牛顿定律习题解答
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。
牛顿运动定律 典型例题 参考答案
牛顿运动定律典型例题参考答案一、连接体问题（整体法与隔离法）：1.二体连接问题例题1：F=（M+m）g F=（M+m）g F=（M+m）g F=（M+m）g例题2：例题3：2.多体连接问题：例题4：例题5：二、 超失重问题：例题1：BC例题2：A 例题3：C 例题4：A例题5：D三、 等环境问题（力的质量分配原则）：例题1.例题2.D四、 临界值问题： 例题1. 解析:（1）ma sin N cos T =α-αmg cos N sin T =α+α当g 31a =时，N=68.4（N ） T=77.3（N ） (2) 若N=0，则有'm a cos T =αm g sin T =α )s /m (17g 3gctg 'a ==α=例题2.五、 瞬时值问题：例题1：解析：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。
此类问题应注意两种模型的建立。
先分析剪断细线前两个物体的受力如图2，据平衡条件求出绳或弹簧上的弹力。
可知，F mg 2=，F F mg mg 122=+='。
剪断细线后再分析两个物体的受力示意图，如图2，绳中的弹力F 1立即消失，而弹簧的弹力不变，找出合外力据牛顿第二定律求出瞬时加速度，则图2剪断后m 1的加速度大小为2g ，方向向下，而m 2的加速度为零。
例题2：C例题3，D 例题4: （a=gsinθ ，a=gtanθ ） 例题5、BD 六、 分离问题：例题1：例题2：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg ，弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。
据牛顿第二定律有：mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma ，当N=0时，物体与平板分离，所以此时ka g m x )(-= 因为221at x =，所以kaa g m t )(2-= 例题3：七、 相对滑动问题：例题1：例题2：BC 例题3：ABC例题4：例题5：例题6：例题7：八、 传送带问题：例题1：D例题2：解析: 物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θμθ。
牛顿第一定律附答案
牛顿第一定律1、古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论――物体的运动要靠力来维持。
因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽利略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。
这个实验如下图所示，他是让小车从斜面的同一高度滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
问：（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的_________。
（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同，但科学家们却能发现_________物体运动的表面越光滑，相同情况下物体受到的_________越小，因此物体运动的距离越长；并由此推想出进一步的结论，运动的物体如果不受外力作用，它将_________________。
著名的牛顿第一定律、也称_________定律就是在此基础上总结出来的。
这个定律因为是用___________的方法得出，所以它_________（填“是”或“不是”）用实验直接得出的。
2、下图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块运动的距离，从而得出力和运动的关系。
(1)该同学在实验操作中有一处明显的错误是（不要求解释错误的原因）：_______________________。
(2)更正错误后进行实验，从实验中可以观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐______，运动的时间越来越______。
但由于实验中摩擦力____________，所以不可能观察到木块在水平面上作匀速运动的情形。
(3)在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长，那么木块在水平面上的运动速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生改变，木块将________________。
大学物理题库-牛顿定律习题与答案解析
7-2 图第二章 牛顿定律一、选择题：1、如图2-1所示，滑轮、绳子的质量均忽略不计，忽略一切摩擦阻力，物体A 的质量A m 大于物体B 的质量B m 。
在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是：[ ]（A ）g m m B A )(+ （B ）g m m B A )(- （C ）g m m m m B A B A -4 （D ）g m m m m BA BA +42、在升降机的天花板上拴一轻绳，其下端系有一重物。
当升降机以加速度a 上升时，绳中的张力正好等于所能承受的最大张力的一半；当绳子刚好被拉断时升降机上升的加速度为：[ ] （A ）a 2 （B ）)(2g a + （C ）g a +2 （D ）g a +3、如图2-7所示，一竖立的圆筒形转笼，其半径为R ，绕中心轴o o '轴旋转，一物块A 紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要使A 不落下，则圆筒旋转的角速度ω至少应为：[ ]（A ）Rgμ （B ）g μ （C ）Rgμ （D ）R g4、如图2-8所示，质量为m作用力的大小为：[ ]（A ）θsin mg （B ）θcos mg（C ）θcos mg （D ）θsin mg5、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块，质量分别为m 1和m 2，且m 1<m 2 ．今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示．设在运动过程中，两滑块不离开，则两滑块之间的相互作用力N 应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F. (D) N > 2F. ［ ］6、质量为m 的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为α，当α逐渐增大时，小球对木板的压力将(A) 增加．(B) 减少． (C) 不变．(D) 先是增加，后又减小．压力增减的分界角为α＝45°．Bm 1-2 图A8-2 图9-2 图 [ ]7、水平地面上放一物体A ，它与地面间的滑动摩擦系数为μ．现加一恒力F 如图所示．欲使物体A 有最大加速度，则恒力F与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ ＝μ． (B) cos θ ＝μ． (C) tg θ ＝μ． (D) ctg θ ＝μ． ［ ］ 8、在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ，如图所示．设工件与转台间静摩擦系数为μs ，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度ω应满足(A) Rgs μω≤. (B) Rgs 23μω≤. (C) R gs μω3≤. (D)Rg s μω2≤. ［ ］9、一个圆锥摆的摆线长为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为θ，如图所示．则摆锤转动的周期为 (A)g l. (B) gl θcos . (C) g l π2. (D) gl θπcos 2 . ［ ］10、光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗，以匀角速度ω绕其对称OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s ． (B) 13 rad/s ．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s ． ［ ］二、填空题：1、已知质量为m 的质点沿x 轴受力为)2(+=x k F ，其中k 为常数。
牛顿运动定律书后习题解答
图 ２ 唱３
牛顿定律 并 注 意 到 此 时 落 下 部 分 质 量 是 变 化
的 ，故有
ｍｌ ｇｘ
＝
ｄ ｄｔ
ｍ ｌ
ｘｖ
ｘｇｄ ｔ ＝ ｄ（ ｘｖ ）
上式两边乘以 ｘｖ ，得
ｖｇｘ２ｄ ｔ ＝
１ ２
ｄ（
ｘ２
ｖ２
）
即
ｇｘ２ｄ ｘ ＝
１ ２
ｄ（
ｘ２
ｖ２
）
（因为
ｖ
＝
ｄ ｄ
ｘ ｔ
）
积分上式 ，且利用初始条件 ：ｘ ＝ ０ ，ｖ ＝ ０ ，得
０
ｈ
∫ ∫ ｖ０
－
ｍｖｄ ｖ ｍｇ ＋ αｍｖ２
＝
ｄｙ
０
小球自地面可到达的最大高度为
ｈ
＝
２１αｌｎ
ｍｇ ＋
αｍ
ｖ
２ ０
ｍｇ
（１ ）
小球下落时 ，将受到向下的重力 ｍｇ 和向上的阻力 αｍｖ２ ，根据牛顿第二定律 ，
有
作变量替换后有
－ ｍｇ ＋
αｍ ｖ ２
＝
ｍ
ｄｖ ｄｔ
－ ｍｇ ＋
αｍ ｖ ２
Ｔ － ｆ ＝ ｍＡ ａＡ ｘ
（５ ）
ｍＡ ｇ － Ｎ ＝ ｍＡ ａＡ ｙ
（６ ）
ｆ ＝ μＮ
（７ ）
Ｂ 物体 ：
－ Ｔｓｉｎ θ ＝ ｍＢ ａＢｘ
（８ ）
ｍＢ ｇ － Ｔｃｏｓ θ ＝ ｍＢ ａＢｙ
（９ ）
由加速度变换关系 ，有
ａＡ ｘ ＝ ａｒ － ａ０
ａＡ ｙ ＝ ０
ａＢｘ ＝ ａｒ ｓｉｎ θ － ａ０
部释放
，并沿相反方向自由滑下
高三物理牛顿运动定律试题答案及解析
高三物理牛顿运动定律试题答案及解析1.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。
他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v―t图象，如图所示（除2s―10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。
已知在小车运动的过程中，2s―14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行。
小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。
则A．小车所受到的阻力大小为1.5NB．小车匀速行驶阶段发动机的功率为9WC．小车在加速运动过程中位移的大小为48mD．小车在加速运动过程中位移的大小为39m【答案】AB【解析】小车在14s-18s内在阻力作用下做匀减速运动，加速度由牛顿定律可知，小车所受到的阻力大小为f=ma=1.5N，选项A 正确；小车匀速行驶阶段发动机的功率为P=Fv=fv=1.5×6W=9W，选项B正确；在0-2s匀加速阶段的位移为，在2-10s 内由动能定理：，解得x2=39m所以小车在加速运动过程中位移的大小为3m+39m=42m，选项CD 错误。
【考点】v-t图线；牛顿定律的应用及动能定理。
2.洗车档的内、外地面均水平，门口的斜坡倾角为θ 。
质量为m的Jeep洗完车出来，空挡滑行经历了如图所示的三个位置。
忽略车轮的滚动摩擦，下列说法正确的是A．在三个位置Jeep都正在做加速运动B．在乙位置Jeep正在做匀速运动C．在甲位置Jeep受到的合力等于mgsinθD．在丙位置Jeep的加速度小于gsinθ【答案】BD【解析】甲图和丙图中Jeep的前轮和后轮分别在斜坡上，所以是加速运动，而乙图中Jeep的前后轮均在水平面上，所以做运动运动，选项B正确，A错误；在甲位置和丙位置Jeep受到的合力均小于mgsinθ ，加速度均小于gsinθ， D正确，C错误。
【考点】牛顿定律的应用。
3.如图1所示，质量为m=2kg的小滑块放在质量为M=1kg的长木板上,已知小滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，开始小滑块和长木板均处于静止状态，现对小滑块施加向右的水平拉力F，水平拉力F随时间的变化规律如图2所示，已知小滑块始终未从长木板上滑下且μ1=0.2，μ2=0.1，g=10m/s2。
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。
高一物理牛顿运动定律练习及答案.
相关习题：（牛顿运动定律）一、牛顿第一定律练习题一、选择题1．下面几个说法中正确的是[ ]A．静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态C．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用D．物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向2．关于惯性的下列说法中正确的是[ ]A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性B．物体不受外力作用时才有惯性C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性3．关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的？[ ]A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小4．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为[ ]A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度5．下面的实例属于惯性表现的是[ ]A．滑冰运动员停止用力后，仍能在冰上滑行一段距离B．人在水平路面上骑自行车，为维持匀速直线运动，必须用力蹬自行车的脚踏板C．奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒D．从枪口射出的子弹在空中运动6．关于物体的惯性定律的关系，下列说法中正确的是[ ]A．惯性就是惯性定律B．惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性D．惯性定律不但指明了物体有惯性，还指明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因7．如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是[ ] A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线二、填空题8．行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动，是因为____，汽车的速度越来越小，最后会停下来是因为____。
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。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示，台秤上放有一杯水，杯内底部处用线系着一小木球浮在水中，若细线突然断开，试分析在小木球上浮的过程中，台秤的示数如何变化？A．增大B．减小C．不变D．以上三种情况都有可能【答案】B【解析】若细线突然断开，小木球上浮的过程中，水向下运动，有向下的加速度，系统处于失重状态，台秤的示数减小，B正确。
2.关于力和运动的关系，下列选项中正确的是A．若物体的速度不断增大，则物体所受的合力一定不为0B．若物体的位移不断增大，则物体所受的合力一定不为0C．若物体的位移与时间的平方成正比，则物体所受的合力一定为0D．若物体的加速度不变，则物体所受合力一定为0【答案】A【解析】只要物体速度变化，则一定存在加速度，所以合外力一定不为零；A对，D错。
位移增大，不一定速度变化，可以是匀速运动，所以合力可以为零，B错；位移与时间的平方成正比，则物体肯定不是做匀速运动，所以加速度一定不为零，合力一定不为零，C错；3.如图所示，空间存在着场强为E＝2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L ＝0.5 m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量为m＝0.5 kg、电荷量为q＝4×10－2 C 的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂．取g＝10 m/s2.求：(1)小球的电性；(2)细线能承受的最大拉力；(3)当细线断裂后，小球继续运动到与O点水平方向距离为L时(仍在匀强电场中)，小球距O点的高度．【答案】（1）正（2）（3）0.625 m【解析】(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电．(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，①在最高点对小球进行受力分析，由圆周运动和牛顿第二定律得，②由①②式解得，(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则③设小球在水平方向运动位移为L的过程中，所经历的时间为t，则④设竖直方向上的位移为x，则⑤由①③④⑤解得x＝0.125 m所以小球距O点的高度为x＋L＝0.625 m【考点】考查了牛顿第二定律，圆周运动，动能定理4.如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是（）A．小球对细绳的拉力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力【答案】AC【解析】解：对小球受力分析，受地球对其的重力，细线对其向上的拉力，小球保持静止状态，加速度为零，合力为零，故重力和拉力是一对平衡力；细线对小球的拉力的反作用力是小球对细线的向下的拉力，这两个力是一对相互作用力，故AC正确，BD错误故选：AC．【考点】作用力和反作用力．分析：一对平衡力与“作用力与反作用力“的共同的特点：二力都是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．一对平衡力与“作用力与反作用力“的区别：作用力与反作用力描述的是两个物体间相互作用的规律，二力平衡描述的是一个物体在二力作用下处在平衡状态．点评：本题涉及三力，重力、细线对小球的拉力和小球对细线的拉力，其中重力和细线对小球的拉力是平衡力（因为小球处于平衡状态），细线对小球的拉力和小球对细线的拉力是相互作用力；平衡力和相互作用力是很容易混淆的，要注意其最明显的区别在于是否同体．5.（12分）如图所示为某高楼电梯上升的速度-时间图像，试求：（1）在t1=5s、t2=8s时刻的速度；（2）求出各段的加速度；（3）画出电梯上升的加速度-时间图像．【答案】（1）v1=10m/s；v2=5m/s（2）0s~2s ：5m/s2；2s~5s ：0m/s2；5s~8s ：-1.7m/s2；（3）图线如图：【解析】（1）由图线可知在t1=5s时的速度是10m/s；在t2=8s时刻的速度是5m/s；（2）0s~2s ：5m/s2；2s~5s ：a2=0m/s2；5s~8s ：；（3）电梯上升的加速度-时间图像：【考点】v-t图线.【名师】此题考查了v-t图线在实际生活中的应用问题；要了解图线的物理意义：斜率大小等于物体的加速度大小，斜率的符号反映加速度的方向；图线与坐标轴围成的面积等于物体的位移；做题时要会分段处理；此题难度不大.6.两物体都做匀变速直线运动，在给定的时间间隔t内（）A．加速度大的，其位移一定大B．初速度大的，其位移一定大C．末速度大的，其位移一定大D．平均速度大的，其位移一定大【答案】D【解析】解：A、根据x=知，加速度大，位移不一定大，还与初速度有关．故A错误．B、根据x=知，初速度大的，位移不一定大，还与加速度有关．故B错误．C、末速度大，位移不一定大，还与初速度有关．故C错误．D、根据，时间一定，平均速度大，位移一定大．故D正确．故选D．【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．分析：根据匀变速直线运动位移时间公式x=和平均速度公式去判断一定时间内的位移大小．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=和平均速度公式．7.如图所示，为做直线运动质点的v﹣t图象，则下列说法正确的是（）A．质点在0～2s内做匀加速直线运动B．质点在2～6s内处于静止状态C．质点t=8s时的位移为零D．质点在8～10s内做匀加速直线运动【答案】AD【解析】解：A、质点在0～2s内速度均匀增大，做匀加速直线运动．故A正确．B、质点在2～6s内速度不变，做匀速直线运动，故B错误．C、根据面积表示位移，可知质点t=8s时的位移为 x=m=36m，故C错误．D、质点在8～10s内沿负方向做匀加速直线运动，故D错误．故选：AD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动．图象与坐标轴所围的面积表示位移．由此分析．【点评】本题的解题关键是抓住两个数学意义来分析和理解图象的物理意义：速度图象的斜率等于加速度、速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移．明确v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动．8.一物体以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀变速直线运动，加速度大小为a=5m/s2．如果斜面足够长，那么当速度大小变为10m/s时物体所通过的路程可能是多少？【答案】物体通过路程可能为30m，可能为50m．【解析】解：当末速度的方向与初速度方向相同，根据速度位移公式得，物体通过的路程s=．若末速度的方向与初速度方向相反，则物体向上做匀减速运动的位移，向下做匀加速运动的位移，则路程s=x1+x2=40+10m=50m．答：物体通过路程可能为30m，可能为50m．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】当末速度的方向与初速度方向相同，直接结合匀变速直线运动的速度位移公式求出物体通过的路程．当末速度的方向与初速度方向相反，根据速度位移公式分别求出向上匀减速运动的位移和向下匀加速运动的位移，从而得出路程．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，注意末速度的方向可能与初速度方向相同，可能与初速度方向相反．9.跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落，他自由下落4s后打开降落伞，以恒定的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为4.0m/s，g=10m/s2．求：（1）运动员打开降落伞处离地面的高度；（2）运动员打开伞后运动的加速度；（3）运动员在空中运动的总时间．【答案】（1）运动员打开降落伞处离地面的高度为220m；（2）运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2；（3）运动员在空中运动的总时间为14s．【解析】解：竖直向下方向为正方向．（1）运动员自由下落4s的位移为运动员打开降落伞处离地面的高度为：h2=h﹣h1=300﹣80m=220m（2）运动员自由下落4s末的速度为：v1=gt1=10×4m/s=40m/s打开降落伞后做匀减速直线运动，根据速度位移关系有：2可得加速度==﹣3.6m/s2（3）打开降落伞后做匀减速时间达到地面的时间为：所以运动在空中下落的总时间为：t=t1+t2=4+10s=14s答：（1）运动员打开降落伞处离地面的高度为220m；（2）运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2；（3）运动员在空中运动的总时间为14s．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据自由落体运动的规律求得物体下落4s的高度，从而求得离地面的高度；（2）根据匀减速运动的速度位移关系求得打开伞后的加速度；（3）求得匀减速下落的时间和自由落体运动的时间即为在空中下落的总时间．【点评】掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系是正确解题的关键，不难属于基础题．10.某研究性学习小组，为探究电梯起动和制动时的加速度大小，董趣同学站在体重计上乘电梯从1层到10层，之后又从10层返回到1层，并用照相机进行记录，请认真观察分析下列图片，得出正确的判断是（）A．根据图乙和图丙，可估测电梯向上起动时的加速度B．根据图甲和图乙，可估测电梯向上制动时的加速度C．根据图甲和图戊，可估测电梯向下制动时的加速度D．根据图丁和图戊，可估测电梯向下起动时的加速度【答案】C【解析】解：A、图2表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数，图3，表示向上减速时的示数，由此两图不能够求出的是电梯向上起动时的加速度，所以A错误．B、图1表示电梯静止时的示数，图2显示加速上升时的示数，此时能够求出的是电梯向上加速时的加速度，所以B错误．C、图1表示电梯静止时的示数，图5表示电梯减速下降时的示数，此时能够求出的是电梯向下减速时的加速度，所以C正确．D、图4表示电梯加速下降时的示数，图5表示电梯减速下降时的示数，此时不能够求出电梯向下起动时的加速度，所以D错误．故选C【考点】加速度．【分析】图甲表示电梯静止时体重计的示数，乙图表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数，丙图表示电梯减速上升时这位同学失重时的示数，丁图表示电梯加速下降时这位同学失重时的示数，戊图表示电梯减速下降时这位同学超重时的示数，根据牛顿第二定律可以应用图甲和另外某一图示求出相应状态的加速度．【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．11.（20分）下列是《驾驶员守则》中的安全距离图示(如图)和部分安全距离表格．请根据图表计算：(1)如果驾驶员的反应时间一定，请求出表格中的A 的数据； (2)如果路面情况相同，请求出表格中的B 、C 的数据；(3)如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50 m 处有一队学生正在横过马路，此时他的车速为72 km/h.而他的反应时间比正常时慢了0.1 s ，请问他能在50 m 内停下来吗？ 【答案】(1)20；(2)40；60；(3)不能 【解析】(1)反应时间为，即解得A ＝20 m.因路面情况相同，故知刹车时的加速度相同， 由v 2 =2ax 得 对第一组刹车数据分析，加速度为分析第三组数据知，刹车距离为：所以停车距离为：C ＝A ＋B ＝60 m. 正常情况下司机的反应时间为而喝酒情况下司机的反应距离为 由v 2=2ax 知，此时司机的刹车距离为L ＝s ＋x ＝52.4 m,52.4 m>50 m ，故不能在50 m 内停下来． 【考点】匀变速直线运动的规律12. 物体由A 向B 做匀变速直线运动，所用时间为t ，在时到达D 点，C 为AB 的中点，以v C 和v D 分别表示物体在C 点和D 点时的速度，以下叙述中正确的是：（ ） A ．若物体做匀加速运动，则v C ＞v D B ．若物体做匀减速运动，则v C ＞v DC ．不论物体做匀加速运动，还是做匀减速运动，都有v C ＜v DD ．如果不确定物体做匀加速运动或匀减速运动，则无法比较v C 和v D 的大小【答案】AB【解析】根据匀变速直线运动的规律，物体在中间时刻D 的速度为；物体在中间位置C 的速度为：；由数学知识可知，恒成立，则v C ＞v D ，故选项AB 正确，CD 错误；故选AB.【考点】匀变速直线运动的规律13. (8分)跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面120 m 时打开降落伞，开伞后运动员以大小为12.5 m/s 2的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为5 m/s ，求：(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度；(2)离开飞机后，经多长时间到达地面．(g 取10 m/s 2) 【答案】（1）271.25 m ；（2）9.5 s【解析】(1)由v12－v2＝2ah2解出v＝55 m/s. (2分)又因为v02＝2gh1解出h1＝151.25 m. (2分)所以h＝h1＋h2＝271.25 m. (1分)(2)又因为t1＝＝5.5 s， (1分)t2＝＝4 s， (1分)所以t＝t1＋t2＝9.5 s，(1分)【考点】匀变速直线运动的规律【名师】本题难度较小，自由落体运动其实就是初速度为零的匀加速直线运动，灵活应用匀变速运动规律求解本题。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.（8分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10ｍ/s2，问：（1）汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?（2）若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?【答案】（1）12m/s；（2）16s。
【解析】（1）因为v=m/s=12m/s；（2）做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s；故这一过程的时间为t==16s【考点】汽车启动问题。
2.如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B，用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力（）A．滑块A最大B．斜面体C最大C．同样大D．不能判断谁大谁小【答案】C【解析】由于三者无相对运动地向前共同加速运动，且质量均相同，根据牛顿第二定律F=ma可知，F均相同，故C正确。
【考点】牛顿第二定律3.一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车，在关闭油门后刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动，那么汽车关闭油门后2s内的位移是多少米？关闭油门后5s内的位移是多少米？【答案】(1)18m(2)24m【解析】汽车停下来的时间为，汽车在关闭油门后2s内的位移是由于汽车在4s末停止运动，所以前4s的位移等于5s末的位移故有关闭油门后5s内的位移是【考点】考查了匀变速直线运动规律的应用4.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现在他前面9m处以7m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经3.0s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动.求：(1)警车发动后经多长时间能追上违章的货车，这时警车速度多大；(2)在警车追上货车之前，何时两车间的最大距离，最大距离是多少.【答案】（1）t=10s，20m/s（2）【解析】①得 t=10s v=at=20m/s②当两车速度相等时，两车间距最大【考点】追击相遇问题【名师】关键是抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时，相距最远，（1）根据位移关系，结合运动学公式求出追及的时间，根据速度时间公式求出警车的速度．（2）当两车的速度相等时，相距最远，根据速度时间公式求出相距最远的时间，根据位移公式求出相距的最远距离5.（10分）如图所示，小球在较长的斜面顶端，以初速度v=2m/s，加速度a=2m/s2向下滑，在到达底端的前1s内，所滑过的距离为，其中L为斜面长，则（1）小球在斜面上滑行的时间为多少？（2）斜面的长度L是多少？【答案】（1）3s；（2）15m【解析】设小球在斜面上运动的总时间为t，则由题意和公式 x＝vt+at2得：解上面两个方程得：t=3s；L=15m【考点】匀变速直线运动的规律6.（10分）一列车A的制动性能经测定：当它以标准速度V=20m/s在平直轨道上行驶时，制动后需tA =40s才停下。
初中物理牛顿第一定律知识练习题及详细解析
牛顿第一定律知识练习题及详细解析【典型例题】类型一、牛顿第一定律1、在探究牛顿第一定律的实验中，如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下，使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动。
（1）同一小车三次从斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的。
（2）小车在表面上滑行的最远；因为平面越光滑，小车速度减小得越。
（3）从实验中得出的结论是若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做运动。
（4）本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学的方法。
【答案】（1）速度（2）木板、慢（3）匀速直线（4）推理【解析】（1）使小车从同一高度滑下，目的是为了让小车到达水平面就具有相同的速度。
（2）由实验可知表面越光滑，小车运动的距离越远，即摩擦力越小，小车运动越远，速度减小的越慢。
（3）从实验可以得出，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；因此如果小车不受阻力作用，那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去；即运动的小车，当不受到阻力作用时，将保持匀速直线运动。
（4）在实验的基础上，加上科学的推理进行归纳。
【总结升华】本题考查理想实验，应理解理想实验的控制变量法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的推理得出物理规律的思想。
举一反三：【变式】（2015•江汉区模拟）在研究牛顿第一定律的实验中，同学们得到如下结论，其中错误的是（）A．控制小车从斜面同一高度滑下，是为了让小车滑到水平面时的初速度相等B．由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动C．实验中主要运用了控制变量法和理想实验法D．实验表明，力是使物体运动的原因【答案】D【解析】A、三次实验让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使其具有相同的初速度，符合控制变量法的要求，故A正确；B、由于惯性，小车到达水平面后仍要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动，故B正确；C、实验中控制初速度相同，用到了控制变量法；根据实验现象推理得出在不受力时物体的运动情况，用到了理想实验法，故C正确；D、实验表明，力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因，故D错误，故选D。
牛顿运动定律练习题及答案解析
(A卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．有关惯性大小的下列叙述中，正确的是( )A．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大B．物体所受的合力越大，其惯性就越大C．物体的质量越大，其惯性就越大D．物体的速度越大，其惯性就越大解析：物体的惯性只由物体的质量决定，和物体受力情况、速度大小无关，故A、B、D错误，C正确．答案：C2.(2011·抚顺六校联考)如右图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A>m B，则物体B( ) A．只受一个重力B．受到重力、摩擦力各一个C．受到重力、弹力、摩擦力各一个D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个解析：物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A.答案：A3．下列说法正确的是( )A．游泳运动员仰卧在水面静止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．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态解析：由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态．在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为B.答案： B 4.(2011·广州联考)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是( )A ．F 1的施力物体是弹簧B ．F 2的反作用力是F 3C ．F 3的施力物体是小球D ．F 4的反作用力是F 1解析： F 1的施力物体是地球，所以A 错误；F 3的施力物体是小球，C 正确；根据牛顿第三定律可知F 2的反作用力是F 3，B 正确；F 4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，D 错误．答案： BC 5．如右图所示，重10 N 的物体以速度v 在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为，现给物体施加水平向右的拉力F ，其大小为20 N ，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．1 N,20 m/s 2B ．0,21 m/s 2C ．1 N,21 m/s 2D ．条件不足，无法计算解析： 物体受到的滑动摩擦力F f ＝μF N ＝μmg ＝×10 N＝1 N ，水平方向上的合外力为F ＋F f ＝ma ，则a ＝F ＋F f m ＝20＋11m/s 2＝21 m/s 2. 答案： C 6.如图所示，质量为m 的物体在粗糙斜面上以加速度a 加速下滑，现加一个竖直向下的力F 作用在物体上，则施加恒力F 后物体的加速度将( )A ．增大B ．减小C ．不变D ．无法判断解析： 施加力F 前，mg sin θ－μm g cos θ＝ma ① 施加力F 后，(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θ＝ma ′② ①②得a a ′＝mg mg ＋F <1，故a ′>a . 答案： A7．如下图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a 1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2a D ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a解析： 两物体在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时，弹簧的弹力F 弹＝m 1a .在力F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m 1a ，因此对A 来讲，加速度此时仍为a ；对B 物体取向右为正方向，－m 1a ＝m 2a 2，a 2＝－m 1m 2a ，所以只有D 项正确．答案： D 8.汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资．有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如右图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )A ．箱内物体对箱子底部始终没有压力B ．箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大C ．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D ．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析： 因为下落速度不断增大，而阻力F f ∝v 2，所以阻力逐渐增大，当F f ＝mg 时，物体开始匀速下落．以箱和物体为整体：(M ＋m )g －F f ＝(M ＋m )a ，F f 增大则加速度a 减小．对物体：Mg －F N ＝ma ，加速度减小，则支持力F N 增大．所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，但不可能“飘起来”．答案： C9．质量为1 kg ，初速度v 0＝10 m/s 的物体，受到一个与初速度v 0方向相反，大小为3 N 的外力F 的作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为，经3 s 后撤去外力直到物体停下来，物体滑行的总位移为(取g ＝10 m/s 2)( )A ． mB ． mC ． mD ．10 m解析： 刚开始物体受合外力F ＋μmg ＝ma ，代入数据，解得a ＝5 m/s 2，由于a 与v 0方向相反，所以由v 0＝at 得到t ＝2 s 后物体速度为零，位移x ＝v 02t ＝10 m ；接下来反向匀加速运动1 s ，加速度a 1＝F －μmg m ，代入数据解得a 1＝1 m/s 2，位移x 1＝12a 1t 2＝ m ，方向与x 相反．v 1＝a 1t 1＝1×1 m/s ＝1 m/s ，接下来做加速度a 2＝μg ＝2 m/s 2的匀减速运动，所以x 2＝v 212a 2＝ m ，所以总位移为x －x 1－x 2＝ m.答案： B10．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M 表示，盘及盘中砝码的质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．(1)当M 与m 的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系，应该做a 与________的图象．(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a －1M图线如右图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同解析： (1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力． (2)由于a ∝1M ，所以a －1M 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a 与1M的图象．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F 大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．答案： (1)M ≫m (2)1M(3)拉力不同11.如右图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿用与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面做直线运动，已知拉力F ＝ N ，玩具的质量m ＝ kg ，经时间t ＝ s ，玩具移动了x ＝4 m ，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远(取g ＝10 m/s 2，sin 53°＝，cos 53°＝解析： 一阶段 x ＝12at 2所以a ＝2 m/s 2F cos 53°－μ(m g －F sin 53°)＝ma所以μ＝413 v ＝at ＝4 m/s二阶段 F f ＝μmgμmg ＝ma ′ v 2＝2a ′x ′解以上两式并代入数据得：x ′＝ m. 答案： m 12.(2010·安徽理综)质量为2 kg 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v －t 图象如右图所示．g 取10 m/s 2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)水平推力F 的大小；(3)0～10 s 内物体运动位移的大小．解析： (1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt 2、初速度为v 20、末速度为v 2t 、加速度为a 2，则a 2＝v 2t －v 20Δt 2＝－2 m/s 2①设物体所受的摩擦力为F f ，根据牛顿第二定律，有F f ＝ma 2②F f ＝－μmg ③联立②③得μ＝－a 2g＝.④(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt 1、初速度为v 10、末速度为v 1t 、加速度为a 1，则a 1＝v 1t －v 10Δt 1＝1 m/s 2⑤根据牛顿第二定律，有F ＋F f ＝ma 1⑥联立③⑥得F ＝μmg ＋ma 1＝6 N.(3)解法一 由匀变速直线运动位移公式，得x ＝x 1＋x 2＝v 10Δt 1＋12a 1Δt 21＋v 20Δt 2＋12a 2Δt 22＝46 m解法二 根据v －t 图象围成的面积，得x ＝⎝⎛⎭⎪⎫v 10＋v 1t 2×Δt 1＋12×v 20×Δt 2＝46 m答案：(1) (2)6 N (3)46 m(B卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．关于超重、失重，下列说法中正确的是( )A．超重就是物体的重力增加了B．失重就是物体的重力减小了C．完全失重就是物体的重力消失了D．不论超重、失重，物体的重力不变答案：D2.(2011·西安高一检测)如右图球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是( )A．A物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B．A物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C．A物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D．A物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C正确．答案：C3．一根细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过( )A．45°B．60°C．120°D．135°解析：由于细绳是对称分开的，因而两绳的拉力相等，为保证物体静止不动，两绳拉力的合力大小等于G，随着两绳夹角的增大，两绳中的拉力增大，当两绳的夹角为120°时，绳中拉力刚好等于G .故C 正确，A 、B 、D 错误．答案： C4．某实验小组，利用DIS 系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20 N 的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是( )A ．从时刻t 1到t 2，物块处于失重状态B ．从时刻t 3到t 4，物块处于失重状态C ．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D ．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层解析： 由图可知在0～t 1、t 2～t 3及t 4之后，传感器所受压力大小等于物块的重力大小；t 1～t 2时间段内，传感器所受压力大小大于物块重力，处于超重状态，加速度向上；t 3～t 4时间段内，压力小于物块重力，处于失重状态，加速度向下．综上所述选项B 、C 正确．答案： BC5．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为6 m/s ，运动28 m 后速度增加到8 m/s ，则( )A ．这段运动所用时间是4 sB ．这段运动的加速度是 m/s 2C ．自开始计时起，两秒末的速度是7 m/sD ．从开始计时起，经过14 m 处的速度是5 2 m/s解析： 由v 2－v 2＝2ax 得a ＝v 2－v 202x ＝82－622×28m/s 2＝ m/s 2.再由v ＝v 0＋at 得运动时间t＝v －v 0a＝错误! s ＝4 s ，故A 对，B 错．两秒末速度v 2＝v 0＋at 2＝6 m/s ＋×2 m/s ＝7 m/s ，C 对．经14 m 处速度为v ′，则v ′2－v 20＝2ax ′，得v ′＝62＋2××14 m/s ＝5 2 m/s ，即D 亦对．答案：ACD6.如右图所示，5个质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F推第一块使它们共同加速运动时，下列说法中不正确的是( ) A．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变小B．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变大C．第2块与第3块木块之间弹力大小为D．第3块与第4块木块之间弹力大小为解析：取整体为研究对象，由牛顿第二定律得F－5μmg＝5ma.再选取1、2两块为研究对象，由牛顿第二定律得F－2μmg－F N＝2ma.两式联立得F N＝.进一步分析可得从左向右，木块间的相互作用力是依次变小的．答案：AD7．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F 垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )解析：由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系，对物体进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确．答案：D8.如右图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )①若地面光滑，则小车可能受三个力作用②若地面粗糙，则小车可能受三个力作用③若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用④若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用A．①②③B．②③C ．①③④D ．②③④解析：若小车匀速运动，则小车受合力为零；若小车做变速运动，则小车受合力不为零．作出如图所示的受力分析图．①若地面光滑，则图中F f 不存在；②若地面粗糙，存在F N 必存在F f ，反之存在F f 必存在F N ； ③做匀速运动时受力分析即为右图所示：④若地面光滑，受三个力；若地面粗糙，受四个力． 综上所述，选项C 正确． 答案： C 9.如右图所示是某物体运动全过程的速度—时间图象．以a 1和a 2表示物体在加速过程和减速过程中的加速度，以x 表示物体运动的总位移，则x 、a 1和a 2的值为( )A ．30 m, m/s 2，－1 m/s 2B ．60 m,3 m/s 2，－2 m/s 2C ．15 m, m/s 2，－ m/s 2D ．100 m,5 m/s 2，－3 m/s 2解析： 总位移x ＝10×62m ＝30 m ．加速时a 1＝Δv Δt ＝6－04－0 m/s 2＝ m/s 2，减速时a 2＝Δv ′Δt ′＝0－610－4m/s 2＝－1 m/s 2. 答案： A10．BRT 是“快速公交”的英文简称，现在我国一些城市已经陆续开通，其中BRT 专车车身长将采用12米和18米相结合的方式，是现有公交车长度的2～3倍．现有一辆BRT 公交车车长18米，可以看做是由两节完全相同的车厢组成．现假设BRT 公交车其首段从站台的A 点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动，站在站台上A 点一侧的观察者，测得第一节车厢全部通过A 点所需要的时间为t 1，那么第二节车厢全部通过A 点需要的时间是( )t 1 B ．(2－1)t 1C ．(3－1)t 1D ．(3－2)t 1解析： 以公交车为参考系，等效为观察者从A 点反方向做匀加速直线运动，设每节车厢长为L ，观察者通过第一节车厢的过程有L ＝12at 21，通过前两节车厢的过程有2L ＝12at 2，那么通过第二节车厢所需时间为t 2＝t －t 1，以上各式联立可得t 2＝(2－1)t 1，B 正确．答案： B二、非选择题11.如右图所示，一长木板斜搁在高度一定的平台和水平地面上，其顶端与平台相平，末端置于地面的P 处，并与地面平滑连接．将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速释放，沿木板下滑，接着在地面上滑动，最终停在Q 处．滑块和木板及地面之间的动摩擦因数相同．现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地面上，再次将滑块自木板顶端无初速释放，设滑块在木板和地面接触处下滑过渡，则滑块最终将停在何处解析： 设平台离地面的高度为h ，木板与地面的夹角为α，AP ＝x ，PQ ＝x ′，利用牛顿第二定律及运动学公式得：v 2＝2g sin α－μg cos αh sin α＝2(hg －μgx )，在水平地面上，v 2＝2μgx ′，即2(hg －μgx )＝2μgx ′，得x ＋x ′＝h μ，即x ＋x ′是确定值，与木板的长度无关，滑块最终将停在Q 处．答案： 滑块最终将停在Q 处．12．如图(a)所示，质量为M ＝10 kg 的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC ，∠ABC ＝45°.在A 端固定一个质量为m ＝2 kg 的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝.现对滑块施加一个水平向右的推力F 1＝84 N ，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F 2的大小和方向．(取g ＝10 m/s 2)有位同学是这样解的——小球受到重力及杆的作用F 2，因为是轻杆，所以F 2方向沿杆向上，受力情况如图(b)所示．根据所画的平行四边形，可以求得：F 2＝2mg ＝2×2×10 N＝20 2 N.你认为上述解答是否正确如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．解析： 解答不正确． 杆AB 对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度a 来决定．并随着加速度a 的变化而变化．由牛顿第二定律，对整体有F 1－μ(M ＋m )g ＝(M ＋m )a解得a ＝F 1－μM ＋m g M ＋m＝84－×10＋2×1010＋2m/s ＝2 m/s 2对小球有F 2＝mg 2＋ma 2 ＝2×102＋2×22 N＝426 N ＝ N轻杆对小球的作用力F 2与水平方向的夹角α＝arctan mgma＝arctan 5，斜向右上方．。
牛顿定律参考答案
解：根据牛顿第二定律
d
dd
d
=− =
=
·=
d
dd
d
∴
=−
，∫ d = − ∫ /
d
1
41 3
=
−=
2
∴
= 6 /( )
2.18 一光滑直杆 OA 与竖直轴 Oz 成 α 角（α 为常数）。直杆以匀 角速度绕 Oz 轴转动，杆上有一质量为 m 的小滑环，在距 O 点为 l 处与直杆相对静止如图示。试以 OA 杆为参考系求出此时杆的 角速度 ω，并讨论小滑环是否处于稳定平衡？
= 1.96 m ∙ s
= 方向向下。
= 方向向上。
= ( − ) = 0.2 × (9.8 − 1.96) N = 1.57 N
1
=
= 0.785 N
2
−
0.1 × 9.8 − 0.785
=
0.1
m ∙ s = 1.95 m ∙ s
−
0.05 × 9.8 − 0.785
=−
m ∙ s = 5.9 m ∙ s
mg sin ma0 sin mar mg cos N ma0cos 0
解得:
ar (g a0 )sin N m(g a0 )cos
所得结果与解法 1 相同。
2.20 如图 A 为定滑轮，B 为动滑轮，三个物体 m1 = 200 g，m2 = 100 g，m3 = 50 g，滑轮及绳的质量以及摩擦均忽略不计。求：（1） 每个物体的加速度；（2）两根绳子的张力 FT1 与 FT2。 解：以地面为参考系，以竖直向下为正方向，设三物体的加速度 分别为 a1、a2 和 a3，a’表示 m2、m3 相对滑轮 B 的加速度，各物
由于绳子做圆周运动，所以小段绳子有径向加速度， 由牛顿定律得：
必修1-牛顿运动定律两类问题练习题-答案
牛顿运动定律一：从受力确定运动情况1.一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg ，在 的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。
物体与地面间的摩擦因数为。
求物体在 4s 末的速度和4s 内的位移。
答案： s2． 在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为，g 取10m/s 2，则汽车刹车前的速度为（ C ） A. 7 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 20 m/s3.在水平面上有一质量为6kg 的物体，与地面间的动摩擦因数μ＝1/3，在跟水平面成37°的斜向下推力F 作用下，由静止开始运动，2s 内物体的位移为10m ，求力F 的大小。
（g=10m/s 2） 答案：2503N4．如图所示，质量m=2kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的倍．现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力．已知sin37°=，cos37°=，取g=10m/s 2答案：5．质量为20kg 的物体若用20N （1）若改用50N 拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进时，它的速度多大？（2）在前进时撤去拉力，又经过3s（3）物体总共通过多大位移（g 取10m/s2） 答案：（1）s （2）0（3）6．如图所示，一个放置在水平台面上的木块，其质量为2kg ，受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力F=50N 的作用，使木块从静止开始运动，4s 后撤去推力，若木块与水平面间的动摩擦因数为，则木块在水平面上运动的总位移为多少（g 取10m/s 2）7.某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为11m ，传送带与零件的动摩擦因数为μ=，传送带的速度为V=2m/s ，在传送带的最左端A 处，轻放一质量为m=的零件 (可视为质点)，并且被传送到右端的B 处。
Ch02牛顿运动定律
第二章 牛顿运动定律2-1 有一物体放在地面上，重量为P ，它与地面间的摩擦系数为μ．今用力使物体在地面上匀速前进，问此力F 与水平面夹角θ为多大时最省力．（答案：μθ1tg -=时最省力）2-2 一质量为M ，角度为θ 的劈形斜面A ，放在粗糙的水平面上，斜面上有一质量为m 的物体B 沿斜面下滑，如图．若A ，B 之间的滑动摩擦系数为μ，且B 下滑时A 保持不动，求斜面A 对地面的压力和摩擦力各多大？ (画受力图，列出方程，文字运算)（答案：θθμθsin cos cos 2mg mg Mg ++； θμθθ2cos sin cos mg mg - ）2-3 如图所示，质量为m =2 kg 的物体A 放在倾角α =30°的固定斜面上，斜面与物体A 之间的摩擦系数μ = 0.2．今以水平力F =19.6 N 的力作用在A 上，求物体A 的加速度的大小． （答案：2m/s 91.0）2-4 一人在平地上拉一个质量为M 的木箱匀速前进，如图. 木箱与地面间的摩擦系数μ＝0.6.设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高度为h ＝1.5 m ，不计箱高，问绳长l 为多长时最省力?（答案：2.92 m ）2-5 质量m ＝2.0 kg 的均匀绳，长L ＝1.0 m ，两端分别连接重物A 和B ，m A ＝8.0 kg ，m B ＝5.0 kg ，今在B 端施以大小为F＝180 N 的竖直拉力，使绳和物体向上运动，求距离绳的下端为x 处绳中的张力T (x )．（答案：)2496()(x x T +=）2-6 质量为m 的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2) 子弹进入沙土的最大深度．（答案：m Kt /0e -v ；K m /v 0）α mA F2-7 如图所示，质量为m 的摆球A 悬挂在车架上．求在下述各种情况下，摆线与竖直方向的夹角α 和线中的张力T.(1)小车沿水平方向作匀速运动； (2)小车沿水平方向作加速度为a 的运动．（答案：mg ；22g a m+）2-8 质量为m 的雨滴下降时，因受空气阻力，在落地前已是匀速运动，其速率为v = 5.0 m/s ．设空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比，问：当雨滴下降速率为v = 4.0 m/s 时，其加速度a 多大？（答案：3.53m/s 2）2-9 已知一质量为m 的质点在x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x 的平方成反比，即2/x k f -=，k 是比例常数．设质点在 x =A 时的速度为零，求质点在x =A /4处的速度的大小．（答案：)/(6mA k ）2-10 飞机降落时的着地速度大小v =90 km/h ，方向与地面平行，飞机与地面间的摩擦系数μ =0.10，迎面空气阻力为C x v 2，升力为C y v 2(v 是飞机在跑道上的滑行速度，C x 和C y 为某两常量)．已知飞机的升阻比K =C y /C x =5，求飞机从着地到停止这段时间所滑行的距离．(设飞机刚着地时对地面无压力)（答案：221 m ）2-11 如图，绳CO 与竖直方向成30°角，O 为一定滑轮，物体A 与B 用跨过定滑轮的细绳相连，处于平衡状态．已知B 的质量为10 kg ，地面对B 的支持力为80 N ．若不考虑滑轮的大小求：(1) 物体A 的质量． (2) 物体B 与地面的摩擦力． (3) 绳CO 的拉力． (取g =10 m/s 2)（答案：4kg ；34.6 N ；T 2 = 69.3 N ）2-12 质量为m 的物体系于长度为R 的绳子的一个端点上，在竖直平面内绕绳子另一端点（固定）作圆周运动．设ｔ时刻物体瞬时速度的大小为v ，绳子与竖直向上的方向成θ角，如图所示．(1) 求ｔ时刻绳中的张力T 和物体的切向加速度a t ；(2) 说明在物体运动过程中a t 的大小和方向如何变化？（答案：θcos )/(2mg R mv -；θsin g ）2-13 公路的转弯处是一半径为 200 m 的圆形弧线，其内外坡度是按车速60km/h 设计的，此时轮胎不受路面左右方向的力．雪后公路上结冰，若汽车以40km/h 的速度行驶，问车胎与路面间的摩擦系数至少多大，才能保证汽车在转弯时不至滑出公路？（答案：0.0078）2-14 表面光滑的直圆锥体，顶角为2θ，底面固定在水平面上，如图所示．质量为m 的小球系在绳的一端，绳的另一端系在圆锥的顶点．绳长为l ，且不能伸长，质量不计.今使小球在圆锥面上以角速度ω 绕OH 轴匀速转动，求(1) 锥面对小球的支持力N 和细绳的张力T ； (2) 当ω增大到某一值ωc 时小球将离开锥面，这时ωc 及T又各是多少？ （答案：θωθ22sin cos l m mg +；θcos /l g ， θcos /mg ）2-15 如图所示，质量为m 的钢球A 沿着中心在O 、半径为R 的光滑半圆形槽下滑．当A 滑到图示的位置时，其速率为v ，钢球中心与O 的连线OA 和竖直方向成θ角，求这时钢球对槽的压力和钢球的切向加速度．（答案：)/v cos (2R g m +θ；θsin g ）2-16 质量为m 的小球，在水中受的浮力为常力F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力大小为f ＝k v （k 为常数）．证明小球在水中竖直沉降的速度v 与时间t 的关系为 ),e 1(/m kt kF mg ---=v 式中t 为从沉降开始计算的时间．。
【高考物理必刷题】牛顿运动定律(后附答案解析)
上的张力先增大后减小上的张力先增大后减小1D.的大小不变，而方向与角，物块也恰好做匀速直线运动，物块与桌面间的动摩擦因数为（）2由图可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的；（1）该小组同学根据图的数据判断出小车做匀变速运动，小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为，加速度大小为．（结果均保留位有效数字）（2）3实验步骤如下：如图（a）将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对4表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大的关系式为．，．（结果保留3位有效数字）56，放在静止于水平地面上的木板的两；木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为两滑块开始相向滑动，初速度大小均为．、相遇时，与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小为．求：开始运动时，两者之间的距离．1上的张力先增大后减小上的张力先增大后减小的合力大小方向不变，且与先增后减，始终变大．2D.；由，可知摩擦力为：，代入数据为：联立可得：，故C正确．故选C．相互作用共点力平衡多个力的动态平衡由图可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的；（1）该小组同学根据图的数据判断出小车做匀变速运动，小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为，加速度大小为．（结果均保留位有效数字）（2）34实验步骤如下：如图（a）将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对56开始运动时，两者之间的距离．考点时和板共速和板共速后得加速度：再经过，和板共速，（2）牛顿运动定律牛顿运动定律专题滑块问题。
牛顿运动定律试题精选及答案
牛顿运动定律试题精选及答案1.如图所示，在质量为m 0的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为m (m 0>m )的A 、B 两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A 、B 间的连线，A 将做简谐运动，当A 运动到最高点时，木箱对地面的压力为（A ）A .m 0gB .(m 0 - m )gC .(m 0 + m )gD .(m 0 + 2m )g2.如图所示，静止在光滑水平面上的物体A ，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是（D ）A .速度增大，加速度增大B .速度增大，加速度减小C .速度先增大后减小，加速度先增大后减小D .速度先增大后减小，加速度先减小后增大3.为了测得物块与斜面间的动摩擦因数，可以让一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光（即第一次闪光时物块恰好开始下滑）照片如图所示．已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置间的距离分别为AB =2.40cm ，BC =7.30cm ，CD =12.20cm ，DE =17.10cm ．若此斜面的倾角θ=370，则物块与斜面间的动摩擦因数为 ．（重力加速度g 取9.8m /s 2，sin 370=0.6，cos 370=0.8）答案：0.125 （提示：由逐差法求得物块下滑的加速度为a =4.9m /s 2，由牛顿第二定律知a =g sin 370–μg cos 370，解得μ=0.125）4.如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为f 1.若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为f 2。
则（D ）A .f 1不为零且方向向右，f 2不为零且方向向右B .f 1为零，f 2不为零且方向向左C .f 1为零，f 2不为零且方向向右D .f 1为零，f 2为零5.如图a 所示，水平面上质量相等的两木块A 、B 用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态.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，如图b 所示.研究从力F 刚作用在木块A的瞬间到木块B 刚离开地面的瞬间这个过程，并且选定这个过程中木块A 的起始位置为坐标原点，则下列图象中可以表示力F 和木块A 的位移x 之间关系的是（A ）6.如图所示，质量为m 的物体放在倾角为α的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向m B A mA B a A B b F O F O F O F O FA B C D运动，要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F 的大小是（C ）A .斜面体以某一加速度向右加速运动，F 小于mgB .斜面体以某一加速度向右加速运动，F 不小于mgC .斜面体以某一加速度向左加速运动，F 大于mgD .斜面体以某一加速度向左加速运动，F 不大于mg7.如图，质量都是m 的物体A 、B 用轻质弹簧相连，静置于水平地面上，此时弹簧压缩了Δl .如果再给A 一个竖直向下的力，使弹簧再压缩Δl ，形变始终在弹性限度内，稳定后，突然撤去竖直向下的力，在A 物体向上运动的过程中，下列说法中：①B 物体受到的弹簧的弹力大小等于mg 时，A 物体的速度最大；②B 物体受到的弹簧的弹力大小等于mg 时，A 物体的加速度最大；③A 物体受到的弹簧的弹力大小等于mg 时，A 物体的速度最大；④A 物体受到的弹簧的弹力大小等于mg 时，A 物体的加速度最大.其中正确的是（A ）A .只有①③正确B .只有①④正确C .只有②③正确D .只有②④正确8.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当筒壁开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（C ）A .游客处于超重状态B .游客处于失重状态C .游客受到的摩擦力等于重力D .筒壁对游客的支持力等于重力9.质量为m =20kg 的物体，在恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2.0s 内F 与运动方向相反，2.0～4.0s 内F 与运动方向相同，物体的速度—时间图象如图所示，已知g 取10m /s 2.求物体与水平面间的动摩擦因数.解:由图象可知:0～2.0s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a 1=5m /s 2，由牛顿第二定律得:mf F a +=1(4分)2～4s 内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a 2=1m /s 2，由牛顿第二定律得:mf F a -=2 又f =μmg由以上各式解得:μ=0.210.我国铁路上火车经过多次提速，火车的运行速度较大，而车轮与铁轨间的动摩擦因数又不大，所以飞驰的火车在发生险情紧急刹车后，到完全停下的制动距离是很大的.据实际测定，在某一直线路段，某列火车车速为86.4km /h 时，制动距离为960m .(设火车刹车时受到的阻力不变)(1)求紧急刹车时火车的加速度大小.(2)在同一路段，该列火车的行车速度提高到108km /h时，制动距离变为多少？解:(1)设列车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动，初速度为v 1=86.4km /h =24m /s ，末速度v =0，位移s =960m ，紧急刹车时加速度为a .由速度——位移公式得 -1212as v = -2代入数据得 a =-0.3m /s 2所以火车加速度大小为0.3m /s 2.(2)火车初速度 v 2=108km /h =30m /s-2222as v =代入数据得制动距离 s =1.5×103m11.为了测定小木板和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如下的实验.在小木板上固定一个弹簧测力计(质量不计)，弹簧测力计下端吊一个光滑小球，将木板连同小球一起放在斜面上，如图所示.用手固定住木板时，弹簧测力计的示数为F 1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F 2，测得斜面倾角为θ，由测得的数据可求出木板与斜面间的动摩擦因数是多少？解:用手固定住木板时，对小球有 F 1=mgsin θ木板沿斜面下滑时，对小球有 mgsin θ-F 2=ma木板与小球一起下滑有共同的加速度，对整体有(M +m )gsin θ-F f =(M +m )aF f =μ(M +m )gcos θ 联立①②③④式得：θμtan 12F F = 12.如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v 2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是（CD ）A .物体从右端滑到左端所须的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B .若v 2<v 1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动C .若v 2<v 1，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达左端D .若v 2<v 1，物体从右端滑上传送带又回到右端.在此过程中物体先做减速运动，再做加速运动13.四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，另有四个质量相同的小物体放在斜面顶端，由于小物体与斜面间的摩擦力不同，第一个物体匀加速下滑，第二个物体匀速下滑，第三个物体匀减速下滑，第四个物体静止在斜面上，如图所示，四个斜面均保持不动，下滑过程中斜面对地面压力依次为F 1、F 2、F 3、F 4，则它们的大小关系是（C ）A .F 1=F 2=F 3=F 4B .F 1>F 2>F 3>F 4C .F 1<F 2=F 4<F 3D .F 1=F 3<F 2<F 414.如图所示，一弹簧的下端固定在地面上，一质量为0.05kg 的木块 B 固定在弹簧的上端，一质量为0.05kg 的木块A 置于木块B 上，A 、B 两木块静止时，弹簧的压缩量为2cm ；再在木块A 上施一向下的力F ，当木块A 下移4cm 时，木块A 和B 静止，弹簧仍在弹性限度内，g 取10m/s 2.撤去力F 的瞬间，关于B 对A 的作用力的大小，下列说法正确的是（C ）A .2.5NB .0.5NC .1.5ND .1N15.举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图所示表示了其中的几个状态.在“发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零.从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s ，杠铃升高0.6m ，该杠铃的质量为150kg .求运动员发力时，对杠铃的作用力大小.(g 取10m ／s 2)解:设杠铃在题述过程中的最大速度为v m ，则有t v h m 21=，解得v m =1.5m /s 杠铃匀减速运动的时间为: s g v t m 15.0==' 杠铃匀加速运动的加速度为:2/3.2s m t t v a m ='-= 根据牛顿第二定律有:F - mg = ma解得F =1845N16.如图所示，质量为m 的小球用水平弹簧系住，并用倾角为300的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（C ）A .0B .大小为g ，方向竖直向下C .大小为g 332，方向垂直木板向下 D .大小为g 33，方向水平向右 17.如图所示,质量相同的木块M 、N 用轻弹簧连结并置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然伸长状态,木块M 、N 静止.现用水平恒力F 推木块M ，用a M 、a N 分别表示木块M 、N 瞬时加速度的大小,用v M 、v N 分别表示木块M 、N 瞬时速度,则弹簧第一次被压缩到最短的过程中（A ）A .M 、N 加速度相同时,速度v M >v NB .M 、N 加速度相同时,速度v M =v NC .M 、N 速度相同时,加速度a M >a ND .M 、N 速度相同时,加速度a M =a N18.将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下顶板安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动.当箱以a =2.0m /s 2的加速度做竖直向上的匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N ，下顶板的传感器显示的压力为10.0N ，g 取10m /s 2.(1)若上顶板的传感器的示数是下顶板的传感器示数的一半，试判断箱的运动情况；(2)要使上顶板传感器的示数为0，箱沿竖直方向的运动1发力 2下蹲支撑 3起立AB 300 F N M可能是怎样的？解:设金属块的质量为m ，根据牛顿第二定律有:mg +F 上-F 下=ma解得m =0.5kg(1)由于上挡板仍有压力，说明弹簧的长度没有变化，因此弹簧的弹力仍为10.0N ，，可见上顶板的压力为5N ，设此时加速度为a 1，根据牛顿第二定律有121ma F F mg =-+下下 解得 a 1=0，即此时箱静止或做匀速直线运动.(2)要使上挡板没有压力，弹簧的长度只能等于或小于目前的长度，即下顶板的压力只能等于或大于10.0N ，设此时金属块的加速度为a 2，应满足:ma 2≥10.0N-mg解得a 2≥10m /s 2，即只要箱的加速度向上、等于或大于10m /s 2(可以向上做加速运动，也可以向下做减速运动)，上顶板传感器的示数均为零.19.一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，如图所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为 μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为 μ2.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 满足的条件是什么？(以g 表示重力加速度)解:对盘在桌布上有 μ1mg = ma 1 ①在桌面上有μ2mg = ma 2 ②υ12 =2a 1s 1 ③ υ12 =2a 2s 2 ④ 盘没有从桌面上掉下的条件是s 2≤─12l - s 1 ⑤ 对桌布 s = ─ 12 at 2 ⑥ 对盘 s 1 = ─ 12a 1t 2 ⑦ 而 s = ─ 12l + s 1 ⑧ 由以上各式解得a ≥( μ1 + 2 μ2) μ1g / μ2 ⑨ 20.如图，一个盛水的容器底部有一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容 在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则 (D )A .容器自由下落时，小孔向下漏水B .将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C .将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D .将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水21.如图所示，质量为M 的木板上放着一个质量为m 的木块，木块与木板间的动摩擦因数为 μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为 μ2，F 为多大时，才能将木板从木块下抽出？（F >( μ1+ μ2)(M +m )g ）22.如图所示，A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ，m B =0.4kg ，盘C 质量m C =0.6kg ，现悬挂于天花板O 处，处于静止状态.当用火柴烧断的细线瞬间，木块A 的加速度a A = 0 ，木块B 对盘C 的压力N BC = （取g =10m/s 2）23.如图所示，在倾角为θB ，它们的质量分别为m A 、m B ，弹簧的劲度系数为k ，C 处于静止状态.现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d .重力加速度g .()AB A m g m m F a θsin +-=，()k g m m d B Aθsin += 24.一质量为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。
牛顿第一定律（附答案）
第一节牛顿第一定律同步练习（附答案）1．惯性有时要利用，有时要防止其危害。
下列事例中属于防止惯性带来危害的是( ) A．拍打衣服，把灰尘拍去B．将足球射人球门C．公路上的汽车限速行驶D．跳远时快速助跑2．如图所示，氢气球系着小石块在空中匀速上升，如果系着小石块的线突然断了，石块将会( )A．立即加速下降B．保持原来的速度匀速上升C．减速上升后再加速下降D．以原来的速度大小匀速下降3．一个物体在一对平衡力的作用下，沿光滑水平面做匀速直线运动，当这对平衡力突然消失，则物体将( )A.立即停止运动B. 仍做匀速直线运动C.速度减慢，最后停止D. 运动速度越来越快4．下列现象中，不能说明物体具有惯性的是( )A．离弦的箭继续飞行 B．手指压笔尖，手指觉得痛C．汽车突然启动时，人会后仰 D．用力拍打刚晒过的被子，灰尘落下5．小冬用绳子拴着一石块，使石块绕手做圆周运动，如果石块受到的力突然全部消失，石块将( ) A．立即停止运动 B．做匀速直线运动C．继续做圆周运动 D．速度越来越慢直到停止运动6．由图可知：驾驶员和前排乘客必须使用安全带！小刚用下面的四句话解释了安全带的作用：①撞向挡风玻璃造成伤害，系上安全带就可有效避免这种伤害．②当驾驶员驾车高速行驶时，发现前面出现情况紧急刹车．③驾驶员由于具有惯性，仍然保持向前运动的状态．④汽车滑行很小一段距离，立即停下来．这四句话的正确排列顺序是（）A．②④①③B．②④③①C．②③④①D．②③①④7．2011年7月23日，在温州发生特大铁路交通事故。
如图所示是严重变形的火车车厢，行驶的火车刹车后，不能立即停止运动，这是因为()A．力是维持物体运动的原因B．火车受到重力C．火车没有受到摩擦力D．火车具有惯性8．如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起作匀速直线运动．当车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计).A．一定相碰 B．一定不相碰C．若m1＜m2，则肯定相碰 D．无法确定是否相碰9．关于惯性的理解和现象解释，以下说法正确的是A．高速飞行的子弹具有惯性，穿入木头静止后惯性消失B．汽车驾驶员和前排乘客系安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性C．行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是因为乘客受到惯性的作用D．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性10．关于物体的惯性，下列说法正确的是A、惯性是物体的一种属性；B、物体只有静止时才有惯性；C、物体只有受力作用时才具有惯性；D、物体只有运动时才具有惯性。
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顿定律习题解答解：原来A 和B 均作匀速运动，各自所受和外力都是零，加速度亦为零；在 突然撤去外力的瞬间，B 的受力状态无显著改变，加速度仍为零；而 A 则由于力 的撤消而失衡，其受到的与速度相反的力占了优势， 因而加速度小于零。
该选择答案(D) 0所以应当选择答案(B) 0习题2 — 3图习题2—3质量相等的两物体 水平面C 上，如图所示。
弹簧的质量与物体 A B 的质量相比，可以忽略不计。
如果把支持面C 迅速移走，则在移开的一瞬间，A 的加速度大小为a A = ______________________________________________________________ ，B 的加速度大小为a B = ___________________ 0解：此题与习题2—1类似，在把C 移走之前，A B 均处于力学平衡状态， 它们各自所受的力均为零，加速度亦为零；把 C 迅速移开的一瞬间，A 的受力状 态无明显改变，加速度仍然习题2— 1质量分别为m 和m 的两滑块A 和B 通过一个轻弹簧水平连接后置于 水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数为，系统在水平拉力作用下匀速运动，如图所示。
如 突然撤去外力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度 a A 和a B 分别为：［ ］ (A) a A =0，a B =00 (B) a A >0，a B v0。
(C) a A <0,77 --- ■FX 习题2—1图a B >0o (D) a A <0，a B =0o所以应习题2—2如图所示，用一斜向上的力F (与水平成30°角)，将一重为 块压靠在竖直壁面上，如果不论用怎样大的力， 木块与壁面间的静摩擦系数的大小为：［ 灯 0(C)(A) 1/2 0 (B)解：不论用怎样大的力,都能不使木块向上滑动, :243 0 (D)都不能使木块向上滑动，应有如下关系成立F COS30 F sin 30 sin 30cos30tg 30 -173G 的木则说明A 和B,分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑的F是零；而B由于C的对它的支持力的消失，只受到自身重力和弹簧对它向下的弹性力，谷易知道此两力之和为 2mg ，因此，B 的加速度为2go习题2-4 一水平放置的飞轮可绕通过中心的竖直轴转动，飞轮辐条上装有一 个小滑块，它可在辐条上无摩擦地滑动。
一轻弹簧的一端固定在飞轮转轴上， 一端与滑块连结。
当飞轮以角速度 旋转时，时，f=f 0,求与f 的函数关系。
解：设弹簧原长为l 0,则有①、②联立得这就是与f 的函数关系。
f 2/f 0 (f 1)/(f 0 1) 习题2—5质量^=的均匀绳，长L=，两端分别连接重物A 和B ，m=，m=， B 端施以大小为F=180N 的竖直拉力，使绳和物体向上运动， 今在求距离绳下端为 x处绳中的张力T(x)。
解；重物A 和B 及绳向上运动的加速度为 a F (mA mB m )g 180 15.0 10 2.0m/s 2m A m B m 15.0 在距离绳下端为x 处将下半段隔离出来，依牛顿第二定律有 T (fm m A )g ({m m A )a 代入已知数据即可得到 T(x) 96 24x( N) [注意：在本题的计算中我们取 g=10m/s 2] 习题2— 6 一名宇航员将去月球。
他带有弹簧秤和 一个质量为的物体Ao 到达月球上某处时，他拾起一 块石头B,挂在弹簧秤上，其读数与地面上挂A 时相 同。
然后，他把A 和B 分别挂在跨过轻滑轮的轻绳 的两端，如图所示。
若月球表面的重力加速度为 s 2， 问石块B 将如何运动？ 解：设地球上和月球上的重力加速度分别为 g 和g 习题2—5图,物体A 的质量和月石B弹簧的长度为原来的 f 倍,另 已知kl 0(f 1) mfl 0kl 0(f 01) mf o l 。
的质量分别为m 和m ，依题意我们有kx mg kx m g因此有 m Amg9.8 1.05.87 kg1.67由题给图示可有 mg T解得 代入已知数据可得 所以，月石B 将以s 2的加速度下降。
mgma1.18m/s 2习题2 — 7直升飞机的螺旋桨由两个对称的叶片组成，每一叶片的质量 m=136kg ，长1=，求：当它的转速n=320r? min 「1时，两个叶片根部的张力。
（设 叶片是宽度一定、厚度均匀的薄片） 解：依题意，可设叶片沿长度方向单位长度的质量为 m 便 37.16kg/m l 3.66 在距叶片根部（0点）r 处取长为dr 的小段，其质量为dm dr 该小段可视为质点，其作圆周运动所需的向心力（张力） 由叶片根部通过下半段提供， dT dm r 2dr 2r (2 n)dr IJ I E整个叶片所需的向心力为 O题解2 — 7图dT(2 n)2lrdr1l24 n 23.662 4 3.142營237.1652.79 10 (N) 所以，叶片根部所受的张力大小与此力相等而方向相反。
习题2—8质量为的物体，由地面以初速 s 竖直向上发射， 力为F r =kv ，且k=（m ・s -1）。
求：（1）物体发射到最大高度所需的时间; 大高度为多少？物体受到的空气阻 （2）最解：(1)取竖直向上为OX 轴正方向, 竖直方向上的牛顿方程分离变量并积分得所以，物体发射到最大高度所需的时间为(2) 由①可得分离变量并积分［此题(2)中的积分需查积分表］习题2—9质量为m 的摩托车，在恒定的牵引力 力与其速率的平方成正比，它能达到的最大速率是 所需的时间及所走过的路程。
解：(1)因为摩托车达到最大速率时应满足其动力和阻力相平衡，即2F f F kv m 0k F/v mF kv 2m-dvdt地面取为坐标原点。
依题意可得物体mg kvdtdvV0g 紬dtln(g ^v)0 V omin kk 一V 0 mg450 --- ln 0.03 0.03 60.0 45.0 9.86.11svdv dx(g m V)X mdxvdvg .2—V g gln —V k mmm kv 0 ,,kv,2 g —0ln 1——k mgmg45 29.8 0.03 600.0345 9.8 183mV o0.03 60 45 9.8F 的作用下工作，它所受的阻V m 。
试计算从静止加速到V m /2可以得到V o2gIk mVxm把式①代入上式并整理得(2)由②可得分离变量并积分式中 a=F/ m b=k/n 。
经整理最后可得2 ,mvm . 4 - ln - 2F 32c …mV m0.144 ----F［在(1)的计算中需查积分公式表］ 习题2—10质量为m 的雨滴下落时，因受空气阻力，在落地前已是匀速运动， 其速率为s 。
设空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比， 问：当雨滴速率为s 时, 其加速度多大？分析：当空气阻力不能忽略时，物体在空气中下落经历一定的时间以后， 将 匀速下落，这个匀速下落的速度称为“收尾速度” V T 。
显然物体达到收尾速度后， 其所受合外力为零。
解：由题设，空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比， 可知雨滴达收尾速度 时应有由此解得2V T又因为在雨滴下落的任一时刻都有分离变量并积分 v m2dvF__k7tdtm可以得到 Vm /2___ In 2祥F kv 2vdvm ---dxxdxvm /2 vdv1 2b v m'2d(a 0bv 2)a bv 2 2b ln(abv 2)v ^2 0F 合 mg f vmg kv ； 0所以 代入已知数据可得 mg kv a 9.8 1ma2V gpV Tg(12食)V T240 5.03.53m/s 2习题2-11质量为m 的小球，在水中受的浮力为常力 F ,当它从静止开始沉降 时，受到水的粘滞阻力为f =— kv(k 为常数)。
证明小球在水中竖直沉降时的速 度V 与时间t 的关系为 mgF “ kt/m 、 V (1 e )k 解：根据小球受力情况，依牛顿第二定律有 dv m一 dt mg kv分离变量并积分 vdv 0mg F kv 小球最后可 T mg题解2 — 11证毕。
习题2—12 水平面上，如图所示。
质量为 m 的小球系在绳的 一端，绳的另一端系在圆锥的顶点。
绳长为 I , 且不能伸长，绳质量不计，圆锥面是光滑的。
今 使小球在圆锥面上以角速度 绕0H 轴匀速转动， 求：(1)圆锥面对小球的支持力N 和细绳中的张 力T ； (2)当增大到某一值0时小球将离开锥 面，这时0及T 又各是多少？ 解：(1)如图所示，对小球列分量式牛顿方程 竖直方向： 顶角为2的直圆锥体，底面固定在 习题2 —12图法向:T cos N sin mg T sin N cos ml sin习题2—13在倾角为的圆锥体的侧面放一质量为m的物体，圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动，轴与物体间的距离为R如图所示。
为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？并简单讨论所得到的结果。
解：物体受到三个力的作用：锥面对物体的静摩擦力f，其方向沿锥面母线向上；锥面对物体的支持力N,方向垂直于锥面；物体自身的重力mg方向竖直向下。
依牛顿第二定律有该矢量式方程可正交解为两个标量方程沿法线方向： f cos N sin mR 2①沿竖直方向： f sin N cos mg ②另外 f N ③联立①、②可解得f mgsi n N mg cos2 mR cos mR 2 sin①、②联立得N mg sin m 2l sin cos解得T mg cos m 2l sin2(2)离开锥面N=0,由①、②得T cosTsinmgml 0 sin0 J g/(i cos)，T_mg cosmg maNmg I题解2 —13图由③可得f g sin R 2 cos N gcos R 2 sin。