牛顿运动定律测试题
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。
力学中的牛顿定律测试题
力学中的牛顿定律测试题牛顿定律测试题一、选择题1. 牛顿第一定律也被称为:A. 万有引力定律B. 质点运动定律C. 作用-反作用定律D. 力的平衡定律2. 下列哪个不是牛顿第二定律的表达方式?A. F = maB. F = dp/dtC. F = m(dv/dt)D. F = mg3. 牛顿第三定律指出:A. 力等于物体的质量乘以加速度B. 物体的加速度与作用力成反比C. 任何两个物体之间都存在相互作用力,且大小相等方向相反D. 物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度4. 一个质量为2kg的物体受到一个5N的水平力作用,求物体的加速度是多少?A. 2.5 m/s²B. 1.67 m/s²C. 3.33 m/s²D. 2.0 m/s²5. 一个物体质量为20kg,受到一个45°斜向上的力30N作用,求物体在水平方向上的加速度是多少?A. 1.5 m/s²B. 1.0 m/s²C. 0.87 m/s²D. 0.5 m/s²二、填空题1. 由一个物体自由下落引起的加速度叫做重力加速度,通常用符号________表示。
2. 当一个物体受到的合力为零时,物体处于_____________状态。
3. 牛顿第二定律公式中的F表示_____________。
4. 单位质量物体受到的重力加速度叫做______________。
三、简答题1. 简述牛顿第一定律的内容以及它在物体运动中的应用。
2. 什么是惯性?举个例子说明。
3. 对于一个均匀匀速直线运动的物体,它的加速度是多少?4. 牛顿第三定律是什么?请举个例子来解释。
答案:一、选择题1. B2. B3. C4. B5. C二、填空题1. g2. 力的平衡3. 力4. 重力加速度三、简答题1. 牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明当一个物体处于静止状态或作匀速直线运动时,如果外力合力为零,则物体将保持原来的状态。
牛顿智力测试题及答案(3篇)
第1篇一、选择题1. 牛顿第一定律的表述是:A. 物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态B. 物体在受到外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态C. 物体在受到外力作用时,其速度将随时间均匀变化D. 物体在不受外力作用时,其速度将随时间均匀变化答案:A2. 牛顿第二定律的数学表达式为:A. F = maB. F = kxC. F = mgD. F = mv^2答案:A3. 牛顿第三定律的表述是:A. 对于每一个作用力,都有一个大小相等、方向相反的反作用力B. 对于每一个作用力,都有一个大小相等、方向相同的作用力C. 对于每一个作用力,都有一个大小不等、方向相反的反作用力D. 对于每一个作用力,都有一个大小不等、方向相同的作用力答案:A4. 牛顿提出的万有引力定律的数学表达式为:A. F = G m1 m2 / r^2B. F = G m1 m2 / rC. F = G m1 m2 rD. F = G m1 m2 r^2答案:A5. 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的三大定律,对科学发展产生了深远的影响。
以下哪个定律不是牛顿提出的?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 热力学第一定律答案:D二、填空题1. 牛顿在______年发表了《自然哲学的数学原理》。
答案:16872. 牛顿在______年发现了万有引力定律。
答案:16853. 牛顿在______年发明了反射式望远镜。
答案:16684. 牛顿在______年发现了牛顿环。
答案:16655. 牛顿在______年提出了光的粒子说。
答案:1704三、简答题1. 简述牛顿第一定律的内容。
答案:牛顿第一定律,又称惯性定律,指出物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 简述牛顿第二定律的内容。
答案:牛顿第二定律,又称运动定律,指出物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比,合外力的方向与加速度的方向相同。
牛顿运动定律测试卷(附答案)
牛顿运动定律测试卷总分150分一:选择题【在每小题给出的四个选项中.只有一个选项正确。
4分×15=60分】1.下列说法正确的是:(D)A.在17世纪之前,普遍认为力是维持物体运动所不可缺少的,第一个根据实验指出这种认识是错误的科学家是牛顿;B.惯性是物体保持原来运动状态的力;C.一个日本旅游者,想来中国,他设想将自己悬挂在空中的大气球上,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国;D.由于地球的自转是由西向东,如果让同一跳远运动员用同样的方式从西向东跳和从东向西跳,测出的成绩是一样的。
2. 如图所示,在平直的轨道上,匀速向右行驶的封闭的车厢AB中,悬挂着一个带有滴管的盛油容器,容器正下方地板上有一点O.当滴管按相等时间间隔依次滴下三滴油时(设这三滴油都能落在车厢地板上),下列说法中正确的是:( D )A.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O远;B.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O近;C. 这三滴油依次落在OA之间同一位置上;D. 这三滴油依次落在O点上。
3.物体的位移随时间变化的函数关系是s=4t+2t2(m),则它运动的加速度是(A.0m/s2 ,B. 2m/s2 ,C. 4m/s2 ,D. 8m/s2 .4.根据牛顿运动定律可知,以下说法正确的是( D )A.我们骑自行车带人时,如车速过快会导致惯性大,不易刹车B.沿滑梯下滑的幼儿,是因为受到了下滑力作用的缘故C.以卵击石是鸡蛋破碎,说明它们之间的相互作用力不等D.牛顿运动定律只能解决宏观物体的低速的问题5.我国自行研制的“神舟五号”载人飞船在太空遨游,宇航员杨利伟在绕地球做匀速圆周运动时的受力情况是( D )A.受到地区引力和重力的作用; B.受到地球引力和向心力的作用;C.物体不受任何力作用; D.只受到地球引力作用。
6.下列说法正确的是( D )A.某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车作匀速直线运动。
牛顿运动定律习题集(含答案)
物理训练题 之 牛顿运动定律一、选择题1. 关于惯性,以下说法正确的是: ( )A 、在宇宙飞船内,由于物体失重,所以物体的惯性消失B 、在月球上物体的惯性只是它在地球上的1/6C 、质量相同的物体,速度较大的惯性一定大D 、质量是物体惯性的量度,惯性与速度及物体的受力情况无关2. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。
以下实验中属于理想实验的是: ( ) A 、验证平行四边形定则 B 、伽利略的斜面实验C 、用打点计时器测物体的加速度D 、利用自由落体运动测定反应时间3. 关于作用力和反作用力,以下说法正确的是: ( ) A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力 B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大 C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力4. 在光滑水平面上,一个质量为m 的物体,受到的水平拉力为F 。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,物体的位移为s ,速度为v ,则: ( ) A 、由公式α=可知,加速度a 由速度的变化量和时间决定B 、由公式a 由物体受到的合力和物体的质量决定C 、由公式αa 由物体的速度和位移s 决定D 、由公式αa 由物体的位移s 和时间决定5.力F 1a 1=3m/s 2,力F 2作用在该物体上产生的加速度a 2=4m/s 2,则F 1和F 2( ) A 、 7m/s 2B 、 5m/s 2C 、 1m/s 2D 、 8m/s26.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N ,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是: ( ) A 、电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s 2 7.下国际单位制中的单位,属于基本单位的是:( ) A 、力的单位:N B 、 质量的单位:kg C 、 长度的单位:m D 、时间的单位:s8. 关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是: ( ) A 、物体所受外力为零,物体一定处于静止状态 B 、只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化 aD、物体所受的合力不变且不为零,物体的运动状态一定变化9.以下说法中正确的是: ( )A、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B、静止的物体一定不受外力的作用C、在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是由于没有外力维持木块的运动D、物体运动状态发生变化时,物体必须受到外力作用10.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是:A、悬浮在空中不动B、速度逐渐减小C、保持一定速度向下匀速直线运动D、无法判断11.人从行驶的汽车上跳下来容易: ( )A 、向汽车行驶的方向跌倒 B、向汽车行驶的反方向跌倒C、从向车右侧方向跌倒D、向车左侧方向跌倒12.下面说法中正确的是: ( )A、只有运动的物体才能表现出它的惯性;B、只有静止的物体才能表现出它的惯性C、物体的运动状态发生变化时,它不具有惯性D、不论物体处于什么状态,它都具有惯性13.下列事例中,利用了物体的惯性的是:( )A、跳远运动员在起跳前的助跑运动B、跳伞运动员在落地前打开降落伞C、自行车轮胎有凹凸不平的花纹D、铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转14.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为: ( )A、人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动;B、人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动;C、人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离很小,不明显而已;D、人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度。
(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小;
(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地面h=30m的高空所需的最短时间.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)根据题意可得
(2)由牛顿第二定律 得
(3)竖直向上加速阶段 ,
匀速阶段
故
10.如图所示,航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m.一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始,在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下,飞机做匀加速直线运动,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N.飞机可视为质点,取g=10m/s2.求:
解得:
(2)滑块从K至B的过程,由动能定理可知:
根据功能关系有:
解得:
3.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在 时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动 图象如图所示 已知小物块与长木板的质量均为 ,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s后小物块与长木板相对静止 ,求:
求:(1)求电梯加速阶段的加速度及加速运动的时间;
(2)若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等,求电梯到达观光平台上行的高度;
【答案】(1) 20s (2)540m
【解析】
【分析】
(1)在加速阶段,根据牛顿第二定律和运动学公式即可求解;
(2)电梯先做加速,后做匀速,在做减速,根据运动学公式或速度与时间关系图像即可求得;
(1)飞机在水平跑道运动的加速度大小;
(2)若航空母舰静止不动,飞机加速到跑道末端时速度大小;
(3)若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动,飞机从始端启动到跑道末端离开.这段时间内航空母舰对地位移大小.
物理牛顿运动定律题20套(带答案)
物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型,如图所示。
水平面左端A 处有一固定挡板,连接一轻弹簧,右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。
传送带BC 间距0.8L m =,以01/v m s =顺时针运转。
两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =,半径O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。
用力将一个质量为1m kg =的小滑块(可视为质点)向左压弹簧至位置K ,撤去外力由静止释放滑块,最终使滑块恰好能从C 点抛出(即滑块在C 点所受弹力恰为零)。
已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=,释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ,重力加速度g 取210/m s ,cos370.8=o ,sin 370.6=o ,不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。
求:(1)滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 (2)滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】(1)1s (2)0.68J 【解析】 【详解】解:(1)滑块恰能从C 点抛出,在C 点处所受弹力为零,可得:2v mgcos θm r=解得: v 0.8m /s =对滑块在传送带上的分析可知:mgsin θμmgcos θ=故滑块在传送带上做匀速直线运动,故滑块到达B 时的速度为:v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间:L t v= 解得:t 1s =(2)滑块从K 至B 的过程,由动能定理可知:2f 1W W mv 2-=弹 根据功能关系有: p W E =弹 解得:f W 0.68J =2.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (255/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/5v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .3.滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢?其原因是白雪内有很多小孔,小孔内充满空气.当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°的坡顶A 由静止开始自由下滑,滑至坡底B (B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C 处,如图所示.不计空气阻力,坡长为l =26 m ,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间; (2)滑雪者到达B 处的速度;(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离. 【答案】1s 99.2m【解析】 【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度,再由运动学知识可求解速度、位移和时间. 【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度:a 1==4m/s 2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t==1s (2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x 1=a 1t 2=2m 动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a 2==5m/s 2 由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度:v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3,则由动能定理有:;解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4,则由动能定理有:;解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m4.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点.(1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(0sin 370.6,cos370.8==)【答案】(1)2;amg F ma mg v k=+=(2)343C mg m g a ≥- 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时,设弹簧的伸长量为x ,物块A 的速度大小为v ,对物块B 受力分析有mg kx = ,得:mgx k =. 根据22v ax =解得:22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg , 解得F=ma+mg ;(2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:1cos C F T m a θ-=,其中1T kx mg =≤;竖直方向:sin C F m g θ≤; 联立解得 343C mgm g a≥-5.某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)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。
牛顿运动定律测试题 附带答案
甲乙牛顿运动定律测试题姓名 分数一、选择题(本题共计10小题,每小题4分,共计40分,其中1-7为单选,8-10为多选)1、如图所示,与轻绳相连的物体A 和B 跨过定滑轮,质量B A m <m ,A 由静止释放,不计绳与滑轮间的摩擦,则在A 向上运动的过程中,轻绳的拉力( B )A .g T A m =B .g T A m >C .g T B m =D .g T B m >2、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N 、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N 。
当小车作匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N ,这时小车运动的加速度大小是( B ) A .2m/s2 B .4m/s2C .6m/s2D .8m/s23、如图所示,车沿水平地面做直线运动,车箱内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向夹角为θ。
放在车箱底板上的物体,A 相对车箱静止。
A 的质量为m ,A 受的摩擦力大小和方向是 ( B ) A.sin mg θ,向右 B.tan mg θ,向右C.cos mg θ,向右D.tan mg θ,向左4、如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动,则F 的大小为( A ) A .4mgμ B.mg 3μC .2mg μD .mg μ5、如图所示,光滑水平面上,A 、B 两物体用轻弹簧连接在一起,A 、B 的质量分别为1m 、2m ,在拉力F 作用下,A 、B 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬间A 和B 的加速度大小为1a 和2a ,则( D ) A. 0a 1=,0a 2=B. a =1a ,a m m m 2122a +=C. a m m m 2111a +=,a m m m 2122a +=D. a =1a ,122m a a m =6、竖直起飞的火箭在推动力F 的作用下产生10m/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10m/s2) ( C ) A .20m/s2 B .25m/s2 C .30m/s2 D .40m/s27、如图所示,水平放置的传送带以速度v=2m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A 端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A 端与B 端相距4 m ,则物体由A 运动到B 的时间和物体到达B 端时的速度是:( A )A .2.5 s ,2m/sB .1s ,2m/sC .2.5s ,4m/sD .1s ,4/s8、如图所示,四块质量均为m 的木块A 、B 、C 、D 被两块相同的竖直木板静止夹住。
(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇含解析
(物理)物理牛顿运动定律练习题20篇含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,倾角θ的足够长的斜面上,放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ,滑块A 的下表面光滑,滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=.由静止同时释放A 和B ,此后若A 、B 发生碰撞,碰撞时间极短且为弹性碰撞.已知重力加速度为g ,求:(1)A 与B 开始释放时,A 、B 的加速度A a 和B a ; (2)A 与B 第一次相碰后,B 的速率B v ;(3)从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t . 【答案】(1)sin A a g θ=;0B a =(202sin gL θ3)023sin L g θ【解析】 【详解】解:(1)对B 分析:sin cos B mg mg ma θμθ-=0B a =,B 仍处于静止状态对A 分析,底面光滑,则有:mg sin A ma θ= 解得:sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度,则有:202A A v a L =解得:02sin A v gL θ=所用时间由:1v A at =,解得:012sin L g t θ=对AB ,由动量守恒定律得:1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得:2221111222A B mv mv mv =+ 解得:100,2sin B v v gL θ==(3)碰后,A 做初速度为0的匀加速运动,B 做速度为2v 的匀速直线运动,设再经时间2t 发生第二次碰撞,则有:2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰:A B x x = 解得:0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间:12t t t =+ 解得:023sin L t g θ=2.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v 0=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/s 2.求:(1)包裹A 与传送带间的动摩擦因数; (2)两包裹碰撞过程中损失的机械能; (3)包裹A 是否会到达分拣通道口.【答案】(1)μ1=0.5(2)△E =0.96J (3)包裹A 不会到达分拣通道口 【解析】 【详解】(1)假设包裹A 经过t 1时间速度达到v 0,由运动学知识有01012v t v t t L +-=() 包裹A 在传送带上加速度的大小为a 1,v 0=a 1t 1包裹A 的质量为m A ,与传输带间的动摩檫因数为μ1,由牛顿运动定律有:μ1m A g =m A a 1 解得:μ1=0.5(2)包裹A 离开传送带时速度为v 0,设第一次碰后包裹A 与包裹B 速度分别为v A 和v B , 由动量守恒定律有:m A v 0=m A v A +m B v B包裹B 在水平面上滑行过程,由动能定理有:-μ2m B gx =0-12m B v B 2 解得v A =-0.4m/s ,负号表示方向向左,大小为0.4m/s 两包裹碰撞时损失的机械能:△E =12m A v 02 -12m A v A 2-12m B v B 2 解得:△E =0.96J(3)第一次碰后包裹A 返回传送带,在传送带作用下向左运动x A 后速度减为零,由动能定理可知-μ1m A gx A=0-12m A v A2解得x A=0.016m<L,包裹A在传送带上会再次向右运动.设包裹A再次离开传送带的速度为v A′μ1m A gx A=12m A v A′2解得:v A′ =0.4m/s设包裹A再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为x A-μ2m A gx A′=0-12m A v A2解得x A′=0.08mx A′=<0.32m包裹A静止时与分拣通道口的距离为0.24m,不会到达分拣通道口.3.如图为高山滑雪赛道,赛道分为斜面与水平面两部分,其中斜面部分倾角为37°,斜面与水平面间可视为光滑连接。
牛顿运动定律全章测试题
牛顿运动定律全章测试题高一物理牛顿运动定律综合测试题1一.选择题1.一辆汽车在路面情况相同的公路上直线行驶。
下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()【多选】A.车速越大,它的惯性越大。
B.质量越大,它的惯性越大。
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长。
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,因此惯性越大。
2.一个质量为m的人站在电梯中,电梯减速下降,加速度大小为1g(g为重力加速度)。
人对电梯底部的压力大小为()A。
mg/4B。
2mg/3C。
mgD。
3mg/43.一个轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm。
再将重物向下拉1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度是()A。
2.5m/s²B。
7.5m/s²C。
10m/s²D。
12.5m/s²4.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F、方向如图所示的力F去推它,使它以加速度a右运动。
若保持力的方向不变而增大力的大小,则()A。
a变大B。
a不变C。
a变小D。
因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势5.如图所示,两物体A和B,质量分别为m1和m2,相互接触放在水平面上。
对物体A施以水平的推力F,则物体A 对物体B的作用力等于()A。
m2F/(m1+m2)B。
FXXX/(m1+m2)D。
m1m2F/(m1+m2)6.在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是()【多选】A.升降机以0.8g的加速度加速上升B.升降机以0.2g的加速度加速下降C.升降机以0.2g的加速度减速上升D.升降机以0.8g的加速度减速下降7.竖直向上射出的子弹,到达最高点后又竖直落下。
如果子弹所受的空气阻力与子弹的速率大小成正比,则()【多选】A.子弹刚射出时的加速度值最大B.子弹在最高点时的加速度值最大C.子弹落地时的加速度值最小D.子弹在最高点时的加速度值最小8.如图,物体A、B相对静止,共同沿斜面匀速下滑,正确的是()【多选】XXX与B间没有摩擦力B.B受到斜面的滑动摩擦力为mBgsinθC.斜面受到B的滑动摩擦力,方向沿斜面向下D.B与斜面的滑动摩擦因素μ=tanθ29.在水平地面上放置一个质量为M的箱子,箱子内有一根固定的竖直杆,杆上套着一个质量为m的环。
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)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。
重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。
【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。
牛顿定律练习题
牛顿定律练习题一、选择题1. 根据牛顿第一定律,如果一个物体不受外力作用,那么它的运动状态将:A. 静止B. 匀速直线运动C. 变速直线运动D. 无法确定2. 牛顿第二定律的公式是:A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/v3. 牛顿第三定律表述的是:A. 力是物体运动的原因B. 作用力和反作用力大小相等,方向相反C. 力可以改变物体的运动状态D. 力是相互的4. 当一个物体在水平面上受到一个恒定的力时,它的加速度:A. 保持不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大后减小5. 如果一个物体的加速度为零,那么它所受的合力:A. 一定为零B. 可能不为零C. 一定为正D. 一定为负二、填空题6. 牛顿第一定律也被称为______定律。
7. 牛顿第二定律中,力的单位是______,加速度的单位是______。
8. 一个物体的质量为5kg,受到的力为20N,根据牛顿第二定律,它的加速度是______。
9. 当一个物体受到多个力的作用时,合力的大小等于这些力的______。
10. 牛顿第三定律表明,两个相互作用的物体之间的作用力和反作用力______。
三、简答题11. 解释牛顿第一定律的含义,并给出一个生活中的例子。
12. 描述牛顿第二定律的物理意义,并解释为什么加速度与力成正比,与质量成反比。
13. 根据牛顿第三定律,解释为什么在冰面上推一个静止的物体时,物体会移动。
四、计算题14. 一个质量为2kg的物体,在水平面上受到一个10N的力,求物体的加速度。
15. 如果上述物体在加速过程中,速度从0增加到5m/s,需要多长时间?16. 一个质量为10kg的物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落1秒后的加速度和速度。
17. 一个物体在斜面上以恒定加速度下滑,斜面与水平面的夹角为30度,物体的质量为5kg,求物体受到的摩擦力大小。
五、实验设计题18. 设计一个实验来验证牛顿第二定律,说明实验的步骤、所需材料和预期结果。
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。
2024高考物理牛顿运动定理综合练习题及答案
2024高考物理牛顿运动定理综合练习题及答案一、选择题1. 牛顿第一定律适用的是()A. 运动状态改变B. 速度改变C. 方向改变D. 惯性运动2. 牛顿第二定律的数学表达式是()A. F = maB. W = mgC. P = mvD. F = mv3. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与()成正比,与质量成反比。
A. 力B. 速度C. 位移D. 能量4. 一个质量为2 kg的物体受到的力是10 N,则它的加速度为()A. 2 m/s^2B. 5 m/s^2C. 10 m/s^2D. 20 m/s^25. 一个质量为5 kg的物体受到的力是20 N,则它的加速度为()A. 2 m/s^2B. 4 m/s^2C. 5 m/s^2D. 10 m/s^2二、填空题1. 牛顿第三定律指出,任何两个相互作用的物体之间都有相等大小、方向相反的()。
2. 抛体运动是一种()的运动。
3. 一个物体沿着直线运动,它的速度大小不变,但方向改变,这是一种()运动。
4. 力是引起物体发生()运动或改变运动状态的原因。
5. 物体的质量是物体所具有的性质,不随()而改变。
三、计算题1. 一个质量为3 kg的物体受到的力是12 N,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 12 N / 3 kg = 4 m/s^22. 一个质量为5 kg的物体受到的力是20 N,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 20 N / 5 kg = 4 m/s^23. 一个物体质量为10 kg,在受到100 N的力作用下,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 100 N / 10 kg = 10 m/s^24. 一个物体在10 N的力下产生2 m/s^2的加速度,求物体的质量。
答: 质量 m = F / a = 10 N / 2 m/s^2 = 5 kg5. 一个物体在15 N的力下产生3 m/s^2的加速度,求物体的质量。
高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)及解析.docx
高中物理牛顿运动定律题20 套( 带答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为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/s2.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】① 0.07m ②35m/s 214N【解析】【详解】①物体 C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为x0.对物体 C,有: mg kx0解得: x0=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:Mg k( A x0)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.x0 )mg ma对物体,有: k ( AC解得: a=35m/s 2对物体 B,有:F Mg k( A x0 )解得: F=14N所以物体 B 对地面的压力大小为14N2.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。
如图所示,水平传送带匀速运行速度为v=2m/s ,传送带两端AB 间距离为 s0=10m,传送带与行李箱间的动摩擦因数μ=0.2,当质量为 m=5kg 的行李箱无初速度地放上传送带 A 端后,传送到 B 端,重力加速度 g 取 10m/ 2;求:(1)行李箱开始运动时的加速度大小a;(2)行李箱从 A 端传送到 B 端所用时间t ;(3)整个过程行李对传送带的摩擦力做功W。
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牛顿运动定律习题
一、单项选择题
1. 关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 ( )
A .物体运动的速率不变,其运动状态就不变
B .物体运动的加速度不变,其运动状态就不变
C .物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止
D .物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变
2.下列说法正确的是 ( )
A 、物体所受合外力减小,速度可能增大
B 、只要有力作用在物体上,加速度就不为零
C 、物体所受合外力的大小不变,其加速度也一定不变
D 、一个物体不论处于什么运动状态,合外力相同,加速度就相同
3.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是
( )
A .车速越大,它的惯性越大
B .质量越大,它的惯性越大
C .车速越大,刹车后滑行的路程越长
D .车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
4.如图所示,一个劈形物体M ,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m 。
劈形物体从静止开始释放,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 .无规则曲线
D .抛物线
5.一个物体受到的重力10N ,将该物体竖直上抛,运动中受到的空气阻力大小恒为2N ,则上升、下降过程中的加速度大小之比是 ( )
A. 1:1
B. 3:2
C. 2:3
D. 4:1
6.如图2所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量m 的小球,小球上下振动时框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速大小为 ( )
A .g
B .m g m M /)(-
C .m Mg /
D .m g m M /)(+
二、多项选择题
7.一个物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其余几个力不变,而将其中一个力F 逐渐减小到零,然后又逐渐增大到F (方向不变),在这个过程中,物体的 ( )
A.加速度始终增大
B.加速度先增大,后减小
C.速度先增大,后减小
D.速度始终增大直到一定值
8.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m 的游戏者身系一根长为L 、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L 时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.速度先减小后增大
B.加速度先减小后增大
C.速度先增大后减小
D.加速度先增大后减小
图 2 m M θ
11.如图1,物体m原来以加速度a沿斜面匀加速下滑,现在物体上施加一竖直向下的恒力F,则下列说法中正确的是 ( )
A.物体m受到的摩擦力增大
B.物体m受到的摩擦力不变
D.物体m下滑的加速度不变 C.物体m下滑的加速度增大
三、填空题
图1
13. 如图所示,重 10N 的物体以速度 v开始在水平粗糙桌面上向左运动,物体与桌面
之间的动摩擦因数为 0.2, 现给物体施加水平向右的拉力F,大小为2N,则物体受到的摩擦力大小为,产生的加速度大小为,方向。
(取g=10m/s2 )。
15. 甲、乙两物体的质量之比为5:3,所受外力大小之比为2:3,则甲、乙两物体加速度大小之比为。
四、计算题
16.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10 m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.
17.质量m=1.5kg的物块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从水平面上A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行t=2.0s停在B点,已知A、B两点间的距离s=5.0m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,求恒力F多大.(g=10m/s2)
18.一底部为斜面的电梯向上做匀加速直线运动,木块m相对斜面静止。
已知电梯加速度为a=2m/s2木块质量为10kg,求木块所受摩擦力f和木块受到的支持力N。
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
37° a。