第四章 牛顿运动定律 寒假巩固分层练习 -2025-2026学年高一物理寒假作业（粤教版）

第四章 牛顿运动定律 寒假巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．伽利略的斜面实验证明了（　　） A．要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止 B．要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动 C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态 D．物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 2．在物理学习过程中，我们总结出很多科学研究方法，以下说法不正确的是（　　） A．重心、合力、质点等概念都采用等效替代法 B．探究加速度与力、质量的关系采用控制变量法 C．利用激光的平面镜反射来观察桌面的微小形变，采用放大法 D．求匀变速直线运动位移时，将其看成很多小段匀速直线运动位移的累加，采用微元法 3．牛顿第二定律的表达式F=ma中涉及的物理量均属于矢量的是（　　） A．F，m B．F，a C．m，a D．F，m，a 4．物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（    ）． A．物体所受重力与桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 B．物体所受重力与物体对桌面的压力是一对平衡力 C．物体所受重力的反作用力作用在地球上 D．物体所受重力的反作用力作用在桌面上 5．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（  ） A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短 6．下列关于各种项目中运动员在运动过程中（不计空气阻力）的状态描述说法正确的是（　　） A．跳高运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 B．蹦床运动员从空中落到蹦床上的过程中惯性越来越大 C．举重运动员在举杠铃过头停在最高点时，杠铃处于超重状态 D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 7．物理学中，下列属于力学基本单位的有（  ） A．质量 B．米 C．牛顿 D．开尔文 8．如图，重力为 G的物体 a 被放在物体 b的上表面 ，沿光滑斜面一起向下滑 ，则（　　） A．a 对 b的压力等于 G B．a 对 b的压力大于 G C．a与b之间有摩擦力作用 D．a与b之间无摩擦力作用 分层二：能力提升练 二、多选题 9．下列表述正确的是（　　） A．在对自由落体运动的研究中，由于物体下落很快，不容易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，用“冲淡”重力的巧妙方法加以突破 B．胡克认为弹簧的弹力始终与弹簧的形变量成正比 C．亚里士多德根据“用力推车，车前进，停止用力，车就停下来”这一现象，得出了“力是维持物体运动的原因＂这一结论 D．高速运动的物体很难停下来，说明物体的惯性与速度有关，速度越大，惯性越大 10．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、等效替代法、控制变量法、微元法、建立物理模型法、放大法、极限法等，以下关于物理学方法的叙述，错误的是（　　） A．2022年世锦赛中，裁判员给跳水冠军全红婵打分时，将其看作质点，这种保留主要因素忽略次要因素的思维方法通常称为“理想模型法” B．利用光电门测算瞬时速度是用了“极限法” C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后每条小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了“微元累积法” D．在探究加速度与力和质量之间的关系时，先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度和质量的关系，该实验采用了“假设法” 11．目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，刹车前匀速行驶的速度为v，则： A．汽车刹车的加速度大小为 B．汽车的刹车时间 C．汽车的刹车距离为 D．驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离 12．“顶缸”是我国的传统杂技项目，杂技演员具有高超的技术。如图所示，某杂技演员在做顶缸表演，该缸的质量为m，头与缸之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．若头支撑着缸，使缸保持静止状态，则头对缸的作用力与缸的重力是一对作用力与反作用力 B．若头支撑着缸并一起以加速度a水平向右匀加速运动，则头对缸的作用力为 C．若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动，则缸受到头水平向右的静摩擦力 D．若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动，则头对缸的作用力大小为，方向竖直向上 三、填空题 13．在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如下表所示,人们推测第二､三列数据可能分别表示时间和长度.伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm,假设1个时间单位相当于现在的0. 5 s.由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为 m,斜面的倾角约为 度。(g取10 m/s2) 表:伽利略手稿中的数据 1 1 32 4 2 130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1192 49 7 1600 64 8 2104 14．传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示,将质量为m的物体放在皮带传送机上,随皮带一起向下以加速度为a（a＞gsin α）匀加速直线运动，则小物体受到的静摩擦力的方向 ，小物块受到的静摩擦力的大小 （“可能”、“一定”、“不可能”）等于mgsin α。 四、解答题 15．如图所示，相距L=8.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接，传送带向右匀速运动，其速度v=4m/s。一载物箱（可视为质点）以初速度v0=5m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。求： (1)载物箱刚滑上传送带时的加速度大小a； (2)载物箱通过传送带所需的时间t。 16．某高速公路同一车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1 = 40m/s、v2 = 25m/s，轿车在与货车距离s0 = 22m时才发现前方有货车，轿车刹车时轮胎抱死与地面之间动摩擦因数为0.5，两车可视为质点。 (1)若轿车刹车时货车仍以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？ (2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0 = 2s收到信号并立即加大油门，发动机提供的牵引力为1.5×104N恒定，货车质量为2×103kg，行驶时所受阻力为1×104N不变，通过计算分析两车会不会相撞？ 17．升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘放一个质量为20 kg的物体（g＝10 m/s2），则： （1）当升降机匀速上升时，物体对台秤的压力大小是多少？ （2）当升降机以1 m/s2的加速度竖直上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？ （3）当升降机以5 m/s2的加速度减速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？ （4）当升降机自由下落时，物体对台秤的压力为多少？ 18．如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10m/s2。求： (1)A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向； (2)A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x； (3)木板B的长度l。 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 《第四章 牛顿运动定律 寒假巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B C D A B C AC AD 题号 11 12 答案 BCD BD 1．D 【分析】本题考查了伽俐略斜面实验的物理意义，伽俐略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点。 【详解】AB．伽利略的斜面实验证明了物体运动或静止不一定需要力的作用，没有力作用的物体将保持原来的运动状态或静止状态不变，故AB错误； CD．伽利略的斜面实验证明了物体不受外力作用时，将处于静止或匀速直线运动状态，故C错误，D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力，合力与几个分力之间是相互替代关系。在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，重心利用理想模型法。A错误，符合题意； B．“探究加速度与力、质量的关系”实验采用控制变量法，先控制滑块的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制重物的总重力不变，研究加速度与质量的关系。B正确，不符合题意； C．利用激光的平面镜反射来观察桌面的微小形变，为了便于观察，采用放大法。C正确，不符合题意； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法。D正确，不符合题意； 故选A。 3．B 【详解】质量是标量只有大小，没有方向，F与a为矢量，既有大小又有方向，ACD错误，B正确，故选B。 4．C 【详解】A.重力作用在物体上，桌面对物体支持力也作用在物体上，所以物体所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，故A错误． B. 重力作用在物体上，物体对桌面的压力作用在桌面上，所以不是一对平衡力，平衡力作用在同一个物体上，故B错误． CD. 根据牛顿第三定律可知，物体所受重力的反作用力作用在地球上，故C正确D错误． 5．D 【详解】A．木炭包在传送带上先做加速运动后做匀速运动，在加速过程中木炭包和传送带出现相对位移，且传送带位移大，黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，A项错误； BCD．由 s相=s传送带-s木炭包=vt-=×= 传送带运动的速度越大或木炭包与传送带间的动摩擦因数越小，径迹的长度越长，B、C两项错误，D项正确。 故选D。 6．A 【详解】A．跳高运动员在空中上升和下落过程中只受重力，而加速度由重力决定，所以加速度方向都向下，都处于失重状态，故A正确； B．质量是惯性的唯一量度，在蹦床比赛中，运动员从空中落到蹦床上的过程中质量不变，所以惯性不变，故B错误； C．举重运动员在举杠铃过头停在最高点时，杠铃处于静止状态，即平衡状态，故C错误； D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，合外力为零，加速度也为零，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】“质量”是力学基本物理量；“米”是力学基本单位；“牛顿”是力学导出单位；“开尔文”是热学基本单位。 故选B。 8．C 【详解】AB．ab一起下滑，整体为研究对象，ab沿斜面具有向下的加速度，将此加速度沿竖直方向和水平方向分解，可知a物体具有向下的加速度，处于失重状态，因此a 对 b的压力小于G，故AB错误； CD．根据上述分析可知，a物体同样具有水平向右的加速度，根据牛顿第二定律可知，a物体水平方向受力不平衡，即a与b之间有摩擦力作用，故C正确，D错误。 故选C。 9．AC 【详解】A．在对自由落体运动的研究中，由于落体下落很快，不容易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，用“冲淡”重力的巧妙方法加以突破，A正确； B．胡克认为在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，B错误； C．亚里士多德根据“用力推车，车前进，停止用力，车就停下来”这一现象，得出了“力是维持物体运动的原因”这一结论，C正确； D．高速行驶的汽车很难停下来，是由于较大的速度变化需要较长的时间，惯性与速度无关，只与物体的质量有关，D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】A．2022年世锦赛中，裁判员给跳水冠军全红婵打分时，不能将其看作质点，保留主要因素忽略次要因素的思维方法通常称为“理想模型法”， 故A错误； B．利用光电门测算瞬时速度是用了“极限法”，故B正确； C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后每条小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了“微元累积法”，故C正确； D．在探究加速度与力和质量之间的关系时，先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度和质量的关系，该实验采用了“控制变量法”，故D错误。 本题选错误的，故选AD。 11．BCD 【详解】A．由牛顿第二定律可知，汽车刹车的加速度大小为 汽车刹车的时间不是t，所以刹车的加速度大小不是，A错误； B．由 刹车时间 ，B正确； C．从发现情况到采取刹车措施，汽车的位移 解得 C正确； D．驾驶员的反应时间为t做匀速直线运动，所以驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离 D正确。 故选BCD。 12．BD 【详解】A．若头支撑着缸，使缸保持静止状态，则头对缸的作用力与缸的重力是一对平衡力，故A错误； B．若头支撑着缸并一起以加速度a水平向右匀加速运动，竖直方向有 水平方向有 则头对缸的作用力为 故B正确； CD．若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动，根据平衡条件可知，缸受到头的静摩擦力为0；头对缸的作用力大小为，方向竖直向上，故C错误，D正确。 故选BD。 13． 2.04 1.5 【详解】由表中数据知,斜面长度至少应为 估算出 a≈0.25 m/s2 由 可得 sinθ=≈0.025,θ≈1.5° 14． 沿皮带向下 可能 【详解】[1]对小物块进行受力分析，由牛顿第二定律得 mgsin α＋＝ma＞mgsin α 故静摩擦力的方向一定沿皮带向下； [2]由牛顿第二定律得 mgsin α＋＝ma      当加速度等于2gsin α时，小物块受到的静摩擦力的大小等于mgsin α。 15．(1)1m/s2；(2)2s 【详解】(1)对载物箱，由牛顿第二定律有 解得a=1m/s2 (2)设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为x1，由运动学公式有 解得x=4.5m<L，即载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至v，然后开始做匀速运动。 设载物箱做匀减速运动所用的时间为t1，有 匀速运动的时间为t2，有 载物箱通过传送带所需的时间 解得t=2s 16．(1)两车会相撞；(2)两车不会相撞 【详解】(1)根据牛顿第二定律有 得轿车刹车过程的加速度大小 恰好不相撞时两车的速度相等，即 得 轿车前进的距离 货车前进的距离 因为 所以两车会相撞。 (2)货车加速度为a2 ， 假设两车的速度相等，即 轿车前进的距离 货车前进的距离 得 ， 因为 所以两车不会相撞。 17．（1）200 N；（2）超重，220 N；（3）失重，100 N；（4）0 【详解】（1）当升降机匀速上升时，根据 FN＝mg＝200 N 根据牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为200 N。 （2）当升降机以1 m/s2的加速度竖直上升时，加速度方向向上，物体处于超重状态，根据牛顿第二定律 FN′－mg＝ma1 解得 FN′＝220 N 由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为220 N。 （3）当升降机以5 m/s2的加速度减速上升时，加速度方向向下，物体处于失重状态，根据牛顿第二定律 mg－FN″＝ma2 解得 FN″＝100 N 由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为100 N。 （4）当升降机自由下落时，加速度等于重力加速度，则物体处于完全失重状态，则物体对台秤的压力为0。 18．(1)aA=4.0m/s2，方向水平向右；aB=1.0m/s2，方向水平向左；(2)x=0.875m；(3)l=1.6m 【详解】(1)A、B分别受到大小为μmg的摩擦力作用，根据牛顿第二定律对A有 μmg=maA 则 aA=μg=4.0m/s2 方向水平向右。 对B有 μmg=MaB 则 方向水平向左。 (2)开始阶段A相对地面向左做匀减速运动，设到速度为零时所用时间为t1，则 v0=aAt1 解得 B相对地面向右做匀减速运动 (3)A先相对地面向左匀减速运动至速度为零，后相对地面向右做匀加速运动，加速度大小仍为aA=4.0 m/s2，B板向右一直做匀减速运动，加速度大小为aB=1.0 m/s2，当A、B速度相等时，A滑到B最左端，恰好没有滑离木板B，故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移。在A相对地面速度为零时，B的速度 vB=v0－aBt1=1.5m/s 设由A速度为零至A、B速度相等所用时间为t2，则 aAt2=vB－aBt2 解得 t2= 0.3s 共同速度 v=aAt2=1.2m/s 从开始到A、B速度相等的全过程，利用平均速度公式可知A向左运动的位移 B向右运动的位移 B板的长度 l=xA＋xB=1.6m 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 $