是（　　） A．行李箱加速过程中的平均速度大小是 0.3m/s B．行李箱加速过程中，经历的时间是 0.04s C．行李箱加速过程中，传送带的位移大小是 6mm D．行李箱加速过程中，行李箱的位移大小是 12mm 8．主动刹车功能是指车辆遇到突发危险情况时具有自主减速的能力。汽车正以10m / s 的速度匀速 行驶，突然正前方有一行人横穿马路，人的速度为 2m / s ，汽车立即启动刹车系统，开始匀减速运 动，滑行了 A． 800N 10m 停下，质量为 80kg 的司机在刹车过程中受到的合力为（　　） B． 400N C． 384N D． 40N 9．一物块在外力 F 作用下沿粗糙斜面向上运动，一段时间后撤去 F，物块继续沿斜面运动，如图 所示为物块运动的 v-t 图像（沿斜面向上方向为正方向），则（　　） A．物块在 t1 时刻距离斜面底端最远 B．外力 F 作用的时间为 0 到 t2 时间段 C．在 t2 时刻物块开始沿斜面向下运动 D．在 t3 时刻物块回到了斜面底端 10．如图所示，竖直墙上的 A 点与水平地面上的 M 点到墙角的距离相等，C 点在 M 点正上方与 A 点等高，某时刻同时由静止释放 a、b、c 三个小球，c 球由 C 点自由下落，a、b 两球分别沿光滑倾 斜直轨道 AM、BM 运动，它们运动到 M 点所用时间分别为 ta、tb、tc，下列说法正确的是（　　） A． ta <tb B． tc  t b C． ta  t c D． ta  2tc 二、实验题 11．图甲所示为某实验小组同时测量 A、B 两个箱子质量的装置图，其中 D 为铁架台，E 为固定在 铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F 为光电门，C 为固定在 A 上、宽度为 d 的细遮光 条（质量不计），此外该实验小组还准备了砝码一套（总质量 m0=0.5kg）和刻度尺等，请在以下实 验步骤中按要求作答。 （1）在铁架台上标记一位置 O，并测得该位置与光电门之间的高度差 h。 （2）取出质量为 m 的砝码放在 A 中，剩余砝码都放在 B 中，让 A 从位置 O 由静止开始下降。 （3）记录下遮光条通过光电门的时间 t，根据所测数据可计算出 A 下落到 F 处的速度 v=_________，下落过程中的加速度大小 a=________。（用 d、t、h 表示） （4）改变 m 重复（2）（3）步骤，得到多组 m 及 a 的数据，作出 a-m 图象如图乙所示。可得 A 的 质量 mA=_________kg，B 的质量 mB=_________kg。（重力加速度 g 取 9.8m/s2） 12．某同学用图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，正确操作后获得图乙所示的一条纸带。 他用天平测得小车的质量为 M，钩码质量为 m，毫米刻度尺测得纸带上自 O 点到连续点 1、2、3、4、5、6 的距离分别为： d1=1.07cm、d2=2.24cm、d3=3.48cm、d4=4.79cm、d5=6.20cm，d6=7.68cm。已知实验所用交流电频率 为 f=50Hz。 (1)打点 1 时小车的速度大小为__________m/s（结果保留两位有效数字）； (2)小车运动过程中的平均加速度大小为__________m/s2（结果保留两位有效数字）； (3)以各点速度 v 的二次方为纵坐标，以各点到 O 点的距离 d 为横坐标，作 v2－d 图像，所得图线为 一条斜率为 k 的倾斜直线，不考虑小车与桌面间的摩擦和空气阻力，则当地的重力加速度 g=__________（用 m、M、k 表示）； (4)若考虑摩擦力和空气阻力的影响，(3)中测量值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。 三、作图题 13．质量 m  2kg 物体放在光滑的水平面上，对该物体加上水平向右的两个变力，如图实线所示． 求该物体在 3 秒内的任一时刻的加速度大小． 四、解答题 14．如图所示，一足够长的木板静止在水平面上，质量 M=0.4kg，长木板与水平面间的动摩擦因数 μ1=0.1，一质量 m=0.4kg 的小滑块以 v0=2.4m/s 的速度从长木板的右端滑上长木板，滑块与长木板间 动摩擦因数 μ2=0.4，小滑块可看成质点，重力加速度 g 取 10m/s2，求： （1）小滑块刚滑上长木板时，长木板的加速度大小 a1 和小滑块加速度大小 a2； （2）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离 L； （3）从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中，小滑块运动的总距离 s。 15．如图所示，质量为 m=7.2kg 的物体在拉力 F 的作用下在水平面上以 3m/s 的速度匀速运动，已 知拉力 F=15N，且与水平方向夹角 θ=53°（sins3°=0.80，cos53°=0.60），取重力加速度 g=10m/s2， 求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数； （2）撤去拉力 F 后，物体继续滑动过程中加速度的大小； （3）撤去拉力 F 后 1.0s 的时间内，物体滑行的距离。 五、填空题 16．如图所示，用 F  6N 的水平向右的拉力，使质量 加速直线运动。物体的加速度大小为_______ m/s 2 m  3kg 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀 ，方向水平向________（填“左”或“右”）； t  3s 时，物体的速度大小为________ m/s 。 17．质量为 1 kg 的小木块静止在倾角为 37°的斜面底端，水块和斜面间动摩擦因数为 0.5，用大小 为 12 N、平行于斜面向上的恒力 F 拉动木块向上运动，经过 2s 撤去 F，此时小木块的速度为_____ _m/s，又经过______s 木块运动到最高点。（g 取 10m/s ， sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ） 2 18．在倾角为 37°的斜面上，一个物体从静止开始下滑，若动摩擦因数为 0.2，则加速度为_____ m / s2 ，它下滑 5m 时的速度是_____ m/ s 。（ g  10m / s 2 ） 19．如图甲所示，质量为 M 的直角劈 B 放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为 m 的物体 A，用 一个竖直向下的力 F 作用于 A 上，物体 A 刚好沿斜面匀速下滑。若改用一个斜向下的力 F � 作用在 A 时，物体 A 加速下滑，如图乙所示，则在图乙中地面对劈的摩擦力 N______Mg（填  ，  或  ）。 f 大小为______，支持力 20．如图所示，ab、cd 是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上，b 点为圆 周的最低点，c 点为圆