新课标同步高一物理练习：4-3（人教版必修1） 4页

- 1 - 高一物理同步练习解析 1．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个 很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为( ) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 解析： F＝ma 中 F 指合力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度． 答案： D 2．关于速 度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是( ) A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的 B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上 C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快 D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态 解析： 匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物 体的合外力是恒定不变的，选项 A 正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的 方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了．加速度与速度的方向相同时做匀加 速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项 B 错误；物体所受的合外力增大时， 它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项 C 错误；物体所受合外力为零时，加速度为 零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项 D 错误． 答案： A 3．如右图所示，质量为 10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因 数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力 F＝20 N，则物体产生的加速度是(g ＝10 m/s2)( ) A．0 B．4 m/s2，水平向右 C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右 答案： B 4．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为 F 时，物体的加 速度为 a1；若保持力的方向不变，大小变为 2F 时，物体的加速度为 a2，则( ) A．a1＝a2 B．a12a1 解析： 设总的阻力为 F′，第一次推时 F－F′＝ma1，式子两边同乘以 2，得 2F－2F′ ＝m·2a1 第二次推时，2F－F′＝ma2，比较两个式子可以看出 a2>2a1，所以 D 正确． 答案： D 5．力 F1 单独作用于某物体时产生的加速度是 3 m/s2，力 F2 单独作用于此物体时产生的加 速度是 4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( ) A．1 m/s2 B．5 m/s2 C．4 m/s2 D．8 m/s2 解析： 由题意，力 F1 作用于物体的加速度 a1＝3 m/s2，F2 作用于物体的加速度 a2＝4 m/s2， F1 与 F2 的合力 F 的范围 |F1－F2|≤F≤F1＋F2，故两力同时作用于此物体的加速度|a1－a2|≤a≤a1＋a2. 即 1 m/s2≤a≤7 m/s2，故选项 A、B、C 正确． 答案： ABC 6. - 2 - 如右图所示，位于水平地面上的质量为 m 的小木块，在大小为 F，方向与水平方向成α角 的拉力作用下沿地面做匀加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为 ( ) A．F/m B．Fcos α/m C．(Fcos α－μmg)/m D．[Fcos α－μ(mg－Fsin α)]/m 解析： 对木块作受力分析，如右图所示，在竖直方向上合力为零，即 Fsin α＋FN＝mg， 在水平方向上由牛顿第二定律有 Fcos α－μFN＝ma.联立可得 a＝Fcos α－μmg－Fsin α m ，故选 项 D 正确． 答案： D 7. 如右图所示，物体在水平拉力 F 的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为 v.现让拉 力 F 逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是( ) A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大 B．加速度和速度都在逐渐变小 C．加速度和速度都在逐渐变大 D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小 解析： 物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力 Ff＝F＝μFN＝μmg，当 F 逐渐减小时， Ff＝μmg 不变，所以产生与 v 方向相反即向左的加速度，加速度的数值 a＝Ff－F m 随 F 逐渐减 小而逐渐增大．因为 a 与 v 方向相反，所以 v 减小． 答案： D 8．在倾角为 37°的光滑斜面上，质量为 m 的物体以加速度 a 匀加速下滑．现用沿斜面向 上的推力，使物块以 1.2a 的加速度匀加速向上滑动，则推力的大小是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝ 0.8)( ) A．1.2mg B．1.32mg C．1.96mg D．2.2mg 解析： 在沿斜面方向上，物块匀加速下滑时， 有 mgsin 37°＝ma，① 匀加速上滑时，有 F－mgsin 37°＝1.2ma.② ①②联立解得推力 F＝1.32mg. 答案： B 9. 如右图所示，水平面上质量相等的两木板 A、B 用一轻质弹簧相连，整个系统处于静止状 态．现用一竖直向上的力 F 拉动木块 A，使木块 A 向上做匀加速直线运动．研究从力 F 刚作 用在木块 A 上的瞬间到木块 B 刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块 A 的起点 位置为坐标原点，则下列图中可以表示力 F 和木块 A 的位移 x 之间的关系的是( ) - 3 - 解析： 弹簧的形变量用 x′表示，系统处于静止状态时，易知弹簧的压缩量为 mg/k；研 究从 F 刚作用在木板 A 上的瞬间到弹簧刚恢复原长的瞬间这个过程，由牛顿第二定律得：F ＋kx′－mg＝ma，又因为 x＋x′＝mg/k，所以得 F＝kx＋ma；研究从弹簧恢复原长时到木块 B 刚离开地面的瞬间这个过程，同理得到 F＝kx＋ma.故选项 A 正确． 答案： A 10. 质量均为 m 的 A、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A 紧靠墙 壁，如右图所示，今用恒力 F 将 B 球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间( ) A．A 球的加速度为 F/(2m) B．A 球的加速度为零 C．B 球的加速度为 F/(2m) D．B 球的加速度为 F/m 解析： 恒力 F 作用时，A 和 B 都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为 F.突然将力 F 撤去，对 A 来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以 A 球的合力为零， 加速度为零，A 项错，B 项对．而 B 球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加速度 a ＝F m ，故 C 项错，D 项对． 答案： BD 11. 如右图所示，电梯与水平面夹角为 30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其 重力的 6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 解析： 本题分解加速度比分解力更显方便． 对人进行受力分析：重力 mg、支持力 FN、摩擦力 Ff(摩擦力的方向一定与接触面平行， 由加速度的方向可推知 Ff 水平向右)． 建立直角坐标系：取水平向右(即 Ff 方向)为 x 轴正向，此时只需分解加速度，其中 ax＝acos 30°，ay＝asin 30°(如下图所示)． 建立方程并求解： x 方向：Ff＝macos 30° y 方向：FN－mg＝masin 30° 所以 Ff/(mg)＝ 3/5. 答案： 3 5 12．某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游 客连同滑草装置总质量 m＝80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间 t＝5 s 内沿斜面滑下的 位移 x＝50 m．(不计空气阻力，取 g＝10 m/s2，结果保留 2 位有效数字)问 (1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 F 为多大？ (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？ - 4 - 解析： (1)由位移公式 x＝1 2at2 沿斜面方向，由牛顿第二定律得 mgsin θ－Ff＝ma 联立并代入数值后，得 Ff＝m gsin θ－2x t2 ＝80 N (2)在垂直斜面方向上，FN－mgcos θ＝0，又 Ff＝μFN 联立并代入数值后，得μ＝ Ff mgcos θ ＝0.12. 答案： (1)80 N (2)0.12