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§4. 《牛顿运动定律》章末测试(2)


§4.《牛顿运动定律》章末测试题(二)
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,每小题给出四个选项中,至少有一 个是正确的,把正确答案全选出来) 1.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变 B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变 C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止

状态 D.物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同 2.下列说法正确的是( ) A.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了 C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小 3.下列说法中正确的是( 的冲量一定相同 B.一质点受两个力作用处于平衡状态(静止或匀速运动) ,这两个力在同一段时间内做 的功或者都为零,或者大小相等符号相反 C.在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反 D.在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反 4.三个完全相同的物块 1、2、3 放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。 现用大小相同的外力 F 沿图示方向分别作用在 1 和 2 上,用 3 上,使三者都做加速运动,令 a1、a2、a3 分别代表物块 1、2、3 的加速度,则( A.a1=a2=a3 C.a1>a2,a2<a3 ) B.a1=a2,a2>a3 D.a1>a2,a2>a3
1





A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速运动) ,这两个力在同一段时间内

1 2

F 的外力沿水平方向作用在 F F
2

1

60° 60°

F

1

3

2

5.如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板,竖立在水平面上,在薄板上放一 重物,用手将重物向下压缩到一定程度后,突然将手撤去, 则重物将被弹簧弹射出去,则在弹射过程中(重物与弹簧 脱离之前 )重物的运动情况是( A.一直加速运动 C.先加速运动后减速运动 ) B.匀加速运动 D.先减速运动后加速运动

6.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段 时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为 T。取竖直向上为正方向,以某时 刻作为计时起点,即 t=0,其振动图象如图所示,则(
1



A.t= B.t= C.t= D.t=

1 4 1 2 3 4 3 4

T 时,货物对车厢底板的压力最大 T 时,货物对车厢底板的压力最小 T 时,货物对车厢底板的压力最大 T 时,货物对车厢底板的压力最小 x O

T 2

T t

7.物块 1、2 放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块 1、2 分别施 以方向相反的水平力 F1、F2。且 F1 大于 F2,则弹簧秤的示数( A.一定等于 F1+F2 C.一定大于 F2 小于 F1 B.一定等于 F1-F2 D.条件不足,无法确定 ) B F F1 ) 1 ·
2

F2

8.如图所示,光滑水平面上,在拉力 F 作用下,AB 共同以加速度 a 做匀加速直线运动, 某时刻突然撤去拉力 F,此瞬时 A 和 B 的加速度为 a1 和 a2,则( A.a1=a2=0 C.a1=
m1 m1 ? m 2

a1=a,a2=0 a,a2=
m2 m1 ? m 2

A
m1 m2

a

D.a1=a,a2=-

a

9.物块 A1、A2、B1、B2 的质量均为 m,A1、A2 用刚性轻杆连接,B1、B2 用轻质弹簧连接,两 个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图所示,今突然迅速地撤去支托物,让 物块下落,在除去支托物的瞬间,A1、A2 受到的合力分别为 FA1 和 FA2,B1、B2 受到的合力分 别为 FB1 和 FB2,则( ) A1 B1 A.FA1=0,FA2=2mg,FB1=0,FB2=2mg B.FA1=mg,FA2=mg,FB1=0,FB2=2mg C.FA1=0,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mg D.FA1=mg,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mg 10.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力 F 的作用,F 的大小与时间 t 的关系和物块速度 v 与时间 t 的关系如图所示。取重力加速度 g=10m/s 。由此两图 线可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 ? 分别为( ) A.m=0.5kg, ? =0.4 B.m=1.5kg, ? =
2 15
2

A2 F/N 3 2 1 0

B2

2 4 6 8 10 v/(m·s-1)

t/s

4 2 0 2 4 6 8 10 t/s

C.m=0.5kg, ? =0.2 D.m=1kg, ? =0.2 二、填空题(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)

11.如图所示,高为 h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为 a,车厢顶部
2

A 点处有油滴滴落到车厢地板上, 车厢地板上的 O 点位于 A 点的正下方,则油滴落地点必在 O 点的 (填“左”“右” 、 )方,离 O 点距离为 。

h

A O

a

12.在失重条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,如形状呈绝对球形的轴承滚 珠,拉长几百米长的玻璃纤维等。用下面的方法,可以模拟一种无重力的环境,以供科学 家进行科学实验。飞行员将飞机升到高空后,让其自由下落,可以获得 25s 之久的零重力 状态,若实验时,飞机离地面的高度不得低于 500m,科学家们最大承受两倍重力的超重状 态,则飞机的飞行高度至少应为 m。 (重力加速度 g=10m/s ) F
?
2

13.如图所示,质量为 m 的物体放在水平地面上, 物体与水平地面间的摩擦因数为 ? ,对物体施加一个 与水平方向成 ? 角的力 F,则物体在水平面上运动时 力 F 的值应满足的条件是 ≤F≤ 。 B a A θ

14.如图所示,小车上固定一弯折硬杆 ABC,杆 C 端固定一质量为 m 的小球,已知∠ABC= ? ,当小车 以加速度 a 向左做匀加速直线运动时,杆 C 端 对小球的作用力大小为 。

C

三、计算题(本题共 3 小题,第 15 题 10 分,第 16 题、17 题均 15 分) 15.如图所示,火车车厢中有一倾角为 30°的斜面,当火车以 10m/s 的加速度沿水平方 向向左运动时,斜面上的物体 m 还是与车厢相对静止,分析物体 m 所受的摩擦力的方向。 a
30°
2

3

16.如图所示的传送皮带,其水平部分 ab 的长度为 2m,倾斜部分 bc 的长度为 4m,bc 与水平面的夹角为 ? =37°,将一小物块 A(可视为质点)轻轻放于 a 端的传送带上,物 块 A 与传送带间的动摩擦因数为 ? =0.25。 传送带沿图示方向以 v=2m/s 的速度匀速运动, 若物块 A 始终未脱离皮带,试求小物块 A 从 a 端被传送到 c 端所用的时间。 (g=10m/s , sin37°=0.6,cos37°=0.8) a· v
37°
2

A

b v· ·c

17.一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,如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 ? 1 ,盘与桌面间的摩擦因数为 ? 2 。现突 然以恒定加速度 a 将桌布抽离桌面,加速度的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 满足的条件是什么?(以 g 表示重力加速度)

A a B

4

《牛顿运动定律》检测题(二)参考答案
一、选择题 1.B 2.D 3.BD 4.C 5.C 6.C 7.C 8.D 9.B 10.A

二、填空题 11. 右
a g h

12. 6750

13.

? mg

cos ? ? ? sin ?

≤F≤

mg sin ?

14.m ?

g ?a
2

2

三、计算题 15.解:如图所示,假定所受的静摩擦力沿斜面向上,用正交分解法,有 FNcos30°+ Fsin30°= mg FNsin30°- Fcos30°= ma 解上述两式,得 F=5m(1- 3 )FN<0 为负值,说明 F 的方向与假定的方向相反, 应是沿斜面向下 y FN F x
30°

FN
30°

x mg (a) 16.解:物块 A 放于传送带上后,物块受力图如图所示。 FN a v
F? F?

mg (b)

FN a ·
?

v

mg (a)

mg (b)

A 先在传送带上滑行一段距离,此时 A 做匀加速运动(相对地面) ,直到 A 与传送带匀速运 动的速度相同为止,此过程 A 的加速为 a1,则有: ? mg=ma1 a1= ? g

5

A 做匀加速运动的时间是: t 1 ?

v a1

?

v

?g

?

2 0 . 25 ? 10

s ? 0 .8 s

这段时间内 A 对地的位移是: s 1 ? v ? t 1 ?

1 2

? 2 ? 0 .8 m ? 0 .8 m

当 A 相对地的速度达到 2m/s 时,A 随传送带一起匀速运动,所用时间为 t 2 ,
t2 ? s ab ? s 1 v ? 0 .6 s

物块在传送带的 bc 之间,受力情况如图(b) ,由于 ? =0.25<tan37°=0.75,A 在 bc 段将沿倾斜部分加速下滑,此时 A 受到的为滑动摩擦力,大小为 ? mg cos37°,方向沿传 送带向上,由牛顿第二定律:
mg sin37°- ? mg cos37°= ma 2

a 2 ? g (sin37°- ? cos37°)=4m/s

2

A 在传送带的倾斜部分 bc,以加速度 a 2 向下匀加速运动,由运动学公式 s bc ? vt 3 ? 其中 s bc =4m, v =2m/s

1 2

a 2t3

2

解得: t 3 =1s( t 3 '=-2s 舍) ,物块从 a 到 c 端所用时间为 t:t=t1+t2+t3=2.4s 17.解:设圆盘的质量为 m,桌长为 l ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为 a1, 有 ? 1 mg ? ma 1 桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以 a2 表示加速度的大小,有 ? 2 mg ? ma 2 设盘刚离开桌布时的速度为 v1,移动的距离为 x1,离开桌布后在桌面上再运动距离 x2 后便 停下,有 v 1 =2a1x1,v 1 =2a2x2 盘没有从桌面上掉下的条件是 x2≤ l -x1
2 1 1
2 2

设桌布从盘下抽出所经历时间为 t,在这段时间内桌布移动的距离为 x,有 x= 2 at , x1=
1 2

2

a1t
1 2

2

而 x=

l +x1,由以上各式解得 a≥

?1 ? 2? 2 ?2
6

? 1g


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