【点评】控制变量法是常用的实验方法,多是用在涉及多个变量,而我们要探究其中两个的关系的时候,就要控制其余的量不变,要掌握其使用方法;科学探究用到的方法很多,要掌握常用的科学探究方法.
3.在下列与运动学相关的表述中,正确的是( ) A.第3秒表示时刻
B.速度、加速度、速度变化量都是矢量
C.牛顿、千克、秒全部为国际单位制的基本单位
D.路程和位移是两个不同的物理量,在数值上不可能相等
【分析】时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.矢量是既大小,又有方向的物理量,而标量是只有大小,没有方向的物理量. 单向直线运动中位移的大小必和路程相等.
【解答】解:A、第3s是一段时间,是从第3s初到第3s末的一段时间.故A错误;
B、速度、加速度、速度变化量都是矢量.故B正确;
C、千克、秒为国际单位制的基本单位,牛顿为导出单位,故C错误; D、单向直线运动中位移的大小和路程相等.故D错误. 故选:B
【点评】该题考查几个基础的知识点,其中国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的
4.下列说确的是( )
A.宇宙飞船的物体不受重力作用,所以不存在惯性 B.火车速度越大,惯性越大 C.质量是惯性大小的量度 D.物体受力越大,惯性越大
【分析】惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体
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是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.
【解答】解:A、宇宙飞船的物体受到的重力提供向心力,不是不受重力,而惯性与受力情况无关,只要有质量就有惯性,故飞船里的物体仍有惯性,故A错误;
B、惯性是物体的固有属性,与受力及运动速度无关,故BD错误;
C、惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关系,质量越大,惯性越大,故C正确; 故选:C.
【点评】惯性是物体固有的属性,惯性大小的唯一量度是物体的质量,惯性的大小与物体的运动状态无关,与物体所受的合外力无关.
5.如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示( )
A.初速度 B.末速度 C.速度的变化量 D.位移
【分析】图象表示加速度随时间的变化规律,由于加速度随时间均匀增加,可以求出△t时间的平均加速度,然后用公式a=【解答】解:根据平均加速度的定义式=
确定速度的变化量.
,得到△v=△t
由于加速度随时间均匀增加,从t1到t2时刻的平均加速度等于该段时间最大加速度和最小加速度的平均值,故速度的变化等于图中矩形的面积,也就等于小梯形的面积;
故选:C.
【点评】本题关键是先求出从t1到t2时刻的平均加速度,然后得出矩形的面积表示从t1到t2时刻的速度改变量,而矩形的面积等于梯形面积,故梯形面积等于速度改变量.
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6.如图(甲)所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图(乙)所示,则小滑块A的质量为( )
A.4kg B.3kg C.2kg D.1kg
【分析】当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法进行解答.
【解答】解:由图知,当F=8N时,加速度为:a=2m/s,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(mA+mB)a,代入数据解得:mA+mB=4kg,当F大于8N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律得:对B有:a=由图示图象可知,图线的斜率:k=的质量为:mA=3kg. 故选:B
【点评】本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.
7.小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论.她先将6个相同的钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车在木板上恰能匀速下滑.现从小车中一次取n=1,2,3,4,5,6个钩码挂在细线右端,其余钩码仍留在小车,并正确完成了后续的实验操作.设小车运动的加速度大小为a.下列说确的是( )
=
=
=
,
2
=1,解得:mB=1kg,滑块A
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A.该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力
B.利用该方案无法验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论
C.该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图象应当是一条过原点的直线
D.若实验中保持木板水平,则该同学描绘的加速度a随n变化的图象不是直线
【分析】抓住钩码有向下的加速度,得出绳子拉力与钩码重力的大小关系.分别对小车和钩码研究,根据牛顿第二定律列出表达式,联立得出加速度的表达式,从而分析加速度与n的关系图线.若木板不水平,结合摩擦力的大小,运用牛顿第二定律得出加速度的表达式,分析图线的特点.
【解答】解:A、由于钩码有向下的加速度,所以绳子拉力小于钩码的总重力,故A错误.
B、设每个钩码的质量为m,小车质量为M,绳子拉力为T,由牛顿第二定律,对小车有:T=[M+(6﹣n)m]a,对钩码有:nmg﹣T=nma, 解得a=
,可知a﹣n图象为过原点的直线,同时验证了物体质量一定时,
其加速度与所受的合力成正比这一结论,故B错误,C正确.
D、由平衡摩擦力方式可知,摩擦力f=(M+6m)gsinθ,若木板水平,则存在摩擦力,对小车,根据牛顿第二定律知,T﹣f=[M+(6﹣n)m]a,钩码方程不变,此时解得a=的直线,故D错误. 故选:C.
【点评】解决本题的关键知道实验的原理,通过牛顿第二定律得出加速度的表达式是关键,掌握整体法和隔离法的灵活运用.
8.在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段,小车不挂小桶时,先将木板
,则a﹣n图象应为一条不过原点
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的一端垫起一定高度.这样做的目的是( ) A.测量小车运动的加速度 B.平衡摩擦力 C.测量小车运动的速度
D.测量木板倾斜的角度
【分析】实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进,重物重力(可测量)近似充当物体所受外力,而物体所受摩擦力不好测量,就用平衡摩擦力的方法,将摩擦力平衡掉.
【解答】解:实验时我们探究的是外力与物体质量,加速度之间的关系,现实生活中受一个力的物体没有,所以实验时用一端挂重物的绳子跨过定滑轮拉动物体前进,重物重力(可测量)近似充当物体所受外力,而物体所受摩擦力不好测量,就用平衡摩擦力的方法,将摩擦力平衡掉.这一过程无法测量加速度、速度,同时也无需测量木板倾斜的角度,故ACD错误,B正确; 故选:B
【点评】本题考查验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力的意义,要注意在验证牛顿第二定律以及动能定理的实验中均需要平衡摩擦力,要注意掌握对应的方向和平衡摩擦力的意义.
9.如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间( )
A.木块B对水平面的压力迅速变为2mg B.弹簧的弹力大小为mg C.木块A的加速度大小为2g D.弹簧的弹性势能立即减小
【分析】根据共点力平衡求出弹簧的弹力,在将C迅速移开的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出木块A的加速度.
【解答】解:对AC整体分析,弹簧的弹力F弹=(m+2m)g=3mg,撤去C瞬间,弹簧的弹力不变,弹性势能不变,故B、D错误.
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人教版高中一年级必修一第四章牛顿运动定律专题训练(含答案)



