高一物理《必修一经典习题合集”牛顿运动定律“》
高中物理必修一第四章习题(完整版)
第四章牛顿运动定律§4.1 牛顿第一定律班级:姓名:1、一切物体总保持_______状态或________状态,除非__________________,这就是牛顿第一定律.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系:力不是_________的原因,而是______________的原因.2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性,惯性是物体的____性质.3、理想实验是科学研究中的__________方法,它把___________和__________结合起来,可以深刻地揭示________________.[习题一]1、关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是()A.只要接触面相当光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨,就能使实验成功D.虽然是想象中的实验,但是它建立在可靠的实验基础上2、下列事例中利用物体惯性的是()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.自行车轮胎做成凹凸不平的形状 D.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转3、下列关于惯性的说法中,正确的是()A.汽车刹车时,乘客的身子会向前倾斜,是因为汽车有惯性B.做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C.物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来D.物体都具有惯性,与物体是否运动无关,与物体速度是否变化也无关4、门窗紧闭的火车在平直轨道上匀速行驶,车厢内有一人竖直上跳起后落会原处,这是因为()A.人起跳后,车厢底板仍然对他有向前的推力B.人起跳后,车厢中的空气对他有向前的推力C.人起跳后,在火车运动方向上仍具有与火车相同的速度D.人起跳后,在水平方向上没有受到力的作用5、小孩在向前行驶的轮船的密封船舱内竖直方向上抛出一个小球,结果小球落到了抛出点的后面,这是因为()A.小球离开小孩后,不具备向前的速度 B.轮船正向前加速运动C.轮船正向前减速运动 D.小球在空中运动时失去惯性6、下列情况中,物体运动状态发生改变的有()A.物体在斜面上匀速下滑B.在粗糙水平面上运动的物体逐渐停下来C.物体以大小不变的速度通过圆弧轨道D.物体以恒定的加速度做自由落体运动7、下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.物体做曲线运动,一定受到了力的作用B.物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C.物体运动状态的改变,一定受到了力的作用D.物体受到摩擦力的作用,运动状态一定会发生变化8、理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
高一物理《必修一经典习题合集”牛顿运动定律“》
牛顿运动定律1、关于伽利略的理想实验,下列说法中正确的是()A.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的B.该实验永远不可能实现,因此没有任何实用价值C.实验说明物体不受外力或合外力为零时,只能保持匀速直线运动状态D.实验说明要物体静止就必须有力的作用,没有力作用的物体就运动2、下列关于惯性的说法中正确的是()A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性B.物体的惯性是指物体不受外力作用时才表现出来的保持原来直线运动状态或静止状态的性质C.惯性是物体的固有属性,与运动状态和是否受力无关D.物体受力大时惯性大,受力小时惯性小,不受力作用时无惯性3、下列关于牛顿第一定律的说法及判断中正确的是()A.静止的物体一定不受到外力作用B.在伽利略的理想实验中,牛顿第一定律才有意义C.力停止作用后,物体就慢慢停下来D.物体运动状态改变说明物体一定受到外力的作用4、在人造卫星中,下列哪些仪器不能使用()A.天平B.弹簧测力计C.机械手表D.水银温度计5、下列说法中正确的是()A.一个物体原来以10m/s的速度运动,后来速度变为20m/s,同时惯性也增大了B.已知月球上重力加速度是地球上重力加速度的1/6,故一个物体从地球上移到月球上惯性减小为原来的1/6 C.质量大的物体运动状态难改变,故质量大的物体惯性大D.以上说法都不正确6、对“运动状态的改变”的正确理解是()A.运动状态的改变是指物体加速度的改变B.运动状态的改变是指物体的速度发生变化C.运动状态的改变是指物体位置的变化D.运动状态的改变是指物体速率的改变7、放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,对支持力的反作用力的下列说法中正确的是()A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上D.当支持力消失时,反作用力不一定同时消失8、火车在长直的轨道上匀速运动,门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上跳起,发现仍落回原处,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,推动他随火车一起向前运动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,偏后的距离不易被观察出来D.人跳起后直到落地,由于惯性,在水平方向上人和车具有相同的速度9、一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的大小不变而方向发生变化时,物体的加速度大小可能为()A.1m/s2B.3m/s2 C.5m/s2 D.7m/s210、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力F和其速度v成正比,则雨滴的运动情况是()A.先加速后减速,最后静止B.先加速后减速至匀速- 1 - / 3- 2 - / 3C .先加速后匀速D .加速度先变大后变小11、在匀速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法中正确的是( )A .物体立即向下做自由落体运动B .物体具有向上的初速度,做匀加速运动C .物体具有向上的初速度,具有竖直向下的加速度D .物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度12、一物块从粗糙斜面底端,以某一初速度开始向上滑行,到达某位置后又沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中( )A .上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力B .上滑时的加速度小于下滑时的加速度C .上滑时的初速度小于下滑时的末速度D .上滑的时间小于下滑的时间13、在光滑水平面上原来静止的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐减小的外力作用时,木块将做( )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14、如图所示,物体静止在斜面上,斜面对物体作用力的方向是(A .沿斜面向上B .垂直斜面向上C .竖直向上D .以上说法都不对15.(7分)在科学研究中,可以用风力仪器直接测量风力的大小,其原理如图所示。
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。
高一物理必修一第四章牛顿运动定律整章基础练习题(实用)(带参考答案)
高一物理第四章牛顿第一定律、牛顿第三定律一、学习目标1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律,理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。
3、认识力的作用是相互的,能找出某个力对应的反作用力。
4、理解牛顿第三定律,能区别相互作用力和平衡力。
二、学习过程(一)牛顿第一定律1、内容:一切物体总保持或状态,直到有迫使它改变这一状态为止。
2、对牛顿第一定律(即惯性定律)的理解:(1)一切物体都具有的一种基本属性——。
(2)力和运动的关系:力改变物体运动状态的原因,而维持物体运动的原因,物体的运动并不需要力来维持。
(填“是”或“不是”)3、惯性:(1)惯性是物体固有的属性,与物体的受力情况及运动状态。
(2)是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体大。
问题1:如何理解伽利略理想斜面实验?例1、理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图1所示,其中有一个是实验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,图1小球要沿水平面做持续的匀速运动。
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列(只要填写序号即可)。
在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。
下列关于事实和推论的分类正确的是()A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论练习1、16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明物体受的力越大,速度就越大。
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律精练(含解析)新人教必修1-人教版高一必修1物理试题
牛顿第一定律1.伽利略理想实验揭示了( )A.假设物体运动,那么它一定受力B.力不是维持物体运动的原因C.只有受力才能使物体处于静止状态D.只有受力才能使物体运动【解析】伽利略理想实验指出:如果水平面没有摩擦,那么在水平面上的物体一旦获得某一速度,物体将保持这一速度一直运动下去,而不需要外力来维持,故A、D错误;运动和静止都不需力来维持,故B正确,C错误.【答案】 B2.(多项选择)关于牛顿第一定律,如下说法中正确的答案是( )A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是一样的D.物体的运动不需要力来维持【解析】牛顿第一定律是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律,而自然界中不受力的物体是不存在的,应当选项A是错误的;惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,牛顿第一定律如此是反映物体在一定条件下的规律,因此C不正确;由牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,但要改变物体的运动状态如此必须有力的作用.选项B、D对.【答案】BD3.(2013·永定高一检测)牛顿第一定律揭示了( )A.假设物体运动,它一定受力B.物体不受力,它一定静止C.力的作用就是维持物体运动D.物体在任何情况都有惯性【解析】牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,即力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,A、C错.物体假设不受力,将会保持静止或匀速直线运动状态不变,B错.牛顿第一定律还揭示了任何物体都具有惯性,因此又叫惯性定律,D对.【答案】 D4.(2014·长沙高一检测)如下说法不正确的答案是( )A.伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验根底B.物体不受外力作用时,一定处于静止状态C.力是改变物体运动状态的原因D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进展分析的产物,不可能用实验直接验证【解析】牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的根底上(如伽利略的斜面实验、笛卡儿的研究结论等)得出的,不是由实验得出的定律,也不是科学家凭空想象出来的,故A、D正确;由牛顿第一定律知,物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,受合力不为零时,物体的运动状态将改变,故B错误,C正确.【答案】 B5.(多项选择)如下物理现象中,可以用牛顿第一定律解释的是( )A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来B.物体如果向正北方向运动,其受外力方向必须指向正北C.如果没有外力作用,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向D.力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因【解析】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,直到有外力迫使它改变这种状态为止.没有外力作用时,物体可以做匀速直线运动,不一定静止,故A错误;物体向正北方向做匀速直线运动时,可以不受外力,当有向正北方向力的作用时,它向北运动的速度会变大,当有向正南方向力的作用时,它向北的速度会减小,但仍可以向正北方向运动,B错误;C、D两种说法均符合牛顿第一定律,C、D正确.【答案】CD6.(2013·重庆八中高一检测)我国新的交通法规于2013年1月1日实施,其中规定,坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带,这主要是为了减轻在如下哪种情况出现时可能对人造成的伤害 ( )A.车速太快B.车速太慢C.紧急刹车 D.突然启动【解析】当紧急刹车时,车停止而人由于惯性向前冲,安全带可以防止人冲向前而受伤,故C选项符合题意;突然启动时,人会向后仰,有靠背和头枕支撑,安全带不起作用,故D不合题意,应当选C.【答案】 C7.从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔依次放出a、b、c三个球,不考虑空气阻力,站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是( )【解析】从飞机上释放的球在水平方向上没有受到外力的作用,由牛顿第一定律可知,在水平方向上,a、b、c三个球的运动状态保持不变,即都以与飞机一样的水平速度做匀速直线运动,故三个球始终在飞机的正下方,三球的连线是一条竖直线.【答案】 B图4-1-28.如图4-1-2所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上外表水平,在上外表放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放,如此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.无规如此的曲线D.抛物线【解析】由于小球处在物体M上,接触面光滑,在M滑下过程中,由于小球水平方向上不受外力作用,该方向上运动状态不会改变,原来静止,如此下滑过程中,小球在水平方向上没有位移,故B正确.【答案】 B9.如图4-1-3所示,在一辆外表光滑足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动.当车突然停止时,如不考虑其他阻力,如此两个小球( )图4-1-3A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰 D.无法确定【解析】因小车外表光滑,因此球在水平方向上没有受到外力作用.原来两球与小车有一样速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度不变,所以不会相碰.【答案】 B10.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.保持一定速度向下做匀速直线运动D.无法判断【解析】物体自由下落时,仅受重力作用,重力消失以后,物体将不受力,根据牛顿第一定律的描述,物体将以重力消失瞬间的速度做匀速直线运动,应当选项C正确.【答案】 C11.如图4-1-4所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.假设摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )图4-1-4A.向左行驶,突然刹车B.向右行驶,突然刹车C.向左行驶,匀速直线运动D.向右行驶,匀速直线运动【解析】简化模型如下列图,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向,小球均处于竖直位置不摆动.C、D错误.【答案】 B12.在足球场上,为了不使足球停下来,运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如图4-1-5甲).又如为了不使自行车减速,总要不断地用力蹬脚踏板(如图4-1-5乙).这些现象不正说明了运动需要力来维持吗?那为什么又说“力不是维持物体运动的原因〞?甲乙图4-1-5【解析】对于这一问题,我们可以这样思考:如果足球不是在草地上滚动,而是以一样的初速度在水平的水泥地板上滚动,它将会滚出比草地上远得多的距离,这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变,足球在草地上滚动时所受阻力大,运动状态很快发生改变;足球在水泥地面上滚动时所受阻力小,运动状态改变得慢,但终究还是要停下来.在盘带足球时,人对足球施加力的作用,是抑制摩擦阻力对足球产生的效果.自行车的例子也是同样的道理.【答案】见解析。
高一物理 牛顿运动定律 练习题1 (含答案)
牛顿运动定律 练习题11.质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为μ,一水平力F 作用在木楔A 的竖直平面上,在力F 的推动下,木楔A 沿斜面以恒定的加速度a 向上滑动,则F 的 大小为: A .θθμθcos )]cos (sin [++g a m B .)sin (cos )sin (θμθθ+-g a mC .)sin (cos )]cos (sin [θμθθμθ-++g a mD .)sin (cos )]cos (sin [θμθθμθ+++g a m 2.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示,已知人的质量为70kg ,吊板的质量为10kg ,绳及定滑轮的质 量、滑轮的摩擦均可不计。
取重力加速度g=10m/s 2。
当人以440N 的 力拉绳时,人与吊板的加速度a 和人对吊板的压力F 分别为 A. a=1.0m/s 2, F=260N B. a=1.0m/s 2,F=330N C. a=3.0m/s 2 F=110N D. a=3.0m/s 2 F=50N 3.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是A 人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置。
B 人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在经起点的后方C 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高挑起后,将落在起跳点的后方D 人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方4.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。
现用大小相同的外力F 沿图示方向分别作用在1和2上,用F 21的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动。
令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则A .a 1=a 2=a 3B .a 1=a 2,a 2>a 3C .a 1>a 2,a 2<a 3D .a 1>a 2,a 2>a 35.下列哪个说法是正确的?A .体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态;B .蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态;C .举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态;D .游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。
人教版高一必修一牛顿运动定律同步练习测试题(带解析)
人教版高一必修一牛顿运动定律同步练习测试题(带解析)牛顿定律是高中物理力学中的重点难点,以下是牛顿运动定律同步练习测试题,请大家练习。
一、选择题(本大题共7个小题,每题6分,合计42分,每题至少一个答案正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷,但是假设人穿着滑雪板在下面走却不容易下陷.以下说法中正确的选项是 ()A.赤脚时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力B.赤脚时,人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力C.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力D.穿着滑雪板时,人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力【解析】人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力和反作用力,由牛顿第三定律知,无论在什么形状下,作用力和反作用力总是等大反向,故B、C正确,A、D错误. 【答案】 BC2.两汽车的质量m1A.t1t2B.t1C.t1=t2D.不能确定【解析】对物体由牛顿第二定律得m1g=m1a1,m2g=m2a2,解得:a1=a2=g,由速度公式得:t1=v1a1,t2=v2a2,由于v1v2,所以t1t2,应选A.【答案】 A图13.(2021大庆一中高一检测)如图1所示,在润滑的水平空中上,以水平恒力F拉动小车和木块一同作无相对滑动的减速运动.假定小车的质量是M,木块的质量是m,力的大小是F,减速度大小是a,木块和小车之间的动摩擦因数是.关于这个进程,某些同窗用了以下4个式子来表示木块遭到的摩擦力的大小,那么正确的选项是()A. mgC.MaD.F-Ma【解析】把M、m看作全体,那么有F=(M+m)a,再对m有Ff=ma,那么Ff=mFM+m=F-MM+mF=F-Ma,D项正确.【答案】 D图24.如图2所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的减速度大小区分是()A.aP=g aQ=gB.aP=2g aQ=gC.aP=g aQ=2gD.aP=2g aQ=0【解析】原来平衡,弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳烧断瞬间,弹簧弹力不变,故Q所受合力仍为零,故aQ=0;P遭到重力mg和弹簧向下的压力mg,故减速度aP=F+mgm=2mgm=2g.故D正确.【答案】 D图35.如图3所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角区分为和a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,a、b接触的两斜面均润滑,现发现a、b 沿斜面下滑,而楔形木块运动不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ()A.等于(Mg+2mg)B.大于(Mg+2mg)C.小于(Mg+2mg)D.能够等于,能够大于,也能够小于(Mg+2mg)【解析】由于a、b均沿斜面减速下滑,减速度沿斜面向下,沿竖直方向有减速度重量,因此a、b均失重,所以系统对空中的压力小于系统的总重力,即楔形木块对空中的压力小于(Mg+2mg),应选项C正确.【答案】 C6.图4(2021银川一中高一检测)如图4中的AB、AC、AD都是润滑的轨道,A、B、C、D四个点在同一竖直圆周上,其中AD是竖直的.一小球从A点由运动末尾,区分沿AB、AC、AD轨道下滑至B、C、D点所用的时间区分为t1、t2、t3,那么() A.t1=t2=t3B.t1t3C.t1【解析】设圆直径为D,轨道与AD夹角为,那么轨道长为x=Dcos ,物体沿斜面下滑的减速度为a=gcos ,由运动学公式x=12at2得t= 2xa,所以t= 2Dcos gcos = 2Dg,与斜面的倾角有关,应选A.求解时,关键是用常量表示出变量,由受力图出减速度.【答案】 A甲乙图57.(2021石家庄一中高一期末)如图5所示,甲图为润滑水平面上质量为M的物体,用细线经过定滑轮与质量为m的物体相连,由运动释放,乙图为同一物体M在润滑水平面上用细线经过定滑轮竖直向下遭到拉力F的作用,拉力F的大小与m的重力相等,由运动释放,末尾时M距桌边的距离相等,那么()A.甲、乙两图中M的减速度相等均为mMgB.甲图中M的减速度为aM=mgM+m,乙图中M的减速度为aM=mgMC.乙图中绳子遭到的拉力较大D.甲图中M抵达桌边用的时间较长,速度较小【解析】对乙图:F=Ma,又F=mg,故a=mgM,对甲图中的m:mg-FT=ma 对甲图中的M:FT=Ma 解得a=mgM+m,故A错B对,C对,由x=12at2,v2=2ax知x相反时,甲图中M的减速度小,时间长,速度小,D对.【答案】 BCD二、非选择题(本大题共5个小题,共58分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤、有数值计算的要注明单位)8.(12分)(2021张家港高一检测)在做探求减速度与力、质量的关系的实验时,计算出各纸带的减速度后,将测得的反映减速度a和F关系的有关资料记载在表一中,将测得的反映减速度a和质量M关系的有关资料记载在表二中.表一a/(ms-2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表二a/(ms-2)2.042.663.233.981M/kg-10.500.670.801.00图6(1)依据表中所列数据,区分画出a-F图象和a-1/M图象.(2)由图象可以判定:当M一定时,a与F的关系为________当F一定时,a与M的关系为________.(3)由a-F图象可知M=________.(4)由a-1/M图象可知F=________(保管一位有效数字). 【解析】 (1)区分把表一、表二中数据在a-F、a-1M图象中描点,经过这些点作一条直线,要求使尽能够多的点在直线上,不在直线上的点应大致对称地散布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不需思索.(1)a-F图象和a-1/M 图象区分如图甲、乙所示(2)由a-F图象知,a与F成正比关系;由a-1M图象可知a与M成正比关系.(3)由a=FM可知,a-F图线的斜率为1M,由此可得M=0.5 kg.(4)由a=FM可知,a-1M图线的斜率为F,由此可得F=4 N. 【答案】 (1)见地析 (2)正比关系正比关系(3)0.5 kg (4)4 N9.(8分)(2021聊城高一检测)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以应用这样的自然实验室制造出没有外部缺陷的晶体,消费出能接受弱小拉力的细如蚕丝的金属丝.假设未来的某天你乘坐飞船停止微重力的体验举动,飞船由6 000 m的空中运动下落,可以取得继续25 s之久的失重形状,你在这段时间里可以停止关于微重力影响的实验,下落的进程中飞船遭到的空气阻力为重力的0.04倍,重力减速度g取10 m/s2,试求:(1)飞船在失重形状下的减速度;(2)飞船在微重力形状中下落的距离.【解析】 (1)设飞船在失重形状下的减速度为a,由牛顿第二定律得mg-Ff=ma又Ff=0.04mg,即mg-0.04mg=ma解得a=9.6 m/s2(2)由x=12at2得x=129.6252 m=3 000 m.【答案】 (1)9.6 m/s2 (2)3 000 m图710.(12分)如图7所示,轻弹簧AB长为35 cm,A端固定于一个放在倾角为30的斜面、重50 N的物体上,手执B端,使弹簧与斜面平行,当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40 cm;当匀速上滑时,弹簧长变为50 cm.求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)物体跟斜面间的动摩擦因数.【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,物体受力状况如图甲所示:甲乙由平衡条件得:F1+Ff=Gsin 30FN=Gcos 30,Ff=FN而F1=k(0.4-0.35)=0.05k当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时,物体受力状况如图乙所示:由平衡条件得:F2=Gsin 30+Ff而FN=Gcos 30,Ff=FNF2=k(0.5-0.35)=0.15k以上各式联立求得:k=250 N/m,=36.【答案】 (1)250 N/m (2)36图811.(12分)(2021扬州高一期末)如图8,底座A上装有长0.5m 的直立杆,底座和杆总质量为0.2 kg,杆上套有0.05 kg的小环B,与杆有摩擦,当环以4 m/s从底座向上运动,刚好能抵达杆顶,求:(1)上升进程中的减速度;(2)下落进程的时间;(3)下落进程中,底座对地的压力有多大?(g=10 m/s2) 【解析】 (1)由运动状况及运动学公式得:v2=2a1s a1=16 m/s2,方向向下(2)对小环上升进程受力剖析,由牛顿第二运动定律得:Ff+mg=ma1 Ff=0.3 N下落时 mg-Ff=ma2 a2=4 m/s2,s=12a2t2 t=0.5s(3)对杆和底座全体受力剖析得:FN=Mg+Ff,所以FN=2.3 N. 依据牛顿第三定律,底座对水平面压力大小也为2.3 N. 【答案】 (1)16 m/s2 向下 (2)0.5 s (3)2.3 N图912.(14分)(2021温州高一期末)如图9所示,质量M=10 kg 的木楔ABC静置于粗糙水平空中上,动摩擦因数=0.02.在木楔的倾角=30的斜面上,有一质量m=1.0 kg的物块由运动末尾沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时,其速度v=1.4 m/s,在这进程中木楔没有动,求空中对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力减速度取g=10 m/s2)【解析】由匀减速运动的公式v2-v20=2as,得物块沿斜面下滑的减速度为a=v22s=1.4221.4=0.7 m/s2由于a如图,关于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有它受三个力:N1=mgcos f1=mgsin -ma剖析木楔受力,它受五个力作用如图.关于水平方向,由牛顿定律;有f2+f1cos -N1sin =0由此可解无暇中作用于木楔的摩擦力f2=N1sin -f1cos =mgcos sin -(mgsin -ma)cos =macos =10.73/2=0.61 N此力的方向与图中所设的分歧(由C指向B 的方向).【答案】 0.61 N C指向B牛顿运动定律同步练习测试题的全部内容就是这些,更多精彩内容请继续关注查字典物理网。
(word完整版)高一物理必修一第四章习题及答案
第四章牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中,正确的是()A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大C.竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2.关于牛顿第二定律,正确的说法是()A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是()A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快D.一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是()A.将拉力增大到原来的2倍1B.阻力减小到原来的2C.将物体的质量增大到原来的2倍D.将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍5.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s2,不计空气阻力)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s26.向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2。
则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度()A .大小为a 1-a 2B .大小为2221+a a C .方向为东偏北arctan 12a aD .方向为与较大的力同向7.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。
人教版高一物理必修一 第四章 牛顿运动定律 章节综合复习题
第四章牛顿运动定律章节综合复习题一、多选题1.如图所示,质量均为1kg的两个物体A、B放在水平地面上相距9m,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2.现使它们分别以大小v A=6m/s和v B=2m/s的初速度同时相向滑行,不计物体的大小,取g=10m/s2.则()A.它们经过2s相遇B.它们经过4s相遇C.它们在距离物体A出发点8m 处相遇D.它们在距离物体A出发点6m 处相遇【答案】AC【解析】对物体A受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:-μmg=m a,故加速度为:a1=-μg=-2m/s2;同理物体B的加速度为:a2=-μg=-2m/s2;B物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运动的时间为:;该段时间内物体A的位移为:x A1=v A t1+a1t12=5m;物体B的位移为:x B=v B t1+a2t12=1m;故此时开始,物体B不动,物体A继续做匀减速运动,直到相遇;即在离A物体8m处相遇,1s末A的速度为:v A1=v A+a1t1=4m/s;物体A继续做匀减速运动过程,有:x A2=v A1t2+a2t22=1m;解得:t2=1s;故从出发到相遇的总时间为:t=t1+t2=2s,故AC正确。
故选AC。
2.如下图(a)所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g=10 m/s2),下列结论正确的是()A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为750 N/mC.物体的质量为2 kgD.物体的加速度大小为5 m/s2【答案】CD【解析】物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A错误;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有:mg=k x;拉力F1为10N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律有:F1+k x-mg=m a;物体与弹簧分离后,拉力F2为30N,根据牛顿第二定律有:F2-mg=m a;代入数据解得:m=2kg;k=500N/m=5N/cm;a=5m/s2;故B错误,C D正确;故选CD。
高中物理必修一:牛顿定律测试及答案1
高一物理《牛顿运动定律》测试题总分100分,时间90分钟一.选择题(每题4分,共40分,每题至少有一个选项正确,选不全得2分)1.关于力学单位制,下列说法正确的是( )A .kg 、m/s 、N 是导出单位B .kg 、m 、s 是基本单位C .在国际单位制中,质量的单位是g ,也可以是kgD .在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma2.物理知识渗透于我们的生活,以下警示语中与惯性知识无关的是( )A .汽车后窗贴有“保持车距”B .公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”C .公共场所标有“禁止吸烟”D .交通规则写有“行车时系好安全带”3.下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解正确的是( )A .由F =ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B .由m =F a可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比 C .由a =F m可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出4.下列说法正确的是 ( )A .拔河比赛时,胜方拉对方的力大于败方拉对方的力B .马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力C .太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等D .用铁锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等5.理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。
下列关于事实和推论的分类正确的是( )A .①是事实,②③④是推论B .②是事实,①③④是推论C .③是事实,①②④是推论D .④是事实,①②③是推论6.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度υ成正比.则雨滴的运动情况是()A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零8.一辆小车在水平地面上行驶,悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成α角(如下图所示)下列关于小车运动情况,说法正确的是()A.加速度方向向左,大小为g tanαB.加速度方向向右,大小为g tanαC.加速度方向向左,大小为g sinαD.加速度方向向右,大小为g sinα9.建筑工人用图3所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) B ()A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N10.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于()A.Mg+mg B.Mg+2mgC.Mg+mg(sinα+sinβ)D.Mg+mg(cosα+cosβ)二.填空题(每题4分,共20分)。
高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____。
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。
高中物理必修一《牛顿运动定律》典型题练习(含答案)
《牛顿运动定律》典型题练习一、选择题1.由牛顿第一定律可知()A.物体的运动是依靠惯性来维持的B.力停止作用后,物体的运动就不能维持C.物体做变速运动时,可以没有外力作用D.力是改变物体惯性的原因答案: A2.关于物体运动状态的变化,下列说法中正确的是()A.运动物体的加速度不变,则其运动状态一定不变B.物体的位置在不断变化,则其运动状态一定在不断变化C.做直线运动的物体,其运动状态可能不变D.做曲线运动的物体,其运动状态也可能不变3.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同4.在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,下列说法正确的是()①若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进②若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进③磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动④磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动A.①③B.②③C.①④D.②④5.一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论,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,刹车后滑行的位移越短D.车速越大,刹车后滑行的位移越长,所以惯性越大6.商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台,如右图所示.他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出(箱与手分离),这箱苹果刚好能滑上平台.箱子的正中间是一个质量为m的苹果,在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是()A.mgB.mg sin θC.mg cos θD.07.如右图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为()A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg8.如右图所示,用皮带输送机将物块m向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于m所受摩擦力F f的说法正确的是()A.皮带传动的速度越大F f越大B.皮带加速运动的加速度越大F f越小C.皮带速度恒定,m质量越大F f越大D.F f的方向一定与皮带速度方向相同9.如右图所示,小车上有一直立木板,木板上方有一槽,槽内固定一定滑轮,跨过定滑轮的轻绳一端系一重球,另一端系在轻质弹簧测力计上,弹簧测力计固定在小车上,开始时小车处于静止状态,轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板,假设重球和小车始终保持相对静止,则下列说法正确的是()A.若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变B.若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变C .若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力变小D .若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力不变10.如右图所示,竖直面内的固定圆环光滑,两个有孔的小球A 和B 套在环上.中间用一根轻绳相连,B 处在过圆心的水平线上,绳与水平方向的夹角为30°时A 、B 均保持静止,已知B 的质量为m ,下列判断正确的是( )A .绳的张力大小等于3mgB .A 的质量为2mC .剪断细绳的瞬间A 的加速度大小为3g /2D .剪断细绳的瞬间A 的加速度大小为g11.下列说法正确的是( )A .若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零B .若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动C .若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动D .若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动二、非选择题12.如右图所示,劲度系数为k 的轻弹簧,一端固定在一块与水平面夹角为30°的粗糙长木板上,另一端连接一个质量为m 的滑块A ,滑块与木板的最大静摩擦力为F f .设滑块与木板的最大静摩擦力与其滑动摩擦力大小相等,且F f <12mg .(1)如果保持滑块在木板上静止不动,弹簧的最小形变量为多大?(2)若在滑块A 上再固定一个同样的滑块B ,两滑块构成的整体沿木板向下运动,当弹簧的形变量仍为(1)中所求的最小值时,其加速度为多大?《牛顿运动定律》典型题练习参考答案一、选择题1.答案: A2.解析:速度改变则运动状态改变,物体有加速度时,速度改变,运动状态一定改变,A不正确;物体做匀速直线运动时,速度不变,运动状态不改变,位置发生改变,B不正确,C正确;做曲线运动的物体,其速度方向不断变化,运动状态一定改变,D不正确.答案: C3.解析:力是改变物体运动状态的原因,也是产生加速度的原因.速度的改变包括大小与方向.加速度、速度变化与力同向.曲线运动,是变速运动,存在合外力与加速度,但加速度可能是恒定的,如平抛运动,A错.物体做变速圆周运动时,合力既改变速度方向,也改变速度大小,合力不指向圆心,B错.运动速率增加,只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向,D错.合力(加速度)与速度共线,物体做直线运动,不共线则做曲线运动.答案: C4.解析:若磁悬浮列车减速,磁悬浮列车运动的速度变小了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向前滚.反之,当磁悬浮列车加速时,磁悬浮列车运动的速度变大了,而小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的速度,即小球要相对磁悬浮列车向后滚.由以上分析可知,选项B正确.答案: B5.解析:要理解质量是惯性大小的唯一决定因素.惯性是物体的固有属性,其大小由物体的质量确定,质量越大惯性越大,所以A错B正确.滑行位移应由刹车时的速度确定,因为刹车过程中,其加速度是相同的,根据v2-v20=2ax,所以车速越大,其滑行位移越大,而与其惯性大小无关,所以C、D均错.答案: B6.解析:以箱子和里面所有苹果作为整体来研究,受力分析得,Mg sin θ=Ma,则a=g sin θ,方向沿斜面向下;再以苹果为研究对象,受力分析得,合外力F=ma=mg sin θ,与苹果重力沿斜面的分力相同.由此可知,其他苹果给它的力应与重力垂直于斜面的分力相等,即mg cos θ,故C正确.答案: C7.解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,对于A物体所受的合外力为μmg由牛顿第二定律知a A=μmgm=μg对于A、B整体,加速度a=a A=μg由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg.答案为C.答案: C8.解析:当传送带加速时,F f-mg sin θ=ma,即F f=mg sin θ+ma.故皮带加速运动的加速度越大F f越大,与速度无关,A、B均错.当皮带匀速运动时,a=0,因此F f=mg sin θ,故m越大F f越大,C对.当皮带向上减速时mg sin θ+F f=ma,当a增大到a>g sin θ时,F f方向沿斜面向下,故D错.答案: C9.解析: 小车匀加速向右运动时重球将飞离木板后与小车一起加速,二者保持相对静止,此时弹簧拉力大于重球重力,其读数变大.小车匀加速向左运动时重球受到木板向左的支持力,竖直方向上弹簧拉力仍与重力保持平衡,其读数不变.取整个系统分析由平衡条件可知小车对地面的压力保持不变,始终等于系统重力,综上可知B 项正确.答案: B10.解析: 分别对A 、B 两球作受力分析知,均为三力平衡,容易解得绳上张力大小等于2mg ,A 的质量为2m ,选项B 正确;剪断细绳的瞬间,A 受到轨道的弹力将发生突变,A 将沿环下滑,加速度方向沿圆环的切向,a =2mg cos 60°2m=g 2,故选项C 、D 错误.答案: B11.解析: 本题考查运动和力的关系,意在考查考生理解和分析运动和力的关系的各种情况的能力.物体的速率不变,不一定是速度不变,如匀速圆周运动,合外力总是指向圆心,而速率不变,所以选项A 错误;匀加速直线运动的加速度是恒定的,加速度均匀增加就是变加速运动,故B 也不对;物体所受合外力的方向与速度方向相反,物体将做减速运动,但如果合外力大小是变化的,则做的就是变减速运动,故选项C 不对;在任意相等的时间间隔内物体的位移相等,因为位移是矢量,包含了方向,故是匀速直线运动,所以选项D 正确.答案: D二、非选择题12.解析: (1)由于12mg >F f ,因此滑块静止时弹簧一定处于伸长状态,设弹簧最小形变量为x 1,根据共点力平衡条件,kx 1+F f =mg sin 30°解得x1=mg-2F f2k.(2)将滑块B固定到A上后,设弹簧伸长量仍为x1时两滑块的加速度为a,根据牛顿第二定律2mg sin 30°-kx1-2F f=2ma解得a=14g-F f2m.答案:(1)mg-2F f2k(2)14g-F f2m。
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》试题及答案
高一物理第四章《牛顿运动定律》试题一、选择题(每小题4分,共40分)1.下面关于惯性的说法中,正确的是A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C.物体的体积越大,惯性越大D.物体含的物质越多,惯性越大2.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上3.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4.一物体向上抛出后,所受空气阻力大小不变,从它被抛出到落回原地的过程中A.上升时间大于下降时间B.上升加速度大于下降加速度C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度5.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位A. m、N、kgB. kg、m/s2、sC. m、kg、sD. m/s2、kg、N6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则A. a′=aB. a′<2aC. a′>2aD. a′=2a7.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方8.如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是A.向右加速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动9.如图所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1,t2,t3,则A.t1<t2<t3B.t1>t2>t3C.t1=t2=t3D.t1=t2<t310.如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时A.物块A相对小车仍静止B.物块A受到的摩擦力将减小C.物块A受到的摩擦力大小不变D.物块A受到的弹力将增大二、填空题(每题8分,共24分)11.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×103 kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100 m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2;在火箭推动力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔.(g=9.8 m/s2)12.用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1,作用于B物体上产生的加速度为a2,若将该力同时作用在A、B两物体上时,A、B的加速度为_______.13.一辆小车在水平恒力F作用下,由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F,小车再经过t2 s 停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1∶s2=______;小车牵引力F与所受的摩擦力F f 之比F∶F f=______.四、计算题(共36分)14.(12分)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.15. (12分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间t后撤去外力F,物体又经时间2t后重新静止.求:(1)物体所受阻力.(2)物体发生的总位移.16. (12分)总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v匀速竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,经多长时间气球停止下降?这时沙袋的速度为多大?(沙袋尚未着地)参考答案:1.D2.D3.BC4.BC5.C6.C 设阻力为f ,依题意有F -F f =Ma ,2F -F f =Ma ′,由上述两式可得a ′>2a .7.C 8.AD 9.C 10.AC11.1.35×103;0.38512.a 1a 2/(a 1+a 2)13.t 1∶t 2;F ∶F f =(t 1+t 2)∶t 114.解析:人站在升降机中的体重计上受力情况.(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得F 合=F N -G =0所以,人受到的支持力F N =G =mg =60×10N=600N.根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600N.(2)当升降机以4 m/s 2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律F N -G =ma ,F N =G +ma =m (g +a )=60×(10+4)N=840N ,此时体重计的示数为840N ,大于人的重力600 N ,人处于超重状态.(3)当升降机以5 m/s 2的加速度加速下降时,根据牛顿第二定律可得mg -F N =ma )510(60)(-⨯=-=-=∴a g m ma mg F N N=300 N ,体重计的示数为300 N,小于人本身的重力,人处于失重状态.15.解析:有F 作用时,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F -f =ma 1 ①t 时刻速度为v =a 1t ②撤去F 后,物体做匀减速直线运动,有f =ma 2 ③v =2a 2t ④联立①、②、③、④式可求得 f =F /3,v =2Ft /3m ,物体前后两段的平均速度 m Ft v v 3/2== 总位移x =v ·3t=Ft 2/m .16解析:设气球受的空气浮力为F ,它匀速下降时有 F=Mg ①丢掉质量为m 的沙袋后,气球所受的浮力不变,气球向下做匀减速运动,其加速度为a ,由牛顿第二定律得 F-(M-m )g=(M-m )a ②由①②可求得 g m M m a -= ③ 气球速度减小到零所用的时间为 mg m M a v t )(-==④ 沙袋离开气球后以重力加速度向下做匀加速运动,气球速度为零时沙袋的速度为v m Mv m mM v gt v v t =-+=+=。
(完整)人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型问题精炼(含详细答案)
人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型问题精炼(含详细答案)一、选择题1.如图所示,A、B质量各为m,置于光滑水平桌面上,通过细绳和光滑小定滑轮将A与质量为2m的C 物体连接,整个系统由静止释放,释放后A、B之间无相对滑动。
下列判断正确的是( )A. 绳中拉力mgB. 绳中拉力2mgC. A、B间摩擦力为mgD. A、B间摩擦力为12 mg2.如图所示,是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,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. 箱内物体始终没有受到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时,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. 箱内物体受到的支持力始终等于物体的重力3.静止于粗糙水平面上的物体,受到方向恒定的水平拉力F的作用,拉力F的大小随时间变化如图甲所示。
在拉力F从0逐渐增大的过程中,物体的加速度随时间变化如图乙所示,g取10m/s2。
则下列说法中正确的是( )A. 物体与水平面间的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 物体的质量为6kgD. 4s末物体的速度为4m/s4.如图所示,斜面体放置在粗糙水平地面上,上方的物块获得一沿斜面向下的初速度沿粗糙的斜面减速下滑,斜面体始终保持静止,在此过程中A. 斜面体对物块的作用力斜向左上方B. 斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C. 地面对斜面体的摩擦力水平向右D. 地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5.如图所示,A、B两球的质量均为m,它们之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,今用力将球向左推,使弹簧压缩,平衡后突然将F撤去,则在此瞬间( )A. A球的加速度为F/2mB. B球的加速度为F/mC. B球的加速度为F/2mD. B球的加速度为06.关于超重和失重,下列说法正确的是A. 超重就是物体受到的重力增大了B. 失重就是物体受到的重力减小了C. 完全失重就是物体受到的重力为零块,t=2s 时刻传送带突然被制动而停止.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2.则t=2.5s 时滑块的速度为( )A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08.电梯内的水平地板上有一体重计,某人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为40kg 。
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:。
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。
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牛顿运动定律
1、关于伽利略的理想实验,下列说法中正确的是()
A.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的
B.该实验永远不可能实现,因此没有任何实用价值
C.实验说明物体不受外力或合外力为零时,只能保持匀速直线运动状态
D.实验说明要物体静止就必须有力的作用,没有力作用的物体就运动
2、下列关于惯性的说法中正确的是()
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.物体的惯性是指物体不受外力作用时才表现出来的保持原来直线运动状态或静止状态的性质
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态和是否受力无关
D.物体受力大时惯性大,受力小时惯性小,不受力作用时无惯性
3、下列关于牛顿第一定律的说法及判断中正确的是()
A.静止的物体一定不受到外力作用
B.在伽利略的理想实验中,牛顿第一定律才有意义
C.力停止作用后,物体就慢慢停下来
D.物体运动状态改变说明物体一定受到外力的作用
4、在人造卫星中,下列哪些仪器不能使用()
A.天平B.弹簧测力计C.机械手表D.水银温度计
5、下列说法中正确的是()
A.一个物体原来以10m/s的速度运动,后来速度变为20m/s,同时惯性也增大了
B.已知月球上重力加速度是地球上重力加速度的1/6,故一个物体从地球上移到月球上惯性减小为原来的1/6 C.质量大的物体运动状态难改变,故质量大的物体惯性大
D.以上说法都不正确
6、对“运动状态的改变”的正确理解是()
A.运动状态的改变是指物体加速度的改变
B.运动状态的改变是指物体的速度发生变化
C.运动状态的改变是指物体位置的变化
D.运动状态的改变是指物体速率的改变
7、放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,对支持力的反作用力的下列说法中正确的是()
A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上
B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上
C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上
D.当支持力消失时,反作用力不一定同时消失
8、火车在长直的轨道上匀速运动,门窗紧闭的车厢内有一人竖直向上跳起,发现仍落回原处,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,推动他随火车一起向前运动
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,偏后的距离不易被观察出来
D.人跳起后直到落地,由于惯性,在水平方向上人和车具有相同的速度
9、一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的大小不变而方向发生变化时,物体的加速度大小可能为()
A.1m/s2B.3m/s2 C.5m/s2 D.7m/s2
10、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力F和其速度v成正比,则雨滴的运动情况是()
A.先加速后减速,最后静止
B.先加速后减速至匀速
C.先加速后匀速
3- 1 -
3- 2 -
D .加速度先变大后变小
11、在匀速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法中正确的是( )
A .物体立即向下做自由落体运动
B .物体具有向上的初速度,做匀加速运动
C .物体具有向上的初速度,具有竖直向下的加速度
D .物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度
12、一物块从粗糙斜面底端,以某一初速度开始向上滑行,到达某位置后又沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中( )
A .上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力
B .上滑时的加速度小于下滑时的加速度
C .上滑时的初速度小于下滑时的末速度
D .上滑的时间小于下滑的时间
13、在光滑水平面上原来静止的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐减小的外力作用时,木块将做( )
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
14、如图所示,物体静止在斜面上,斜面对物体作用力的方向是(
A .沿斜面向上
B .垂直斜面向上
C .竖直向上
D .以上说法都不对
15.(7分)在科学研究中,可以用风力仪器直接测量风力的大小,其原理如图所示。
仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球,无风时,金属丝竖直下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度,风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示风力,那么,风力的大小F 跟小球质量m 、偏角θ之间有什么样的关系?
16.(8分)质量M =6.0×103kg 的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S =7.2×102m 时,达到起飞速度v =60m/s 。
⑴若不计滑行中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大?
⑵若滑行过程中受到的平均阻力大小为f =3.0×103N ,牵引力与第1问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大?
17.(10分)质量m =20kg 的物体,在大小恒定的水平外力F 的作用下,在水平面上做直线运动。
0—2s 内F 与运动方向相反,2—4s 内F 与运动方向相同,物体的速度—时间图象如图所示。
求物体与水平面间的动摩擦因数μ。
(g 取10m/s 2)
—
3- 3 - 18.如图所示,质量m =1kg 的球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成α=30︒角,球与杆之间的滑动摩擦系数μ=3/6,球受
竖直向上的拉力F =20N 。
求小球上滑的加速度。
第四章 牛顿运动定律 参考答案 1、A 2、C 3、D 4、A 5、C 6、B 7、B 8、D 9、B 10、C 11、C 12、D13、D14、
15.解:金属球受到竖直向下的重力、水平向左的风力及沿金属丝向上的拉力。
三个力的合力为零,使金属球处于平衡状态。
如图所示,tan θ=F /G ,得F =G tan θ=mg tan θ。
16.解:⑴由运动学公式:2as =v 2及牛顿第一定律:F =Ma 得F =M v 2/2s =1.5×104N
⑵由牛顿第二定律:F —f =Ma ,s = v 2/2a ,得s =M v 2/2(F —f )=900m 。
17.解:由图象可得:0—2s 内物体的加速度2010105/2
t v v a m s t --===-,2—4s 内物体的加速度202201/2
t v v a m s t ---===-。
根据牛顿第二定律:0—2s 内,1()F mg ma μ-+= ①
2—4s 内,2()F mg ma μ--= ②
联立①②式代入数据,得:0.2μ=
F。