第5章 牛顿运动定律 单元检测卷(五) -【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（鲁教版）

单元检测卷(五)　牛顿运动定律 　　　　 第5章 牛顿运动定律 1.以下说法不符合物理学史的是 A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一个地方 B.伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因 C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 亚里士多德认为力的作用是使物体运动的原因，A的说法符合物理学史；伽利略通过理想实验得出运动不需要力来维持，故B项说法不符合物理学史；笛卡儿指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C的说法符合物理学史；牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证，D的说法符合物理学史。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2.《考工记》出于《周礼》，是中国所见年代最早关于手工业技术的文献。《辀人篇》记载：“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是说，马拉车的时候，马已经停止用力了，但车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。关于惯性，以下说法正确的是 A.随着车速的减小，车的惯性也减小 B.在太空中物体处于完全失重状态，惯性消失 C.物体在地球上的惯性大，在月球上的惯性小 D.物体质量越大，运动状态越难改变，惯性越大 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 随着车速的减小，车的质量不变，车的惯性不变，故A错误；在太空中物体处于完全失重状态，质量不变，惯性不变，故B错误；物体在地球上的质量等于在月球上的质量，则物体在地球上的惯性与月球上的惯性一样大，故C错误；物体质量越大，运动状态越难改变，惯性越大，故D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3.如图所示，小明在做双脚跳台阶的健身运动，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是 A.小明在下降过程中(未着地)处于失重状态 B.小明起跳以后在上升过程中处于超重状态 C.小明落地时地面对他的支持力小于他的重力 D.起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 超重还是失重要看加速度方向，若加速度方向向上即为超重，若加速度方向向下即为失重。小明在下降过程中因加速度向下，故失重，A正确；起跳以后的上升过程中加速度也向下，也是失重，B错误；小明落地时因做减速下降，加速度向上，所以是超重，地面对他的支持力大于他的重力，C错误；起跳过程中地面对小明的作用力与他对地面的作用力是一对作用力与反作用力，不是同一个力，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4.如图所示，助跑器多用于短跑赛场上，在起跑前用力一蹬，帮助运动员进行加速的同时减少跑步带来的肌肉拉伤概率。下列说法正确的是 A.脚对助跑器施加一个向前的力 B.运动员进行加速时助跑器给脚的力大于脚对助跑器施加的力 C.脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对平衡力 D.脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力性质相同，都属于弹力 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 当运动员起跑时，向后蹬助跑器，脚对助跑器施加一个向后的力，助跑器给脚一个向前的力，故A错误；脚对助跑器施加的力和助跑器施加给脚的力是一对相互作用力，大小总是相等，性质相同，都属于弹力，故B、C错误，D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 A B C D √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 设物块P静止时，弹簧的压缩量为x0，则有kx0＝mg，在弹簧恢复原长前，物块受力如图所示，根据牛顿第二定律得F＋k(x0－x)－mg＝ma，整理得F＝kx＋ma，即F是x的一次函数，选项A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6.如图所示，在光滑水平桌面上有一链条，共有(P＋Q)个环，每一个环的质量均为m，链条右端受到一水平拉力F。则从右向左数，第P个环对第(P＋1)个环的拉力是 A.F　　　　　　　　　　 B.(P＋1)F C. D. √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对整体受力分析，由牛顿第二定律得F＝(P＋Q)·ma，解得a＝，第(P＋1)个环即是左端起的第Q个环，所以对左端Q个环受力分析，由牛顿第二定律得T＝Qma＝，C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7.如图所示，水平传送带水平部分长度为L，以速度v顺时针转动，在其左端无初速度释放一个小物体P，若P与传送带之间的动摩擦因数为μ，则P从左端到传送带右端的运动时间不可能为 A. B. C. D.＋ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 若v＝，则P一直加速到右端且到最右端时速度为v，则L＝t，B可能；若v＞，则P一直加速到右端且到最右端时速度小于v，则有μgt2＝L，C可能；若v＜，则P先加速后匀速，加速到v所用时间t1＝，运动位移s1＝，则匀速运动位移为s2＝L－s1，运动时间为t2＝＝－，则总时间为t＝t1＋t2＝＋，D可能。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8.如图所示，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 根据题意，由牛顿第二定律有mgsin θ＝ma，解得a＝gsin θ，设PQ的水平距离为d，由几何关系可得，PQ间的距离为，由运动学公式有＝at2，可得t＝＝，由数学知识可知，当θ为45°时，时间有最小值，则由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将先减小后增大。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9.如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，在突然撤去挡板的瞬间 A.图乙中A、B球间杆的作用力为零 B.图乙中A球的加速度为gsin θ C.图甲中B球的加速度为2gsin θ D.图甲中A球的加速度为gsin √ √ √ 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin θ，加速度为2gsin θ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin θ，加速度均为gsin θ，选项A、B、C正确，D错误。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10.如图所示，在光滑的水平地面上，质量分别为m、2m的A、B两物体用劲度系数为k的水平轻质弹簧相连，在大小分别为F1、F2的水平恒力作用下运动。已知F1＞F2，弹簧在弹性限度内，当系统稳定时，下列说法正确的是 A.两物体的加速度大小为 B.两物体的加速度大小为 C.弹簧的伸长量为 D.弹簧的伸长量为 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对整体，根据牛顿第二定律可得F1－F2＝3ma，解得a＝，故A错误，B正确；对物体A，根据牛顿第二定律可得F1－kx＝ma，所以x＝，故C正确，D错误。故选BC。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11.质量为50 kg的跳伞运动员(含装备)从距地面300 m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，经过4 s后立即打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则 A.打开降落伞时运动员距地面的距离为160 m B.打开降落伞后，降落伞受到的空气阻力大小为680 N C.整个下落过程中运动员的平均速度大小为 m/s D.运动员在整个下落过程中加速度方向一直竖直向下 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 运动员做自由落体运动的位移h1＝gt2＝×10×42 m＝80 m，打开降落伞时距地面的距离Δh＝h－h1＝220 m，故A错误；运动员4 s的末速度v0＝gt＝10×4 m/s＝40 m/s，根据－v2＝2a·Δh，解得a＝3.6 m/s2，方向竖直向上，由牛顿第二定律对运动员有f－mg＝ma，打开降落伞后，降落伞受到的空气阻力大小f＝680 N，故B正确；匀减速运动的时间为t'＝＝ s＝10 s，下落整个过程的时间为t0＝t＋t'＝4 s＋10 s＝14 s，则下落整个过程运动员的平均速度大小为v＝＝ m/s＝ m/s，故C正确；运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上，故D错误。故选BC。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12.如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的关系图像如图乙所示。由图可以判断下列说法正确的是(重力加速度为g) A.图线与纵轴的交点M的值aM＝－g B.图线的斜率等于物体质量的倒数 C.图线与横轴的交点N的值TN＝mg D.图线的斜率等于物体的质量m √ √ √ 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对货物受力分析，受mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有：T－mg＝ma，得：a＝T－g；当a＝0时，T＝mg，故图线与横轴的交点N的值TN＝mg，C正确；当T＝0时，a＝－g，即图线与纵轴的交点M的值aM＝－g，A正确；图线的斜率表示质量的倒数，B正确，D错误。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13.(6分)如图甲是“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置。 (1)在测量之前弹簧测力计应该先进行调零。把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉A，两个弹簧测力计读数大小________。(选填“相等”或“不相等”) 相等 甲 把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉A，两个弹簧测力计读数大小相等。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)如图乙所示，将两个弹簧测力计连接在一起，B连接一块木块，A用手拉着，匀速拉动木块时，观察到两弹簧测力计读数_______；在弹簧测力计的槽沟间放置泡沫塑料，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记，手拉弹簧测力计A使木块加速运动一段时间后，泡沫塑料就停在前一过程中拉力最大的示数上。实验中观察到这两个示数_______。(均选填“相等”或“不相等”) 相等 相等 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 将两个弹簧测力计连接在一起，B连接一块木块，A用手拉着，匀速拉动木块时，观察到两弹簧测力计读数相等；在弹簧测力计的槽沟间放置泡沫塑料，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记，手拉弹簧测力计A使木块加速运动一段时间后，泡沫塑料就停在前一过程中拉力最大的示数上，实验中观察到这两个示数相等。 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (3)前面的实验中观察到作用力与反作用力的方向_______ (选填“相同”或“相反”)，同一时刻的作用力与反作用力大小_________。(选填“相等”或“不相等”) 相反 相等 乙 甲 前面的实验中观察到作用力与反作用力的方向相反，同一时刻的作用力与反作用力大小相等。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14.(8分)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下： ①挂上托盘和砝码，改变木板倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； ③改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a -F的关系。 (1)实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小vd＝____________m/s(保留2位有效数字)； 甲 乙 0.18或0.19 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 相邻计数点之间的时间间隔T＝0.1 s 由匀加速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，在打d点时小车的速度 vd＝＝ m/s≈0.19 m/s。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)需要满足条件M≫m的方案是_____ (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)；在作a -F图像时，把mg作为F值的是__________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。 甲 乙 甲和乙 甲 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 在图甲的实验方案中，由托盘和砝码的重力提供拉力，让小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 mg＝(M＋m)a 则a＝·g 则绳子对小车的拉力F＝Ma＝·mg 当M≫m时，绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力。 故甲需要满足M≫m。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 在图乙的实验方案中，挂上托盘和砝码，小车匀速下滑，设斜面的倾斜角为θ，斜面和纸带对小车的摩擦力或阻力总和为f，则有Mgsin θ＝f＋mg 取下托盘和砝码，小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得Mgsin θ－f＝Ma 即mg＝Ma 故乙方案中，不需要满足M≫m。 在甲乙方案中，均用托盘和砝码的重力mg作为小车匀加速直线运动的合力F。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15.(10分)如图甲所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ＝30°，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑；若让该小木块从木板的底端以初速度v0＝8 m/s沿木板向上运动(如图乙所示)，取g＝10 m/s2，求： (1)小木块与木板间的动摩擦因数； 答案：　 甲 乙 小木块恰好能沿着木板匀速下滑，由平衡条件得：mgsin θ－f＝0， f＝μmgcos θ， 联立解得：μ＝tan θ＝。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)小木块在t＝1 s内沿木板向上滑行的距离。 答案：3.2 m 甲 乙 对于小木块沿木板向上滑行，由牛顿第二定律得mgsin θ＋μmgcos θ＝ma， 得a＝gsin 30°＋μgcos 30°＝10 m/s2， 速度减为0的时间t＝＝ s＝0.8 s， 小木块速度减为0后，处于静止状态， 又0－＝－2as， 代入数据得s＝＝ m＝3.2 m。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16.(10分)如图所示，有一质量m＝1 kg的物块，以初速度v＝6 m/s从A点开始沿水平面向右滑行。物块运动中始终受到大小为2 N、方向水平向左的力F作用，已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1。求：(取g＝10 m/s2) (1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向； 答案：1 N　水平向左　 物块向右运动时所受摩擦力的大小 f＝μmg＝1 N 物块向右运动时所受摩擦力的方向水平向左。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)物块向右运动到最远处的位移大小； 答案： 6 m　 物块向右运动时的加速度大小 a1＝＝3 m/s2 物块向右运动到最远处时的位移大小2a1s＝v2，即 s＝＝6 m。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (3)物块经过多长时间回到出发点A？(结果保留2位有效数字) 答案：5.5 s 物块向右运动的时间：t1＝＝2 s 物块返回时的加速度大小：a2＝＝1 m/s2 由s＝a2得物块返回过程的时间 t2＝ ＝2 s≈3.5 s 物块回到出发点A的时间： t＝t1＋t2＝5.5 s。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17.(12分)在某段平直的铁路上，一列以324 km/h的速度高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶，5 min后恰好停在某车站，并在该站停留4 min，随后匀加速驶离车站，经8.1 km后恢复到原速度324 km/h。 (1)求列车减速时的加速度大小； 答案：0.3 m/s2　 列车的初速度为324 km/h＝90 m/s，经过5 min＝300 s停下 所以加速度为a＝＝ m/s2＝－0.3 m/s2， 负号说明加速度的方向与运动方向相反。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)若该列车总质量为8.0×105 kg，所受阻力恒为车重的0.1，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小； 答案：1.2×106 N 由运动学公式得，v2＝2a's' 解得a'＝＝ m/s2＝0.5 m/s2， 阻力f＝0.1mg，根据牛顿第二定律，有F－0.1mg＝ma' 代入数值解得F＝1.2×106 N。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (3)求列车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度大小。 答案： 30 m/s 列车加速的时间为t'＝＝ s＝180 s 减速过程中通过的位移 s＝t＝45×300 m＝13 500 m 所以整个过程的平均速度＝＝ m/s＝30 m/s。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18.(14分)如图甲所示，质量为M的长木板，静止放在粗糙的水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块和木板的v -t图像分别如图乙中的折线所示，根据v -t图像(g取10 m/s2)，求： (1)m与M间动摩擦因数μ1及M与地面间动摩擦因数μ2； 答案：0.15　0.05　 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 由图乙可知，线段ac为m减速时的速度—时间图像，m的加速度为 a1＝＝ m/s2＝－1.5 m/s2 对m：由牛顿第二定律可得：－μ1mg＝ma1， 所以μ1＝＝0.15 由图乙可知，线段cd为二者一起减速运动时的速度—时间图像，其加速度为 a3＝＝ m/s2＝－0.5 m/s2 对m和M组成的整体，由牛顿第二定律可得： －μ2(m＋M)g＝(m＋M)a3 所以μ2＝＝0.05。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (2)m与M的质量之比； 答案：3∶2　 甲 乙 由图像可得，线段bc为M加速运动时的速度—时间图像，M的加速度为 a2＝＝ m/s2＝1 m/s2 对M，由牛顿第二定律可得： μ1mg－μ2(mg＋Mg)＝Ma2 把μ1、μ2代入上式，可得m∶M＝3∶2。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块m、长木板M各自对地的位移。 答案：44 m　24 m 由图线acd与横轴所围面积可求得m对地位移：xm＝×4×6 m＋ m＝44 m 由图线bcd与横轴所围面积可求得M对地位移： xM＝×12×4 m＝24 m。 甲 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 谢 谢 观 看 第5章 牛顿运动定律 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 $