（高一）专题07 牛顿运动定律的基本问题 专项训练-2024-2025学年高中物理期末重难点复习攻略

专题07牛顿运动定律的基本问题——专项训练 1．惯性是经典物理学中的重要概念。下列说法正确的是（　　） A．质量大的物体惯性大 B．质量小的物体惯性大 C．只有静止的物体才具有惯性 D．只有运动的物体才具有惯性 2．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在此过程中其余各力均不变，则下列对该过程的说法正确的是（　　） A．物体运动的速度先增大后减小 B．物体运动的速度方向将发生改变 C．物体运动的加速度先减小后增大 D．物体运动的加速度先增大后减小 3．质量相等的甲、乙、丙、丁四个物体均沿直线运动，其v-t图像如图所示。则运动过程中所受合力逐渐减小的物体是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，一只氢气球用细线固定在车厢内，小车匀速向右行驶时细线竖直，当小车急速刹车时，氢气球将（　　） A．向左偏 B．向右偏 C．保持竖直 D．无法判断 5．张师傅正在抢修重要机器，其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳，其中小球A质量为2m，小球B质量为3m，中间连接了一根弹簧，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．剪去细绳瞬间，A球加速度 B．剪去细绳瞬间，A球加速度 C．剪去细绳瞬间，B球加速度 D．剪去细绳瞬间，B球加速度 6．下列关于物体惯性的说法中，正确的是（    ） A．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 B．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性方向也随之改变 C．被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D．物体受到外力作用后运动状态改变，是因为外力减小了惯性 7．如图所示，质量为的木箱用细绳竖直悬挂，在木箱底部放有质量为的物块A，在木箱顶部用轻质弹簧悬挂的质量也为的物块B。剪断细绳的瞬间，物块A、B和木箱的瞬时加速度大小分别为（    ） A．g、0、g B．g、g、g C． D． 8．如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，在突然撤去挡板的瞬间有（　　）    A．两图中两球加速度均为 B．两图中A球的加速度均为零 C．图乙中轻杆的作用力一定为零 D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的倍 9．如图所示，甲、乙两图中A、B两球质量相等，图甲中A、B两球用轻质杆相连，图乙中A、B两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间（　　） A．图甲中轻杆的作用力不为零 B．图甲中两球的加速度一定不相等 C．图乙中两球的加速度一定相等 D．图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半 10．F1、F2两个力的大小不变，方向可以改变，F1 > F2。方向相同时，合力大小为14 N。方向互相垂直时，合力大小为10 N。则F1的大小为 N，F2的大小为 N。 11．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图所示。 (1)在探究加速度与力的关系时，要保持小车的质量不变，把这种研究方法称为 法。 (2)在组装实验器材时，要调整好长木板的倾斜度，使小车在不受细绳拉力的情况下，能够在长木板上做 运动。 (3)在本实验中，把砝码的重力看作是小车受到的合力，而小车实际受到的合力略 砝码的重力（填“大于”或“小于”）。 (4)在探究加速度与力的关系实验时，某实验小组按照实验要求进行操作，得到几组加速度a与砝码重力F的实验数据，他们做出的a-F图像应为图中的 。 A． B． C． D． 12．如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是______。 A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。 A． B． C． D． (3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 13．质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上。现给该物体同时施加两个大小分别为F1=3N、F2=4N且相互垂直的水平力，如图所示。求： (1)物体所受合力F的大小； (2)物体加速度a的大小； (3)2s末物体速度v的大小。 14．水平面上，质量为10 kg的物体受到大小为F = 100 N的推力的作用下向右做匀加速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数μ = 0.2，求： (1)物体受到的合外力大小为多少？ (2)物体获得的加速度大小为多少？ (3)如果物体从静止开始做匀加速直线运动，那么4 s末的位移为多少？ 15．根据图片回答下列问题 (1)图中细线和弹簧受力而发生形变，形变明显的是弹簧还是细线？ (2)发生明显形变的物体，恢复原状需要时间吗？它产生的弹力能突变吗？请举出发生明显形变的例子。 (3)没有发生明显形变的物体，恢复原状需要时间吗？它产生的弹力能突变吗？请举出没有发生明显形变的例子。 (4)当物体受到的合力发生突变时，加速度突变吗？ 活动5：若剪断图中弹簧，则剪断时细线上的力F2发生突变吗？此时小球的加速度是多少？（用g和θ表示） (5)若剪断图中细线，则剪断时弹簧上的力F1发生突变吗？此时小球的加速度是多少？（用g和θ表示） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】一切物体都有惯性，质量是惯性大小的量度，质量越大，惯性越大；惯性大小与物体的运动状态无关。 故选A。 2．D 【详解】物体在多个力的作用下处于静止状态，其中的一个力与其余几个力的合力大小相等、方向相反，如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小，在此过程中，物体所受合力先增大后减小到零，所以物体运动的加速度先增大后减小；因加速度方向没变，故物体运动的速度一直增大，方向不变。 故选D。 3．C 【详解】ABCD．在v-t图像中，斜率表示加速度，丙的加速度逐渐减小，四个物体质量相同，根据牛顿第二定律 可知丙运动过程中所受合力逐渐减小，ABD错误，C正确。 故选C。 4．A 【详解】当小车急刹车时，空气和氢气球都会因为惯性而向右运动。但是相同体积下，空气的质量大于氢气的质量，所以此时空气的惯性比氢气的惯性大，即空气会挤到氢气球的右侧，故氢气球会向左偏。 故选A 。 5．A 【详解】剪去细绳前，以B为对象，可得弹簧弹力为 剪去细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则B的受力不变，B的加速度为0；以A为对象，根据牛顿第二定律可得 故选A。 6．C 【详解】A．物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，选项A错误； B．惯性是物体的基本属性，无方向，汽车转弯后前进方向发生了改变，但是惯性不变，选项B错误； C．物体的惯性只与物体的质量有关，被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变，选项C正确； D．物体受到外力作用后运动状态改变，物体质量没变，则惯性不变，选项D错误。 故选C。 7．C 【详解】细绳剪断前B处于平衡状态，弹簧弹力大小 细绳剪断的瞬间弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程；绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零，所以剪断细绳的瞬间，B受力不变，仍然平衡 剪断细绳的瞬间，木箱不在受细绳的拉力，木箱受重力和弹簧向下的拉力 由牛顿第二定律可知 解得木箱的加速度大小为为 物块A只受重力作用，加速度为。 故选C。 8．C 【详解】对甲图，弹簧弹力 突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及伸开，弹力不变。对A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为0；对B进行受力分析，根据牛顿第二定律 解得 对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，轻杆作用力突变为0，以AB为整体，根据牛顿第二定律 解得 即A、B的加速度都为，综上所述可得C正确，ABD错误。 故选C。 9．D 【详解】设两球质量均为m，细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以细绳烧断瞬间，题图乙中B球所受合力仍为零，加速度为零，A球所受合力2mg，加速度为 题图甲中，细绳烧断瞬间，A、B的加速度相同，设为a，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 解得 则图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半。 设题图甲中轻杆的作用力为FT，再以B为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 即题图甲中轻杆的作用力一定为零。 故选D。 10． 8 6 【详解】[1][2]由题意结合力的矢量合成可知 解得 ， 11．(1)控制变量 (2)匀速直线 (3)小于 (4)A 【详解】（1）在探究加速度与力的关系时，要保持小车的质量不变，把这种研究方法称控制变量法。 （2）在组装实验器材时，要调整好长木板的倾斜度，使小车在不受细绳拉力的情况下，能够在长木板上做匀速直线运动，从而起到平衡摩擦力的作用。 （3）设加速度为a，砝码的质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，根据牛顿第二定律，对砝码有 对小车有 联立可得 可知 （4）在本实验中，把砝码的重力F看作是小车受到的合力，对小车，根据牛顿第二定律有 变形得 故选A。 12．(1)B (2)C (3) 0.80 0.49 【详解】（1）A．实验中利用力传感器直接测量细线的拉力，并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，可知，实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，故A错误； B．为了使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．小车靠近打点计时器，为了避免纸带上出现大量的空白段落，应先接通电源，再释放小车，故C错误； D．结合上述可知，小车所受合力能够精准确定，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故D错误。 故选B。 （2）AB．由于图像纵轴与横轴所表示物理量不一样，即标度不相同，在求解图像的斜率时，不能够用倾角的正切值求解，故AB错误； CD．平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有 变形得 斜率为k，则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 （3）[1]相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法，小车的加速度 代入数据解得 [2]对砂和砂桶进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 13．(1)5N (2)2.5m/s2 (3)5m/s 【详解】（1）根据力的平行四边形定则，可知质点所受F1和F2的合力大小为 （2）根据牛顿第二定律，质点产生的加速度为 （3）由速度时间关系式 2s末物体速度v的大小 14．(1)80 N (2)8 m/s2 (3)64 m 【详解】（1）物体受到的合外力 （2）根据牛顿第二定律有 解得 （3）4 s末的位移 15．(1)弹簧 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 (5)见解析 【详解】（1）图中形变明显的是弹簧。 （2）发生明显形变的物体，恢复原状需要时间，所以它产生的弹力不能突变；如弹簧、橡皮筋在力的作用下发生明显形变。 （3）没有发生明显形变的物体，恢复原状需要的时间极短，可以忽略不计，所以它产生的弹力能突变；如线、板、棒在力的作用下发生的形变不明显。 （4）若剪断图中弹簧，则剪断时细线上的力F2会发生突变，由图可知，小球接下来做圆周运动，由于剪断瞬间的速度为0，所需的向心力为0，则细线拉力突变为0，此时小球只受重力作用，根据牛顿第二定律可得此时小球的加速度为 （5）若剪断图中细线，则剪断时弹簧上的力F1不会发生突变；此时小球受到重力和弹簧弹力作用，合力大小等于，则有 可得小球的加速度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$