牛顿运动定律练习题经典习题汇总.

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高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++ 解得:F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W3.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m ,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ,已知运动阻力是车重的k 倍.求: (1)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;(2)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大? 【答案】(1)13m (v t +kg ) (2)1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,启动加速度为a =vt① 对整个列车,由牛顿第二定律得:F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ,对第六、七两节车厢进行受力分析,水平方向受力如图所示,由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma , ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反,即与列车运动相反. (2)列车匀速运动时,对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时,第五、六节车厢间的作用力为T 1,则有:26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时,仍保持列车匀速运动,则总牵引力不变,设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2, 则有:5F '+T 2-k ·2mg =0, ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5.在水平长直的轨道上,有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动.(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m ,v 0表示)(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m =1kg ,车长L =2m ,车速v 0=4m/s ,取g =10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应该满足什么条件? 【答案】(1)2012m v (2)6F N ≥【解析】解:根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间:0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =(与动摩擦因数μ无关的定值) (2)设恒力F 取最小值为1F ,滑块加速度为1a ,此时滑块恰好达到车的左端,则: 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有:010122v t Lv t -= 由牛顿定律有:11F mg ma μ+= 联立可以得到:10.5s t=,16F N =则恒力F 大小应该满足条件是:6F N ≥.6.某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s ,公交车的速度是15m/s ,他们距车站的距离为50m .假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车.刚好到车站停下,停车10s 后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s ,最大起跑加速度为2.5m/s 2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少. (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车. 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时:11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时:1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移:2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++,张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车. 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.7.2019年1月3日10时26分.中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量M=0.4kg的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m,某时刻另一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)以v0=2m/s的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。

已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,小滑块始终未脱离长木板。

求:(1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰;(2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。

【答案】(1)1.65m (2)0.928m【解析】【详解】解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:解得:对长木板:得长木板的加速度:自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度:解得:长木板位移:解得:两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板解得:(2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:最终两者的共同速度:小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离:2.如图所示,足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节,当木板与水平地面间的夹角为37°时,一小物块(可视为质点)恰好能沿着木板匀速下滑.若让该物块以大小v0=10m/s的初速度从木板的底端沿木板上滑,随着θ的改变,物块沿木板滑行的距离x将发生变化.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ;(2)当θ满足什么条件时,物块沿木板向上滑行的距离最小,并求出该最小距离. 【答案】(1) 0.75(2) 4m 【解析】 【详解】(1)当θ=37°时,设物块的质量为m ,物块所受木板的支持力大小为F N ,对物块受力分析,有:mg sin37°=μF N F N -mg cos37°=0 解得:μ=0.75(2)设物块的加速度大小为a ,则有:mg sin θ+μmg cos θ=ma 设物块的位移为x ,则有:v 02=2ax解得:()202sin cos v x g θμθ=+令tan α=μ,可知当α+θ=90°,即θ=53°时x 最小 最小距离为:x min =4m3.我国的动车技术已达世界先进水平,“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席.所谓的动车组,就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起.某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组,总质量为m=2kg ,每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率,开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动,达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动,直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶,行驶过程中所受阻力恒定,求: (1)动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间;(2)动车组变加速运动过程中的时间为10s ,求变加速运动的位移. 【答案】(1)2N 3s (2)46.5m 【解析】(1)动车组先匀加速、再变加速、最后匀速;动车组匀速运动时,根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力,再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度,即匀加速的末速度,再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间;(2)对变加速过程运用动能定理,即可求出求变加速运动的位移.(1)设动车组在运动中所受阻力为f ,动车组的牵引力为F ,动车组以最大速度匀速运动时:F=动车组总功率:m P Fv =,因为有4节小动车,故04P P = 联立解得:f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ,匀加速运动的末速度为v ' 由牛顿第二定律有:F f ma '-=动车组总功率:P F v ='',运动学公式:1v at '= 解得匀加速运动的时间:13t s =(2)设动车组变加速运动的位移为x ,根据动能定理:221122m Pt fx mv mv =-'- 解得:x=46.5m4.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++解得:F=14N所以物体B对地面的压力大小为14N5.某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。

(word完整版)牛顿运动定律练习题经典习题汇总,文档

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一、选择题牛顿运动定律专题1.以下关于力和运动关系的说法中,正确的选项是〔〕A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第必然律的表达B.物体受力越大,运动得越快,这是吻合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为0,那么速度必然为 0;物体所受合外力不为0,那么其速度也必然不为0D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0 时,速度却可以最大2.起落机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,那么起落机的运动情况可能是〔〕A.竖直向上做加速运动B.竖直向下做加速运动C.竖直向上做减速运动D.竖直向下做减速运动3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是〔〕A.速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B.速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同C.速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不相同D.速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力〔〕A.等于人的推力B.等于摩擦力C.等于零D.等于重力的下滑重量5.物体做直线运动的v-t 图象以以下图,假设第1 s 内所受合力为F1,第 2 s 内所受合力为F2,第 3 s 内所受合力为 F3,那么〔〕A. F1、 F2、 F3大小相等, F1与 F2、F3方向相反123大小相等,方向相同B. F、F 、FC. F1、 F2是正的, F3是负的D. F1是正的, F1、 F3是零v/ ms -12123-2t/ s 第 5题6.质量分别为 m 和 M 的两物体叠放在水平面上以以下图,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为。

现对 M 施加一个水平力F,那么以下说法中不正确的选项是〔〕F A.假设两物体一起向右匀速运动,那么M 碰到的摩擦力等于FB.假设两物体一起向右匀速运动,那么 m 与 M 间无摩擦,M 碰到水平面的摩擦力大小为mg第 6 题C.假设两物体一起以加速度 a 向右运动, M 碰到的摩擦力的大小等于F-M aD.假设两物体一起以加速度 a 向右运动, M 碰到的摩擦力大小等于〔 m+M 〕 g+ma7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为的圆滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上,某时刻质量M =l kg 的物体A (视为质点)以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力.已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2.试求:(1)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件; (2)若F =5 N ,物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离. 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A 、B 速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F 的大小范围. 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:222011-22A Bv v v L a a =+ 又: 011-=A Bv v v a a 解得:a B =6m/s 2再代入F +μMg =ma B 得:F =1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落,则由牛顿第二定律得: 对整体:F =(m +M )a 对物体A :μMg =Ma 解得:F =3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下 综上所述,力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后,做匀减速运动,由牛顿第二定律得:μMg =Ma A 解得:a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F +μMg =ma B 解得:a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远,有:v 0-a A t =a B t 解得:t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t -12a A t 2=1516m B 滑行距离:x B =12a B t 2=716m 最大距离:Δx =x A -x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.如图甲所示,长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上,质量为m =l kg 的小物块(可视为质点)放在木板的左端,开始时两者静止.现用一水平向左的力F 作用在木板M 上,通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示.已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m /s 2.求:(1)m 、M 之间的动摩擦因数;(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数;(3)若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ,且给m 一水平向右的初速度v o =4 m /s ,求t =2 s 时m 到M 右端的距离. 【答案】(1)0.4(2)4kg ,0.1(3)8.125m 【解析】 【分析】 【详解】(1)由乙图知,m 、M 一起运动的最大外力F m =25N , 当F >25N 时,m 与M 相对滑动,对m 由牛顿第二定律有:11mg ma μ=由乙图知214m /s a =解得10.4μ=(2)对M 由牛顿第二定律有122()F mg M m g Ma μμ--+=即12122()()F mg M m g mg M m g Fa M M Mμμμμ--+--+==+乙图知114M = 12()94mg M m g M μμ--+=-解得M = 4 kg μ2=0. 1(3)给m 一水平向右的初速度04m /s v =时,m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左,设m 运动t 1时间速度减为零,则111s v t a == 位移21011112m 2x v t a t =-=M 的加速度大小2122()5m /s F mg M m ga Mμμ--+==方向向左, M 的位移大小22211 2.5m 2x a t == 此时M 的速度2215m /s v a t ==由于12x x L +=,即此时m 运动到M 的右端,当M 继续运动时,m 从M 的右端竖直掉落,设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ,对M 由生顿第二定律23F Mg Ma μ-=可得2325m /s 4a =在t =2s 时m 与M 右端的距离2321311()()8.125m 2x v t t a t t =-+-=.3.如图所示,倾角θ=30°的足够长光滑斜面底端A 固定有挡板P ,斜面上B 点与A 点的高度差为h .将质量为m 的长木板置于斜面底端,质量也为m 的小物块静止在木板上某处,整个系统处于静止状态.已知木板与物块间的动摩擦因数32μ=,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .(1)若对木板施加一沿斜面向上的拉力F 0,物块相对木板刚好静止,求拉力F 0的大小; (2)若对木板施加沿斜面向上的拉力F =2mg ,作用一段时间后撤去拉力,木板下端恰好能到达B 点,物块始终未脱离木板,求拉力F 做的功W . 【答案】(1) 32mg (2) 94mgh 【解析】(1)木板与物块整体:F 0−2mg sinθ=2ma 0 对物块,有:μmg cosθ−mg sinθ═ma 0 解得:F 0=32mg (2)设经拉力F 的最短时间为t 1,再经时间t 2物块与木板达到共速,再经时间t 3木板下端到达B 点,速度恰好减为零. 对木板,有:F −mg sinθ−μmg cosθ=m a 1 mg sinθ+μmg cosθ=ma 3对物块,有:μmg cosθ−mg sinθ=ma 2 对木板与物块整体,有2mg sinθ=2m a 4另有:1132212 ()a t a t a t t -=+ 21243 ()a t t a t +=222111123243111222sin h a t a t t a t a t θ+⋅-+= 21112W F a t =⋅解得W =94mgh 点睛:本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式,要注意正确分析物理过程,对所选研究对象做好受力分析,明确物理规律的正确应用即可正确求解;注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等.4.滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦,然后当滑雪板的速度较小时,与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去,使得它们间的摩擦阻力增大.假设滑雪者的速度超过4m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°斜坡雪道的某处A 由静止开始自由下滑,滑至坡底B 处(B 处为一长度可忽略的光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪道,最后停在水平雪道BC 之间的某处.如图所示,不计空气阻力,已知AB 长14.8m ,取g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化时(即速度达到4m/s )所经历的时间; (2)滑雪者到达B 处的速度;(3)滑雪者在水平雪道上滑行的最大距离. 【答案】(1)1s ;(2)12m/s ;(3)54.4m . 【解析】 【分析】(1)根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v 1=4m/s 期间的加速度,再根据速度时间公式求出运动的时间.(2)再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s 时的加速度,球心速度为4m/s 之前的位移,从而得出加速度变化后的位移,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B 处的速度.(3)分析滑雪者的运动情况,根据牛顿第二定律求解每个过程的加速度,再根据位移速度关系求解. 【详解】(1)滑雪者从静止开始加速到v 1=4m/s 过程中: 由牛顿第二定律得:有:mgsin37°-μ1mgcos37°=ma 1; 解得:a 1=4m/s 2; 由速度时间关系得 t 1=11v a =1s (2)滑雪者从静止加速到4m/s 的位移:x 1=12a 1t 2=12×4×12=2m 从4m/s 加速到B 点的加速度:根据牛顿第二定律可得:mgsin37°-μ2mgcos37°=ma 2; 解得:a 2=5m/s 2;根据位移速度关系:v B 2−v 12=2a 2(L −x 1) 计算得 v B =12m/s(3)在水平面上第一阶段(速度从12m/s 减速到v=4m/s ):a 3=−μ2g =−1.25m /s 222223341251.222 1.25B v v x m a --===-⨯ 在水平面上第二阶段(速度从4m/s 减速到0)a 4=−μ1g =−2.5m /s 2,2443.22vx m a -== 所以在水平面上运动的最大位移是 x=x 3+x 4=54.4m 【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.5.如图1所示, 质量为M 的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m 、可视为质点的物块,以某一水平初速度v 0从左端冲上木板。

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析


B: a2' /
s2
经分析,B 先停止运动,A 最后恰滑至 B 的最右端时速度减为零,故 v2 v2 L 2a1 2a2 ' 2
【详解】
(1)A、B 间恰要相对滑动的临界条件是二者间达到最大静摩擦力,
对 A,由牛顿第二定律可知,加速度 a 1g 2m / s2 ;
对 B,由牛顿第二定律可知, Fmin 2 m M g 1mg Ma ,
/
解得 Fmin 18N
(2)F=20N>18N,二者间会相对滑动,对 B,由牛顿第二定律;
(1)若 A、B 间相对滑动,F 的最小值;
(2)当 F=20N 时,若 F 的作用时间为 2s,此时 B 的速度大小;
/
(3)当 F=16N 时,若使 A 从 B 上滑下,F 的最短作用时间.
【答案】(1) Fmin 18N (2) v2 20m / s (3) t2 1.73s
【解析】
【分析】
(1)对铅块、木板根据牛顿第二定律求解加速度大小;(2)从开始到滑落过程,铅块和 木板的位移之差等于 L,求解时间;(3)根据两种临界态:到右端恰好共速以及共速后不 能从左侧滑下求解力 F 的范围; 【详解】
(1)铅块: 1mg ma1
解得 a1=4m/s2; 对木板: 1mg 2 (M m)g Ma2 解得 a2=2m/s2
1 2
a1t12
1 2
a2t12
1.25m
撤掉 F 后:物块相对于木板上滑,加速度仍未 a1=8m/s2,减速上滑
而木板: Mg sin 2 (M m)g cos 1mg cos Ma2
则: a2 12m/s2 ,方向沿斜面向下,减速上滑
由于: Mg sin 1mg cos 2 (M m)g cos

牛顿运动定律习题集(含答案)

牛顿运动定律习题集(含答案)

物理训练题 之 牛顿运动定律一、选择题1. 关于惯性,以下说法正确的是: ( )A 、在宇宙飞船内,由于物体失重,所以物体的惯性消失B 、在月球上物体的惯性只是它在地球上的1/6C 、质量相同的物体,速度较大的惯性一定大D 、质量是物体惯性的量度,惯性与速度及物体的受力情况无关2. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。

以下实验中属于理想实验的是: ( ) A 、验证平行四边形定则 B 、伽利略的斜面实验C 、用打点计时器测物体的加速度D 、利用自由落体运动测定反应时间3. 关于作用力和反作用力,以下说法正确的是: ( ) A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力 B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大 C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力4. 在光滑水平面上,一个质量为m 的物体,受到的水平拉力为F 。

物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,物体的位移为s ,速度为v ,则: ( ) A 、由公式α=可知,加速度a 由速度的变化量和时间决定B 、由公式a 由物体受到的合力和物体的质量决定C 、由公式αa 由物体的速度和位移s 决定D 、由公式αa 由物体的位移s 和时间决定5.力F 1a 1=3m/s 2,力F 2作用在该物体上产生的加速度a 2=4m/s 2,则F 1和F 2( ) A 、 7m/s 2B 、 5m/s 2C 、 1m/s 2D 、 8m/s26.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N ,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是: ( ) A 、电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s 2 7.下国际单位制中的单位,属于基本单位的是:( ) A 、力的单位:N B 、 质量的单位:kg C 、 长度的单位:m D 、时间的单位:s8. 关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是: ( ) A 、物体所受外力为零,物体一定处于静止状态 B 、只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化 aD、物体所受的合力不变且不为零,物体的运动状态一定变化9.以下说法中正确的是: ( )A、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B、静止的物体一定不受外力的作用C、在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是由于没有外力维持木块的运动D、物体运动状态发生变化时,物体必须受到外力作用10.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是:A、悬浮在空中不动B、速度逐渐减小C、保持一定速度向下匀速直线运动D、无法判断11.人从行驶的汽车上跳下来容易: ( )A 、向汽车行驶的方向跌倒 B、向汽车行驶的反方向跌倒C、从向车右侧方向跌倒D、向车左侧方向跌倒12.下面说法中正确的是: ( )A、只有运动的物体才能表现出它的惯性;B、只有静止的物体才能表现出它的惯性C、物体的运动状态发生变化时,它不具有惯性D、不论物体处于什么状态,它都具有惯性13.下列事例中,利用了物体的惯性的是:( )A、跳远运动员在起跳前的助跑运动B、跳伞运动员在落地前打开降落伞C、自行车轮胎有凹凸不平的花纹D、铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转14.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为: ( )A、人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动;B、人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动;C、人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离很小,不明显而已;D、人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度。

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
(1)无人机以最大升力起飞的加速度;
(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小;
(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地面h=30m的高空所需的最短时间.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)根据题意可得
(2)由牛顿第二定律 得
(3)竖直向上加速阶段 ,
匀速阶段

10.如图所示,航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m.一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始,在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下,飞机做匀加速直线运动,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N.飞机可视为质点,取g=10m/s2.求:
解得:
(2)滑块从K至B的过程,由动能定理可知:
根据功能关系有:
解得:
3.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在 时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动 图象如图所示 已知小物块与长木板的质量均为 ,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s后小物块与长木板相对静止 ,求:
求:(1)求电梯加速阶段的加速度及加速运动的时间;
(2)若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等,求电梯到达观光平台上行的高度;
【答案】(1) 20s (2)540m
【解析】
【分析】
(1)在加速阶段,根据牛顿第二定律和运动学公式即可求解;
(2)电梯先做加速,后做匀速,在做减速,根据运动学公式或速度与时间关系图像即可求得;
(1)飞机在水平跑道运动的加速度大小;
(2)若航空母舰静止不动,飞机加速到跑道末端时速度大小;
(3)若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动,飞机从始端启动到跑道末端离开.这段时间内航空母舰对地位移大小.

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型,如图所示。

水平面左端A 处有一固定挡板,连接一轻弹簧,右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。

传送带BC 间距0.8L m =,以01/v m s =顺时针运转。

两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =,半径O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。

用力将一个质量为1m kg =的小滑块(可视为质点)向左压弹簧至位置K ,撤去外力由静止释放滑块,最终使滑块恰好能从C 点抛出(即滑块在C 点所受弹力恰为零)。

已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=,释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ,重力加速度g 取210/m s ,cos370.8=o ,sin 370.6=o ,不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。

求:(1)滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 (2)滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】(1)1s (2)0.68J 【解析】 【详解】解:(1)滑块恰能从C 点抛出,在C 点处所受弹力为零,可得:2v mgcos θm r=解得: v 0.8m /s =对滑块在传送带上的分析可知:mgsin θμmgcos θ=故滑块在传送带上做匀速直线运动,故滑块到达B 时的速度为:v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间:L t v= 解得:t 1s =(2)滑块从K 至B 的过程,由动能定理可知:2f 1W W mv 2-=弹 根据功能关系有: p W E =弹 解得:f W 0.68J =2.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (255/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/5v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .3.滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢?其原因是白雪内有很多小孔,小孔内充满空气.当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°的坡顶A 由静止开始自由下滑,滑至坡底B (B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C 处,如图所示.不计空气阻力,坡长为l =26 m ,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间; (2)滑雪者到达B 处的速度;(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离. 【答案】1s 99.2m【解析】 【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度,再由运动学知识可求解速度、位移和时间. 【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度:a 1==4m/s 2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t==1s (2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x 1=a 1t 2=2m 动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a 2==5m/s 2 由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度:v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3,则由动能定理有:;解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4,则由动能定理有:;解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m4.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点.(1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(0sin 370.6,cos370.8==)【答案】(1)2;amg F ma mg v k=+=(2)343C mg m g a ≥- 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时,设弹簧的伸长量为x ,物块A 的速度大小为v ,对物块B 受力分析有mg kx = ,得:mgx k =. 根据22v ax =解得:22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg , 解得F=ma+mg ;(2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:1cos C F T m a θ-=,其中1T kx mg =≤;竖直方向:sin C F m g θ≤; 联立解得 343C mgm g a≥-5.某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (2)55/5m s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在0t =时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=,求:()1小物块与长木板间动摩擦因数的值; ()2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1)0.7(2)40.5J 【解析】 【分析】()1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.()2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量. 【详解】()1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1212mg mg ma μμ-=; 11m v a t =;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得2222mg ma μ⋅=; 220m v a t =-;由图象可知,2/m v m s =,11t s =,20.8t s = 联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中,有:13mg ma μ=; 031m v v a t =-;在整个过程中,由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是本题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .(g 取10 m /s 2)(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t =5s 时离地面的高度h ; (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落到地面时的速度v ;(3)接(2)问,无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1.【答案】(1)75m (2)40m/s (355s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由牛顿第二定律 F ﹣mg ﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s 2上升高度代入数据解得 h=75m . (2)下落过程中 mg ﹣f=ma 1 代入数据解得落地时速度 v 2=2a 1H , 代入数据解得 v=40m/s(3)恢复升力后向下减速运动过程 F ﹣mg+f=ma 2 代入数据解得设恢复升力时的速度为v m ,则有由 v m =a 1t 1 代入数据解得.4.如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg 、m B =0.5 kg 的两个小滑块A 和B ,A 在B 的正上方,A 、B 相距h =2. 25 m ,A 始终受一大小F 1=l0 N 、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F 2作用.同时由静止释放A 和B ,经时间t =0.5 s ,A 、B 恰相遇.已知A 、B 与墙面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)滑块A 的加速度大小a A ; (2)相遇前瞬间,恒力F 2的功率P .【答案】(1)2A 8m/s a =;(2)50W P =【解析】 【详解】(1)A 、B 受力如图所示:A 、B 分别向下、向上做匀加速直线运动,对A : 水平方向:N 1F F = 竖直方向:A A A m g f m a -= 且:N f F μ=联立以上各式并代入数据解得:2A 8m/s a =(2)对A 由位移公式得:212A A x a t = 对B 由位移公式得:212B B x a t =由位移关系得:B A x h x =- 由速度公式得B 的速度:B B v a t = 对B 由牛顿第二定律得:2B B B F m g m a -= 恒力F 2的功率:2B P F v = 联立解得:P =50W5.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v 0=100m/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其它摩擦不计.若木板每次与A 、B 相碰后速度立即减为0,且与A 、B 不粘连,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)铁钉射入木块后共同的速度v ;(2)木块经过竖直圆轨道最低点C 时,对轨道的压力大小F N; (3)木块最终停止时离A 点的距离s.【答案】(1)2/v m s = (2)12.5N F N = (3) 1.25L m ∆= 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:0001()m v m m v =+解得:2m v s =;(2) 木块滑上薄板后,木块的加速度210.5m a g s μ==,且方向向右板产生的加速度220.5mgma s Mμ==,且方向向左设经过时间t ,木块与木板共同速度v 运动则:12v a t a t -=此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度22121122x vt a t a t L ∆=--=故共速时,恰好在最左侧B 点,此时木块的速度11m v v a t s'=-=木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2N v F mg m R-=代入相关数据解得:F N =12.5N.由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ; (3) 木块还能上升的高度为h ,由机械能守恒有:201011()()2m m v m m gh +=+ 0.050.4h m m =<木块不脱离圆弧轨道,返回时以1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过t 1共速,此时木板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为a 1, 则:21121v a t a t -=,解得:11t s = 此时2211121110.522x v t a t a t m ∆=--='' 3210.5m v v at s=-=碰撞后,v 薄板=0,木块以速度v 3=0.5m/s 的速度向右做减速运动 设经过t 2时间速度为0,则3211v t s a == 2322210.252x v t a t m =-=故ΔL=L ﹣△x'﹣x=1.25m即木块停止运动时离A 点1.25m 远.6.某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN 右端N 处于倾斜传送带理想连接,传送带长度L=15.0m ,皮带以恒定速率v=5m/s 顺时针转动,三个质量均为m=1.0kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上,B 、C 之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B 与轻弹簧连接,C 未连接弹簧,B 、C 处于静止状态且离N 点足够远,现让滑块A 以初速度v 0=6m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动,A 与B 碰撞后粘合在一起.碰撞时间极短,滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上,已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)滑块A 、B 碰撞时损失的机械能; (2)滑块C 在传送带上因摩擦产生的热量Q ;(3)若每次实验开始时滑块A 的初速度v 0大小不相同,要使滑块C 滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,则v 0的取值范围是什么?(结果可用根号表示) 【答案】(1)9J E ∆= (2)8J Q =03313m/s 397m/s 22v ≤≤ 【解析】试题分析:(1)A 、B 碰撞过程水平方向的动量守恒,由此求出二者的共同速度;由功能关系即可求出损失的机械能;(2)A 、B 碰撞后与C 作用的过程中ABC 组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C 与AB 分开后的速度,C 在传送带上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,然后应用匀变速直线运动规律求出C 相对于传送带运动时的相对位移,由功能关系即可求出摩擦产生的热量.(3)应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A 的最大速度和最小速度.(1)A 与B 位于光滑的水平面上,系统在水平方向的动量守恒,设A 与B 碰撞后共同速度为1v ,选取向右为正方向,对A 、B 有:012mv mv = 碰撞时损失机械能()220111222E mv m v ∆=- 解得:9E J ∆=(2)设A 、B 碰撞后,弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ,C 的速度为C v 由动量守恒得:122B C mv mv mv =+ 由机械能守恒得:()()222111122222B C m v m v mv =+ 解得:4/c v m s =C 以c v 滑上传送带,假设匀加速的直线运动位移为x 时与传送带共速由牛顿第二定律得:210.4/a gcos gsin m s μθθ=-= 由速度位移公式得:2212C v v a x -=联立解得:x=11.25m <L 加速运动的时间为t ,有:12.5Cv v t s a -== 所以相对位移x vt x ∆=- 代入数据得: 1.25x m ∆=摩擦生热·8Q mgcos x J μθ=∆= (3)设A 的最大速度为max v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22212c v v a L -=根据牛顿第二定律得:2212.4/a gsin gcos m s θμθ=--=-联立解得:1/c v s =设A 的最小速度为min v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22112c v v a L -=解得:2/c v s =对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中 系统动量守恒,则有:112max B C mv mv mc =+ 由机械能守恒得:()()22211111122222B C m v m v mv =+解得:13/2max c v v s ==同理得:/min v s =0//s v s ≤≤7.如图甲所示,质量为m=2kg 的物体置于倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,t 1=0.5s 时撤去该拉力,整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示,不计空气阻力,g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ (2)拉力F 的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s . 【答案】(1)μ=0.5 (2) F =15N (3)s =7.5m 【解析】 【分析】由速度的斜率求出加速度,根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式,可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 μ.根据v-t 图象面积求解位移. 【详解】(1)由图象可知,物体向上匀减速时加速度大小为:2210510/10.5a m s -==- 此过程有:mgs inθ+μmgcosθ=ma 2 代入数据解得:μ=0.5(2)由图象可知,物体向上匀加速时加速度大小为:a 1=210/0.5m s =20m/s 2 此过程有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 代入数据解得:F=60N(3)由图象可知,物体向上滑行时间1.5s ,向上滑行过程位移为:s =12×10×1.5=7.5m 【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义,由斜率求出加速度,其次求得加速度后,由牛顿第二定律求解物体的受力情况.8.一长木板静止在水平地面上,木板长5l m =,小茗同学站在木板的左端,也处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2s 小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v=4m/s ,已知木板质量M =20kg ,小茗质量m =50kg ,g 取10m/s 2,求木板与地面之间的动摩擦因数μ(结果保留两位有效数字).【答案】0.13 【解析】 【分析】对人分析,由速度公式求得加速度,由牛顿第二定律求人受到木板的摩擦力大小;由运动学的公式求出长木板的加速度,由牛顿第二定律求木板与地面之间的摩擦力大小和木板与地面之间的动摩擦因数. 【详解】对人进行分析,由速度时间公式:v=a 1t 代入数据解得:a 1=2m/s 2 在2s 内人的位移为:x 1=2112a t 代入数据解得:x 1=4m由于x 1=4m <5m ,可知该过程中木板的位移:x 2=l-x 1=5-4=1m 对木板:x 2=2212a t可得:a 2=0.5m/s 2对木板进行分析,根据牛顿第二定律:f-μ(M+m )g=Ma 2 根据牛顿第二定律,板对人的摩擦力f=ma 1 代入数据解得:f=100N 代入数据解得:μ=90.1370≈. 【点睛】本题主要考查了相对运动问题,应用牛顿第二定律和运动学公式,再结合位移间的关系即可解题.本题也可以根据动量定理解答.9.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=mg解得:N=0根据牛顿第三定律有:N′=N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=ma根据匀变速直线运动规律有:a=222vh-=-15m/s2解得:N=75N(2分)根据牛顿第三定律有:N′=N=75N,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用10.如图所示,质量1m kg=的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成30α=o角,球与杆之间的滑动摩擦因数36μ=,球在竖直向上的拉力20F N=作用下沿杆向上滑动.(210/g m s=)求:(1)求球对杆的压力大小和方向;(2)小球的加速度多大;(3)要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动,F应变为多大.【答案】(1)53N方向垂直于杆向上(2)22.5m/s(3) 0N【解析】(1)小球受力如图所示:建立图示坐标,沿y方向,有:(F−mg)cos30∘−FN=0解得:FN=53N根据牛顿第三定律,球对杆的压力大小为3N,方向垂直于杆向上.(2)沿x方向由牛顿第二定律得(F−mg)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:a=2.5m/s2(3)沿y方向,有:(mg −F)cos30∘−FN=0沿x方向由牛顿第二定律得(mg −F)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:F=0N。

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)及解析

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)及解析

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,光滑水平面上静置一长木板A ,质量M =4kg ,A 的最前端放一小物块B (可视为质点),质量m =1kg ,A 与B 间动摩擦因数μ=0.2.现对木板A 施加一水平向右的拉力F ,取g =10m/s 2.则:(1)若拉力F 1=5N ,A 、B 一起加速运动,求A 对B 的静摩擦力f 的大小和方向; (2)为保证A 、B 一起加速运动而不发生相对滑动,求拉力的最大值F m (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);(3)若拉力F 2=14N ,在力F 2作用t =ls 后撤去,要使物块不从木板上滑下,求木板的最小长度L【答案】(1)f = 1N ,方向水平向右;(2)F m = 10N 。

(3)木板的最小长度L 是0.7m 。

【解析】 【详解】(1)对AB 整体分析,由牛顿第二定律得:F 1=(M +m )a 1 对B ,由牛顿第二定律得:f =ma 1联立解得f =1N ,方向水平向右;(2)对AB 整体,由牛顿第二定律得:F m =(M +m )a 2对B ,有:μmg =ma 2联立解得:F m =10N(3)因为F 2>F m ,所以AB 间发生了相对滑动,木块B 加速度为:a 2=μg =2m/s 2。

木板A 加速度为a 3,则:F 2-μmg =Ma 3解得:a 3=3m/s 2。

1s 末A 的速度为:v A =a 3t =3m/s B 的速度为:v B =a 2t =2m/s 1s 末A 、B 相对位移为:△l 1=2A Bv v t -=0.5m 撤去F 2后,t ′s 后A 、B 共速 对A :-μmg =Ma 4可得:a 4=-0.5m/s 2。

共速时有:v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得:t ′=0.4s 撤去F 2后A 、B 相对位移为:△l 2='2A Bv v t -=0.2m 为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:L =△l 1+△l 2=0.7m 。

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析
由几何关系及速度分解有: 解得:
(2)滑块在 B 点时的速度大小为 滑块从 B 点运动到 C 点过程中,由牛顿第二定律有: 可得加速度 设滑块到达 C 点时的速度大小为 vC,有: 解得:
此过程所经历的时间为: 故滑块通过传送带的过程中,以地面为参考系,滑块的位移 x1=L=6m, 传送带的位移 x2=vt=4m; 传送带和滑块克服摩擦力所做的总功为: 代入数据解得: 【点睛】 此题需注意两点,(1)要利用滑块沿 BC 射入来求解滑块到 B 点的速度;(2)计算摩擦力对物 体做的功时要以地面为参考系来计算位移。
4.如图所示,长 L=10m 的水平传送带以速度 v=8m/s 匀速运动。质量分别为 2m、m 的小 物块 P、Q,用不可伸长的轻质细绳,通过固定光滑小环 C 相连。小物块 P 放在传送带的最 左端,恰好处于静止状态,C、P 间的细绳水平。现在 P 上固定一质量为 2m 的小物块(图中 未画出),整体将沿传送带运动,已知 Q、C 间距大于 10 m,重力加速度 g 取 10m/s2.求:
由牛顿第二定律得:F=m vB2 r
解得:F=5 2 N
由牛顿第三定律知小球对细管作用力大小为 5 2 N,
6.如图所示,在竖直平面内有一倾角 θ=37°的传送带 BC.已知传送带沿顺时针方向运行的 速度 v=4 m/s,B、C 两点的距离 L=6 m。一质量 m=0.2kg 的滑块(可视为质点)从传送带上 端 B 点的右上方比 B 点高 h=0. 45 m 处的 A 点水平抛出,恰好从 B 点沿 BC 方向滑人传送 带,滑块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5,取重力加速度 g=10m/s2 ,sin37°= 0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)经历多长时间 A 相对地面速度减为零;

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)s内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。

【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在4~6s内加速度:物体在4~6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:联立解得:μ=0.2(2)由v-t图像可知:物体在0~4s内加速度:又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:代入数据得:F=5.6N(3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁.2.如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m 的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A 、B ,现同时对A 、B 两滑块施加方向相反,大小均为F=12N 的水平拉力,并开始计时.已知A 滑块的质量mA=2kg ,B 滑块的质量mB=4kg ,A 、B 滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5,A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求:(1)t=0时刻,A 、B 两滑块加速度的大小; (2)0到3s 时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.【答案】(1)22121,0.5m ma a ss ==;(2)30J【解析】 【详解】(1)A 滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为A f ,水平运动,则竖直方向平衡:A N mg =,A A f N =;解得:A f mg μ= ——① A 滑块在绸带上水平向右滑动,0时刻的加速度为1a , 由牛顿第二定律得:1A A F f m a -=——② B 滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为2a 由牛顿第二定律得:2B B F f m a -=——③;联立①②③解得:211m /s a =,220.5m /s a =;(2)A 滑块经t 滑离绸带,此时A B 、滑块发生的位移分别为1x 和2x1221122221212L x x x a t x a t ⎧+=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩代入数据解得:12m x =,21m x =,2s t =2秒时A 滑块离开绸带,离开绸带后A 在光滑水平面上运动,B 和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为:()12A Q f x x =+ 代入数据解得:30J Q =.3.在机场可以看到用于传送行李的传送带,行李随传送带一起前进运动。

牛顿运动定律习题精选

牛顿运动定律习题精选

牛顿运动定律习题精选1、如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动。

物体与水平面间的动摩擦因数为0.1.与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=30N的作用,则物体的加速度为()(g取10 m/s2)A. 4 m/s2,水平向左B.4 m/s2,水平向右C.2 m/s2,水平向左D.2 m/s2,水平向右2.把物体竖直地挂在劲度系数为1000N/m的弹簧下端,弹簧伸长2cm。

如果把物体放在动摩擦因数为0.30的水平地面上,用同一根弹簧沿水平方向拉物体。

当物体产生2m/s2的加速度时,弹簧伸长 cm。

3.重G=15N的物体由OP、OM两条绳拉住,OP与竖直方向成θ=30°角,求绳子OP、OM的拉力大小?4.如图所示,用细绳将重量为G的重球挂在墙上,绳与竖直墙壁间的夹角为θ,不考虑墙的F2的大小分别为多少?摩擦。

则绳对球的拉力F5.用细绳拉着物体竖直向上做匀加速直线运动,当拉力为140N时,物体向上的加速度是 4m /s2,不考虑空气阻力等的影响,求:(1)物体的质量多大?(2)物体从静止开始前2s的位移及2s末的速度各是多大?6.质量为2kg的物体,在水平拉力F=5N的作用下,由静止开始在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因素为0.1,求:(1)该物体在水平面上运动的加速度大小。

(2)2s末时,物体的速度大小。

7.如图所示,质量为m = 5kg的物体在水平恒力F=15N的作用下从静止开始运动,4s后撤去F,若物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,求:(1)撤去F时物体的速度大小;(2)物体从开始运动到停下来的位移大小。

8. 如图所示,水平面上有一个质量m=2kg 的物体,物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,在F=14N 的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运动。

求:(1)物体运动的加速度是多大?(2)6s 内通过的距离是多少?9.在平直的高速公路上,一辆汽车正以s m /28的速度匀速行驶,因前方出现紧急情况,司机立即刹车,直到汽车停下,已知汽车的质量为 3.0×103kg ,刹车时汽车所受的阻力大小为2.4×104N ,求:(1)刹车时汽车的加速度大小;(2)从开始刹车到最终停下,汽车运动的时间;(3)从开始刹车到最终停下,汽车前进的距离10.一个质量为50kg 的人乘电梯竖直向上运行,如图为电梯的速度-时间图像。

牛顿运动定律的10种典型例题

牛顿运动定律的10种典型例题
例19、一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体P,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图9所示。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)
9.传送带有关的问题。
8.面接触物体分离的条件及应用
相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体,在接触面间弹力变为零时,它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件,就可顺利解答相关案例。下面举例说明。0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计,所以此时弹簧处于原长。在0_____0.2s这段时间内P向上运动的距离: x=mg/k=0.4m 因为 ,所以P在这段时间的加速度 当P开始运动时拉力最小,此时对物体P有N-mg+Fmin=ma,又因此时N=mg,所以有Fmin=ma=240N. 当P与盘分离时拉力F最大,Fmax=m(a+g)=360N.
1. 力和运动的关系
加速度与力有直接关系,速度与力没有直接关系。 速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系: 加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。
1.力和运动的关系
例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( ) 探测器加速运动时,沿直线向后喷气 探测器加速运动时,竖直向下喷气 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 探测器匀速运动时,不需要喷气

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。

某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。

重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1(2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。

【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解;(2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可;(3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移;【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: 01212v mg mg m t μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: 21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t =时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:01100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:12 2.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)

物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。

某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。

重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。

【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。

牛顿运动定律测试题汇编(含答案).docx

牛顿运动定律测试题汇编(含答案).docx

牛顿运动定律测试题-.(下列各题中至少有一个选项是正确的请选出填在表格中,每小题6分,共48分)1.如图所示,小球密度小于烧杯中水的密度,球固定在弹簧上,弹簧下端固个装置在自由下落的过程中弹簧的伸长将()A.仍为AxB.大于AxC.小于ZixD.等于零2.一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方向只受摩擦力f的作用,当对这面叙述的四种情况中,不可能出现的是()A.物体向右运动,加速度为零C.物体加速度的方向向右B.物体向左运动,加速度为冬D.物体加速度的方向向左3.如图,质量为的斜面放在粗糙的水平地面上。

几个质量速度向下滑动,斜面始终保持静止不动。

下列关于水平地面对斜的有()A.匀速下滑时,支持力N =静摩擦力为零;B.匀加速下滑时,支持力N +静摩擦力的方向C.匀减速下滑时,支持力N> (加+M)g,静摩擦力的方向水平向右;D.无论怎样下滑,总是N = (〃+M)g,静摩擦力为零。

4.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M的斜劈,其斜面倾角为a,-质量为m的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F推斜劈,恰使物体m与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m的弹力大小为()A.mgcos aC.mF(M + m)cosa B.座cos a D.mF5、一倾角为e的光滑斜而固定于电梯中,如图所示,一物体始终相对A.电梯以加速度gtan e向左加速B.电梯以加速度gtan e向左减速定在杯底。

当装置静止吋,弹簧伸长Ax,当整都是/〃的不同物块,先后在斜面上以不同的加血底部的支持力和静摩擦力的几种说法中正确于斜而静止,下列说法中正确的是()C.电梯做自由落体运动D.电梯以加速度g向上加速运动6、如图所示,车厢里悬挂着两个质量不同的小球,上面的球比下面的球计)时,下列各质量大,当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不图中正确的是()(A) (B) (C) (D)7.如图4所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )A.不管剪断哪一根,小球加速度均是零B.前断力0瞬间,小球加速度大小自謬anaC・剪断%瞬间,小球加速度大小护geos a D.剪断〃0瞬间,小球加速度大小自二g/cos a 图3呈水平状态,〃跟竖直方向的夹角为a ,那么8、如图所示,传送带与地面倾角为& = 37。

高中物理牛顿运动定律练习题(含解析)

高中物理牛顿运动定律练习题(含解析)

高中物理牛顿运动定律练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于电流,下列说法中正确的是( )A .电流跟通过截面的电荷量成正比,跟所用时间成反比B .单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,其单位“安培”是导出单位2.2000年国际乒联将兵乓球由小球改为大球,改变前直径是0.038m ,质量是2.50g ;改变后直径是0.040m ,质量是2.70g 。

对此,下列说法正确的是( )A .球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变B .球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变C .球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变D .球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变3.在物理学的探索和发现过程中常用一些方法来研究物理问题和物理过程,下列说法错误的是( )A .在伽利略研究运动和力的关系时,采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法B .在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了理想化模型法C .在不需要考虑物体本身的大小和形状时用质点来代替物体,运用了理想化模型法D .比值定义包含“比较”的思想,例如,在电场强度的概念建立过程中,比较的是相同的电荷量的试探电荷受静电力的大小4.下列说法中正确的是( )A .物体做自由落体运动时没有惯性B .物体速度小时惯性小,速度大时惯性大C .汽车匀速行驶时没有惯性,刹车或启动时才有惯性D .惯性是物体本身的属性,无论物体处于何种运动状态,都具有惯性5.如图所示,质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为6N 时,物体处于静止状态。

若小车以20.8m /s 的加速度向右加速运动(取210m /s g ),则( )A .物体A 受到的弹簧拉力不变B .物体相对小车向左运动C .物体A 相对小车向右运动D .物体A 受到的摩擦力增大6.下列说法中错误的是( ) A .沿着一条直线且加速度存在且不变的运动,叫做匀变速直线运动B .为了探究弹簧弹性势能的表达式,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每一小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做微元法C .从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”D .比值定义法是一种定义物理量的方法,即用两个已知物理量的比值表示一个新的物理量,如电容的定义式Q C U=,表示C 与Q 成正比,与U 成反比,这就是比值定义的特点7.一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。

牛顿运动定律练习题经典习题汇总

牛顿运动定律练习题经典习题汇总

牛顿运动定律专题一、选择题1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( )A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动C .竖直向上做减速运动D .竖直向下做减速运动3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( )A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( )A .等于人的推力B .等于摩擦力C .等于零D .等于重力的下滑分量5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同C .F 1、F 2是正的,F 3是负的D .F 1是正的,F 1、F 3是零6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。

现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( )A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于FB .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmgC .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M aD .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题20篇含解析

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题20篇含解析

(1)求经过多长时间煤块与小车保持相对静止 (2) 求 3s 内煤块前进的位移 (3)煤块最终在小车上留下的痕迹长度 【答案】(1) 2s (2) 8.4m (3) 2.8m 【解析】
【分析】
分别对滑块和平板车进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自加速度,物块在小车上停
止相对滑动时,速度相同,根据运动学基本公式即可以求出时间.通过运动学公式求出位
k(X x) mg ma Fmax Mg Ma
以上各式代如数据联立解得
Fmax 168N
该开始向上拉时有最小拉力则
Fmin kX (M m)g (M m)a
解得
Fmin 72N
考点:牛顿第二定律的应用 点评:难题.本题难点在于确定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列 出牛顿第二定律的方程,此时的弹簧的压缩量也是一个难点.
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
(2)计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.
【答案】(1)

(2)恰好不会从平板车的右端滑出.
【解析】
根据牛顿第二定律得
对滑块,有

解得
对平板车,有

解得

设经过 t 时间滑块从平板车上滑出 滑块的位移为:

平板车的位移为:

而且有 解得: 此时, 所以,滑块到达小车的右端时与小车速度相等,恰好不会从平板车的右端滑出.
移.
【详解】
(1)根据牛顿第二定律,刚开始运动时对小黑煤块有:
代入数据解得:a1=2m/s2 刚开始运动时对小车有:
FN ma1
FN-mg=0
F FN Ma2
解得:a2=0.6m/s2 经过时间 t,小黑煤块和车的速度相等,小黑煤块的速度为:
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一、选择题1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( )A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动C .竖直向上做减速运动D .竖直向下做减速运动3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( )A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( )A .等于人的推力B .等于摩擦力C .等于零D .等于重力的下滑分量5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同C .F 1、F 2是正的,F 3是负的D .F 1是正的,F 1、F 3是零6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。

现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( )A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于FB .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M aD .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。

当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ)8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( )A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角t/s 0 22 13 -2 v/ms -1第 5 题 F第 6 题度的过程中,物体一直静止 在木板上,则下列说法中正确的 ( ) A .物体所受的支持力逐渐增大B .物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大C .物体所受的重力.支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大D .物体所受的重力.支持力和摩擦力这三个力的合力保持不变12.在一个封闭装置中,用弹簧秤称一物体的重量,根据读数与实重力之间的关系,以下说法中正确的是 ( )A .读数偏大,表明装置加速上升B .读数偏小,表明装置减速下降C .读数为零,表明装置运动加速度等于重力加速度,但无法判断是向上还是向下运动D .读数准确,表明装置匀速上升或下降13、用30N 的水平外力F ,拉一个静止放在光滑的水平面上质量为20kg 的物体,力F 作用3s 后撤去,则第5s 末物体的速度和加速度分别是( )A 、ν=7.5m/s,a=1.5m/s 2B 、ν=4.5m/s,a=1.5m/s 2C 、ν=4.5m/s,a=0D 、ν=7.5m/s,a=0 14、如图,质量为5kg 的物体m 在平行于斜面向上的力F 作用下,沿斜面匀加速向上运动,加速度大小为a=2m/s 2,F=50N ,θ=37°,若突然撤去外力F ,则在刚撤去外力的瞬间,物体m 的加速度大小和方向是( )A 、2m/s 2 沿斜面向上B 、4m/s 2沿斜面向下C 、6m/s 2 沿斜面向上D 、8m/s 2 沿斜面向下15.质量为10kg 的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。

与此同时,物体受到一个水平向右的推力F =20N 的作用,则物体的加速度为(g 取10m/s 2): ( )A 、0B 、4 m/s 2,水平向右C 、2m/s 2,水平向右D 、2m/s 2,水平向左16、如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1和F 2两个力,下列结论正确的是 ( )A F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力B 物体受mg 、N 、 F 1和F 2四个力的作用C 物体只受重力mg 和弹力N 的作用D 力N 、F 1和F 2的三个力的作用效果跟mg 、N 两个力的效果相同17、如图所示,斜面上的物体保持静止状态,下列结论正确的是 ( ) A 物体所受的重力与弹的合力方向垂直斜面向上 B 斜面给物体的弹力与摩擦力的合力方向竖直向上 C 物体所受重力、弹力、摩擦力的合力方向沿斜面向下D 物体所受重力、弹力、摩擦力中的任两个力的合力方向必与第三个力大小相等、方向相反18、如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m 的光滑球被竖直的挡板挡住,则球对斜面的压力为 ( )A mgcos θB mgtg θC mg/cos θD mg19.如图所示,两物体A 和B ,质量分别为,m 1和m 2,相互接触放在水平面上.对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于 ( )A .F m m m 211+B .F m m m 212+θFFm 1m 214题 15题16题 17题 11题 18题C .FD .F m m 1220.在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是 ( )A .升降机以0.8g 的加速度加速上升B .升降机以0.2g 的加速度加速下降C .升降机以0.2g 的加速度减速上升D .升降机以0.8g 的加速度减速下降21. 如图,物体A 、B 相对静止,共同沿斜面匀速下滑,正确的是 ( )A . A 与B 间 没有摩擦力B .B 受到斜面的滑动摩擦力为m B g sin θC .斜面受到B 的滑动摩擦力,方向沿斜面向下D .B 与斜面的滑动摩擦因素 μ= tan θ22.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环.箱和杆的质量为M ,环的质量为m .已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f ,则此时箱对地面的压力 ( ) A .等于Mg B .等于(M+m )g C .等于Mg+f D .等于(M+m )g − f23、如图所示,当绳子的悬点A 缓慢的移到向A ’点的过程中,( BO 保持水平)关于绳AO 和BO 张力的合力变化情况,下列结论正确的是 ( ) A 逐渐变大 B 逐渐变小 C 先逐渐变大后逐渐变小 D 保持不变24. 关于作用力和反作用力,以下说法正确的是: ( )A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力25.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N ,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是: ( )A 、电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s 226.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m 的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F 推斜劈,恰使物体m 与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m 的弹力大小为( )A. mgcosαB. αcos mgC.αcos )m M (mF + D.αsin )m M (m F +27.如图所示,一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩的全过程中,弹簧的压缩量最大时( )B A V θ19题21题 22题 23题25题26题A.球所受合力最大,但不一定大于重力值B.球的加速度最大,且一定大于重力加速度值C.球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D.球所受弹力最大,且一定大于重力值28、 一倾角为θ的光滑斜面固定于电梯中,如图所示,一物体始终相对于斜面静止,下列说法中正确的是( )A. 电梯以加速度gtan θ向左加速B. 电梯以加速度gtan θ向左减速C. 电梯做自由落体运动D. 电梯以加速度g 向上加速运动29.如图甲所示,在粗糙的水平面上,物块A 在水平向右的外力F 的作用下做直线运动,其v-t 图像如图乙中实线所示,下列判断正确的是 ( ) A .在0-1s 内,外力F 不断变化 B .在1-3s 内,外力F 的大小恒定C .在3-4s 内,外力F 不断变化D .在3-4s 内,外力F 的大小恒定30.如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AOBO 跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )A . 不管剪断哪一根,小球加速度均是零B . 前断AO 瞬间,小球加速度大小a=g tanαC . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g cosαD . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g /cosα31.如图在光滑水平面上放着两块长度相同、质量分别为M 1、M 2的木板,在两木板的左端各放一个完全一样的物块,开始时,各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F 1、F 2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v 1、v 2,物块和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( ) A .若F 1=F 2,M 1>M 2,则v 1>v 2 B .若F 1=F 2,M 1<M 2,则v 1>v 2C .若F 1>F 2,M 1=M 2,则v 1>v 2D .若F 1<F 2,M 1=M 2,则v 1>v 232、如图所示,传送带与地面倾角为︒=37θ,AB 的长度为16m ,传送带以10m /s 的速度转动,在传送带上端A 无初速度地放一个质量为0.5 kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A 运动到B 所用的时间可能为.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m /s).( )A .2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S二、填空题33、一个物体质量为4kg ,受水平向西4N 的拉力,以3m/s 的速度沿水平面向西匀速运动,现突然将拉力改为大小6N 方向水平向东时,物体作 运动,其加速度大小为 m/s 2,方向 。

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