PAGE階段驗(yàn)收評估（四）牛頓運(yùn)動(dòng)定律(時(shí)間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。第1～5小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第6～8小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列關(guān)于力學(xué)及其發(fā)展歷史，正確的說法是()A．牛頓根據(jù)伽利略等前輩的研究，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出牛頓第一定律B．牛頓通過研究發(fā)現(xiàn)物體受到的外力總是迫使其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而不是維持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．由牛頓第二定律得到m＝eq\f(F,a)，這說明物體的質(zhì)量跟所受外力成正比，跟物體的加速度成反比D．牛頓等物理學(xué)家建立的經(jīng)典力學(xué)體系不但適用于宏觀、低速研究領(lǐng)域，也能充分研究微觀、高速的物體運(yùn)動(dòng)答案：B2．下列說法中正確的是()A．運(yùn)動(dòng)越快的汽車不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大B．作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力C．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是憑空想象出來的，是脫離實(shí)際的理論假設(shè)D．馬拉著車向前加速時(shí)，馬對車的拉力大于車對馬的拉力解析：選B慣性的唯一量度是質(zhì)量，質(zhì)量大則慣性大，慣性與速度無關(guān)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力，所以B項(xiàng)正確；伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過了合理的推理，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；馬對車的拉力與車對馬的拉力是相互作用力，大小一定相等，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．魚在水中沿直線水平向左加速游動(dòng)過程中，水對魚的作用力方向合理的是()解析：選D魚在水中沿直線水平向左加速游動(dòng)過程中，受到水對它向上的浮力和向左的推力作用，合力方向應(yīng)為左上方，故選項(xiàng)D正確。4．手拿起玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于瓶的受力，下列說法中正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力，方向豎直向上B．靜摩擦力，方向豎直向下C．摩擦力和重力是一對平衡力D．摩擦力和重力是作用力和反作用力解析：選C手拿起玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則瓶子豎直方向受向下的重力和向上的靜摩擦力作用，這兩個(gè)力是平衡力，故選項(xiàng)C正確。5.如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量均為m，A與B用彈簧連接，當(dāng)懸掛A物體的細(xì)線突然剪斷，在剪斷的瞬間，A物體的加速度大小和B物體的加速度大小分別為()A．g，g B．2g,0C．0,2g D．2g,2g解析：選B剪斷細(xì)線前：A受重力mg，彈簧的向下的彈力mg和細(xì)線向上的拉力2mg；B受重力mg，彈簧的向上的彈力mg；剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不能突變，則B受力不變，合力為零，加速度為零；A受的合力為2mg，則加速度為aA＝eq\f(2mg,m)＝2g，則選項(xiàng)B正確。6.如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫做“押加”，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在押加比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當(dāng)甲把乙加速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝答案：BD7.如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細(xì)繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對兩物體間細(xì)繩上的拉力，下列說法正確的是()A．地面光滑時(shí)，繩子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)B．地面不光滑時(shí)，繩子拉力大小等于eq\f(mF,m0＋m)C．地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于eq\f(mF,m0＋m)D．地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于eq\f(mF,m0＋m)解析：選AB地面光滑時(shí)，將兩物體看成一個(gè)整體，則由牛頓第二定律可得：F＝(m＋m0)a，對m分析可得：FT＝ma，聯(lián)立解得：FT＝eq\f(Fm,m＋m0)；當(dāng)?shù)孛娌还饣瑫r(shí)，將兩者看成一個(gè)整體，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，對m分析可得：FT－μmg＝ma，聯(lián)立可得FT＝eq\f(Fm,m＋m0)，故A、B正確。8.如圖所示，在光滑水平面上有一靜止小車M，小車上靜止地放置著木塊m，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3，用水平恒力F拉動(dòng)小車，下列關(guān)于木塊的加速度a1和小車的加速度a2，可能正確的有()A．a(chǎn)1＝2m/s2，a2＝2m/s2B．a(chǎn)1＝2m/s2，a2＝3m/s2C．a(chǎn)1＝3m/s2，a2＝4m/s2D．a(chǎn)1＝3m/s2，a2＝2m/s2解析：選AC對上面的木塊m受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，且Ff≤mg×0.3，因此木塊m的最大加速度為g×0.3＝3m/s2，若小車與木塊一起運(yùn)動(dòng)，二者加速度相等，選項(xiàng)A中的加速度都小于3m/s2，所以是可能的，A正確；若木塊與小車發(fā)生相對滑動(dòng)，則木塊的加速度一定是3m/s2，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，由于拉力作用在小車上，故小車的加速度要大于木塊的加速度，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)9．(6分)(多選)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置探究牛頓第二定律。該小組在實(shí)驗(yàn)中確定的研究對象是小車，而且認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于砂桶和砂的總重力，也是小車所受的合外力。則對該實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的是________。A．在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車在砂桶和砂的拉動(dòng)下帶動(dòng)紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦力B．實(shí)驗(yàn)中必須使砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．細(xì)線對小車的真實(shí)拉力一定略小于砂桶和砂的總重力D．該實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的解析：做該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，所以在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，讓小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，砂桶和砂不能掛在小車上，故A錯(cuò)誤；當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶和砂的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砂桶和砂的總重力大小，故B正確；實(shí)際上砂桶和砂也做勻加速運(yùn)動(dòng)，mg－FT＝ma，所以細(xì)線對小車的真實(shí)拉力一定略小于砂桶和砂的總重力，故C正確；該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)變量，要保持質(zhì)量不變，研究力與加速度的關(guān)系，保持力不變，研究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的，故D正確。答案：BCD10．(12分)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力，該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列__________的點(diǎn)，說明小車在做____________運(yùn)動(dòng)。(2)如果該同學(xué)先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)M，測小車加速度a，作a-F的圖像。下列圖線正確的是________。(3)設(shè)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為x1和x2，如圖為用米尺測量某一紙帶上的x1、x2的情況，從圖中可讀出x1＝3.10cm，x2＝____cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝____m/s2。解析：(1)平衡摩擦力時(shí)，先接通電源，用手輕撥小車，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)，說明小車在做勻速運(yùn)動(dòng)。(2)由于該同學(xué)平衡了摩擦力，故得到的a-F圖線過原點(diǎn)，當(dāng)砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)M時(shí)，由于不滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，故圖線應(yīng)該為C。(3)x2＝5.50cm，T＝0.1s，則加速度a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(5.50－3.10×10－2,0.12)m/s2＝2.40m/s2。答案：(1)點(diǎn)跡均勻勻速(2)C(3)5.502.40三、計(jì)算題(本題共2小題，共34分)11．(16分)如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上趴著一只老鼠。已知木板的質(zhì)量是老鼠質(zhì)量的兩倍，當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，老鼠立即沿著板向上爬，以保持其相對斜面的位置不變。此木板沿斜面下滑的加速度為多少？解析：設(shè)老鼠的質(zhì)量為m，則木板的質(zhì)量為2m。老鼠處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力如圖甲所示。由平衡條件得Ff＝mgsinα①木板受力如圖乙所示。由牛頓第二定律得Ff′＋2mgsinα＝2ma②其中Ff＝Ff′③聯(lián)立①②③得a＝eq\f(3,2)gsinα。答案：eq\f(3,2)gsinα12．(18分)在平直的公路上，一輛汽車正以32m/s的速度勻速行駛，因前方出現(xiàn)事故，司機(jī)立即剎車，直到汽車停下。已知汽車的質(zhì)量為1.5×103kg，剎車時(shí)汽車所受的阻力為1.2×104N。求：(1)剎車時(shí)汽車的加速度大小；(2)從開始剎車到最終停下，汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)從開始剎車到最終停下，汽車前進(jìn)的距離。解析：(1)對車受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，由Ff＝ma解得a＝e