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牛顿定律复习题5---含答案

时间:2017-09-28


沂源一中高一一部期末复习题(五)
一、选择题 1.关于物体的惯性,下列说法正确的是( C )

A.物体受力后可以改变运动状态,所以作用力可以改变惯性 B.快速行驶的汽车,刹车时困难,因而速度大时惯性大 C.满载货物的汽车比不载货时刹车困难,故满载时比空载时惯性大 D.推动原来静止的物体比推动原来滑动的物体要费力些,表明静止的物体的惯性大些 2.下面

各组单位中,全部属于国际单位制中基本单位的是( A A.m、kg、s C.m、N、kg B.kg、J、s D.m/s2、kg、N ) )

3.下列选项中关于作用力与反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( B

A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零, 作用效果也相互抵消 B.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却 不一定相同 C.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此 D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上 4.如图 1 所示,质量分别为 M 和 m 的物块由相同的材料制成,且 M>m,将它们用通 过轻而光滑的定滑轮的细线连接。如果按图甲装置在水平桌面上,两物块刚好做匀速运动。 如果互换两物块按图乙装置在同一水平桌面上,它们的共同加速度大小为( C )

图1 M A. g M+m M-m C. M g M-m B. g m D.上述均不对

5.如图 2 所示, 在马达驱动下, 皮带运输机的皮带以速率 v 向右水 平运行,现将一块砖正对皮带上的左端某点轻轻地放在皮带上,则 ( 2 A.开始一段时间内,砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动 AD ) 图

B.当砖的速率等于 v 时,砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力 C.砖块在皮带上一定先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动 D.砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态 6.如图 3 甲所示,小车上固定着硬质支架,杆的下端点固定 着一个质量为 m 的小球。杆对小球的作用力的变化如图乙所示, 则关于小车的运动,下列说法中正确的是 (杆对小球的作用力由 F1 变化至 F4,F1 竖直)( C ) 图3 A.小车向右做匀加速运动 B.小车由静止开始向右做变加速运动 C.小车向右的加速度由零开始越来越大 D.小车向右的加速度由较大开始越来越小 7.在静止的小车内,用细绳 a 和 b 系住一个小球,绳 a 处于斜向上 的方向,拉力为 Fa,绳 b 处于水平方向,拉力为 Fb,如图 4 所示。现 让小车从静止开始向右做匀加速运动, 此时小球相对于车厢的位置仍保 持不变,则两根细绳的拉力变化情况是( D A.Fa 变大,Fb 不变 C.Fa 变大,Fb 变大 ) 图4

B.Fa 变大,Fb 变小 D.Fa 不变,Fb 变小

8、如图 5 示,质量为 m 的物体,在与水平方向成θ 角的拉力 F 作用下,在水平面上做 加速度为 a 的匀加速运动。已知物体与水平面间有弹力作用且动摩擦因数为 的各力产生的加速度的大小,下面说法正确的是(AD A.滑动摩擦力产生的加速度小于 )

? ,则物体所受

F

?g

?

B.拉力 F 产生的加速度为 Fcosθ /m C.重力和支持力的合力产生的加速度为零 D.合力产生的加速度为 F(cosθ +μ sinθ )/m –μ g 9.在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量 为 m1 和 m2 的小木块,m1>m2,如图 6 所示。已知三角形木块和两个小木块都 是静止的,则粗糙水平面对三角形 D 6 A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右 B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左 C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为 m1、m2、θ1、θ2 的数值并未给出 D.以上结论都不对 10.如图 7 所示,一根固定在竖直墙上的钢杆上端安有定滑轮。一根轻绳跨过定滑轮 B,其一 图 图5

端固定在墙上 A 点,另一端挂一重为 G 的小球。绳的 AB 端水平。杆 与竖直方向成 30° 角,则整个系统静止时,杆对滑轮的作用力为 (B ) 图7 A.2G B. 2G C.G D.3G 11.如图 8 所示,在绳子下端挂一物体,当力 F 拉物体使悬绳偏离竖直方向的夹 角为 θ,且保持平衡,若保持 θ 不变,当拉力 F 与水平方向的夹角 α 为多大时, F 有最小值( A ) A.α=θ B.α=90° C.α=0 D.α=2θ 图8 12.一倾角为 θ 的斜面固定于水平地面上,细绳跨过滑轮两边系着两个物体,质量分别为 M 和 m,如图 9 所示。已知 mgsin θ>Mg,现在物体 m 上放一小物体,这时 m 仍保持静止,则 ( B )

A.绳子的拉力增大 B.斜面对 m 的静摩擦力一定增大 C.斜面对 m 的静摩擦力可能减小 D.斜面对 m 的静摩擦力一定减小 图9 二、实验题(本题共 1 小题,共 10 分,把答案填在题中横线上或按题目要求作答) 9.(10 分)某同学设计了一个探究小车的加速度 a 与小车所受拉力 F 及质量 m 关系的实 验,图 7(a)为实验装置简图。(所用交流电的频率为 50 Hz)

图7 (1)为了研究加速度和质量的关系, 在实验中必须采用控制变量法, 应保持________不变, 用砂桶及砂所受的重力作为________,图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相 邻计数点之间还有 4 个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为________ m/s2。(保 留三位有效数字) (2)在本次实验中,实验小组通过改变小车质量共做了 8 组实验,得到下表所示的实验数 据,通过分析表中数据,你得出的结论是:_____________________________________ ________________________________________________________________________。

实验序号 小车加速度 a/m· s
-2

1 0.633 0.25

2 0.572 0.29

3 0.497 0.33

4 0.418 0.40

5 0.332 0.50

6 0.250 0.71

7 0.167 1.00

8 0.101 1.67

小车质量 m/kg

现需通过图像进一步验证你的结论,可利用表格数据作图,应在坐 标纸中画出________ 图线。 (3)在某次实验中为研究加速度和力的关系, 根据测得的多组数据可 画出 a-F 关系图线,如图 8 所示。此图线的 AB 段明显偏离直线,造 成此误差的主要原因是________。 A.小车与木板之间存在摩擦 B.木板保持了水平状态 C.所挂砂桶及砂的总质量太大 D.所用小车的质量太大 解析:(1)采用控制变量法研究加速度与质量的关系,需将外力 F 保持不变,平衡摩擦 后,可将砂桶及砂的重力等效为 F ;纸带上有六组数据,充分利用数据,采用“逐差法” 计算,即有 a= ?x6+x5+x4?-?x3+x2+x1? =0.640 m/s2。 9T 2 图8

(2)通过 1、5、7 组数据,可得到质量加倍,加速度在误差范围内减半,故加速度与质量 1 成反比例关系;a-m 图线为曲线,并不能说明是成反比例关系,故应作 a- 图线。 m (3)由于 OA 段 a-F 关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成 Mg F Mg 正比;由实验原理知:Mg=ma,a= m =m,而实际上 a′= ,可见 AB 段明显偏离 M+m 直线是由于没有满足 m?M。 答案:(1)拉力 F 小车所受拉力 质量成反比例关系 三、计算题 14.如图 11 所示,两个弹簧的劲度系数均为 k,两重物重力均为 G。若以大 小为 1.5G 竖直向上的拉力拉上面的重物,上面的重物会上升多高? 1 a-m (3)C 0.640 (2)在小车所受外力不变的条件下,加速度与

解析:利用 ΔF=kΔx,对下面的弹簧,由初态到末态,所受压力变化为 ΔF=2G-0.5G=1.5G,则 Δx1=1.5G/k。 图 10

对上面的弹簧,由初态到末态,所受弹力由初态的压力 G 变为末态的拉力 T=1.5G-G =0.5G,即弹力变化为 ΔF=G-(-0.5G)=1.5G,则 Δx2=1.5G/k。 因此两段弹簧形变量的变化为 3G/k,即上面重物升高 3G/k。

答案:3G/k

图 11

15.如图 12 所示,小车内有一质量为 M1=0.4 kg 的小球用细线吊在车内的顶棚上,车 厢内的地板上有一质量为 M2=15 kg 的木箱。当小车向右做匀加速直线运动时,细线与竖直 方向的夹角为 θ=37° ,木箱与地板相对静止。求:(g=10 m/s2)

图 12 (1)小车运动的加速度大小和细线对小球的拉力大小。 (2)木箱受到的摩擦力大小。 解析:(1)对小球受力分析如图所示,可得 M1gtan θ=M1a 所以 a=gtan θ=7.5 m/s2 T= 0.4×10 M1g = N=5.0 N cos 37° 0.8

(2)对木箱受力分析如图所示,可得 f=M2a=15×7.5 N=112.5 N 答案:(1)7.5 m/s2 5.0 N (2)112.5 N

16.法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他 从 30m 高的塔上跳下,假设他以 5m/s 的初速度竖直向下离开塔顶,并准确地落入水池 中。已知:他在空气中运行时,空气对他的阻力是他重力的 0.2 倍;落入水中后,水对他的 阻力(包括浮力)是他重力的 3.5 倍。试计算需要准备一个至少多深的水池?

(菲舍尔可视为质点,g 取 10m/s )

2

17.某飞机场利用如图 11 所示的传送带将地面上的货物运送到飞 机上,传送带与地面的夹角 θ=30° ,传送带两端 A、B 之间的长度 L= 10 m,传送带以 v=5 m/s 的恒定速度向上运动。在传送带底端 A 轻轻 放上一质量 m=5 kg 的货物,货物与传送带间的动摩擦因数 μ= 货物从 A 端运送到 B 端所需的时间。(取 g=10 m/s2) 解析:设货物向上加速的加速度为 a, 加速的时间为 t1,加速过程中向上移动的距离为 x1,则有: μmgcos θ-mgsin θ=ma v=at1 1 x1= at1 2 2 解得:a=2.5 m/s2 t1=2 s x1=5 m 3 。求 2 图 11

之后货物随传送带向上匀速运动,设匀速时间为 t2, L-x1 则 t2= v =1 s 所以货物从 A 端运送到 B 端的时间 t=t1+t2=3 s。 答案:3 s


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