人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试同步训练题

第四章　运动和力的关系

易混易错练

易错点1　将惯性与力混淆

1.(2019天津六校高一上期末,)下列说法中,正确的是(　　)

A.力是维持物体运动的原因

B.惯性是一种力

C.物体受恒力作用时,运动状态保持不变

D.惯性越大的物体运动状态越难改变

易错点2　不清楚合力与加速度的对应关系

2.(2019甘肃兰州一中高一上月考,)(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是(　　)

A.物体的速度越大,则加速度一定越大

B.物体的加速度为0,所受的合外力一定为0

C.物体的速度为0,所受的合外力可能很大

D.物体的速度很大,所受的合外力可能为0

易错点3　误认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例

3.()(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中,正确的是(　　)

A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例,所以牛顿第一定律可以被牛顿第二定律代替

B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因

C.速度大的物体惯性大,所以不容易停下来

D.物体的运动不需要力来维持

易错点4　应用牛顿第二定律分析问题,受力分析时易

漏力或添力

4.(2019湖南岳阳一中高一上期末,)如图所示,固定斜面CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则(　　)

A.在CD段时,A受三个力的作用

B.在DE段时,A可能受两个力的作用

C.在DE段时,A、B可能处于失重状态

D.整个下滑过程中,A、B一定均处于失重状态

思想方法练

一、整体法与隔离法

1.(2019安徽黄山高一上期末,)(多选)如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上。用水平推力F向右推A使两物体一起向右加速运动时(图甲),A和B之间的作用力为F1,加速度为a1。用同样大小的水平推力F向左推B加速运动时(图乙),A和B之间的作用力为F2,加速度为a2。则(　　)

A.F1∶F2=1∶1 B.F1∶F2=m∶M

C.a1∶a2=M∶m D.a1∶a2=1∶1

二、临界问题分析法

2.(2019江西南昌二中高一上期末,)(多选)如图所示,轻弹簧两端拴接两个小球a、b。在水平恒力F的作用下拴接小球的细线固定在竖直墙壁上,两球静止,两细线与竖直墙壁的夹角θ=60°,弹簧竖直,已知两小球的质量都为2 kg,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)

A.水平外力F的大小为40 N

B.弹簧的拉力大小为40 N

C.剪断上端细线瞬间,a球的加速度为10 m/s2

D.剪断上端细线瞬间,b球的加速度仍为0

3.(2019湖北荆门高一上期末,)(多选)如图所示,细线的一端固定在斜面体顶端,另一端拴一质量为0.1 kg的小球,斜面体倾角为53°。当二者一起以加速度5 m/s2向右匀加速运动时,细线拉力为T1;当二者一起以加速度10 m/s2向右匀加速运动时,细线拉力为T2,g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则(　　)

A.T1=1.1 N B.T1=0.625 N

C.T2=1.25 N D.T2= N

答案全解全析

易混易错练

1.D　力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;惯性不是力,惯性是物体的一种属性,与质量有关,故B错误;物体受恒力作用时,若合力不为零,则加速度不为零,运动状态发生改变,故C错误;惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,运动状态越难改变,故D正确。

2.BCD　速度与加速度之间没有必然联系,如当物体以很大的速度做匀速直线运动时,其加速度为零,故A错误;根据牛顿第二定律F=ma可知,若物体的加速度a=0,则所受合外力一定为0,故B正确;物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大,如枪膛中点火瞬间的子弹,速度为零,加速度很大,合力很大,故C正确;若物体做速度很大的匀速直线运动时,加速度为零,则合外力也为零,故D正确。

3.BD　牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的科学理论,不是牛顿第二定律在合力为零时的特例,它们的含义并不是完全相同的,故A错误;由牛顿第一定律的内容可知,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故B、D均正确;惯性的大小仅与物体的质量有关,与物体速度的大小无关,故C错误。

4.C　在CD段,A、B整体的加速度a==g sin θ,对A分析,有:mAg sin θ+fA=mAa,解得:fA=0,可知A受重力和支持力两个力作用,故A错误;设DE段B物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在DE段,A、B整体的加速度a'==g sin θ-μg cos θ,对A分析,有:mAg sin θ+fA=mAa',解得:fA=-μmAg cos θ,方向沿斜面向上,所以A一定受三个力,故B错误;下滑过程中,在CD段,加速度沿斜面向下,A、B均处于失重状态;在DE段,可能做加速运动,可能做匀速直线运动,也可能做减速运动,即可能处于失重状态,也可能处于平衡状态或超重状态,故C正确,D错误。

思想方法练

1.BD　用水平推力F向右推A时,对整体,由牛顿第二定律可得:F-μ(M+m)g=(M+m)a1,对B,有:F1-μmg=ma1,解得:a1=-μg,F1=;用水平力F向左推B时,对A、B整体,由牛顿第二定律可得:F-μ(M+m)g=(M+m)a2,对A,有:F2-μMg=Ma2,解得:a2=-μg,F2=,所以F1∶F2=m∶M,a1∶a2=1∶1,故B、D正确,A、C错误。

2.AD　对b球受力分析:受到竖直向下的重力、弹簧的拉力,若受细线的拉力,则在水平方向上合力不可能为零,故细线对b的拉力为零,所以F弹=mbg=20 N,剪断上端细线瞬间,弹簧的弹力不发生突变,b球所受合力仍为零,则b的加速度仍为零,故B错误,D正确;对a球受力分析:受弹簧的弹力、重力、水平拉力和细线的拉力作用,处于平衡状态,故有: tan θ=,解得F=40 N,故A正确;剪断细线前,细线的拉力T==80 N,则剪断上端细线瞬间,a所受合力为80 N,加速度a= m/s2=40 m/s2,故C错误。

3.AD　设斜面对小球的支持力刚好等于0时,水平向右的加速度为a0,小球只受重力和细线的拉力T作用;水平方向,有:T cos 53°=ma0,竖直方向,有:T sin 53°=mg,解得:a0=0.75g=7.5 m/s2。由于a1=5 m/s2<a0,所以在水平方向,有:T1 cos 53°-FN sin 53°=ma1,在竖直方向,有:T1 sin 53°+FN cos 53°=mg,解得:T1=1.1 N,故A正确,B错误;因a2=10 m/s2>a0,所以小球已离开斜面,设此时细线与水平面夹角为α,细线对小球的拉力为T2,对小球,水平方向,有:T2 cos α=ma2,竖直方向,有:T2 sin α=mg,解得:T2= N,故C错误,D正确。