人教版高一必修一牛顿运动定律同步练习测试题（带解析）

牛顿定律是高中物理力学中的重点难点，以下是牛顿运动定律同步练习测试题，请大家练习。

一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共计42分，每小题至少一个答案正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1.人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷，但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷.下列说法中正确的是 ()

A.赤脚时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力

B.赤脚时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力

C.穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力

D.穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力

【解析】人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律知，无论在什么状态下，作用力和反作用力总是等大反向，故B、C正确，A、D错误.

【答案】 BC

2.两汽车的质量m1

A.t1t2 B.t1

C.t1=t2 D.不能确定

【解析】对物体由牛顿第二定律得m1g=m1a1，m2g=m2a2，解得：a1=a2=g，由速度公式得：t1=v1a1，t2=v2a2，因为v1v2，所以t1t2，故选A.

【答案】 A

图1

3.(2012大庆一中高一检测)如图1所示，在光滑的水平地面上，以水平恒力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动.若小车的质量是M，木块的质量是m，力的大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间的动摩擦因数是.对于这个过程，某些同学用了以下4个式子来表示木块受到的摩擦力的大小，则正确的是()

A. mg

C.Ma D.F-Ma

【解析】把M、m看作整体，则有F=(M+m)a，再对m有Ff=ma，则Ff=mFM+m=F-MM+mF=F-Ma，D项正确.

【答案】 D

图2

4.如图2所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小分别是()

A.aP=g aQ=g

B.aP=2g aQ=g

C.aP=g aQ=2g

D.aP=2g aQ=0

【解析】原来平衡，弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳烧断瞬间，弹簧弹力不变，故Q所受合力仍为零，故aQ=0;P受到重力mg和弹簧向下的压力mg，故加速度aP=F+mgm=2mgm=2g.故D正确.

【答案】 D

图3

5.如图3所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角分别为和a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，a、b接触的两斜面均光滑，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ()

A.等于(Mg+2mg)

B.大于(Mg+2mg)

C.小于(Mg+2mg)

D.可能等于，可能大于，也可能小于(Mg+2mg)

【解析】因为a、b均沿斜面加速下滑，加速度沿斜面向下，沿竖直方向有加速度分量，因此a、b均失重，所以系统对地面的压力小于系统的总重力，即楔形木块对地面的压力小于(Mg+2mg)，故选项C正确.

【答案】 C

图4

(2012银川一中高一检测)如图4中的AB、AC、AD都是光滑的轨道，A、B、C、D四个点在同一竖直圆周上，其中AD是竖直的.一小球从A点由静止开始，分别沿AB、AC、AD轨道下滑至B、C、D点所用的时间分别为t1、t2、t3，则()

A.t1=t2=t3B.t1t3

C.t1

【解析】设圆直径为D，轨道与AD夹角为，则轨道长为x=Dcos ，物体沿斜面下滑的加速度为a=gcos ，由运动学公式x=12at2得t= 2xa，所以t= 2Dcos gcos = 2Dg，与斜面的倾角无关，故选A.求解时，关键是用常量表示出变量，由受力求出加速度.

【答案】 A

甲乙

图5

7.(2012石家庄一中高一期末)如图5所示，甲图为光滑水平面上质量为M的物体，用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连，由静止释放，乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用，拉力F的大小与m的重力相等，由静止释放，开始时M距桌边的距离相等，则()

A.甲、乙两图中M的加速度相等均为mMg

B.甲图中M的加速度为aM=mgM+m，乙图中M的加速度为aM=mgM

C.乙图中绳子受到的拉力较大

D.甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小

【解析】对乙图：F=Ma，又F=mg，故a=mgM，对甲图中的m：mg-FT=ma 对甲图中的M：FT=Ma 解得a=mgM+m，故A错B对，C对，由x=12at2，v2=2ax知x相同时，甲图中M的加速度小，时间长，速度小，D对.

【答案】 BCD

二、非选择题(本大题共5个小题，共58分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤、有数值计算的要注明单位)

8.(12分)(2012张家港高一检测)在做探究加速度与力、质量的关系的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在表一中，将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二中.

表一

a/(ms-2)1.984.065.958.12

F/N1.002.003.004.00

表二

a/(ms-2)2.042.663.233.98

1M/kg-1

0.500.670.801.00

图6

(1)根据表中所列数据，分别画出a-F图象和a-1/M图象.

(2)由图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为________当F一定时，a与M的关系为________.

(3)由a-F图象可知M=________.

(4)由a-1/M图象可知F=________(保留一位有效数字).

【解析】 (1)分别把表一、表二中数据在a-F、a-1M图象中描点，通过这些点作一条直线，要求使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不需考虑.(1)a-F图象和a-1/M图象分别如图甲、乙所示

(2)由a-F图象知，a与F成正比关系;由a-1M图象可知a与M成反比关系.

(3)由a=FM可知，a-F图线的斜率为1M，由此可得M=0.5 kg.

(4)由a=FM可知，a-1M图线的斜率为F，由此可得F=4 N.

【答案】 (1)见解析 (2)正比关系反比关系

(3)0.5 kg (4)4 N

9.(8分)(2012聊城高一检测)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝.假如未来的某天你乘坐飞船进行微重力的体验行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验，已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：

(1)飞船在失重状态下的加速度;

(2)飞船在微重力状态中下落的距离.

【解析】 (1)设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mg-Ff=ma

又Ff=0.04mg，即mg-0.04mg=ma

解得a=9.6 m/s2

(2)由x=12at2得

x=129.6252 m=3 000 m.

【答案】 (1)9.6 m/s2 (2)3 000 m

图7

10.(12分)如图7所示，轻弹簧AB长为35 cm，A端固定于一个放在倾角为30的斜面、重50 N的物体上，手执B端，使弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm;当匀速上滑时，弹簧长变为50 cm.求：

(1)弹簧的劲度系数k;

(2)物体跟斜面间的动摩擦因数.

【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力情况如图甲所示：

甲乙

由平衡条件得：

F1+Ff=Gsin 30

FN=Gcos 30，Ff=FN

而F1=k(0.4-0.35)=0.05k

当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，物体受力情况如图乙所示：

由平衡条件得：F2=Gsin 30+Ff

而FN=Gcos 30，Ff=FN

F2=k(0.5-0.35)=0.15k

以上各式联立求得：

k=250 N/m，=36.

【答案】 (1)250 N/m (2)36

图8

11.(12分)(2012扬州高一期末)如图8，底座A上装有长0.5m的直立杆，底座和杆总质量为0.2 kg，杆上套有0.05 kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4 m/s从底座向上运动，刚好能到达杆顶，求：

(1)上升过程中的加速度;

(2)下落过程的时间;

(3)下落过程中，底座对地的压力有多大?(g=10 m/s2)

【解析】 (1)由运动情况及运动学公式得：

v2=2a1s a1=16 m/s2，方向向下

(2)对小环上升过程受力分析，由牛顿第二运动定律得：

Ff+mg=ma1 Ff=0.3 N

下落时 mg-Ff=ma2 a2=4 m/s2，

s=12a2t2 t=0.5s

(3)对杆和底座整体受力分析得：FN=Mg+Ff，所以FN=2.3 N.

根据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为2.3 N.

【答案】 (1)16 m/s2 向下 (2)0.5 s (3)2.3 N

图9

12.(14分)(2012温州高一期末)如图9所示，质量M=10 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数=0.02.在木楔的倾角=30的斜面上，有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时，其速度v=1.4 m/s，在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10 m/s2)

【解析】由匀加速运动的公式v2-v20=2as，得物块沿斜面下滑的加速度为a=v22s=1.4221.4=0.7 m/s2

由于a

如图，对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律，有

它受三个力：N1=mgcos f1=mgsin -ma

分析木楔受力，它受五个力作用如图.对于水平方向，由牛顿定律;有

f2+f1cos -N1sin =0

由此可解得地面作用于木楔的摩擦力

f2=N1sin -f1cos =mgcos sin -(mgsin -ma)cos =macos =10.73/2=0.61 N此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向).

【答案】 0.61 N C指向B

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