牛顿运动定律-经典习题汇总
高考物理牛顿运动定律精讲精练20题
高考物理牛顿运动定律精讲精练20题牛顿运动定律是高中物理的核心内容,是毋庸置疑的难点和重点,小编将分两部分对牛顿运动定律进行完整梳理,精选20道典型例题并配有详解答案,一次看不完可以收藏慢慢看哦!知识结构核心知识1、牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
①、明确物体具有惯性“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”,揭示了一切物体都具有惯性,即物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。
量度物体惯性大小的物理量是质量。
例题1关于惯性,下列说法中正确的是()A、惯性是指原来静止的物体总有保持静止状态,原来运动的物体总有保持匀速直线运动状态的性质;B、静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性比较大;C、乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故;D、在宇宙飞船内的物体不存在惯性。
【答案】A、C【解析】根据惯性的定义,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性,可以知道,A选项正确。
量度物体惯性大小的物理量是质量,在B选项中,不论火车的运动状态如何,其质量不变,因此,无论火车运动还是静止,其惯性一样大,故B选项错误。
乒乓球的质量较小,故其惯性较小,C选项正确。
牛顿第一定律指出,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,即一切物体都具有惯性,没有例外,故D选项错误。
②、明确力的含义“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,说明力的作用是改变物体的运动状态。
当物体受到的合外力为零时,物体就保持原来的状态(静止或匀速),若受到合外力,其状态一定发生变化。
例题2火车在平直轨道上匀速行驶,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,车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有相同的速度【答案】D【解析】根据牛顿第一定律,人跳起后在水平方向不受外力作用,则它在水平方向的运动状态不会发生改变,水平方向保持起跳前的速度(与火车的速度相同),故落下后人能回到原处,因此D选项正确。
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。
必修1 牛顿运动定律(含答案)全部题型
高中物理必修1牛顿运动定律经典练习题 (含答案)1、牛顿第一定律是()A. 由科学家的经验得出的B. 通过物理实验直接得到的C. 斜面小车实验做成功后就能够得出的结论D. 在实验基础上经过分析、推理得出的结论2、根据牛顿第一定律可知()A. 物体若不受外力的作用,一定处于静止状态B. 物体的运动是依靠力来维持的C. 运动的物体若去掉外力作用,物体一定慢慢停下来D. 物体运动状态改变时,一定受到外力的作用3、关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是()A. 牛顿第一定律揭示了“物体的运动不需要力来维持”,所以又称为惯性定律B. 地球上没有不受力的物体,但受平衡力的物体合力为0,可以参照牛顿第一定律进行分析C. 牛顿第一定律是在实验中直接得出的结论D. 牛顿第一定律告诉我们:做匀速直线运动的物体一定不受力4、科学家建立牛顿第一定律的科学方法是()A. 经验总结B. 凭空猜想C. 观察和实验D. 在大量经验事实基础上的科学推理5、一个做匀加速直线运动的物体,在运动过程中,若所受的一切外力都突然消失,则由牛顿第一定律可知,该物体将()A. 立即静止B. 改做匀速直线运动C. 继续做匀加速直线运动D. 改做变加速直线运动6、下面惯性最大的是()A. 冲刺的运动员B. 静止在站台上的火车C. 飞奔的兔子D. 徐徐升空的氢气球7、物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,下列关于惯性的说法正确的是()A. 运动越快的物体,惯性越大B. 受合力越大的物体,惯性越大C. 质量越大的物体,惯性越大D. 静止的物体运动时惯性大8、关于惯性,下列说法正确的是()A. 物体在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B. 推动地面上静止的物体比维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D. 物体的惯性与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置无关9、关于惯性与牛顿第一定律定律,下列说法正确的是()A. 只有物体在匀速直线运动或静止时才表现出惯性的性质B. 惯性的大小由物体的质量决定,与受力及运动状态无关C. 牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因D. 牛顿第一定律就是惯性10、关于牛顿第三定律,下列说法正确的是()A. 作用力大时,反作用力小B. 作用力和反作用力的方向总是相反的C. 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D. 牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也适用11、用牛顿第三定律判断,下列说法正确的是()A. 人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才能往前奏B. 不论站着不动,还是走动过程,人对地面的压力和地面对人的支持力,总是大小相等方向相反的C. 物体A静止在物体B上,A的质量是B质量的100倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力D. 以卵击石,石头没事而鸡蛋碎了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力12、跳高运动员在竖直向上跳起的瞬间,地面对他的弹力的大小为N,他对地面的压力的大小为N′,根据牛顿第三定律,比较N和N′的大小()A.N=N′B.N<N′C.N>N′D. 不能确定N、N′那个力较大13、甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙手上,法院判决甲应支付乙的医药费。
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。
完整)高中物理牛顿运动定律经典练习题
完整)高中物理牛顿运动定律经典练习题对牛顿第三定律的理解总结牛顿运动定律是描述物体运动规律的基础定律,其中第一定律揭示了物体的惯性和静止状态与匀速直线运动状态的等价性;第二定律定量揭示了力与运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因;第三定律揭示了力的相互作用性质,即物体间的相互作用力总是成对的,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
这些定律为我们研究物理现象提供了基础理论和数学工具。
2.在拔出销钉M的瞬间,小球的加速度大小为12m/s,如果拔出销钉N,小球可能的加速度是(取g=10m/s):A。
22m/s,方向竖直向下;B。
22m/s,方向竖直向上;C。
2m/s,方向竖直向上;9.一物体受绳子拉力作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动。
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;10.一个物体放在水平桌面上,下列说法正确的是: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;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;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;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;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。
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____。
牛顿运动定律习题汇总
第三章 牛顿运动定律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 第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的 想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。
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做惯性。
① 惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。
② 质量是物体惯性大小的量度。
运动牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力 迫使它改变这种状态为止。
牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比,跟物体的 质量成反比。
加速度的方向与合外力方向相同。
表达式 F 合=ma 其中F 单位:牛(N ); m 单位:千克(kg ) ; a 单位:米/秒2(m/s 2)。
意义:力是改变物体运 动状态的原因。
牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力,总是大小相等,方向相 反,作用在同一条直线上。
(作用力与反作用力同时产生,同时消失,是同种 性质的力,它们分别作用在不同的物体上,不存在“平衡’问题。
)a=2 s-2^t_ A s aT 2牛顿运动定律2.超重和失重超重现象是指:N>G或T>G ;加速度a向上;失重现象是指:G>N或G>T ;加速度a向下;完全失重是指:T=0或N=0 加速度a向下;大小a= g1、在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[]A .匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D .速度逐渐增大的变加速运动【分析】木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动.【答】D.2、图1表示某人站在一架与水平成B角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m,鞋底与阶梯的摩擦系数为□,求此时人所受的摩擦力。
(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。
牛顿运动定律的10种典型例题
9.传送带有关的问题。
8.面接触物体分离的条件及应用
相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体,在接触面间弹力变为零时,它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件,就可顺利解答相关案例。下面举例说明。0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计,所以此时弹簧处于原长。在0_____0.2s这段时间内P向上运动的距离: x=mg/k=0.4m 因为 ,所以P在这段时间的加速度 当P开始运动时拉力最小,此时对物体P有N-mg+Fmin=ma,又因此时N=mg,所以有Fmin=ma=240N. 当P与盘分离时拉力F最大,Fmax=m(a+g)=360N.
1. 力和运动的关系
加速度与力有直接关系,速度与力没有直接关系。 速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系: 加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。
1.力和运动的关系
例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( ) 探测器加速运动时,沿直线向后喷气 探测器加速运动时,竖直向下喷气 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 探测器匀速运动时,不需要喷气
物理牛顿运动定律题20套(带答案)
物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。
重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。
【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。
牛顿运动定律的题型总结与练习
牛顿运动定律【基本知识点】(一)牛顿第一定律(即惯性定律)(二)牛顿第二定律1. 定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量m成反比。
2. 公式:理解要点:①因果性:是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失;②方向性:a与都是矢量,方向严格相同;③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,是该时刻作用在该物体上的合外力。
(三)力的平衡1. 平衡状态指的是静止或匀速直线运动状态。
特点:a=0。
2. 平衡条件F0。
共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零,即∑=3. 平衡条件的推论(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向;(2)物体在同一平面内的三个不平行的力作用下,处于平衡状态,这三个力必为共点力(3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,图示这三个力的有向线段必构成闭合三角形。
(四)牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,公式可写为=-'。
F F【典型问题】一、临界问题例. 如图1所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线另一端拴一质量为m的小球。
当滑块以2g加速度向左运动时,线中拉力T等于多少?二、突变问题例如图4甲、乙所示,图中细线均不可伸长,物体均处于平衡状态。
如果突然把两水平细线剪断,求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少?(θ角已知)三、传送带问题例3. 传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图6所示。
今=05.的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m kgm s/,则物体从A运动到B的时间为多少?传送带A到B的长度为16m,g取102四、木块、木板问题:=8的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N。
当小车向例4. 如图7,质量M kg右运动速度达到3m/s 时,在小车的右端轻放一质量m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=02.,假定小车足够长,问:(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动? (2)小物块从放在车上开始经过t s 030=.所通过的位移是多少?(g 取102m s /)五、超重、失重问题:例5. 将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图9所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。
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
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。
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。
【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题20篇含解析
(1)求经过多长时间煤块与小车保持相对静止 (2) 求 3s 内煤块前进的位移 (3)煤块最终在小车上留下的痕迹长度 【答案】(1) 2s (2) 8.4m (3) 2.8m 【解析】
【分析】
分别对滑块和平板车进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自加速度,物块在小车上停
止相对滑动时,速度相同,根据运动学基本公式即可以求出时间.通过运动学公式求出位
k(X x) mg ma Fmax Mg Ma
以上各式代如数据联立解得
Fmax 168N
该开始向上拉时有最小拉力则
Fmin kX (M m)g (M m)a
解得
Fmin 72N
考点:牛顿第二定律的应用 点评:难题.本题难点在于确定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列 出牛顿第二定律的方程,此时的弹簧的压缩量也是一个难点.
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
(2)计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.
【答案】(1)
,
(2)恰好不会从平板车的右端滑出.
【解析】
根据牛顿第二定律得
对滑块,有
,
解得
对平板车,有
,
解得
.
设经过 t 时间滑块从平板车上滑出 滑块的位移为:
.
平板车的位移为:
.
而且有 解得: 此时, 所以,滑块到达小车的右端时与小车速度相等,恰好不会从平板车的右端滑出.
移.
【详解】
(1)根据牛顿第二定律,刚开始运动时对小黑煤块有:
代入数据解得:a1=2m/s2 刚开始运动时对小车有:
FN ma1
FN-mg=0
F FN Ma2
解得:a2=0.6m/s2 经过时间 t,小黑煤块和车的速度相等,小黑煤块的速度为:
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
牛顿运动定律经典练习题一、选择题1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( )A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B .物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C .物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为0D .物体所受的合外力最大时,速度却可以为0;物体所受的合外力为0时,速度却可以最大2.升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 ( ) A .竖直向上做加速运动 B .竖直向下做加速运动C .竖直向上做减速运动D .竖直向下做减速运动3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( )A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( )A .等于人的推力B .等于摩擦力C .等于零D .等于重力的下滑分量 5.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第1 s 内所受合力为F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同C .F 1、F 2是正的,F 3是负的D .F 1是正的,F 1、F 3是零6.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。
现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( )A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于FB .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmgC .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M aD .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。
当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ)8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( )A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢第 5 题 第 6 题10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角度的过程中,物体一直静止 在木板上,则下列说法中正确的 ( ) A .物体所受的支持力逐渐增大B .物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大C .物体所受的重力.支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大D .物体所受的重力.支持力和摩擦力这三个力的合力保持不变12.在一个封闭装置中,用弹簧秤称一物体的重量,根据读数与实重力之间的关系,以下说法中正确的是 ( )A .读数偏大,表明装置加速上升B .读数偏小,表明装置减速下降C .读数为零,表明装置运动加速度等于重力加速度,但无法判断是向上还是向下运动D .读数准确,表明装置匀速上升或下降13、用30N 的水平外力F ,拉一个静止放在光滑的水平面上质量为20kg 的物体,力F 作用3s 后撤去,则第5s 末物体的速度和加速度分别是( )A 、ν=7.5m/s,a=1.5m/s 2B 、ν=4.5m/s,a=1.5m/s 2C 、ν=4.5m/s,a=0D 、ν=7.5m/s,a=014、如图,质量为5kg 的物体m 在平行于斜面向上的力F 作用下,沿斜面匀加速向上运动,加速度大小为a=2m/s 2,F=50N ,θ=37°,若突然撤去外力F ,则在刚撤去外力的瞬间,物体m 的加速度大小和方向是( )A 、2m/s 2 沿斜面向上B 、4m/s 2沿斜面向下C 、6m/s 2 沿斜面向上D 、8m/s 2 沿斜面向下15.质量为10kg 的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。
与此同时,物体受到一个水平向右的推力F =20N 的作用,则物体的加速度为(g 取10m/s 2): ( ) A 、0 B 、4 m/s 2,水平向右 C 、2m/s 2,水平向右 D 、2m/s 2,水平向左 16、如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1和F 2两个力,下列结论正确的是 ( )A F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力B 物体受mg 、N 、 F 1和F 2四个力的作用C 物体只受重力mg 和弹力N 的作用D 力N 、F 1和F 2的三个力的作用效果跟mg 、N 两个力的效果相同17、如图所示,斜面上的物体保持静止状态,下列结论正确的是 ( ) A 物体所受的重力与弹的合力方向垂直斜面向上 B 斜面给物体的弹力与摩擦力的合力方向竖直向上 C 物体所受重力、弹力、摩擦力的合力方向沿斜面向下D 物体所受重力、弹力、摩擦力中的任两个力的合力方向必与第三个力大小相等、方向相反θF14题 15题16题 17题 11题18、如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m 的光滑球被竖直的挡板挡住,则球对斜面的压力为 ( )A mgcos θB mgtg θC mg/cos θD mg19.如图所示,两物体A 和B ,质量分别为,m 1和m 2,相互接触放在水平面上.对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于 ( )A .F m m m 211+ B .F m m m 212+ C .F D .F m m 1220.在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是 ( )A .升降机以0.8g 的加速度加速上升B .升降机以0.2g 的加速度加速下降C .升降机以0.2g 的加速度减速上升D .升降机以0.8g 的加速度减速下降21. 如图,物体A 、B 相对静止,共同沿斜面匀速下滑,正确的是 ( )A . A 与B 间 没有摩擦力B .B 受到斜面的滑动摩擦力为m B g sin θC .斜面受到B 的滑动摩擦力,方向沿斜面向下D .B 与斜面的滑动摩擦因素 μ= tan θ22.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环.箱和杆的质量为M ,环的质量为m .已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f ,则此时箱对地面的压力 ( ) A .等于Mg B .等于(M+m )g C .等于Mg+f D .等于(M+m )g − f23、如图所示,当绳子的悬点A 缓慢的移到向A ’点的过程中,( BO 保持水平)关于绳AO 和BO 张力的合力变化情况,下列结论正确的是 ( )A 逐渐变大B 逐渐变小C 先逐渐变大后逐渐变小D 保持不变24. 关于作用力和反作用力,以下说法正确的是: ( )A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力25.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N ,在某时刻电梯Fm 1m 2B A Vθ18题 19题21题 22题 23题中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是: ( )A 、电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s 226.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m 的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F 推斜劈,恰使物体m 与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m 的弹力大小为( )A. mgcosαB. αcos mgC.αcos )m M (mF + D.αsin )m M (m F +27.如图所示,一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩的全过程中,弹簧的压缩量最大时( ) A.球所受合力最大,但不一定大于重力值 B.球的加速度最大,且一定大于重力加速度值 C.球的加速度最大,有可能小于重力加速度值 D.球所受弹力最大,且一定大于重力值28、 一倾角为θ的光滑斜面固定于电梯中,如图所示,一物体始终相对于斜面静止,下列说法中正确的是( )A. 电梯以加速度gtan θ向左加速B. 电梯以加速度gtan θ向左减速C. 电梯做自由落体运动D. 电梯以加速度g 向上加速运动29.如图甲所示,在粗糙的水平面上,物块A 在水平向右的外力F 的作用下做直线运动,其v-t 图像如图乙中实线所示,下列判断正确的是 ( ) A .在0-1s 内,外力F 不断变化 B .在1-3s 内,外力F 的大小恒定C .在3-4s 内,外力F 不断变化D .在3-4s 内,外力F 的大小恒定30.如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO 呈水平状态,BO 跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )A . 不管剪断哪一根,小球加速度均是零B . 前断AO 瞬间,小球加速度大小a=g tanαC . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g cosαD . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g /cosα25题30题B a A O 26题27题 28题29题31.如图在光滑水平面上放着两块长度相同、质量分别为M 1、M 2的木板,在两木板的左端各放一个完全一样的物块,开始时,各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F 1、F 2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v 1、v 2,物块和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( ) A .若F 1=F 2,M 1>M 2,则v 1>v 2 B .若F 1=F 2,M 1<M 2,则v 1>v 2C .若F 1>F 2,M 1=M 2,则v 1>v 2D .若F 1<F 2,M 1=M 2,则v 1>v 232、如图所示,传送带与地面倾角为︒=37θ,AB 的长度为16m ,传送带以10m /s 的速度转动,在传送带上端A 无初速度地放一个质量为0.5 kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A 运动到B 所用的时间可能为.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m /s).( )A .2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S二、填空题33、一个物体质量为4kg ,受水平向西4N 的拉力,以3m/s 的速度沿水平面向西匀速运动,现突然将拉力改为大小6N 方向水平向东时,物体作 运动,其加速度大小为 m/s 2,方向 。