2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理05

专题 05 牛顿运动定律

一、选择题

1. 安全带是保障行车安全的一道防线。下列说法正确的是（　　）

A. 系好安全带可以减小人的惯性

B. 系好安全带可以增大人的惯性

C. 若未系好安全带，刹车时最有可能受到伤害的是人体背部

D. 若未系好安全带，刹车时最有可能受到伤害的是人体面部

【答案】D

【解析】AB．人体惯性的大小取决于人体的质量，与是否系安全带无关，故A、B错误；

CD．若未系好安全带，刹车时人体由于惯性会向前倾倒，最有可能受到伤害的是人体面部，故C错误，D正确。

2. 如图所示，甲、乙两人正在进行掰手腕比赛。下列说法正确的是（　　）

A. 若甲赢了乙，则甲对乙的力大于乙对甲的力

B. 若甲贏了乙，则甲对乙的力等于乙对甲的力

C. 只有甲乙相持不下时，甲对乙的力才等于乙对甲的力

D. 甲、乙各自既是施力物体又是受力物体，所以无法判断谁的力大

【答案】B

【解析】甲对乙的力与乙对甲的力是一对相互作用力，不论谁赢，二者始终大小相等，方向相反，作用在两个不同物体上。故选B。

3.下列各组物理量在国际单位制中单位相同，且都是矢量的是（    ）

A. 平均速度和瞬时速度 B. 位移和路程

C. 速度和加速度 D. 角速度和线速度

【答案】A

【解析】A．平均速度和瞬时速度均为速度，单位相同；同时二者均有方向，故为矢量，故A正确；

B．位移和路程单位相同，但路程是标量，故B错误；

C．速度和加速度的单位不同，故C错误； 

D．角速度和线速度的单位不相同，故D错误。

4.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，如图甲所示，把两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图乙所示，观察分析两个相互作用力随时间变化的曲线，可以得到的实验结论是（    ）

A. 作用力与反作用力始终相同

B. 作用力与反作用力作用在同一物体上

C. 作用力与反作用力大小相等、方向相反

D. 匀速运动时作用力与反作用力大小相等，变速运动时作用力与反作用力大小不相等

【答案】C

【解析】AC．力是矢量，由图可知这一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，始终不同，故C正确A错误；

B．两个力传感器的之间的力作用在两个力传感器上，不是作用在同一个物体上，故B错误；

D．一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，与运动的速度无关，故D错误。

故选C。

5.2019年6月4日，“鼎丰杯”端午龙舟赛精彩上演，数万市民翘首观看龙舟竞渡，共度端午佳节。下列说法错误的是（　　）

A. 龙舟船体做成流线型是为了减小阻力

B. 运动员向后划桨时，水对桨产生向前的推力

C. 龙舟在加速过程中，浆对水的作用力和水对浆的作用力大小相等

D. 停止划桨后，龙舟仍继续前进，说明此时龙舟受到水向前的推力

【答案】D

【解析】A．龙舟船体做成流线型，是为了减小水的阻力，A正确；

B．桨往后划，给了水一个向后的作用力，同时桨也受到水向前的反作用力，B正确；

C．根据牛顿第三定律，浆对水的作用力和水对浆的反作用力总是大小相等，C正确；

D．停止划桨后，因为物体有惯性，龙舟还会继续前进一段距离，并不是受到水的推力作用，D错误。故选D。

6. 关于牛顿第二定律，正确的说法是（　　）

A. 物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比

B. 加速度的方向一定与合外力的方向一致

C. 物体加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比

D. 由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍

【答案】BC

【解析】A．物体质量是物体的固有属性，不随外界条件的变化而变化，故A错误；

B．加速度是由合外力提供的，加速度的方向一定与合外力的方向一致，故B正确；

C．根据牛顿第二定律可得：可以得出物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，故C正确；

D．加速度与合外力和物体质量都有关系，不能仅根据合外力大小判断加速度大小，故D错误。

故选BC。

7. 关于速度、加速度、合外力间的关系，下列说法正确的是（　　）

A. 物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B. 物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零

C. 物体速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D. 物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零

【答案】CD

【解析】物体的速度很大，可能做匀速直线运动，所以其加速度可能为零，合力可能为零，故A错误，D正确；物体的速度为零，加速度不一定为零，并且加速度有可能很大，故所受合力也很大，故B错误，C正确．故选CD．

8.蹦床是小朋友们非常喜爱一种户外娱乐活动，其原理可简化如图所示，橡皮绳两端点A、B固定在金属杆上，橡皮绳处于ACB时为原长状态。把小孩拉至D点放手时开始计时，小孩将在橡皮绳的作用下向上运动恰好到达E点。则橡皮绳的弹力和小孩速度随时间变化规律可能的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】A.小孩在C、E之间运动时，不受弹力，只受重力，加速度恒定，做匀变速直线运动，该段的速度图像应该是直线，而A的速度图像全部是曲线，A错误；

B.小孩在C、E之间做上下往复运动，向上运动速度为正值，向下运动速度为负值，而B速度图像的速度始终为正值，表示一直向上运动， B错误；

CD.橡皮绳只有因为拉伸形变产生的拉力，没有因为挤压形变产生的弹力。只要橡皮绳的长度小于自然长度，弹力就是零。所以橡皮绳的弹力要么为正值，要么为零，不可能为负值， C错误，D可能正确。

故选D。

9. 在大型商场中安装有自动扶梯。当乘客站在扶梯的水平台阶上随扶梯加速上升时，关于乘客的受力分析，下列说法正确的是（　　）

A. 乘客受重力和弹力的作用

B. 乘客受重力、弹力和静摩擦力的作用

C. 乘客受重力、弹力和滑动摩擦力的作用

D. 乘客受到的摩擦力方向平行于扶梯斜向上

【答案】B

【解析】乘客受重力、水平台阶竖直向上的弹力；由于乘客加速上行，即加速度有水平向前的分量，则受到水平向前的静摩擦力的作用。故选B。

10. 图a是一辆质量为m的公交车，沿水平路面经过公交站点“汽车站”时的照片，图b是车内横杆上悬挂的拉手环的照片，拉手环偏向车尾，轻悬绳偏离竖直方向角。根据题中提供的信息，下列判断正确的有（　　）

A. 汽车加速出站

B. 汽车减速进站

C. 可求汽车此时的加速度

D. 可求汽车此时的牵引力

【答案】AC

【解析】AB．对拉手环进行受力分析，可得拉手环所受合力向前加速度向前，所以汽车加速度向前。故A正确B错误；

CD．取拉手环为研究对象，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，由此可得汽车的加速度a=gtanθ；通过加速度可以求出汽车所受的合力，但是阻力未知，无法求出牵引力的大小。故C正确，D错误。

故选AC。

11. 高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 人向上弹起过程中，一直处于超重状态

B. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大小等于人对踏板的作用力

C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力

D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动

【答案】BC

【解析】A. 人向上弹起过程中，离开地面前，先加速上升后减速上升，加速度方向先向上后向下，先超重后失重，离开地面后加速度方向一直向下处于失重状态，A错误；

B. 人向上弹起过程中，根据牛顿第三定律，踏板对人的作用力大小等于人对踏板的作用力，B正确；

C. 弹簧压缩到最低点时，因为人被弹起来，所以高跷对人的作用力大于人的重力， C正确；

D. 从最高点下落至最低点的过程，人落地后，弹簧的弹力是变力，合力不小变化，加速度也变化，所以人的运动不是匀变速，D错误。

故选BC。

12. 如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（　　）

A. M对车厢壁的压力增大

B. M受静摩擦力增大

C. M受静摩擦力减小

D. M仍相对于车厢静止

【答案】AD

【解析】BC．以物块为研究对象，受力分析如图所示
 

根据牛顿第二定律得，摩擦力f=Mg，保持不变，故BC错误；
AD．小车的加速度增大时，弹力N=ma增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块M仍相对于车厢静止，故AD正确。
故选AD。

13. 如图所示，一轻弹簧一端系在墙上O点，自由伸长到B点。今将一质量为m的小物块靠着弹簧，将其压缩到A点，然后释放，小物块能在水平面上运动到C点静止。物体与水平面间的动摩擦因数恒定，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小

B. 物体从A到B先加速后减速，从B到C速度越来越小

C. 物体从A到B加速度先增大后减小，从B到C加速度变小

D. 物体从A到B加速度先减小后增大，从B到C加速度增大

【答案】B

【解析】物体从A到B运动的过程中，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，加速度方向向右，加速度逐渐减小，物体做加速度运动，当弹簧的弹力与摩擦力相等时，加速度为零，然后弹簧的弹力小于摩擦力，加速度方向向左，加速度逐渐增大，物体做减速运动，所以从A到B先加速后减速，从B到C物块脱离弹簧，在摩擦力作用下做匀减速运动，加速度不变，故B正确，ACD错误。

二、非选择题

14. 如图，粗糙的水平桌面上有一个静止的物体，质量是2kg，在10N的与水平面夹角为37o恒力的作用下开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。求：

(1)物体的受到的滑动摩擦力；

(2)求物体的加速度；

(3)若4s后撤去力F则物体经多长时间停下来？（取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）

【答案】(1)2.8N；(2)2.6m/s2；(3)5.2s

【解析】

(1)物体的受到的滑动摩擦力

(2)求物体的加速度

(3)若4s后撤去力F则物体的速度

v=at=10.4m/s

此后物体的加速度

停下来的时间

15. 如图所示，高速公路上常设有避险车道，供刹车失灵的车辆自救。避险车道可简化为倾角为的斜面，若一辆货车关闭发动机后离开高速公路冲上避险车道，前进一段距离后停止运动。假设该货车受到避险车道的阻力恒为其受到支持力的k倍，忽略空气阻力，重力加速度为g。

(1)求货车在避险车道上匀减速运动的加速度；

(2)若避险车辆冲上避险车道的初速度为，则避险车道至少要多长。

【答案】(1)，沿避险车道向下；(2)

【解析】

【详解】(1)对避险车，由题意得

解得

方向沿避险车道向下

(2)由运动学公式

则避险车道至少要

一、选择题

1．人字梯是用于在地面上方空间进行工作的一类登高工具，因其使用时前后的梯杆及地面构成一个等腰三角形，看起来像一个人字，因而把它形象的称为人字梯。如图所示，人字梯放在水平地面上，电工师傅站在人字梯上安装电灯，以下说法正确的是

A．人字梯在光滑水平面上无法平衡

B．斜撑M、N之间的夹角越大，电工师傅对斜撑M的作用力越大

C．电工师傅受到的重力和人字梯对电工师傅的弹力是一对作用力和反作用力

D．电工师傅受到的重力和电工师傅对人字梯的压力是一对平衡力

【答案】B

【解析】人字梯若在光滑水平面上，受重力和水平面的支持力可以平衡，选项A错误；斜撑M、N之间的夹角越大，电工师傅对斜撑M的作用力越大，选项B正确；电工师傅受到的重力和人字梯对电工师傅的弹力均作用在电工师傅上，且等大反向，是一对平衡力，选项C错误；平衡力应作用在同一物体上，电工师傅受到的重力和电工师傅对人字梯的压力不是作用在同一个物体上的两个力，不是一对平衡力，选项D错误。

2. 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4.0×103kg，其推进器的平均推力为800N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（　　）

A. 7.6×104kg B. 8.0×104kg 

C. 4.0×104kg D. 4.0×103kg

【答案】A

【解析】加速度

由牛顿第二定律

可知空间站的质量为

故A正确，BCD错误。

故选A。

二、非选择题

3. 一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面30 m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．若座舱中某人用手托着m＝5 kg的铅球，取g＝10 m/s2，试求：

(1)从开始下落到最后着地经历的总时间；

(2)当座舱落到离地面35 m的位置时手对球的支持力；

(3)当座舱落到离地面15 m的位置时球对手的压力．

【答案】(1)5 s　(2)0　(3)125 N，方向竖直向下

【解析】

试题分析：(1)由题意可知先自由下降h=75-30m=45m

由12有 t1 = 3s

V1 = 30m/s

2 = V1/2 = 15m/s

t2 = s/2 = 2s

t = t1+t2 = 5s

（2）离地面35m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零 

（3）

由此得： a=15m/s2

根据牛顿第二定律：FN-Mg=Ma 得：FN="125" N

根据牛顿第三定律，球对手的压力为125N