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牛顿运动定律章末测试
(建议用时:75分钟)
一、单项选择题
1、(2022·潮州第一次质检)广泛应用于“双十一”的智能快递分拣机器人简化图如图,派件员在分拣场内将包裹放在机器人的水平托盘上后,机器人可以将不同类别的包裹自动送至不同的位置,则下列说法正确的是( )
A.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹不受摩擦力的作用
B.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹没有惯性
C.包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时,包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力
D.包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时,机器人对包裹的作用力等于包裹的重力
【答案】A
【解析】包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹受重力和支持力作用,水平方向不受摩擦力的作用,A正确;一切物体在任何情况下都有惯性,惯性是物体的一个基本属性,B错误;包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力,C错误;包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时,机器人对包裹的作用力有竖直方向的支持力和水平方向的摩擦力,只有竖直方向的支持力与包裹的重力大小相等,因此机器人对包裹的作用力不等于包裹的重力,D错误。
2、(2020·北京市东城区上学期期末)在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤,将物体放在台秤上。电梯静止时台秤示数为FN。在电梯运动的某段过程中,台秤示数大于FN。在此过程中( )
A.物体受到的重力增大 B.物体处于失重状态
C.电梯可能正在加速下降 D.电梯可能正在加速上升
【答案】D
【解析】物体的视重变大,但是受到的重力没变,选项A错误;物体对台秤的压力变大,可知物体处于超重状态,选项B错误;物体处于超重状态,则加速度向上,电梯可能正在加速上升或者减速下降,选项C错误,D正确。
3、如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于拉伸状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动
C.向左做匀速运动 D.向左做减速运动
【答案】B
【解析】因为弹簧处于拉伸状态,小球在水平方向受到向左的弹簧弹力F,由牛顿第二定律的矢量性可知,小球加速度也是向左。小球与小车相对静止,故小车可能向左做加速运动或向右做减速运动,B正确。
4、如图所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动,前方固定一轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )
A.木块将立即做匀减速直线运动
B.木块将立即做变减速直线运动
C.在弹簧弹力大小等于恒力F时,木块的速度最大
D.在弹簧处于最大压缩状态时,木块的加速度为零
【答案】C
【解析】对木块进行受力分析,木块接触弹簧后所受弹力不断增大,当弹力小于力F时,木块仍将加速运动,但加速度变小,A、B均错误。在弹簧弹力大小等于恒力F时,木块的加速度为0,速度最大,C正确。木块继续压缩弹簧,木块所受合力反向且增大,加速度向右不断增大,D错误。
5、(2020·福建龙岩市期末质量检查)如图所示,在倾角为θ=30°的光滑固定斜面上,物块A、B质量均为m。物块A静止在轻弹簧上端,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B靠在一起,但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻将细线剪断,下列说法正确的是( )
A.细线剪断前,弹簧的弹力为mg
B.细线剪断前,细线的拉力为mg
C.细线剪断瞬间,弹簧的弹力发生变化
D.细线剪断瞬间,物块B的加速度大小为g
【答案】D
【解析】细线剪断前,由于A、B之间无弹力,对A分析可以得到弹簧的弹力F=mgsin θ=mg,对B分析可以得到FT=mgsin θ=mg,故A、B错误;细线剪断瞬间,弹簧的弹力不变,故C错误;细线剪断瞬间,对A、B系统,加速度大小a==g,故D正确。
6、(2020·山东九校上学期期末)如图所示,弯折杆ABCD的D端接一个小球,杆和球的总质量为m,一小环套在杆AB段上用绳吊着,恰好能一起以加速度a竖直向上做匀加速运动,杆AB段与水平方向的夹角为θ,则( )
A.杆对环的压力为mgsin θ+masin θ
B.环与杆的摩擦力为mgcos θ+macos θ
C.环对杆的作用力为mg+ma
D.杆和球处于失重状态
【答案】C
【解析】杆和球受重力、支持力、摩擦力三个力作用,沿BA和垂直BA方向建立直角坐标系,分解加速度,沿BA方向,有Ff-mgsin θ=masin θ
垂直BA方向FN-mgcos θ=macos θ
得Ff=mgsin θ+masin θ,FN=mgcos θ+macos θ
由牛顿第三定律知FN′=FN,所以选项A、B错误;环对杆和球的作用力为支持力、摩擦力的合力,由牛顿第二定律可知:作用力方向