高中物理人教新版 必修一 第4章 章末能力检测 牛顿运动定律的综合应用 Word版含解析.doc

牛顿运动定律的综合应用

1.(2019·宁波模拟)在下列器材中,测量的物理量不是国际单位制的基本量的是 (　　)
【解析】选C。托盘天平是测量质量的仪器,是测量的力学基本量,A不符合题意;电流表是测量电流的,是测量电学基本量的,B不符合题意;测力计是测量力的仪器,力不是基本物理量,C符合题意;秒表是测量时间的仪器,是测量的力学基本量,D不符合题意。故选C。
2.在学校实验室中,如将真空玻璃管中的羽毛和管外空气中的铁球同时从相同的高度由静止释放,若下落过程中羽毛和铁球均未发生转动,则下列说法正确的是 (　　)
A.羽毛先落地　　
B.铁球先落地
C.羽毛和铁球同时落地
D.无法判断哪个先落地
【解析】选A。羽毛在真空中只受重力作用,根据牛顿第二定律F=ma可得:mg=ma1,即a1=g;铁球在管外空气中受重力、空气阻力的作用,根据牛顿第二定律
F=ma可得:m′g-f=m′a2,即a2=g-fm'<g,根据h=12at2,可知羽毛先落地,故A正确。
3.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为m1,其推进器的平均推力为F。在飞船与空间站对接后,在推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a,则空间站的质量m2为 (　　)
A.Fa+m1 B.Fa-m1
C.m1-Fa D.Fg+a-m1
【解析】选B。对整体分析,根据牛顿第二定律得,m1+m2=Fa,则空间站的质量m2=Fa-m1,故B正确,A、C、D错误。
4.静止在粗糙水平面上的物体A,受到如图乙所示水平向右的外力F作用,关于其运动情况,下列描述错误的是 (　　)
A.在0～1 s内,物体A可能始终静止
B.在0～1 s内,物体A可能先静止后做变加速直线运动
C.在1～3 s内,物体A可能做匀加速直线运动
D.在3～4 s内,物体A可能做加速度增大的直线运动
【解析】选D。物体在整个过程中水平方向受拉力和摩擦力作用。若物体在0～1 s内处于静止,由图象可知在1 s末外力达到最大,此后外力均不超过该值,所以物体将可能始终处于静止状态,故A说法正确;在0～1 s内,开始时外力较小,物体将处于静止状态,随着外力逐渐增大,根据牛顿第二定律F-f=ma可知,物体将做加速度不断增大的加速运动,故B说法正确;在1～3 s内,物体所受的外力不变,根据牛顿第二定律F-f=ma可知,物体可能做匀加速直线运动,故C说法正确;在3～4 s内,物体所受的外力减小,根据牛顿第二定律F-f=ma可知,物体不可能做加速度增大的直线运动,故D说法错误。所以选D。
5.(2019·衢州模拟)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示。已知人的质量为70 kg,吊板的质量为10 kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g=10 m/s2。当人以440 N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力FN分别为 (　　)
A.a=1.0 m/s2,FN=260 N
B.a=1.0 m/s2,FN=330 N
C.a=3.0 m/s2,FN=110 N
D.a=3.0 m/s2,FN=50 N
【解析】选B。因为人与板共同运动,所以可取人与板为整体进行研究,其受力为:整体向下的重力、两根绳子的拉力,所以由牛顿第二定律得2F-(M+m)g=(M+m)a,解得a=2FM+m-g,得a=1.0 m/s2,方向竖直向上;隔离人并受力分析知人受竖直向下的重力,绳子向上的拉力与板对人的支持力,由牛顿第二定律得:F+FN-Mg=Ma,代入数据得FN=Ma+Mg-F=330 N,由牛顿第三定律可知人对板的压力与板对人的支持力为一对作用力与反作用力,所以可知人对板的压力为330 N。A、C、D错误,B正确,故选B。
6.质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图象如图所示。g取10 m/s2,由图象可知 (　　)
A.t=0.5 s时他的加速度为3 m/s2
B.t=0.4 s他处于超重状态
C.t=1.1 s时他受到单杠的作用力的大小是 620 N
D.t=1.5 s时他处于超重状态
【解析】选B。根据速度图象斜率表示加速度可知,t=0.5 s时,他的加速度为
0.3 m/s2,A错误;t=0.4 s时他向上做加速运动,加速度方向竖直向上,他处于超重状态,B正确;t=1.1 s时他的加速度为0,他受到的单杠的作用力刚好等于重力
600 N,C错误;t=1.5 s时他向上做减速运动,加速度方向向下,他处于失重状态,选项D错误。
7.如图所示,质量相等的A