寒假作业04 牛顿运动定律 单元巩固分层练习-2025-2026学年高一物理粤教版必修第一册

寒假作业04 牛顿运动定律 单元巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．如图所示，将一物体竖直向上抛出，当物体上升到最高点时，若所受的力全部消失，则该物体（    ） A．从最高点匀速下落 B．在最高点处于静止 C．从最高点加速下落 D．从最高点先加速后减速下落 2．如果图像是通过原点的一条直线，则说明(　　) A．物体的加速度a与质量m成正比 B．物体的加速度a与质量m成反比 C．物体的质量m与加速度a成正比 D．物体的质量m与加速度a成反比 3．从地面上以大小为的初速度竖直上抛一质量为的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速度大小随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面时速度大小为，且落地前小球已经做匀速运动，在小球的整个运动过程中，则下列说法中错误的是（　　） A．小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小 B．小球抛出瞬间的加速度大小为 C．小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小 D．小球上升过程的平均速度小于 4．通过学习牛顿运动定律、惯性等知识，我们可以知道 A．物体的运动需要力来维持 B．加速度的方向可能与合力的方向相反 C．物体之间的作用力与反作用力，总是同时产生同时消失的 D．惯性的大小由速度的大小决定，速度大的物体，其惯性大 5．如图所示，平板车拉着集装箱沿水平公路以加速度a一起加速行驶.已知平板车的质量为M,集装箱的质量为m,两者间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则集装箱受到的摩擦力大小为 A．ma B．Ma C． D． 6．在建筑工地上经常通过起重机的钢索将重物由地面吊到空中，关于重物的上升和下降下列说法正确的是(　　) A．只有重物向上加速运动时，才会出现超重现象 B．重物向上运动时，就会出现超重现象 C．出现失重现象时，重物的重力减小 D．无论超重、还是失重，重物的重力都不会变化 7．在国际单位制中，下列单位全是基本单位的是（　　） A．N，kg，m B．m，s，g C．kg，m，W D．kg，m，s 8．关于物体的惯性，下列叙述中正确的是（　　） A．物体只有在不受外力的情况下才表现出惯性 B．某人无法拉动一辆车，说明车的惯性很大 C．列车启动时，速度增加得十分缓慢，说明速度小时惯性较大 D．物体的惯性大小与物体是否运动、运动的快慢以及受力情况无关，只与质量有关 分层二：能力提升练 二、多选题 9．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是(　　) A．“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零 B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡 C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力 D．“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中进行调整 10．如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为的小球，整体处于平衡状态。弹簧a与竖直方向成，弹簧b与竖直方向成，弹簧a、b的形变量相等，重力加速度为，则（　　） A．弹簧a、b的劲度系数之比为 B．弹簧a、b的劲度系数之比为 C．若弹簧a下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为 D．若弹簧b下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为 11．生活中看似平常的现象中，其实隐藏了很多物理知识，物理就在我们身边。下列对于物理现象的理解，正确的是（　　） A．跳远时我们要助跑，助跑速度越大，惯性越大 B．汽车超载会增大汽车的惯性 C．马能将车拉动是因为马拉车的力大于车拉马的力 D．运动员踢球时，脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力 12．如图所示，质量为的物块放在车厢的水平底板上，用竖直细线通过光滑的定滑轮与质量为的小球相连. 车厢正沿水平直轨道向右行驶，此时与小球相连的细线与竖直方向成角，小球、物块与车厢均保持相对静止，由此可知（重力加速度为）（　　） A．细线对物块的拉力大小为 B．底板对物块的支持力大小为 C．车厢的加速度大小为 D．底板对物块的摩擦力大小为 三、填空题 13．做匀速直线运动的小车上水平放置一密封的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子 。 14．（1）某位同学在做验证牛顿第二定律实验时，实验前必须进行的操作步骤是 ． （2）正确操作后通过测量，作出a—F图线，如图中的实线所示．试分析：图线上部弯曲的原因是 ； （3）打点计时器使用的交流电频率f =50Hz，如图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a= （用英文字母表示）；根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为a= m/s2（结果保留两位有效数字）． 15．如图所示，一物体从底边相等（均为l）的各种长度不等的光滑斜面顶端由静止滑下，则当斜面倾角θ= 时，物体滑到斜面底部所用时间最短，最短时间tmin= 。 四、解答题 16．如图倾角为θ=30°的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以恒定速度v=2.5m/s运动，两轮相距LAB=5m，将质量m=1kg的物体无初速地轻轻放在A处，若物体与皮带间的动摩擦因数（取g=10m/s2），物体从A运动到B共需多长时间？ 17．如图所示，将质量为的物块放在质量为、倾角为的斜面体上，物块通过劲度系数为的轻质弹簧与斜面顶端的挡板相连，斜面体放在足够大的水平地面上，系统处于静止状态。时刻，将一个方向不变、大小由零缓慢增大的水平向右的力作用在斜面体上。已知斜面体的斜面光滑，斜面体与地面的动摩擦因数为，重力加速度为。求： （1）时刻，弹簧的形变量； （2）当物块刚要离开斜面时，弹簧的弹力大小及的大小。 18．如图所示，有一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50千克。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况图线如图，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g=10m/s2，求： (1)电梯作匀速运动时的速度大小； (2)电梯降落的总位移的大小。 19．如图所示，有一光滑圆柱A放置在两个半圆柱B、C之间，B、C紧靠着静置于拖车上，圆柱体ABC的半径为R，A、B、C的质量m均为2kg，拖车的质量M为4kg，不计拖车所受的阻力，取。 （1）整个系统静止时，求B对A的支持力大小； （2）整个系统静止时，求B对拖车的压力大小； （3）为了使圆柱体A不发生翻滚（相对于B、C的位置不发生变化），求水平向右拉力F的最大值。（结果可以用根式表示） 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 《寒假作业04 牛顿运动定律 单元巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C C A D D D BC BD 题号 11 12 答案 BD ACD 1．B 【详解】根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动。当小球上升到最高点的瞬间，小球的速度为零，若所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将静止在最高点。 故选B。 2．B 【详解】图象是过原点的直线，表明加速度a与质量m成反比，但不能说物体的质量与加速度成正比或成反比，因为物体的质量是个定值，故B正确，ACD错。 故选B。 3．C 【详解】A．由小球受到的空气阻力与速率成正比，由可以知道在上升过程中空气阻力减小，又重力向下，故上升阶段合力减小，故加速度减小。下降过程中速率增大，空气阻力增大，方向向上，而重力向下故合力逐渐减小，加速度逐渐减小，A正确，不符合题意； B．由图可以知道，速度为时球匀速，说明重力等于阻力，故有 得 故抛出瞬间的空气阻力为 故抛出瞬间的加速度为 B正确，不符合题意； C．小球抛出时重力向下，阻力向下，此时速率最大时阻力最大，可以知道合力在抛出时最大，此时加速度也最大，而加速度最小值为零，出现在匀速运动至落地前，C错误，符合题意； D．上升过程若是匀减速直线运动，其平均速度为，而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运动的面积，即图中的位移小于做匀减速的位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度小于匀减速的平均速度，即小于，D正确，不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误；根据牛顿第二定律F=ma，可知加速度的方向与合力的方向相同，故B错误；根据牛顿第三定律，作用力和反作用力总是同时产生，同时消失，故C正确；惯性的大小由质量决定，与速度无关，故D错误；选C. 5．A 【详解】以集装箱为研究对象，水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得集装箱受到的摩擦力大小f=ma，故A正确，BCD错误；故选A． 6．D 【详解】A．重物向上加速运动或者向下减速运动时，都会出现超重现象，选项A错误； B．重物向上运动，只有加速运动时，才会出现超重现象，减速运动，物体处于失重状态，选项B错误； C．出现失重现象时，重物的重力不变，只是重物对支持面的压力减小，选项C错误； D．无论超重、还是失重，重物的重力都不会变化，选项D正确。 故选D。 7．D 【详解】国际单位制中的基本单位包括kg，m，s，A，mol，K，cd，对比可知，D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．任何物体在任何情况下都有惯性，故A错误； B．某人无法拉动一辆车，说明拉力小于车与地面的最大静摩擦力，故B错误； C．惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，惯性大小与速度大小无关，故C错误； D．物体的惯性大小与物体是否运动、运动的快慢以及受力情况无关，故D正确。 故选D。 9．BC 【详解】因为小车在下滑过程中，要受到摩擦力，如果摩擦力存在的话，小车受到的外力就不再等于钩码通过细绳对小车施加的拉力，所以“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡 “平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力 故BC。 10．BD 【详解】由题可知，两个弹簧之间相互垂直，画出受力图如图，设弹簧的伸长量都是x A．由受力图知 弹簧a中弹力 据胡克定律a弹簧的劲度系数为 弹簧b中弹力 据胡克定律b弹簧的劲度系数为 所以弹簧a、b劲度系数之比为，故A错误，B正确； C．弹簧a中弹力为，若弹簧a的左端松脱，则松脱瞬间b弹簧的弹力不变，故小球所受重力和b弹簧弹力的合力与Fa大小相等方向相反，故小球的加速度 故C错误； D．弹簧b中弹力为，若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间a弹簧的弹力不变，故小球所受重力和a弹簧弹力的合力与Fb大小相等方向相反，故小球的加速度 故D正确。 故选BD 11．BD 【详解】A．惯性的大小仅仅与质量有关，与物体的速度无关，因此助跑不会增大惯性，A错误； B．汽车超载时，质量增加，因此惯性会增大，B正确； C．马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力，总是大小相等的，C错误； D．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，D正确。 故选BD。 12．ACD 【详解】A．以物体2为研究对象，如图1所示 绳子的拉力 A正确； B．对物体1研究，受力如图2所示 在竖直方向上，由平衡条件得 B错误； C．以物体2为研究对象，受力如图1所示 由牛顿第二定律得 解得 C正确； D．由图2所示，由牛顿第二定律得 D正确。 故选ACD。 13．向后运动 【详解】由于惯性的大小与质量有关，而同体积的水的质量远大于气泡质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动。 14． 平衡摩擦力； 没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m 0.60 【详解】（1）做验证牛顿第二定律实验时，实验前必须进行的操作步骤是平衡摩擦力；（2）随着外力F的增大，砂和砂筒的质量越来越大，最后出现了不满满足远小于小车质量的情况，因此图线出现了上部弯曲的现象； （3）由题意可知两计数点之间的时间间隔为：，根据匀变速直线运动推 S4-S2=2a1△T2；S3-S1=2a2△T2 联立解得 带入数据解得 a=0.60m/s2 15． 【详解】[1][2]斜面的长度 根据牛顿第二定律，有 解得 根据，解得 当时，时间最短 16．2.5s 【详解】物体先做匀加速运动，设加速度为a，由牛顿第二定律得，， 联立解得，， 由于，且，所以物体与传送带共速后一起做匀速直线运动，所用时间为 所以物体从A运动到B的时间为 17．（1）；（2）， 【详解】（1）时刻，斜面体和物块均处于静止状态，以物块为对象，根据受力平衡可得 解得弹簧的形变量为 （2）当物块刚要离开斜面时，斜面对物块的支持力为零，设此时弹簧的弹力大小为，加速度大小为，以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 联立解得 ， 以物块和斜面体为整体，竖直方向根据受力平衡可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 又 联立解得 18．(1)12m/s；(2)126m 【详解】(1)静止开始向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 由速度时间公式得 (2)匀加速时位移为 匀速时位移为 匀减速时，由牛顿第二定律得 解得 由速度位移公式得 解得 电梯降落的总位移的大小为 19．（1）；（2）30N；（3） 【详解】（1）整个系统静止时，对A受力分析如图所示 由几何关系，可知三角形ABC为等边三角形，根据对称性分析可得 代入数据，解得 （2）整个系统静止时，根据受力平衡，可得 代入数据，解得 所以拖车对B的支持力为30N，根据牛顿第三定律，可知B对拖车的压力大小为30N。 （3）在水平向右拉力F的作用下，整个系统一起向右做匀加速直线运动，再次对A受力分析如图所示 当圆柱体A恰好不发生翻滚时，即为0时，此时拉力F达到最大。由牛顿第二定律，得 对A分析 对整体分析 代入数据联立解得，水平向右拉力F的最大值为 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 $