牛顿运动定律单元测试及答案

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高中物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)

高中物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)

高中物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量M=0.4kg的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m,某时刻另一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)以v0=2m/s的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。

已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,小滑块始终未脱离长木板。

求:(1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰;(2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。

【答案】(1)1.65m (2)0.928m【解析】【详解】解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:解得:对长木板:得长木板的加速度:自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度:解得:长木板位移:解得:两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板解得:(2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:最终两者的共同速度:小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: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.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14N4.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.5.如图所示,在风洞实验室里,粗糙细杆与竖直光滑圆轨AB 相切于A 点,B 为圆弧轨道的最高点,圆弧轨道半径R =1m ,细杆与水平面之间的夹角θ=37°.一个m =2kg 的小球穿在细杆上,小球与细杆间动摩擦因数μ=0.3.小球从静止开始沿杆向上运动,2s 后小球刚好到达A 点,此后沿圆弧轨道运动,全过程风对小球的作用力方向水平向右,大小恒定为40N .已知g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小球在A 点时的速度大小;(2)小球运动到B 点时对轨道作用力的大小及方向. 【答案】(1)8m/s (2)12N 【解析】 【详解】(1)对细杆上运动时的小球受力分析,据牛顿第二定律可得:cos sin (sin cos )F mg F mg ma θθμθθ--+=代入数据得:24m/s a =小球在A 点时的速度8m/s A v at ==(2)小球沿竖直圆轨道从A 到B 的过程,应用动能定理得:2211sin37(1cos37)22B A FR mgR mv mv -︒-+︒=- 解得:2m/s B v =小球在B 点时,对小球受力分析,设轨道对球的力竖直向上,由牛顿第二定律知:2N Bv mg F m R-=解得:F N =12N ,轨道对球的力竖直向上由牛顿第三定律得:小球在最高点B 对轨道的作用力大小为12N ,方向竖直向下.6.如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A 。

牛顿运动定律测试题及答案详解

牛顿运动定律测试题及答案详解

(三)牛顿运动定律测验卷一.命题双向表二. 期望值:65三. 试卷(三)牛顿运动定律测验卷一.选择题(每道小题 4分共 40分 )1.下面关于惯性的说法正确的是()A.物体不容易停下来是因为物体具有惯性B.速度大的物体惯性一定大C.物体表现出惯性时,一定遵循惯性定律D.惯性总是有害的,我们应设法防止其不利影响2.一个物体受到多个力作用而保持静止,后来物体所受的各力中只有一个力逐渐减小到零后又逐渐增大,其它力保持不变,直至物体恢复到开始的受力情况,则物体在这一过程中A.物体的速度逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到零B.物体的速度从零逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到另一数值C.物体的速度从零开始逐渐增大到某一数值D.以上说法均不对3.质量为m1和m2的两个物体,分别以v1和v2的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,且v1<v2,如图所示。

如果用相同的水平力F同时作用在两个物体上,则使它们的速度相等的条件是图-1 图3-3-7 A .力F 与v1、v2同向,且m1>m2 B .力F 与v1、v2同向,且m1<m2 C .力F 与v1、v2反向,且m1>m2 D .力F 与v1、v2反向,且m1<m24.如图3-1所示,水平面上,质量为10kg 的物块A 拴在一个被水平位伸的弹簧一端,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5N 时,物块处于静止状态,若小车以加速度a =1m/s 2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 受到的摩擦力将不变D .物块A 受到的弹力将增大5 、n 个共点力作用在一个质点上,使质点处于平衡状态。

当其中的F 1逐渐减小时,物体所受的合力 A .逐渐增大,与F 1同向 B .逐渐增大,与F 1反向 C .逐渐减小,与F 1同向 D .逐渐减小,与F 1反向6、质量不等的A 、B 两长方体迭放在光滑的水平面上。

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元检测题及答案

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元检测题及答案

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

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

人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】

人教版(新课程标准)高一物理必修1第四章牛顿运动定律单元练习【含答案】

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

取重力加速度大小。

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

雨滴形成后从高空落下,最后匀速落向地面。

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

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

如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。

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

牛顿运动定律测试卷(附答案)

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。

高一物理 必修一:第四章牛顿运动定律 单元测验 含答案

高一物理 必修一:第四章牛顿运动定律 单元测验 含答案

高一物理必修一:第四章牛顿运动定律单元小测验一、单选题1.关于物体的“惯性”,以下说法正确的是( )A. 物体静止时,惯性为零B. 物体受力为零,惯性也为零C. 物体做自由落体运动时,惯性为零D. 物体的惯性大小只跟物体的质量有关2.在国际单位制(SI)中,以下单位均属于基本单位的是()A. N,m,hB. A,m,gC. C,kg,sD. kg,m,s3.如图所示,一木箱放在水平地面上,图中力F1作用在木箱上,力F2作用地面上.在下列说法正确的是()A. 力F2就是木箱的重力B. 力F1的大小大于F2的大小C. 力F1和F2是一对作用力和反作用力D. 力F1和F2是一对平衡力4.某物体的质量为1kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以一定初速度向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则能反映物体受到的摩擦力F f 随时间变化的图象是(取向右为正方向,g取10m/s2)()A. B.C. D.5.某同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图象是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。

根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A. 在0~20s内,电梯向上运动,该同学处于超重状态B. 在0~5s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态C. 在5s~10s内,电梯处于静止状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D. 在10s~20s内,电梯在减速上升,该同学处于失重状态6.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为,g为重力加速度.人对电梯底部的压力为()A. B. C. D. mg7.如图所示,小球a的质量为小球b的质量的一半,分别与轻弹簧A,B和轻绳相连接并处于平衡状态。

轻弹簧A与竖直方向的夹角为60°,轻弹簧A、B的伸长量刚好相同,则下列说法正确的是()A. 轻弹簧A,B的劲度系数之比为1∶3B. 轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2:1C. 剪断绳子瞬时,小球a的加速度为3gD. .剪断轻弹簧A上端瞬时,小球a的加速度为2g8.如图为运输机的简化图,皮带与水平方向成37°角,以2m/s的速度逆时针匀速转动。

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

(物理)物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
(1)无人机以最大升力起飞的加速度;
(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

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.

高一物理牛顿运动定律练习及答案.

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____。

人教版物理必修一第四章:牛顿运动定律单元检测(含解析)

人教版物理必修一第四章:牛顿运动定律单元检测(含解析)

人教版物理必修一第四章:牛顿运动定律单元检测一、单选题(本大题共10小题)1.以下说法正确的是A. 花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看作质点B. 质量一定的物体受到合外力越大,物体的速度变化越快C. 一个物体在受到滑动摩擦力的同时不可能还受到静摩擦力D. 为了交通安全,汽车行驶过程中要限速,是因为速度越大,汽车的惯性越大2.力学中,选定下列哪组物理量为国际单位制中的基本物理量A. 力、长度、质量B. 力、质量、时间C. 长度、力、时间D. 长度、质量、时间3.如图所示,重为G的书本置于水平桌面上,桌面对书本的支持力为,书本对桌面的压力为,下列说法正确的是A. 大于B. G与是一对平衡力C. G与是一对作用力与反作用力D. 与是一对作用力与反作用力4.如图所示,在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体,现用的力,斜向下推物体,力F与水平面成角,物体与水平面之间的滑动摩擦系数为,则A. 物体对地面的压力为24NB. 物体所受的摩擦力为12NC. 物体加速度为D. 物体将向右匀速运动5.如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50kg的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三,已知重力加速度,由此可判断A. 电梯可能加速下降,加速度大小为5B. 电梯可能减速上升,加速度大小为C. 乘客处于超重状态D. 乘客对电梯地板的压力为625 N6.AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球。

现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起保持相对静止向右运动,细线与竖直方向夹角为,则以下说法正确的是A. 杆对物块的支持力为MgB. 细线上的拉力为C. θD. 物块和小球的加速度为θ7.一质量为m的铁球在水平推力F的作用下,静止在倾角为的斜面和竖直墙壁之间,铁球与斜面的接触点为A,推力F的作用线通过球心O,如图所示,假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大,则在此过程中A. 墙对铁球的作用力大小始终等于推力FB. 墙对铁球的作用力大小始终大于推力FC. 斜面对铁球的作用力缓慢增大D. 斜面对铁球的支持力大小始终等于8.如图所示,质量分别为、的A、B两小球分别连在弹簧两端,B小球用细绳固定在倾角为的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在细绳被剪断的瞬间,A、B两小球的加速度分别为A. 都等于B. 0和C. 和0D. 0和9.如图所示,一个质量为m的光滑小球,用细线系住上端固定在光滑斜面体的顶端,斜面体的质量为M,倾角为。

《第4章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《第4章 牛顿运动定律》试卷及答案_高中物理必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《第4章牛顿运动定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一个物体在光滑水平面上受到恒定外力的作用而加速运动,如果该物体的质量增加一倍,同时作用力也增加一倍,那么物体的加速度会如何变化?•A) 加速度不变•B) 加速度减小一半•C) 加速度增大一倍•D) 加速度增大两倍2、假设有一辆静止的小车,在水平方向上施加了一个恒定的拉力,使小车开始加速前进。

若忽略空气阻力和其他摩擦力的影响,下列哪一项描述是正确的?•A) 小车的速度与时间成正比•B) 小车的速度与时间的平方成正比•C) 小车的加速度随时间逐渐减少•D) 小车的位移与时间成正比3、一个物体在水平面上受到一个恒定的推力作用,同时受到一个与运动方向相反的摩擦力。

如果推力大于摩擦力,下列说法正确的是:A、物体将做匀速直线运动B、物体的速度将逐渐减小C、物体的速度将逐渐增大D、物体的加速度将逐渐减小4、一个物体从静止开始沿斜面向上滑动,斜面的倾角为θ。

下列说法正确的是:A、物体受到的重力分量向下,摩擦力方向向上,物体的加速度沿斜面向下B、物体受到的重力分量向下,摩擦力方向向下,物体的加速度沿斜面向上C、物体受到的重力分量向下,摩擦力方向向上,物体的加速度沿斜面向下D、物体受到的重力分量向下,摩擦力方向向下,物体的加速度沿斜面向上5、一个物体在水平面上受到两个力的作用,一个力是水平向右的推力F,另一个力是水平向左的摩擦力f。

如果物体保持静止,则以下说法正确的是:A、推力F必须大于摩擦力fB、推力F必须小于摩擦力fC、推力F和摩擦力f大小相等D、推力F和摩擦力f的合力为零6、一个物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑,以下说法正确的是:A、物体的速度随时间均匀增加B、物体的加速度随时间均匀增加C、物体的动能随时间均匀增加D、物体的势能随时间均匀减少7、一物体在水平面上受到一水平推力F的作用,同时受到一摩擦力f的阻碍,物体沿水平面做匀速直线运动。

高一物理必修一第四章(牛顿运动定律)测试及答案

高一物理必修一第四章(牛顿运动定律)测试及答案

第四章《牛顿运动定律》单元检测题满分100分,时间90分钟.一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.在谷物的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起,另外谷有瘪粒,为了将它们分离,湖北农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选,如图所示,它的分选原理是()A.小石子质量最大,空气阻力最小,飞的最远B.空气阻力对质量不同的物体影响不同C.瘪谷物和草屑质量最小,在空气阻力作用下,反向加速度最大,飞的最远D.空气阻力使它们的速度变化率不同2.如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为a1,图乙中小车的加速度为a2.则()A.a1=a2B.a1>a2 C.a1<a2D.无法判断3.静止在光滑水平面上的物体受到水平力F1、F2作用,F1、F2随时间变化的规律如图所示,第1s内物体保持静止,则()A.第2s内加速度减小,速度增大B.第3s内加速度减小,速度增大C.第4s内加速度减小,速度增大D.第5s末速度和加速度都为零4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是()A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,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.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”5.质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离,如果在盒中填满油泥,使它的总质量变为2m,再使其以v0初速度沿同一水平面滑行,则它滑行的最大距离为()A.s2B.2s C.s4D.s6.如图所示,一油罐车在车的尾部有一条金属链条,以防止静电.当油罐车沿水平方向做匀加速直线运动时,金属链条的尾端离开了地面,若链条很细,各环节之间的摩擦不计,且链条质量不是均匀分布的(越往下越细),则在油罐车沿水平面做匀加速直线运动时(在下图中,链条上端连在车尾端,汽车向右运动).链条的形态是下列哪一种.()7.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中.不计空气阻力,取向上为正方向,在如图所示的v-t图象中,最能反映小球运动过程的是()8.如下图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法中正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点所受合力为零9.几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层.用照相机进行了相关记录,如图所示.图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片.根据照片推断正确的是()A.根据图2推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态B.根据图3推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态C.根据图4推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态D.根据图5推断电梯可能处于加速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态10.一辆运送沙子的自卸卡车装满了沙子,沙子和卡车车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,沙子之间的动摩擦因数为μ1,车厢的倾斜角用θ表示(已知μ2>μ1)则()A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μ2B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分,应μ1<tanθ<μ2D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分,应μ1<sinθ<μ2二、填空题(共3小题,共16分.)11.(4分)表内为某同学利用光电门研究小车在斜面上运动时通过某点的速度情况,请将表格填写完整.体现了物理学中用物体在某处极短时间内的________来等效替代瞬时速度的思想方法.12.(6分)某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)(1)实验时下面的步骤先后顺序是________.A.释放纸带B.打开打点计时器(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的________端.(选填“左”或“右”).(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为________m/s,所测得的重力加速度大小为________m/s2.(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因__________________________________________.13.(6分)某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500 mL玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00 s滴一滴.该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行.下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示.设该同学的质量为50 kg,摩托车质量为75 kg,g=10 m/s2,根据该同学的实验结果可估算:(1)摩托车加速时的加速度大小为________ m/s2.(2)摩托车滑行时的加速度大小为________ m/s2.(3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N.三、论述、计算题(本题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(10分)在微型汽车的随车工具中,有一种替代“液压千斤顶”的简单机械顶,其结构如图所示,AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管,A、B、C、D四点用铰链相连接,BD为一螺栓,其螺母在D点外侧,此“顶”在工作时,不断拧紧D外螺母,使BD间距离变小,从而使AC间距离增大,以达到顶起汽车一个轮子的目的.若某微型汽车重1.2t,在修理汽车的一个轮胎时,将汽车的这个轮子顶起,在轮子刚好离地时,AB、BC成120°角,求此时钢管的作用力约多大?(假设轮子被顶起时A端受到的压力等于车的重力,取g=10m/s2).15.(11分)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°(如图所示),如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g=10m/s2,sin14°≈0.242,cos14°≈0.970)16.(11分)(山东潍坊09模拟)如图甲所示,水平传送带顺时针方向匀速运动.从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C,物体A经t A=9.5s到达传送带另一端Q,物体B经t B=10s到达传送带另一端Q,若释放物体时刻作为t=0时刻,分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示,求:(1)传送带的速度v0=?(2)传送带的长度l=?(3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大?(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间t c=?17.(12分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示),已知某高速公路的最高限速v =120 km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t=0.50 s,刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取重力加速度g=10 m/s2)答案:1、D解析:由题意知,小石子、实谷粒和瘪谷及草屑在离开“风谷”机时具有相等的初速,空气阻力可视为相差不大,但小石子和实谷粒的质量较大,而质量是惯性的惟一量度,则在飞行过程中,小石子质量最大,速度变化率最小,飞得最远;而瘪谷物质量最小,速度变化率最大,飞得最近.2、C3、C4、答案:C解析:因为箱子所受的阻力与速度的平方成正比,箱子刚开始下落时处于完全失重状态,随着下落速度的增大,其所受的阻力增大,物体对底部的压力增大,所以C对,A、B、D错.5、答案:D解析:设金属盒与水平面间的动摩擦因数为μ,未装油泥有-μmg=ma ①-v20=2as ②装满油泥后有:-μ2mg=2m·a′③-v20=2a′·s′④解①②③④可得:s′=s6、B7、答案:C解析:小球在空中上升阶段和下降阶段所受到的合外力相同,所以加速度也相同;小球进入水中至进入淤泥之前,受到重力和水的阻力,向下运动的加速度小于重力加速度即速度—时间图象的斜率减小;进入淤泥之后,受到的阻力大于球的重力,小球做匀减速直线运动,所以正确的选项为C.8、答案:C解析:因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系(当a与v同向时,v变大;当a与v反向时,v变小),而加速度由合力决定,所以要分析v、a的大小变化,必须先分析物体受到的合力的变化.物体在A点时受两个力作用,向右的弹力kx和向左的摩擦力F′.合力F合=kx-F′,物体从A→B过程中,弹力由大于F′减至零,所以开始一段合力向右,中途有一点合力为零,然后合力向左,而v一直向右,故先作加速度越来越小的加速运动,在A→B中途有一点加速度为零,速度达最大,接着做加速度越来越大的减速运动.物体从B→C过程中,F合=F′为恒力,向左,所以继续做加速度不变的匀减速运动.9、C10、答案:AC解析:沙子在车厢底部匀速滑动或恰能静止平衡时,有mg sinθ=μ2mg cosθ,则tanθ=μ2,即当tanθ>μ2时,沙子会全部从车厢里滑下.若要沙子部分滑卸,则应tanθ<μ2,且tanθ>μ1,故选A、C项.11、答案:0.31平均速度12、答案:(1)BA(2)左(3)1.17m/s9.75m/s2(4)纸带与打点计时器的摩擦;空气阻力13、答案:(1)3.79(2)0.19(3)498解析:由题中上图可知:Δx1=15.89 m-8.31 m=2a1T2Δx2=12.11 m-4.52 m=2a2T2所以a=a1+a22=3.79 m/s2.(2)由题中下图可知:Δx ′1=10.17 m -9.79 m =2a ′1T 2 Δx ′2=9.98 m -9.61 m =2a ′2T 2 所以a ′=a ′1+a ′22=0.19 m/s 2(3)由牛顿第二定律知: 加速阶段:F -f =ma 减速阶段:f =ma ′其中m =50 kg +75 kg =125 kg 解得牵引力F =498 N.14、答案:6.9×103N解析:设钢管的作用力为F T ,对A 端受力分析如图所示,A 端受三个力而平衡:两管的作用力F T 和车对A 端的压力F ,这三个力的合力为零,则两管的作用力F T 的合力等于压力F =mg ,由几何关系得F T =mg /2cos30°=33mg =6.9×103N.15、答案:4.5×103kg解析:直升机取水前,水箱受力平衡T 1sin θ1-f =0① T 1cos θ1-mg =0② 由①②得f =mg tan θ1③ 直升机返回,由牛顿第二定律 T 2sin θ2-f =(m +M )a ④ T 2cos θ2-(m +M )g =0⑤由④⑤得,水箱中水的质量M =4.5×103kg16、答案:(1)4m/s (2)36m (3)0.4;0.2;0.0125 (4)24s解析:(1)传送带速度为:v 0=4m/s (2)以B 的图象为例,l =v 02t 1+v 0t 2即:l =36m(3)μmg =ma a =μg A :a 1=4m/s 2 μ1=0.4 B :a 2=2m/s 2 μ2=0.2 C :l =v c2t c 得:t c =24sa 3=v c t c =18 μ3=180=0.0125(4)t c =24s17、答案:156 m解析:司机发现前车停止,在反应时间t =0.50 s 内仍做匀速运动,刹车后摩擦阻力提供刹车时的加速度,使车做匀减速直线运动,达前车位置时,汽车的速度应为零.当汽车速度达到v =120 km/h =1003m/s 时 反应时间内行驶距离x 1=v t =1003×0.5 m =503m 刹车后的加速度a =-F m =-0.40mgm =-4 m/s 2 由公式v 21-v 20=2ax 知0-(1003)2=-2×4x 2 得刹车过程的位移x 2=1 2509m所以公路上汽车间距离至少为s =x 1+x 2=156 m.。

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高中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2kg M =的木板静止在光滑水平地面上,一质量1kg m =的滑块(可视为质点)以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板,木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连,最终滑块恰好未从木板表面滑落.已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=,重力加速度210m/s g =,求:(1)木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ? (2)木板与挡板碰撞后滑块的位移s ? (3)木板的长度L ?【答案】(1)1m/s (2)0.25m (3)1.75m 【解析】 【详解】(1)滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v =(2)木板静止后,滑块匀减速运动,根据动能定理有:2102mgs mv μ-=- 解得0.25m s =(3)从滑块滑上木板到共速时,由能量守恒得:220111()22mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+=2.我国科技已经开启“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户.某天,东东呼叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,东东操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53s ,最后再匀减速1s 恰好到达他家阳台且速度为零.货物上升过程中,遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F 1、F 2和F 3大小分别为20.8N 、20.4N 和18.4N ,货物受到的阻力恒为其重力的0.02倍.g 取10m/s 2.计算: (1)货物的质量m ;(2)货物上升过程中的最大动能E km 及东东家阳台距地面的高度h . 【答案】(1) m =2kg (2)2112km E mv J == h =56m 【解析】 【分析】 【详解】(1)在货物匀速上升的过程中 由平衡条件得2F mg f =+ 其中0.02f mg = 解得2kg m =(2)设整个过程中的最大速度为v ,在货物匀减速运动阶段 由牛顿运动定律得33–mg f F ma += 由运动学公式得330v a t =- 解得1m v s = 最大动能211J 2m k E mv == 减速阶段的位移3310.5m 2x vt == 匀速阶段的位移2253m x vt ==加速阶段,由牛顿运动定律得11––F mg f ma =,由运动学公式得2112a x v =,解得1 2.5m x =阳台距地面的高度12356m h x x x =++=3.如图所示,一段平直的马路上,一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动,经36 m 速度达到43.2 km/h ;随后保持这一速度做匀速直线运动,经过20 s ,行驶到下一个路口时,司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车,校车匀减速直线行驶36 m 后恰好停止.(1)求校车匀加速运动的加速度大小a 1;(2)若校车总质量为4 500 kg ,求校车刹车时所受的阻力大小; (3)若校车内坐有一质量为30 kg 的学生,求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F 的大小.(取g =10 m/s 2,结果可用根式表示)【答案】(1)22/m s (2)9000N (3)26N 【解析】 【分析】(1)根据匀加速运动的速度位移关系可求加速度;(2)根据匀减速运动的速度位移关系可求加速度;根据牛顿第二定律可求阻力; (3)座椅对学生的作用力的水平分力等于mg ,F 的竖直分力的竖直分力等于重力,水平分力提供加速度.根据力的合成可求.【详解】(1)由匀加速直线运动公式可知v 2=2a 1x 1, 得加速度a 1=2 m/s 2(2)由匀减速直线运动公式得:0-v 2=-2a 2x 3 解得a 2=2 m/s 2F 阻=Ma 2=9000 N.(3)匀加速运动过程中,座椅对学生的作用力为F ,F 的竖直分力等于mg ,F 的水平分力由牛顿第二定律可得F 水平=ma 1 F =()()221mg ma +得F =6026 N.4.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 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22221==1x h OP x h OQ ++甲乙5.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:mgsinθ+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.6.一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 =2202v h -=-15m/s 2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7.木块A 、B 质量分别为5A m kg =和7B m kg =,与原长为020l cm =、劲度系数为100/k N m =轻弹簧相连接,A 、B 系统置于水平地面上静止不动,此时弹簧被压缩了5c m .已知A 、B 与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2μ=,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现用水平推力F=2N 作用在木块A 上,如图所示(g 取10m/s 2),(1)求此时A ,B 受到的摩擦力的大小和方向;(2)当水平推力不断增大,求B 即将开始滑动时,A 、B 之间的距离 (3)若水平推力随时间变化满足以下关系12(),2F t N =+ 求A 、B 都仍能保持静止状态的时间,并作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力图像.(规定向左为正方向)【答案】(1)3,A f N =向右,3,B f N =向左;(2)11cm ,(3).【解析】试题分析:(1)分析A 、B 的最大静摩擦力大小关系,根据平衡条件进行求解;(2)当B 要开始滑动时弹簧弹力不变,则A 、B 的距离等于原长减去压缩量;(3)A 开始滑动时B 静止,则弹簧弹力不变,求出此时的时间,在A 没有滑动前,根据平衡条件求出A f t -的表达式,并作出图象.(1)由:max 10A A f f m g N μ===静动,max 14B B f f m g N μ===静动 此时假设A 、B 均仍保持静止状态 由题得:5F kx N ==弹 对A 有:A F F f -=弹max 3A A f N f ∴=<方向向右;对B 有:B F f =弹max 5B B f N f ∴=<方向向左 则假设成立(2)当B 要开始滑动时,此时,max F f =弹静 由max B f f m g μ==静动 则:B kx m g μ'=0.1414B m gx m cm kμ∴='==A 、B 间距离: 011s l x cm '=-=(3)在A 没有开始滑动前,A 处于静止状态,弹簧弹力不变 则有:A F f F +=弹 得:13()2A f F F t N =-=-弹 设t 时刻A 开始滑动,此时B 静止,弹簧弹力不变 对A: max A F f F +=弹 代入数据解得:t=26s作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力A f t -图象如图所示8.如图,t=0时,水平桌面上质量为m=1kg 的滑块获得02/v m s =的水平向右初速度,同时对滑块施加一个水平向左的恒定拉力,前2s 内滑块的速度-时间关系图线如图.(1)求前2s 内滑块的位移大小和方向; (2)分别求滑块所受拉力和摩擦力大小;(3)若在t=2s 时将拉力撤去,则撤力后滑块还能滑行多远距离?【答案】(1)0.6m ,方向与初速度方向相同;(2)1.4N 和0.6N ;(3)0.53m . 【解析】 【分析】(1)根据v-t 图象中图线与坐标轴所围“面积”表示位移,根据几何知识求出位移. (2)速度-时间图象中直线的斜率等于物体的加速度.根据数学知识求出斜率,得到加速度.再由牛顿第二定律求拉力和摩擦力.(3)撤去拉力后,由牛顿第二定律和运动学公式结合求滑块能滑行的距离.【详解】(1)前2s 内滑块的位移大小为:x=12×1×2-12×1×0.8=0.6m 方向与初速度方向相同. (2)0-1s 内加速度大小为:211122/1v a m s t ===V V 根据牛顿第二定律得:F+f=ma 1…① 1-2s 内加速度大小为:22220.80.8/1v a m s t ===V V 根据牛顿第二定律得:F-f=ma 2…② 联立①②解得:F=1.4N ,f=0.6N (3)撤去拉力后,加速度大小为:230.60.6/1f a m s m === 还能滑行的距离为:22230880.53220.615v s m m a ===≈⨯. 【点睛】对于速度图象问题,抓住“斜率”等于加速度,“面积”等于位移是关键.知道加速度时,根据牛顿第二定律求力.9.质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v -t 图线如图所示;球与水平地面相碰后反弹,离开地面时的速度大小为碰撞前的23.该球受到的空气阻力大小恒为f ,取g =10m /s 2,求:(1)弹性球受到的空气阻力f 的大小; (2)弹性球第一次碰撞后反弹的最大高度h . 【答案】(1)0.4N (2)17m 【解析】试题分析:(1)根据图象得2408/0.5a m s -==, 由牛顿第二定律:mg-f=ma , 得f=m (g-a )=0.2×(10-8)=0.4N . (2)由题意反弹速度v′=34v =3m/s .又由牛顿第二定律:mg+f=ma′,得20.2100.412/0.2a m s ⨯+'==.故反弹高度为:223322128v h m a ''⨯===考点:v-t 图像;牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题关键是对图象的应用,由图象的斜率等于物体的加速度得到加速度,然后根据牛顿第二定律列得方程才能得到阻力,进而解答全题.10.如图,足够长的斜面倾角θ=37°.一个物体以v 0=12m/s 的初速度从斜面A 点处沿斜面向上运动.物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25.已知重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体沿斜面上滑时的加速度大小a 1; (2)物体沿斜面上滑的最大距离x ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a 2; (4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间t . 【答案】(1)物体沿斜面上滑时的加速度大小a 1为8m/s 2; (2)物体沿斜面上滑的最大距离x 为9m ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a 2为4m/s 2; (4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间3.62s . 【解析】试题分析:(1)沿斜面向上运动,由牛顿第二定律得1sin cos mg mg ma θμθ+=a 1=8m/s 2(2)物体沿斜面上滑由2012=v a x ,得x=9m(3)物体沿斜面返回下滑时2sin cos mg mg ma θμθ-=,则a 2=4m/s 2(4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间t . 沿斜面向上运动011v a t =,沿斜面向下运动22212x a t = 则t=t 1+t 2=3(21)2s≈3.62s考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用。

八年级物理下册《牛顿第一定律》单元测试题(附带答案)

八年级物理下册《牛顿第一定律》单元测试题(附带答案)

八年级物理下册《牛顿第一定律》单元测试题(附带答案)一、单选题1.如图,物体在大小为F的力的作用下沿水平方向向右匀速直线运动,当物体所受的重力消失时,木块将如何运动()A.保持静止B.匀速直线运动C.减速运动D.加速运动2.人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的,古人认为地球是宇宙的中心。

直到16世纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”,才推翻了这一观点。

这个天文学家是()A.牛顿B.爱迪生C.哥白尼D.爱因斯坦3.关于运动和力,下列说法中正确的是()A.沿水平方向用力推课桌没推动,原因是推为小于课桌受到的摩擦力B.茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的C.物体不受力的作用时,一定保持静止状态D.用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用4.下面是同学们对一些物理知识讨论后的结论,其中不正确的是()A.生活中,我们看到“风吹树摇,风停树静”,说明力可以改变物体的运动状态B.推动讲桌滑行,不给它施力讲桌会停下来,说明物体的运动需要力来维持C.“孤掌难鸣”是由于物体间力的作用离不开施力物体和受力物体D.“珍爱生命,拒绝超载”,是由于货车超载后,惯性变大,易造成交通事故5.小明在水平粗糙的地面上玩滑板,当他滑行到一横杆前时(如图所示)相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,然后人又落回到滑板上,忽空气阻力,P、Q是滑板的两个端点,则小明落回滑板时的落点与原起跳点位置比较()A.向Q端靠近B.向P端靠近C.正好落在原起跳点位D.无法确定6.如图所示的惯性现象,下列解释正确的是()A.图1钢球没有随塑料片一起运动是因为钢球要保持原来的运动状态B.图2汽车的安全气囊能减小驾驶员的惯性C.图3被打出去的那个棋子是因为没有惯性D.图4松了的锤头能紧套在锤柄上,是利用锤柄有向下运动的惯性7.第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办。

冰球是比赛项目之一,近年来越来越被大众喜爱。

四套牛顿运动定律专题练习题(带答案)高中物理必修1

四套牛顿运动定律专题练习题(带答案)高中物理必修1
A.滑动时受的摩擦力大小是3N
B.物块的质量为1.5kg
C.物块在6-9s内的加速度大小是2m/s2
D.物块前6s内的平均速度大小是4.5m/s
6、如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为
的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须()
A.匀速向下奔跑
B.以加速度 向下加速奔跑
解得:
牛顿运动定律练习2
一、选择题
1.在太空站的完全失重环境中,下列仪器可以使用的是()
A.体重计B.打点计时器
C.天平D.弹簧测力计
2.甲乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移——时间图像(s-t)图像如图所示,则下列说法正确的是()
A.t1时刻乙车从后面追上甲车
D、自由落下的物体处于完全失重状态,但物体的惯性并没有消失
2、关于牛顿第二定律,正确的说法是:()
A、物体的质量跟外力成正比,跟加速度成反比
B、加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比
C、加速度的方向一定与合外力的方向一致
D、由于加速度跟合外力成正比,整快砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍
3、跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是:()
6、一物体从某高度自由落下,恰好落在直立于地面上的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时物体速度为零,以后被弹回、那么下列说法中正确的是:()
A、下降时物体在AB段的速度越来越小
B、上升时物体在AB段的速度越来越大
C、物体在AB段下降时和在AB段上升时其速度是先增大后减小
D、在B点时因为物体速度为零,所以它受到的合外力也为零
B.力F在时间 t内可以使质量 m的物体移动的距离为s

牛顿运动定律单元测试附答案

牛顿运动定律单元测试附答案

牛顿运动定律一、选择题:1、下列关于惯性的说法,正确的是(A)只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性(B)做变速运动的物体没有惯性(C)有的物体没有惯性(D)两个物体质量相等,那么它们的惯性大小相等2、图甲为具有水平轴的圆柱体,在其A点放一质量为M的小物块P,圆柱体绕其有自身轴O缓慢地匀速转动.设从A转至A′的过程中,物块与圆柱体保持静止,则表示物块受摩擦力f大小随时间变化的图线是图乙中3、关于作用力和反作用力,下列说法正确的(A)作用力和反作用力作用在不同物体上(B)地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力(C)作用力和反作用力的大小有时相等,有时不相等(D)作用力和反作用同时产生,同时消失4、一个铅球和一个皮球相互挤压的时候,以下叙述正确的是(A)铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力(B)铅球的形变小于皮球的形变(C)皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生(D)铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力5、一个静止的质量为m的不稳定原子核,当它完成一次α衰变,以速度v发射出一个质量为mα的α粒子后,其剩余部分的速度等于: (A)-mαV/m; (B)-v; (C) mαV/(m-mα); (D)- mαV/(m-mα)。

6、一个置于水平地面上的物体受到的重力为G, 当用竖直向下的恒力F压它时, 则物体对地面压力大小是( )(A) F (B) G (C) G+F (D) G-F7、重500N的物体,放在水平地面上,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.30,用多大的水平力推物体,才能使物体维持匀速直线运动状态不变(A)100N (B)150N (C)200N (D)500N8、两个具有相等动量的物体,质量分别为m1和m2,且m1 >m2,比较它们的动能,则:(A)m2的动能较大; (B)m1的动能较大; (C)动能相等; (D)不能确定。

9、一人从泊在码头边的船上往岸上跳,若该船的缆绳并没拴在码头上,下列说法中正确的有:(A)船越轻小,人越难跳上岸; (B)人跳时对船速度大于对地速度;(C)船越重越大,人越难跳上岸; (D)人跳时对船速度等于对地速度。

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.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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牛顿运动定律单元测试注意事项:1.本试卷共110分,考试时间90分钟。

2.各小题的答案一律填写在答题卷指定的答题栏中,考试结束,将答题卷交回。

一、选择题:(本题共8小题,每小题6 分,共 48 分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确。

)1. 跳高运动员从地面跳起,这是由于( )A.运动员给地面的压力等于运动员受的重力B.地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力C.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D.地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力2.在一无限长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动。

设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止,以下说法中正确的是()A.若μ=0,两滑块一定相碰B.若μ=0,两滑块一定不相碰C.若μ≠0,两滑块一定相碰D.若μ≠0,两滑块一定不相碰3.如图所示,A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为m A和m B 的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图线,下列说法中正确的是()A.比较两地的重力加速度g A=g BB.比较两物体的质量有m A<m BC.比较两地的重力加速度,有g A<g BD.比较两物体的质量有m A>m B4. 如图2所示,不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑,当在绳端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,图 2物体A 的加速度为a 1,当在B 端挂一质量为m 的物体时,A 的加速度为a 2,则a 1与a 2的关系正确的是( )A. a 1=a 2B. a 1>a 2C. a 1<a 2D. 无法判断5. 如图3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6.如图5所示,物体A 和B 叠放在光滑水平面上,在水平拉力F 1=10 N ,F 2=12 N 的作用下一起加速运动,物体A 和B 保持相对静止.若m A =4 kg ,m B =6 kg ,则A 与B 所受的摩擦力f 1和f 2的大小和方向为 ( )A .f 1向左,f 2向右,大小都等于 NB .f 1向右,f 2向左,大小都等于 NC .f 1向左,大小为2 N ,f 2为零D .f 2向右,大小为3 N ,f 1为零7.如图,在倾角为a 的固定光滑、斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变,则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A .gsin α/2B .gsin αC .3gsin α/2D .α8.如图3-l ,一个盛水的容器底都有一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平衡,且忽略空气阻力,则( )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;容器向图 3 图5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二、实验题:(本题共 2 小题,共 20分。

)9、在探究物体的加速度a 与物体所受外力F 、物体质量M 间的关系时,采用如图3-3-2所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M 表示,盘及盘中的砝码质量用m 表示.(1)当M 与m 的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m 一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.A .平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B .每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C .实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D .用天平测出m 以及小车质量M ,小车运动的加速度可直接用公式a =mg M 求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M 一定,探究加速度a 与所受外力F 的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a -F 关系图象分别如图甲和图乙所示,其原因分别是: 图甲:图乙:10、某同学设计了如图3-3-8所示的装置来探究加速度与图甲 图乙力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)________.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是________.(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是________.①可以改变滑动摩擦力的大小②可以更方便地获取多组实验数据③可以比较精确地测出摩擦力的大小④可以获得更大的加速度以提高实验精度三、计算题 . 本题共3小题,42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

11.(12分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,长方体木块A的M N 面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=. 现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块M N面的压力.(取g=10 m/s2,sin37°=,cos37°=12(14分)如图所示,传送带与地面的倾角θ=37o,从A到B的长度为16m,传送带以V0=10m/s的速度逆时针转动。

在传送带上端无初速的放一个质量为㎏的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=,求物体从A运动到B所需的时间是多少(sin37o=,cos37o=AB13.(16分)质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M= kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=,木板长L=1.0 m开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g取10 m/s2)(1)水平恒力F作用的最长时间;(2)木板在拉力F作用下的最大位移牛顿运动定律单元测试参考答案及评分标准一、 选择题:(本题共8小题,每小题6 分,共 48 分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确。

选不全的得3分,错选或多选不得分)选择题2.BD 3.AB 4. B 5. AC 6.A 8 . D二、实验题:(本题共 2 小题,,共 20分。

)9 (1) m ≪M . (2) B(3)图甲: m 过大(或M 过小),造成m 不是远小于M ;图乙:没有平衡摩擦力或木板的倾角过小。

10 (1)2d t2 多次测量时间t ,取t 的平均值 (2)c (3)②③ 三、计算题 . 本题共3小题,42分。

11(12分)解析:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B 与木块间有压力的作用,并且它们以共同的加速度a 沿斜面向下运动.将小球和木块看做一个整体,设木块的质量为M ,根据牛顿第二定律可得(M +m )g sin θ-μ(M +m )g cos θ=(M +m )a 代入数据得a =2.0 m/s 2选小球为研究对象,设M N 面对小球的作用力为F N ,根据牛顿第二定律有mg sin θ-F N =ma代入数据得F N = N根据牛顿第三定律,小球对M N 面的压力大小为 N ,方向沿斜面向下.答案: N ,方向沿斜面向下12(14分)分析与解:物体放在传送带上后,开始阶段,传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,物体由静止开始加速下滑,受力分析如图20(a )所示;当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ<tan θ,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图20(b)所示。

综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变” 。

开始阶段由牛顿第二定律得:mgsin θ+μmgcos θ=ma 1;所以:a 1=gsin θ+µgcos θ=10m/s 2;物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=v/a 1=1s;发生的位移: s=a 1t12/2=5m<16m;物体加速到10m/s 时仍未到达B 点。

第二阶段,有:mgsin θ-µmgcos θ=ma 2 ;所以:a 2=2m/s 2;设第二阶段物体滑动到B 的时间为t 2 则:L AB -S =vt2+a 2t22/2 ;解得:t 2=1s ,t2/=-11s (舍去)。

故物体经历的总时间t=t 1+t 2 =2s . 13 (16分)解析:(1)撤力前木板加速,设加速过程的位移为x 1,加速度为a 1,加速运动的时间为t 1;撤力后木板减速,设减速过程的位移为x 2,加速度为a 2,减速运动的时间为t 2.由牛顿第二定律得撤力前:F -μ(m +M )g =Ma 1(2分) 解得21m/s 34=a (1分) 撤力后:μ(m +M )g =Ma 2(2分) 解得22m/s 38=a (1分)2222211121,21t a x t a x ==(2分) 为使小滑块不从木板上掉下,应满足x 1+x 2≤L(1分) 又a 1t 1=a 2t 2(1分)由以上各式可解得t 1≤1 s所以水平恒力作用的最长时间为1 s.(1分)(2)由上面分析可知,木板在拉力F 作用下的最大位移m 32m 134********=⨯⨯=+t a x (3分)。

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