高中物理牛顿运动定律基础练习题

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【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

(1)释放后,小滑块的加速度 al 和薄平板的加速度 a2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间 t。
【答案】(1) 4m/s2 ,1m/s2 ;(2) t 1s
【解析】
【详解】
(1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动,
对滑块 m :由牛顿第二定律有: mg sin 370 f1 ma1
其中 FN1 mg cos 370 , f1 1FN1
(1)小环的质量 m;
(2)细杆与地面间的倾角 a. 【答案】(1)m=1kg,(2)a=30°. 【解析】 【详解】
由图得:0-2s 内环的加速度 a= v =0.5m/s2 t
前 2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有: F1 mg sin ma 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有: F2 mg sin
=4m/s2
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:x1= a1t2=2m
动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a2=
=5m/s2
由 vB2-v2=2a2(L-x1) 解得滑雪者到达 B 处时的速度:vB=16m/s (3)设滑雪者速度由 vB=16m/s 减速到 v1=4m/s 期间运动的位移为 x3,则由动能定理有:
;解得 x3=96m
速度由 v1=4m/s 减速到零期间运动的位移为 x4,则由动能定理有:
;解得 x4=3.2m
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为 x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m
5.近年来,随着 AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动 分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以 v0=2m/s 的恒定速率顺时 针运行,传送带的长度为 L=7.6m.机械手将质量为 1kg 的包裹 A 轻放在传送带的左端,经过 4s 包裹 A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为 3kg 的包裹 B 发生正碰,碰后包裹 B 在水平面上滑行 0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹 A、B 与水平面 间的动摩擦因数均为 0.1,取 g=10m/s2.求:

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。

高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案

高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案

高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、计算题(共20题)1、处于光滑水平面上的质量为2千克的物体,开始静止,先给它一个向东的6牛顿的力F1,作用2秒后,撤去F1,同时给它一个向南的8牛顿的力,又作用2秒后撤去,求此物体在这4秒内的位移是多少?2、一个质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g.g为重力加速度,求人对电梯的压力的大小.3、一物块从倾角为θ、长为s的斜面的项端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间.4、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10 m/s2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数.5、如图所示,质量为m=1l kg的物块放在水平地面上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为50N的拉力F作用下,以大小为v0=l0m/s的速度向右做匀速直线运动,(取当地的重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求(1)物块与水平面间的动摩擦因数;(2)若撤去拉力F,物块经过3秒在水平地面上滑行的距离是多少?6、质量为2kg的物体,静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。

现对物体施加一个大小为6N的水平力,此力作用一段时间后立即改变,改变后的力与原来比较,大小不变、方向相反。

再经过一段时间,物体的速度变为零。

如果这一过程物体的总位移为15m。

求:(1)力改变前后物体加速度的大小a1、a2分别为多少?(2)在这一过程物体的最大速度;(3)全过程的总时间。

(g=10m/s2)7、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元检测题及答案

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元检测题及答案

第四章牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中,正确的是()A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B.运动得越快的汽车越不简单停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大C.竖直上抛的物体抛出后能接着上升,是因为物体受到一个向上的推力D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2.关于牛顿其次定律,正确的说法是()A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比B.加速度的方向不肯定与合外力的方向一样C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度肯定是半块砖自由下落时加速度的2倍3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是()A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变更量就越大C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变更就越快D.一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,假如要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是()A.将拉力增大到原来的2倍1B.阻力减小到原来的2C.将物体的质量增大到原来的2倍D.将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍5.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2,不计空气阻力)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s26.向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2。

则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度()A .大小为a 1-a 2B .大小为2221+a a C .方向为东偏北arctan 12a aD .方向为与较大的力同向7.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。

人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】

人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】

人教版(新课程标准)高中物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习一、单选题1.在水平冰面上,一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动,关闭发动机后,雪橇滑行一段距离后停下来,其运动的v-t图象如图所示,那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是()A. 关闭发动机后,雪橇的加速度为-2 m/s2B. 雪橇停止前30s内通过的位移是150 mC. 雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D. 雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W30°50kg10m2.如图所示,某段滑雪场的雪道倾角为,质量为的运动员从距底端高为处的雪道上由3m/s2g=10m/s2静止开始匀加速下滑,加速度大小为。

取重力加速度大小。

该运动员在雪道上下滑的过程中克服摩擦力所做的功为()5000J3000J2000J1000JA. B. C. D.3.运动物体所受空气阻力与速度有关,速度越大,空气阻力就越大。

雨滴形成后从高空落下,最后匀速落向地面。

能反映雨滴在空中运动的整个过程中其速度变化的是()A. B. C. D.4.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。

如图,火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时()A. 火箭处于平衡状态B. 火箭处于失重状态C. 火箭处于超重状态D. 空气推动火箭升空5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景,能正确表示此时战机所受合力方向的是()A. ①B. ②C. ③D. ④6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。

如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。

若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A. 在经过A位置时,该同学处于失重状态B. 在B位置时,该同学受到的合力为零C. 由A到B过程中,该同学的机械能守恒D. 在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力7.一质量为1kg的质点静止的处于光滑的水平面上,从t=0时起受到如图所示水平外力F作用,下列说法正确的是()A. 0~2s内外力的平均功率是12.5WB. 第2秒内外力所做的功是4JC. 前2秒的过程中,第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒末外力的瞬时功率为6W8.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )A. 宇航员处于完全失重状态B. 宇航员处于超重状态C. 宇航员的加速度等于零D. 地球对宇航员没有引力9.某机动车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受的阻力的大小等于车重的0.2倍,机动车能达到的最大速度为20m/s 。

高中物理牛顿运动定律经典练习题

高中物理牛顿运动定律经典练习题

牛顿运动定律一、基础知识回顾:1、牛顿第一定律一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。

(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。

2、惯性物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。

3、对牛顿第一运动定律的理解(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

(2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。

(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。

(4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。

4、对物体的惯性的理解(1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。

(2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。

任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。

质量是物体惯性的唯一量度。

(3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。

物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。

(4)惯性不是力。

5、牛顿第二定律的内容和公式物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。

公式是:a=F合/ m 或F合 =ma6、对牛顿第二定律的理解(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。

反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。

(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。

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

高中物理必修一:牛顿定律测试及答案1

高中物理必修一:牛顿定律测试及答案1

高一物理《牛顿运动定律》测试题总分100分,时间90分钟一.选择题(每题4分,共40分,每题至少有一个选项正确,选不全得2分)1.关于力学单位制,下列说法正确的是( )A .kg 、m/s 、N 是导出单位B .kg 、m 、s 是基本单位C .在国际单位制中,质量的单位是g ,也可以是kgD .在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma2.物理知识渗透于我们的生活,以下警示语中与惯性知识无关的是( )A .汽车后窗贴有“保持车距”B .公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”C .公共场所标有“禁止吸烟”D .交通规则写有“行车时系好安全带”3.下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解正确的是( )A .由F =ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B .由m =F a可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比 C .由a =F m可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出4.下列说法正确的是 ( )A .拔河比赛时,胜方拉对方的力大于败方拉对方的力B .马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力C .太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等D .用铁锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等5.理想实验有时更能深刻地反映自然规律。

伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。

下列关于事实和推论的分类正确的是( )A .①是事实,②③④是推论B .②是事实,①③④是推论C .③是事实,①②④是推论D .④是事实,①②③是推论6.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度υ成正比.则雨滴的运动情况是()A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零8.一辆小车在水平地面上行驶,悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成α角(如下图所示)下列关于小车运动情况,说法正确的是()A.加速度方向向左,大小为g tanαB.加速度方向向右,大小为g tanαC.加速度方向向左,大小为g sinαD.加速度方向向右,大小为g sinα9.建筑工人用图3所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) B ()A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N10.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于()A.Mg+mg B.Mg+2mgC.Mg+mg(sinα+sinβ)D.Mg+mg(cosα+cosβ)二.填空题(每题4分,共20分)。

高中物理题库(牛顿运动定律)

高中物理题库(牛顿运动定律)

高中物理题库(牛顿运动定律)1、如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P 受到一水平向右的推力F 的作用。

已知物块P 沿斜面加速下滑。

现保持力的方向不变,使其大小减小,则加速度( )A .一定变小B .一定变大C .一定不变D .可能变小,可能变大,也可能不变2、一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/3,g 为重力加速度。

则人对电梯底部的压力为( )A .mg 31B .2mgC .mgD .mg 34 3、如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆周的最高点,d 点为最低点。

每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处由静止释放(初速为0),用t 1、t 2、t 3依次表示滑环到达d 所用的时间,则( ) A .t 1 < t 2 < t 3 B .t 1 > t 2 > t 3 C .t 3 > t 1 > t 2 D .t 1 = t 2 = t 34、下列哪个说法是正确的?( )A .体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态;B .蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态;C .举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态;D .游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。

5、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。

取重力加速度g =10m/s 2。

由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的 动摩擦因数μ分别为( ) A .m =0.5kg ,μ=0.4 B .m =1.5kg ,μ=152 C .m =0.5kg ,μ=0.2D .m =1kg ,μ=0.26、如图2所示,跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为m A 、m B 的小球,系统处于静止状态.A 、B 小球与圆心的连线分别与水平面成60°和30°角,则两球的质量之比m A :m B 和剪断轻绳时两球的加速度之比a A :a B 分别为( )A .1:1 1:2B .1:1 1:3C .3:1 1:1D .3:1 1:37、在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用,在第1s 内物体保持静止状态。

2022届高中物理牛顿运动定律考点精题训练

2022届高中物理牛顿运动定律考点精题训练

(每日一练)2022届高中物理牛顿运动定律考点精题训练单选题1、在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B,两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动,且F1>F2。

以A、B为一个系统,如图甲所示,F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0+△l1),系统的加速度大小为a1;如图乙所示,F1、F2相向推A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0﹣△l2),系统的加速度大小为a2。

则下列关系式正确的是()A.△l1=△l2,a1=a2B.△l1>△l2,a1=a2C.△l1=△l2,a1>a2D.△l1<△l2,a1<a2答案:A解析:A、B完全相同,设它们的质量都是m,对图甲所示情况的整体有F1−F2=2ma1对图甲中的A有F1−kΔl1=ma1对图乙所示情况的整体有F1−F2=2ma2对图乙中的A有F1−kΔl2=ma2联立以上各式,有a1=a2,Δl1=Δl2故选A。

2、物体质量为m=5Kg放在粗糙的水平面上,在力F的作用下做a=2m/s2的匀加速直线运动,方向向右,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3,则外力F为()A.20NB.15NC.25ND.10N答案:C解析:根据牛顿第二定律得a=F 合m则有F﹣μmg=maF=0.3×5×10+2×5=25N故选C。

3、物理是来源于生活,最后应用服务于生活。

在日常生活中,有下面一种生活情境。

一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。

桌布的一边与桌的AB边重合,如图。

已知盘与桌布间的动摩擦因数大小为0.1,盘与桌面间的动摩擦因数大小为0.2。

现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。

若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a至少为多大(g取10m/s2)()A.0.25m/s2B.2.5m/s2C.0.5m/s2D.5m/s2答案:B解析:圆盘在桌布上时做匀加速运动,掉到桌面上后在桌面上做匀减速运动。

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)物理牛顿运动定律的应用练习题20篇

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题20篇

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题20篇一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=4kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若斜面与物块间无摩擦力,求m加速度的大小及m受到支持力的大小;(2)若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,求推力F的取值.(此问结果小数点后保留一位)【答案】(1)7.5m/s2;25N (2)28.8N≤F≤67.2N【解析】【分析】(1)斜面M、物块m在水平推力作用下一起向左匀加速运动,物块m的加速度水平向左,合力水平向左,分析物块m的受力情况,由牛顿第二定律可求出加速度a和支持力.(2)用极限法把F推向两个极端来分析:当F较小(趋近于0)时,由于μ<tanθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F不能太小,也不能太大,根据牛顿第二定律,运用整体隔离法求出F的取值范围.【详解】(1)由受力分析得:物块受重力,斜面对物块的支持力,合外力水平向左.根据牛顿第二定律得:mgtanθ=ma得a=gtanθ=10×tan37°=7.5m/s2m受到支持力20N=25N cos cos37NmgFθ==︒(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1,此时物块的受力如下图所示:对物块分析,在水平方向有 Nsinθ﹣μNcosθ=ma 1竖直方向有 Ncosθ+μNsinθ﹣mg=0对整体有 F 1=(M+m )a 1代入数值得a 1=4.8m/s 2 ,F 1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F 2,对物块分析,在水平方向有 N ′sin θ﹣μN′cos θ=ma 2竖直方向有 N ′cos θ﹣μN ′sin θ﹣mg =0对整体有 F 2=(M +m )a 2代入数值得a 2=11.2m/s 2 ,F 2=67.2N综上所述可以知道推力F 的取值范围为:28.8N≤F ≤67.2N .【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住临界状态,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.2.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:,(1)A 、B 两球开始运动时的加速度.(2)A 、B 两球落地时的动能.(3)A 、B 两球损失的机械能总量.【答案】(1)25m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J【解析】【详解】(1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得:对A :A A A A m g f m a -=对B :B B B B m g f m a -=A B f f =0.5A A f m g =联立以上方程得:25m/s A a = 27.5m/s B a =(2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 212B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =,15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V =A 、B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有:21()2kA A A A A E m v m g H h =+- 400J kA E = 21()2kB B B B B E m v m g H h =+- 850J kB E = (3)两球损失的机械能总量为E ∆,()A B kA kB E m m gH E E ∆=+--代入以上数据得:250J E ∆=【点睛】(1)轻质物体两端的力相同,判断A 、B 摩擦力的性质,再结合受力分析得到.(2)根据运动性质和动能定理可得到.(3)由能量守恒定律可求出.3.如图,一块长度为9L m =、质量为1M kg =的长木板静止放置在粗糙水平地面上.另有质量为1m kg =的小铅块(可看做质点),以012/v m s =的水平初速度向右冲上木板.已知铅块与木板间的动摩擦因数为10.4μ=,木板与地面间的动摩擦因数为20.1μ=,重力加速度取210/g m s =,求:()1铅块刚冲上木板时,铅块与木板的加速度1a 、2a 的大小;()2铅块从木板上滑落所需时间;()3为了使铅块不从木板上滑落,在铅块冲上木板的瞬间,对长木板施加一水平向右的恒定拉力F ,求恒力F 的范围.【答案】(1)4m/s 2;2m/s 2(2)1s (3)2N≤F≤10N【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:11mg ma μ=解得a 1=4m/s 2;对木板:122()mg M m g Ma μμ-+=解得a 2=2m/s 2(2)从开始到滑落过程:2201112111()22v t a t a t L +-= 解得t 1=1s 10118/v v a t m s =-=2212/v a t m s ==(3)到右端恰好共速:2202122211()22v t a t a t L '+-= '01222v a t a t -= 解得a ′2=4m/s 2木板:'122()F mg M m g Ma μμ+-+= 解得F ≥2N ;共速后不能从左侧滑下:2-()()F M m g M m a μ+=+共,1a g μ≤共 解得F ≤10N , 则F 的范围:2N ≤F ≤10N【点睛】本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用,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.4.如图所示,质量均为3kg m =的物体A 、B 紧挨着放置在粗糙的水平面上,物体A 的右侧连接劲度系数为100N/m k =的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态。

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。

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 ∆=+-=。

高中物理 必修一【牛顿运动定律整合】典型题(带解析)

高中物理 必修一【牛顿运动定律整合】典型题(带解析)

高中物理必修一一、【牛顿运动定律】1.伽利略的斜面实验证明了()A.使物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止B.使物体静止必须有力的作用,没有力的作用,物体将运动C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态解析:选D.伽利略的斜面实验证明了:运动不需要力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故D正确.2.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是()A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力方向一定相同解析:选B.力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体受到的合力为零时,物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,C错误;物体所受合力的方向可能与物体的运动方向相同或相反,也可能不在一条直线上,D错误.3.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一只手拿着球筒的中部,另一只手用力击打羽毛球筒的上端,则()A.此同学无法取出羽毛球B.羽毛球会从筒的下端出来C.羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D.该同学是在利用羽毛球的惯性解析:选D.羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态,所以会从筒的上端出来,D 正确.4.(多选)下列说法正确的是( )A .运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B .同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同的,但它的惯性却不随位置的变化而变化C .一个小球竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球运动过程中受到了向上的推力D .物体的惯性大小只与本身的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小 解析:选BD .惯性是物体本身的固有属性,其大小只与物体的质量大小有关,与物体的受力及运动情况无关,故选项B 、D 正确;速度大的汽车要停下来时,速度变化大,由Δv =at 可知需要的时间长,惯性未变,故选项A 错误;小球上抛时是由于惯性向上运动,并未受到向上的推力,故选项C 错误.5.夸克(quark)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元.其中正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为E p =-k 4αs 3r,式中r 是正、反顶夸克之间的距离,αs 是无单位的常量,k 是与单位制有关的常数,则在国际单位制中常数k 的单位是( )A .N ·mB .NC .J/mD .J ·m解析:选D .由题意有k =-3E p r 4αs,αs 是无单位的常量,E p 的国际单位是J ,r 的国际单位是m ,在国际单位制中常数k 的单位是J ·m ,D 正确,A 、B 、C 错误.6. (多选)如图所示,质量为m 的小球被一根橡皮筋AC 和一根绳BC 系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上.下列判断中正确的是( )A .在AC 被突然剪断的瞬间,BC 对小球的拉力不变B .在AC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θC .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g cos θD .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θ解析:选BC .设小球静止时BC 绳的拉力为F ,AC 橡皮筋的拉力为T ,由平衡条件可得:F cos θ=mg ,F sin θ=T ,解得:F =mg cos θ,T =mg tan θ.在AC 被突然剪断的瞬间,BC上的拉力F也发生了突变,小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下,大小为a=mg sin θ=g sin θ,B正确,A错误;在BC被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC的拉力不变,小m=球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC方向斜向下,故加速度a=Fm gcos θ,C正确,D错误.7. (多选)搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,下面关于卫星与火箭升空的情形叙述正确的是()A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力解析:选AD.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力.此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,选项B、C错误,A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引卫星,卫星吸引地球,这就是一对作用力与反作用力,故选项D正确.8.如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时,小球处于图示位置,此时小球对椭圆面的压力大小为()A .m g 2-⎝⎛⎭⎫F M +m 2B .m g 2+⎝⎛⎭⎫F M +m 2C .m g 2+⎝⎛⎭⎫F m 2D .(mg )2+F 2解析:选B .先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:加速度为a =F M +m,再对小球研究,分析受力情况,如图所示,由牛顿第二定律得到:F N =(mg )2+(ma )2=m g 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫F M +m 2,由牛顿第三定律可知小球对椭圆面的压力大小为m g 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫F M +m 2,故B 正确.9.如图所示,将两个相同的条形磁铁吸在一起,置于桌面上,下列说法中正确的是( )A .甲对乙的压力的大小小于甲的重力的大小B .甲对乙的压力的大小等于甲的重力的大小C .乙对桌面的压力的大小等于甲、乙的总重力大小D .乙对桌面的压力的大小小于甲、乙的总重力大小解析:选C .以甲为研究对象,甲受重力、乙的支持力及乙的吸引力而处于平衡状态,根据平衡条件可知,乙对甲的支持力大小等于甲受到的重力和吸引力的大小之和,大于甲的重力大小,由牛顿第三定律可知,甲对乙的压力大小大于甲的重力大小,故A 、B 错误;以整体为研究对象,整体受重力、支持力而处于平衡状态,故桌面对乙的支持力等于甲、乙的总重力的大小,由牛顿第三定律可知乙对桌面的压力大小等于甲、乙的总重力大小,故C 正确,D 错误.10.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法正确的是( )A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮解析:选A.由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误.11.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则()A.运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态B.运动员把跳板压到最低点时,他所受外力的合力为零C.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他的重力D.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力解析:选C.运动员与跳板接触的下降过程中,先向下加速,然后向下减速,最后速度为零,则加速度先向下,然后向上,所以下降过程中既有失重状态也有超重状态,同理上升过程中也存在超重和失重状态,故A错误;运动员把跳板压到最低点时,跳板给运动员的弹力大于运动员受到的重力,合外力不为零,故B错误;从最低点到运动员离开跳板过程中,跳板对运动员的作用力做正功,重力做负功,二力做功位移一样,运动员动能增加,因此跳板对他的作用力大于他的重力,故C正确;跳板对运动员的作用力与运动员对跳板的作用力是作用力与反作用力,大小相等,故D错误.12.如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是()A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析:选C.根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,选项A错误;因为甲对绳的拉力和乙对绳的拉力作用在同一个物体(绳)上,故两力不可能是作用力与反作用力,故选项B错误;若甲的质量比乙大,则甲的惯性比乙的大,故运动状态改变比乙难,故乙先过界,选项C正确;“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关,与收绳速度无关,选项D错误.13.(山东省2020等级考试) (多选)如图所示,某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动.劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上,另一端固定在平台上.人从静止开始竖直跳下,在其到达水面前速度减为零.运动过程中,弹性绳始终处于弹性限度内.取与平台同高度的O点为坐标原点,以竖直向下为y轴正方向,忽略空气阻力,人可视为质点.从跳下至第一次到达最低点的运动过程中,用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间.下列描述v与t、a与y的关系图象可能正确的是()解析:选AD.人在下落的过程中,弹性绳绷紧之前,人处于自由落体状态,加速度为g;弹性绳绷紧之后,弹力随下落距离均匀增加,人的加速度随下落距离先均匀减小后反向均匀增大,C 错误,D 正确;人的加速度先减小后反向增加,可知速度时间图象的斜率先减小后反向增加.B 错误,A 正确.14.(多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,其中F 1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F 1,此后该物体( )A .加速度可能为5 m/s 2B .速度的变化率可能为6 m/s 2C .1 秒内速度变化大小可能为20 m/sD .加速度大小一定不为10 m/s 2解析:选BC .根据牛顿第二定律得F 合=ma =10m ,F 1与加速度方向的夹角为37°,根据几何知识可知,F 2有最小值,最小值为F 2min =F 合sin 37°=6m ,所以当F 1撤去后,合力的最小值为F min =6m ,此时合力的取值范围为F 合≥6m ,所以最小的加速度为a min =F min m=6 m/s 2,故B 、C 正确. 15.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A 、B 质量分别为m 和2m .物块A 静止在轻弹簧上面,物块B 用细线与斜面顶端相连,A 、B 紧挨在一起,但A 、B 之间无弹力,已知重力加速度为g ,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )A .物块A 的加速度为0B .物块A 的加速度为g 3C .物块B 的加速度为0D .物块B 的加速度为g 2 解析:选B .剪断细线前,弹簧的弹力:F 弹=mg sin 30°=12mg ,细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为F 弹=12mg ;剪断细线瞬间,对A 、B 系统分析,加速度为:a =3mg sin 30°-F 弹3m =g 3,即A 和B 的加速度均为g 3,方向沿斜面向下. 16.(多选) 如图所示,两轻质弹簧a 、b 悬挂一质量为m 的小球,整体处于平衡状态,弹簧a 与竖直方向成30°,弹簧b 与竖直方向成60°,弹簧a 、b 的形变量相等,重力加速度为g ,则( )A .弹簧a 、b 的劲度系数之比为 3∶1B .弹簧a 、b 的劲度系数之比为 3∶2C .若弹簧a 下端松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为3gD .若弹簧b 下端松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为g 2解析:选AD .由题可知,两个弹簧相互垂直,对小球受力分析,如图所示,设弹簧的伸长量都是x ,由受力分析图知,弹簧a 中弹力F a =mg cos 30°=32mg ,根据胡克定律可知弹簧a 的劲度系数为k 1=F a x =3mg 2x ,弹簧b 中的弹力F b =mg cos 60°=12mg ,根据胡克定律可知弹簧b 的劲度系数为k 2=F b x =mg 2x,所以弹簧a 、b 的劲度系数之比为3∶1,A 正确,B 错误;弹簧a 中的弹力为32mg ,若弹簧a 的下端松脱,则松脱瞬间弹簧b 的弹力不变,故小球所受重力和弹簧b 弹力的合力与F a 大小相等、方向相反,小球的加速度大小a =F a m=32g ,C 错误;弹簧b 中弹力为12mg ,若弹簧b 的下端松脱,则松脱瞬间弹簧a 的弹力不变,故小球所受重力和弹簧a 弹力的合力与F b 大小相等、方向相反,故小球的加速度大小a ′=F b m=12g ,D 正确.二、【牛顿第二定律的应用】1. (多选)如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F 作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )A .木块立即做减速运动B .木块在一段时间内速度仍增大C .当F 等于弹簧弹力时,木块速度最大D .弹簧压缩量最大时,木块速度为零但加速度不为零解析:选BCD .木块刚开始接触弹簧时,弹簧对木块的作用力小于外力F ,木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动,直到二力相等,而后,弹簧对木块的作用力大于外力F ,木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度为零,但此时木块的加速度不为零,故选项A 错误,B 、C 、D 正确.2.质量为1 t 的汽车在平直公路上以10 m/s 的速度匀速行驶,阻力大小不变,从某时刻开始,汽车牵引力减少2 000 N ,那么从该时刻起经过6 s ,汽车行驶的路程是( )A .50 mB .42 mC .25 mD .24 m解析:选C .汽车匀速行驶时,F =F f ①,设汽车牵引力减小后加速度大小为a ,牵引力减少ΔF =2 000 N 时,F f -(F -ΔF )=ma ②,解①②得a =2 m/s 2,与速度方向相反,汽车做匀减速直线运动,设经时间t 汽车停止运动,则t =v 0a =102s =5 s ,故汽车行驶的路程x =v 02t =102×5 m =25 m ,故选项C 正确. 3. (多选)建设房屋时,保持底边L 不变,要设计好屋顶的倾角θ,以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶,雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动.下列说法正确的是( )A .倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大B .倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越大C .倾角θ越大,雨滴从顶端O 下滑至屋檐M 时的速度越大D .倾角θ越大,雨滴从顶端O 下滑至屋檐M 时的时间越短解析:选AC .设屋檐的底角为θ,底边长度为L ,注意底边长度是不变的,屋顶的坡面长度为x ,雨滴下滑时加速度为a ,对雨滴受力分析,只受重力mg 和屋顶对雨滴的支持力F N ,垂直于屋顶方向:mg cos θ=F N ,平行于屋顶方向:ma =mg sin θ.雨滴的加速度为:a=g sin θ,则倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大,故A正确;雨滴对屋顶的压力大小:F N′=F N=mg cos θ,则倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越小,故B错误;根据三角关系判断,屋顶坡面的长度x=L2cos θ,由x=12g sin θ·t2,可得:t=2Lg sin 2θ,可见当θ=45°时,用时最短,D错误;由v=g sin θ·t可得:v=gL tan θ,可见θ越大,雨滴从顶端O下滑至M时的速度越大,C正确.4.如图所示为四旋翼无人机,它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.一架质量为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定,无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在t=5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2).(1)求运动过程中所受空气阻力大小;(2)假设由于动力设备故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落.无人机坠落地面时的速度为40 m/s,求无人机悬停时距地面高度;(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上的最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间.解析:(1)根据题意,在上升过程中由牛顿第二定律得:F-mg-F f=ma由运动学规律得,上升高度:h=12at2联立解得:F f=4 N.(2)下落过程由牛顿第二定律:mg-F f=ma1得:a1=8 m/s2落地时的速度v 2=2a 1H 联立解得:H =100 m.(3)恢复升力后向下减速,由牛顿第二定律得: F -mg +F f =ma 2 得:a 2=10 m/s 2设恢复升力后的速度为v m ,则有 v 2m 2a 1+v 2m2a 2=H 得:v m =4053 m/s由:v m =a 1t 1 得:t 1=553s.答案:(1)4 N (2)100 m (3)553s5.一质量为m =2 kg 的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以加速度a =2.5 m/s 2匀加速下滑.如图所示,若用一水平向右的恒力F 作用于滑块,使之由静止开始在t =2 s 内能沿斜面运动位移x =4 m .求:(g 取10 m/s 2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ; (2)恒力F 的大小.解析:(1)对滑块,根据牛顿第二定律可得: mg sin θ-μmg cos θ=ma , 解得:μ=36. (2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度沿斜面向上和向下两种可能. 由x =12a 1t 2,得a 1=2 m/s 2,当加速度沿斜面向上时:F cos θ-mg sin θ-μ(F sin θ+mg cos θ)=ma 1,代入数据解得:F=7635N;当加速度沿斜面向下时:mg sin θ-F cos θ-μ(F sin θ+mg cos θ)=ma1,代入数据解得:F=437N.答案:(1)36(2)7635N或437N6.(多选)一个质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是()A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5 m/s2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5 m/s2解析:选BC.根据平衡条件得知,其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后,物体的合力大小范围为5 N≤F合≤25 N,根据牛顿第二定律a=Fm得:物体的加速度范围为2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上,物体做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2,故A错误.由于撤去两个力后其余力保持不变,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小,故B正确.若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,物体做匀减速直线运动,故C正确.由于撤去两个力后其余力保持不变,在恒力作用下不可能做匀速圆周运动,故D错误.7.如图所示,几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度,从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球,若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点,则各小球最高点的位置()A .在同一水平线上B .在同一竖直线上C .在同一抛物线上D .在同一圆周上解析:选D .设某一直轨道与水平面成θ角,末速度为零的匀减速直线运动可逆向看成初速度为零的匀加速直线运动,则小球在直轨道上运动的加速度a =mg sin θm =g sin θ,由位移公式得l =12at 2=12g sin θ·t 2,即l sin θ=12gt 2,不同的倾角θ对应不同的位移l ,但l sin θ相同,即各小球最高点的位置在直径为12gt 2的圆周上,选项D 正确.8.如图所示,B 是水平地面上AC 的中点,可视为质点的小物块以某一初速度从A 点滑动到C 点停止.小物块经过B 点时的速度等于它在A 点时速度的一半.则小物块与AB 段间的动摩擦因数μ1和BC 段间的动摩擦因数μ2的比值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C .物块从A 到B 根据牛顿第二定律,有μ1mg =ma 1,得a 1=μ1g .从B 到C 根据牛顿第二定律,有μ2mg =ma 2,得a 2=μ2g .设小物块在A 点时速度大小为v ,则在B 点时速度大小为v 2,由于AB =BC =l ,由运动学公式知,从A 到B :⎝⎛⎭⎫v 22-v 2=-2μ1gl ,从B到C ∶0-⎝⎛⎭⎫v 22=-2μ2gl ,联立解得μ1=3μ2,故选项C 正确,A 、B 、D 错误.9.有一个冰上滑木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在有效区域内,视为成功;若箱最后未停在有效区域内就视为失败.其简化模型如图所示,AC 是长度为L 1=7 m 的水平冰面,选手们可将木箱放在A 点,从A 点开始用一恒定不变的水平推力推木箱,BC 为有效区域.已知BC 长度L 2=1 m ,木箱的质量m =50 kg ,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F =200 N ,木箱沿AC 做直线运动,若木箱可视为质点,g 取10 m/s 2.那么该选手要想游戏获得成功,试求:(1)推力作用在木箱上时的加速度大小; (2)推力作用在木箱上的时间满足的条件.解析:(1)设推力作用在木箱上时的加速度大小为a 1,根据牛顿第二定律得F -μmg =ma 1, 解得a 1=3 m/s 2.(2)设撤去推力后,木箱的加速度大小为a 2,根据牛顿第二定律得 μmg =ma 2, 解得a 2=1 m/s 2.推力作用在木箱上时间t 内的位移为x 1=12a 1t 2.撤去推力后木箱继续滑行的距离为x 2=(a 1t )22a 2.为使木箱停在有效区域内,要满足 L 1-L 2≤x 1+x 2≤L 1, 解得1 s ≤t ≤76s. 答案:(1)3 m/s 2 (2)1 s ≤t ≤76s 10.如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F =6.5 N ,玩具的质量m =1 kg ,经过时间t =2.0 s ,玩具移动的距离x =2 3 m ,这时幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下.(g 取10 m/s 2)求:(1)玩具与地面间的动摩擦因数. (2)松手后玩具还能滑行多远?(3)幼儿要拉动玩具,拉力F 与水平方向夹角θ为多少时拉力F 最小? 解析:(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可得 x =12at 2,解得a = 3 m/s 2, 对玩具,由牛顿第二定律得 F cos 30°-μ(mg -F sin 30°)=ma , 解得μ=33. (2)松手时,玩具的速度v =at =2 3 m/s松手后,由牛顿第二定律得μmg =ma ′, 解得a ′=1033m/s 2.由匀变速运动的速度位移公式得 玩具的位移x ′=0-v 2-2a ′=335 m.(3)设拉力与水平方向的夹角为θ,玩具要在水平面上运动,则 F cos θ-F f >0,F f =μF N , 在竖直方向上,由平衡条件得 F N +F sin θ=mg , 解得F >μmgcos θ+μsin θ.因为cos θ+μsin θ=1+μ2sin(60°+θ),所以当θ=30°时,拉力最小. 答案:(1)33 (2)335m (3)30°三、【动力学中的“板块”“传送带”模型】1.(多选)如图所示,表面粗糙、质量M =2 kg 的木板,t =0时在水平恒力F 的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a =2.5 m/s 2,t =0.5 s 时,将一个质量m =1 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半.已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.25,g =10 m/s 2,则( )A .水平恒力F 的大小为10 NB .铁块放上木板后,木板的加速度为2 m/s 2C .铁块在木板上运动的时间为1 sD .木板的长度为1.625 m解析:选AC .未放铁块时,对木板由牛顿第二定律:F -μ2Mg =Ma ,解得F =10 N ,选项A 正确;铁块放上木板后,对木板:F -μ1mg -μ2(M +m )g =Ma ′,解得:a ′=0.75 m/s 2,选项B 错误;0.5 s 时木板的速度v 0=at 1=2.5×0.5 m/s =1.25 m/s ,铁块滑离木板时,木板的速度:v 1=v 0+a ′t 2=1.25+0.75t 2,铁块的速度v ′=a铁t 2=μ1gt 2=t 2,由题意:v ′=12v 1,解得t 2=1 s ,选项C 正确;铁块滑离木板时,木板的速度v 1=2 m/s ,铁块的速度v ′=1 m/s ,则木板的长度为:L =v 0+v 12t 2-v ′2t 2=1.25+22×1 m -12×1 m =1.125 m ,选项D 错误;故选A 、C .2.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v =1 m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A 、B 间的距离L =2 m ,g 取10 m/s 2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v =1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( )A .乘客与行李同时到达B 处 B .乘客提前0.5 s 到达B 处C .行李提前0.5 s 到达B 处D .若传送带速度足够大,行李最快也要2 s 才能到达B 处解析:选BD .行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.加速度为a =μg =1 m/s 2,历时t 1=v a =1 s 达到共同速度,位移x 1=v2t 1=0.5 m ,此后行李匀速运动t 2=L -x 1v =1.5 s 到达B ,共用2.5 s ;乘客到达B ,历时t =Lv =2 s ,B 正确;若传送带速度足够大,行李一直加速运动,最短运动时间t min =2L a= 2×21s =2 s ,D 正确. 3.如图甲所示,倾角为37°足够长的传送带以4 m/s 的速度顺时针转动,现将小物块以2 m/s 的初速度沿斜面向下冲上传送带,小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示,g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求:。

四套牛顿运动定律专题练习题(带答案)高中物理必修1

四套牛顿运动定律专题练习题(带答案)高中物理必修1
A.滑动时受的摩擦力大小是3N
B.物块的质量为1.5kg
C.物块在6-9s内的加速度大小是2m/s2
D.物块前6s内的平均速度大小是4.5m/s
6、如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为
的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须()
A.匀速向下奔跑
B.以加速度 向下加速奔跑
解得:
牛顿运动定律练习2
一、选择题
1.在太空站的完全失重环境中,下列仪器可以使用的是()
A.体重计B.打点计时器
C.天平D.弹簧测力计
2.甲乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移——时间图像(s-t)图像如图所示,则下列说法正确的是()
A.t1时刻乙车从后面追上甲车
D、自由落下的物体处于完全失重状态,但物体的惯性并没有消失
2、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、加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比
C、加速度的方向一定与合外力的方向一致
D、由于加速度跟合外力成正比,整快砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍
3、跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是:()
6、一物体从某高度自由落下,恰好落在直立于地面上的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时物体速度为零,以后被弹回、那么下列说法中正确的是:()
A、下降时物体在AB段的速度越来越小
B、上升时物体在AB段的速度越来越大
C、物体在AB段下降时和在AB段上升时其速度是先增大后减小
D、在B点时因为物体速度为零,所以它受到的合外力也为零
B.力F在时间 t内可以使质量 m的物体移动的距离为s

高中物理专题《牛顿运动定律的应用》

高中物理专题《牛顿运动定律的应用》

5.牛顿运动定律的应用(基础提升拔高)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示。

设每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。

重力加速度为g,打印机正常工作时,下列说法正确的是()A.任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等B.最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用C.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2(2mg+F)D.只要满足μ1<μ2,“每次只进一张纸”一定能做到2.高铁已成为重要的“中国名片”。

一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6、7车厢为动力车厢,其余为非动力车厢。

列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢的牵引力大小均为F,每节车厢的质量均为m,每节车厢所受阻力均为f,则()A.列车的加速度为2 2F fm -B.列车的加速度为F fm-C.第2节车厢对第3节车厢的作用力为FD.第2节车厢对第3节车厢的作用力为2F f-3.在无风的晴天,将皮球从50m的高度由静止释放,皮球的速度随时间变化的关系如图所示。

由图像可知,下列说法正确的是()A .皮球的运动轨迹是一条曲线B .下落的某一时刻,皮球的加速度可能大于重力加速度C .随着速度的增加,皮球所受的空气阻力逐渐减小D .当速度为0v 时,皮球所受阻力的大小等于重力的大小4.物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示。

则传送带转动后( )A .M 受到的摩擦力方向发生改变B .M 仍匀速下滑C .M 受到的摩擦力变小D .M 受到的摩擦力先变小后变大5.如图所示,两物块置于水平地面上,其质量分别为3m 、2m ,两者之间用水平轻绳连接。

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。

人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》测试卷

人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》测试卷

第四章《牛顿运动定律》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,高空滑索是一项勇敢者的运动,一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角θ=30°的钢索上运动,在下滑过程中轻绳始终保持竖直,则()A.钢索对轻质滑环无摩擦力B.人的加速度为C.钢索对轻质滑环的作用力等于人的重力D.钢索与轻质滑环间的动摩擦因数为0.52.如图所示,AB、BD为两段轻绳,其中BD段水平,BC为处于伸长状态的轻质弹簧,且AB和CB 与竖直方向的夹角均为45°,现将BD绳绕B点缓慢向上转动,保持B点不动,则在转动过程中作用于BD绳的拉力F的变化情况是()A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大3.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mg cosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g4.在2015年世界蹦床锦标赛中,中国队共获得8枚金牌.如图所示,当蹦床运动员接触床面向下运动时()A.蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的压力B.蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力大小相等C.蹦床对运动员的弹力小于运动员对蹦床的压力D.蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力是一对平衡力5.下列说法中正确的是()A.汽车以更高速度行驶时,并不改变其惯性大小B.汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性C.物体静止时有惯性,一旦运动起来,物体也就失去了惯性D.物体做匀速直线运动时具有惯性,但合力不为零时惯性将消失6.如图所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带,当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列判断中正确的是()A.a上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用B.b上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用C.b上的行李箱受的支持力与重力是一对平衡力D.a上的行李箱受的支持力与重力是一对作用力与反作用力7.如图所示,运动员“三米板跳水”运动的过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置B压到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中.跳板自身重力忽略不计,则下列说法正确的是()A.运动员向下运动(B→C)的过程中,先失重后超重,对板的压力先减小后增大B.运动员向下运动(B→C)的过程中,先失重后超重,对板的压力一直增大C.运动员向上运动(C→B)的过程中,超重,对板的压力先增大后减小D.运动员向上运动(C→B)的过程中,超重,对板的压力一直减小8.如图所示,物块m在传送带上向右运动,两者保持相对静止.则下列关于m所受摩擦力的说法中正确的是()A.皮带传送速度越大,m受到的摩擦力越大B.皮带传送的加速度越大,m受到的摩擦力越大C.皮带速度恒定,m质量越大,所受摩擦力越大D.无论皮带做何种运动,m都一定受摩擦力作用9.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是()A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动10.如下图所示,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()A.B.C.D.11.如图,A,B两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A,B之间接触面光滑,在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好离开地面,则物体A的受力个数为()A. 3B. 4C. 5D. 612.某同学乘电梯从一楼到六楼,在电梯刚起动时()A.该同学处于超重状态B.该同学处于失重状态C.该同学的重力变大D.该同学的重力变小13.有关超重和失重的说法,正确的是()A.物体处于超重状态时,所受重力增大;处于失重状态时,所受重力减小B.竖直上抛运动的物体处于完全失重状态C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于上升过程D.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于下降过程14.如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹.下列说法中正确的是()A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B.此时木炭包相对于传送带向右运动C.木炭包的质量越大,径迹的长度越短D.木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短15.如图所示,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁;开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力.现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动.则在施加力F后()A.P、M之间的摩擦力变大B.P、M之间的摩擦力变小C.墙壁与M之间仍然无作用力D.弹簧的形变量减小二、填空题(共3小题)16.如图所示,质量相同的A,B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球加速度为________;B球加速度为________.17.如图所示,与水平面成θ角的皮带传送机,把质量为m的货箱放到向上传送的皮带上,皮带的运转是匀速的,皮带与货箱间的动摩擦因数为μ,货箱从底端放上皮带时的速度为零,到达顶端前已经和皮带相对静止,货箱与皮带间相对运动阶段,货箱受到的摩擦力大小为________;货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力大小为________.18.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50 kg,g取10 m/s2,此时人对地面的压力大小为________N.三、实验题(共3小题)19.某实验小组利用小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的小钩码探究加速度与力的关系,实验装置如图甲所示.甲乙丙(1)图乙是实验中得到的一条纸带,图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可得小车的加速度a为________m/s2;(2)该实验小组以测得的加速度a为纵轴,所挂钩码的总重力F为横轴,作出的图象如丙图中图线1所示,发现图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装,将一个力传感器安装在小车上,直接测量细线拉小车的力F′,作a-F′图如丙图中图线2所示,则图象不过原点的原因是____________,对于图象上相同的力,用传感器测得的加速度偏大,其原因是____________;(3)该实验小组在正确操作实验后,再以测得的加速度a为纵轴,所挂钩码的总重力F和传感器测得的F′为横轴作图象,要使两个图线基本重合,请你设计一个操作方案: ________.20.某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时,使用了如图(a)所示的实验装置简图.实验中认为细绳对小车的拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表:根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系,并作出相应的图线.根据所作出的图线,可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.21.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中.(1)某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系.下列措施中不需要或不正确的是()A.首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力B.平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动C.每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D.实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力E.每次小车都要从同一位置开始运动F.实验中应先释放小车,然后再开打点计时器的电源(2)某组同学实验得出数据,画出的a-的关系图线如图所示.从图象中可以看出,作用在物体上的恒力F=________N.当物体的质量为5 kg时,它的加速度为________m/s2.四、计算题(共3小题)22.总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下,经过2 s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图象求:(g取10 m/s2)(1)t=1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小.(2)估算14 s内运动员下落的高度(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.23.如图所示,右端带定滑轮的长木板放在水平桌面上,滑块A质量为M=2 kg,连接滑块A和物体B的细线质量不计,与滑轮之间的摩擦不计,滑轮与A之间的细线沿水平方向,当B的质量为1 kg时,A恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等),g取10 m/s2,求当B的质量为1.75 kg时:(1)A的加速度是多大?(2)细线对滑轮的作用力大小.24.如图所示,物体A放在长L=1 m的木板B上,木板B静止于水平面上.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10 m/s2.若从t=0开始,木板B受F=16 N的水平恒力作用,(1)木板B受F=16 N的水平恒力作用时,A、B的加速度aA、aB各为多少?(2)t=2 s时,木板B的速度为多少?答案解析1.【答案】C【解析】由“在下滑过程中轻绳始终保持竖直”可知,轻绳对人的拉力竖直向上,人在水平方向上的加速度为0,若轻质滑环与人组成的整体有沿钢索方向的加速度,则整体就有水平方向上的加速度,故整体的加速度为0,选项B错误;人做匀速运动,人与轻质滑环组成的整体也做匀速运动,显然整体除受到竖直向下的重力mg,垂直于钢索向上的支持力F N外,还受一沿钢索向上的摩擦力F f,选项A错误;因整体做匀速运动,故三力平衡,而钢索对轻质滑环的作用力应为支持力与摩擦力的合力,故选项C正确;根据平衡条件应用正交分解可得,mg sin 30°=μmg cos 30°,解得μ=,选项D错误.2.【答案】B【解析】要保持B点的位置不变,BD绳向上转动的角度最大为45°,由于B点的位置不变,因此弹簧的弹力不变,由图解可知,AB绳的拉力减小,BD绳的拉力也减小,B正确.3.【答案】D【解析】木块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,处于静止状态,合力为零,则有摩擦力F f =mg sinα,支持力F N=mg cosα,由牛顿第三定律,木块对斜面体的压力F N′=mg cosα,A、B错误;木块和斜面体整体处于静止状态,合力为零,则有桌面对斜面体的摩擦力为0,桌面对斜面体的支持力等于两物体的重力之和(M+m)g,C错误,D正确.4.【答案】B【解析】当蹦床运动员接触床面向下运动时,蹦床对运动员的弹力和运动员对蹦床的压力是作用在两个物体上的一对相互作用力的B正确.5.【答案】A【解析】一切物体,任何情况下都有惯性,且惯性大小只与质量有关,与运动状态无关,故A正确,B、C、D错误.6.【答案】B【解析】a传送带上的物体如果受摩擦力,不可能处于平衡状态.所以只受重力和支持力,且支持力与重力是一对平衡力,故A、D错误;b传送带上的物体受重力、支持力、摩擦力,三力平衡,B正确,C错误.7.【答案】B【解析】人受到重力及板向上的弹力;人在向下运动的过程中,人受到的板的弹力越来越大,开始时加速度向下减小;然后加速度再向上增大,故人应先失重后超重,但人对板的压力一直增大,故A错误,B正确;运动员在向上运动时,由于弹力减小,但开始时一定大于重力,故合外力先减小后增大,而加速度先向上,后向下,故人先超重后失重,但人对板的压力一直减小;故C、D 错误.8.【答案】B【解析】物块若加速运动,其合外力由传送带给它的摩擦力来提供,故加速度大,摩擦力大,B正确;当物块匀速运动时,物块不受摩擦力,故A、C、D错误.9.【答案】C【解析】为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,故选C.10.【答案】A【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;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′=,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.11.【答案】A【解析】物体A恰好离开地面,地面对A没有支持力,也没有摩擦力,则A受到重力、F和B对A 的支持力共3个力作用.12.【答案】A【解析】某同学乘电梯从一楼到六楼,在电梯刚起动时,向上做加速运动,加速度向上,处于超重状态.故A正确,B错误;无论是超重或失重状态,物体所受到的重力并没有发生变化,只是对接触面的压力不和重力相等了,故C、D错误.13.【答案】B【解析】超重和失重时,本身的重力没变,故A错误;竖直上抛的物体加速度为g,方向竖直向下,处于完全失重状态,故B正确;在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,加速度方向向下,运动方向可能向上,也可能向下,故C、D错误.14.【答案】D【解析】15.【答案】D【解析】未施加F之前,对P受力分析,根据平衡条件可知,P受到沿斜面向上的静摩擦力,等于重力沿斜面的向下的分量,当F大于2倍的重力向下的分量时,摩擦力方向向下,且大于重力沿斜面的向下的分量,则摩擦力变大,当F等于2倍的重力向下的分量时,摩擦力大小不变,当F小于重力向下的分量时,摩擦力减小,故A、B错误;把P、M看成一个整体,整体受力平衡,则墙壁与M的支持力等于F在水平方向的分量,竖直方向受力平衡,则弹簧弹力等于整体重力减去F竖直方向的分量,则弹力减小,形变量减小,故C错误,D正确.16.【答案】2g(方向向下)0【解析】在悬线剪断之前,A,B可看成一个整体,由二力平衡知,弹簧弹力等于重力mg,当剪断悬线瞬间,弹簧的形变量不变,故弹力不变,故A受向下为mg的弹力和向下为mg的重力,故A 的加速度a1==2g,方向向下.对B而言,受力不变,即B的加速度为零.17.【答案】μmg cosθmg sinθ【解析】货箱与皮带间相对运动阶段,货箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:F f=μF N=μmg cosθ,货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力为静摩擦力,大小与重力沿皮带向下的分量相同为:F f′=mg sinθ18.【答案】200【解析】因匀速提起重物,则F T=mg.即绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力为F N=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,根据牛顿第三定律,人对地面的压力大小为200 N.19.【答案】(1)0.195(2)未平衡摩擦力或平衡不足钩码的重力比细线的拉力大(3)将n个钩码都放在小车上,每次从小车上取一个钩码挂在细线上,其余钩码留在小车上随小车一起运动.(其他答案也可以得分)【解析】(1)根据Δx=aT2,运用逐差法得:a==m/s2=0.195 m/s2.(2)由图线可知,F不等于零时,a仍然为零,可知图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.力传感器可以直接得出绳子拉力的大小,用钩码的重力表示绳子的拉力,必须满足钩码的质量远小于小车的质量,否则绳子的拉力实际上小于钩码的重力.所以对于图线上相同的力,用传感器测得的加速度偏大,原因是钩码的质量未远小于小车的质量.(3)要使两个图线基本重合,只要满足钩码的质量远小于小车的质量即可.20.【答案】(1)3.2 m/s2(2)如图所示,在误差允许的范围内,保持外力不变,小车的加速度与质量成反比【解析】(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04 s根据运动学公式得:Δx=aT2,a=≈3.2 m/s2(2)可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,小车的加速度与质量成反比.21.【答案】(1)BCEF(2)5【解析】(1)本实验中只有平衡摩擦力后,小车受到的拉力才是其合力,故应平衡摩擦力,选项A 正确;平衡摩擦力时不应挂小桶,故B错误;实验中只需平衡一次摩擦力即可,故选项C不需要;实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可,不需从同一位置释放,故选项E不需要;释放小车之前应先接通电源,故选项F错误;(2)由图线知F=Ma=×2=5 N,当物体质量为5 kg时,a==1 m/s2.22.【答案】(1)8 m/s2160 N(2)160 m (3)70.67 s【解析】(1)由图象可得t=1 s时运动员的加速度大小为:a==8 m/s2设运动员所受阻力的大小为F f,由牛顿第二定律有:mg-F f=ma解得:F f=m(g-a)=80×(10-8) N=160 N(2)从图中估算得出运动员在14 s内下落了h=2×2×40 m=160 m(3)总时间为t=(14+) s=70.67 s23.【答案】(1)2 m/s2(2)14N,与竖直成45°角斜向左下方【解析】由题意可知:A恰好不滑动时,所受摩擦力为F f=mg=1×10 N=10 N当B的质量为1.75 kg时对A:F-F f=Ma①对B:mg-F=ma①由①①得:a=2 m/s2F=14 N细线对滑轮的作用力为F合==14Ntanα==1α=45°所以细线对滑轮的作用力大小为14N,与竖直方向夹角为45°斜向左下方.24.【答案】(1)2 m/s2 4 m/s2(2)11 m/s。

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牛顿运动定律第一课时牛顿运动定律一、基础知识回顾:1、牛顿第一定律一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。

(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。

2、惯性物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。

3、对牛顿第一运动定律的理解(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

(2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。

(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。

(4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。

4、对物体的惯性的理解(1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。

(2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。

任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。

质量是物体惯性的唯一量度。

(3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。

物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。

(4)惯性不是力。

5、牛顿第二定律的内容和公式物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。

公式是:a=F合/ m 或F合 =ma6、对牛顿第二定律的理解(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。

反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。

(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。

(3)牛顿第二定律公式:F合=ma是矢量式,F、a都是矢量且方向相同。

(4)牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位:“牛顿”。

7、牛顿第三定律的内容两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上8、对牛顿第三定律的理解(1)作用力和反作用力的同时性。

它们是同时产生同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力。

(2)作用力和反作用力的性质相同,即作用力和反作用力是属于同种性质的力。

若作用力是弹力,反作用力必定是弹力。

(3)作用力和反作用力不可叠加性。

作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生各的效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消。

内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存,不可单独存在无依赖关系,撤除一个力另一个力可依然存在,只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力二、重点、难点分析:1.惯性和惯性定律的区别(1)惯性:是物体本身的固有属性,仅由质量决定。

(2)惯性定律:是在理想条件下的一种运动规律。

2.加速度和运动状态的改变(1)运动状态的改变:物体的速度发生了改变,我们就说物体的运动状态发生了改变。

由于速度是矢量,既有大小又有方向,所以运动状态的改变有三种情况:①如:②如:③如:(2)力是产生加速度的原因牛顿第一定律表明,力是改变物体运动状态的原因,而运动状态改变必然有加速度,所以力是产生加速度的原因。

3.质量与惯性的关系(1)惯性的普遍性和差异性:一切物体在任何条件下都具有惯性,这表明了惯性的普遍性。

当物体受到外力作用时,物体运动状态的改变又有难易之别,质量大的物体运动状态难以改变,质量小的物体运动状态容易改变,这表明不同物体的惯性大小具有差异性。

(2)质量是惯性大小的量度:因为惯性是物体固有的性质,所以物体惯性的大小只能由物体自身来决定。

4.关于牛顿第二定律(1)同体性:F、m、a是研究同一个物体的三个物理量。

(2)同时性:(3)同向性:(4)力的独立性:作用在物体上的每个力都将产独立地产生各自的加速度,与其他力无关,合外力的加速度即是这些加速度的矢量和。

5.牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体,不适用于微观、高速的物体,只适用于惯性参考系,不适用于非惯性参考系。

三、典型例题精讲:【例1】关于惯性的大小,以下说法正确的是哪一个?错误的说法如何修正。

A .只有处于静止或匀速运动状态的物体才具有惯性。

B .推动地面上静止的物体比保持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大。

C .在光滑的水平面上,用相同的水平推力推一辆空车和一辆装满货物的车,空车启动的快,所以质量小的物体惯性小。

D .在月球上举起重物比地球上容易,所以同一物体在月球上比地球上惯性小。

【例2】火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为:A .人跳起后,车厢内空气给他向前的力,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太短看不出来。

D .人跳起后直到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度。

【例3】当高速行驶的公共汽车突然刹车,乘客会向什么方向倾斜?为什么?若公共汽车向左转弯,乘客会向什么方向倾斜?为什么?为什么在高速公路上行驶的小车中的司机和乘客必须系好安全带?【例4】一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 与N ,它们只能在图示平面内摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动的可能情况是A .车厢做匀速直线运动,M 在摆动,N 静止( )B .车厢做匀速直线运动,M 在摆动,N 也在摆动C .车厢做匀速直线运动,M 静止,N 在摆动D .车厢做匀加速直线运动,M 静止,N 也静止【例5】如图3-3所示,小车从足够长的光滑斜面自由下滑,斜面倾角为α,小车上吊着小球m【例6】如图所示,AB 、AC 为位于竖直平面的两根光滑细杆,A 、B 、C 三点恰位于圆周上,C 为该圆周的最低点,b 、c 为套在细杆上的两个小环。

当两环同时从B 、C 点自静止开始下滑,则:A .环b 将先到达点AB .环c 将先到达点AC .两环同时到达点Aα O B b c 。

AM ND .因两杆的倾角不知道,无法判断谁先到达A 点【例7】如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动, a 与水平方向的夹角为θ,求人受到的支持力与摩擦力。

【例8】如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上,小球处于静止状态。

设拔出销钉M 的瞬间,小球加速度大小为12m/s 2若不拔出销钉M 而拔出销钉N 瞬间。

小球的加速度可能是(取 g=10m/ s 2 )A .22m/ s 2,方向竖直向下B .22 m/ s 2,方向竖直向上C .2m/ s 2,方向竖直向上D .2m/ s 2,方向竖直向下【例9】一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动;然后改为匀速运动;再改做减速运动,则下列说法中正确的是:( )A .加速前进时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力B .减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力C .只有匀速前进时,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等D .不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等【例10】一个物体放在水平桌面上,下列说法正确是:( )A .桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力B .物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C .物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一性质的力D .物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力【例11】甲、乙两队进行拔河比赛,结果甲队获胜,则比赛过程中( )A .甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B .甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力C .甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等,方向相反D .甲、乙两队拉绳子的力大小相等,方向相反【例12】若在例题3中不计绳子的质量,则:( )A .甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B .甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力C .甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等,方向相反D .甲、乙两队拉绳子的力大小相等,方向相反MN av θ四、课后跟踪练习:1 下列物体的运动状态保持不变的是()A.匀速行驶的列车B.地球同步卫星C.自由下落的小球D.在水面上浮动的木块2. 有关加速度的说法,正确的是()A.物体加速度的方向与物体运动的方向不是同向就是反向B.物体加速度方向与物体所受合外力的方向总是相同的C.当物体速度增加时,它的加速度也就增大D.只要加速度为正值,物体一定做加速运动3.下面关于惯性的说法中,正确的是()A. 运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性B. 物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C. 物体的体积越大,惯性越大D. 物体含的物质越多,惯性越大4.在粗糙水平面上放着一个箱子,前面的人用水平方向成仰角θ1的力F1拉箱子,同时后面的人用与水平方向成俯角θ2的推力F2推箱子,如图所示,此时箱子的加速度为a,如果此时撤去推力F2,则箱子的加速度()A.一定增大B.一定减小C.可能不变D.不是增大就是减小,不可能不变5.如图单所示,有两个物体质量各为m1、m2,m1原来静止,m2以速度v o向右运动,如果它们加上完全相同的作用力F,在下述条件下,哪些可使它们的速度有达到相同的时刻 ( )A.F方向向右 m1>m2 B.F方向向右 m1<m2C.F方向向左 m l>m2 D.F方向任意 m1=m26.如图,质量为m1的粗糙斜面上有一质量为m的木块匀减速下滑,则地面受到的正压力应当是 ( ).A.等于(m l+m2)g B.大于(m l+m2)gC.小于(m l+m2)g D. 以上结论都不对7.在验证“牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如图单所示,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,由此可算出小车的加速度a=______,若实验中交流电频率变为40Hz,但计算中仍引用50Hz,这样测定的加速度将变_______(填“大”或“小”),该实验中,为验证小车质量M不变时,a与F成正比,小车质量M和砂及桶质量m分别选取下列四组值.A 、M=500g ,m 分别为50g 、70g 、100g 、125gB 、M=500g ,m 分别为20g 、30g 、 40g 、 50gC 、M=200g ,m 分别为50g 、70g 、100g 、125gD 、M=200g ,m 分别为30g 、40g 、 50g 、 60g若其它操作正确,那么在选用__________组值测量时所画出的a 一F 的图线较准确.9.质量为m 的物体放在倾角为a 的斜面上,物体和斜面间的动摩擦因数为µ,如沿水平方向加一个力F , 使物体沿斜面向上以加速度a 做匀加速直线运动(如图),求F=?10.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为ɑ和β;a,b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的。

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