2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练8牛顿运动定律含解析

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高考物理一轮复习牛顿运动定律专项训练(附答案)

高考物理一轮复习牛顿运动定律专项训练(附答案)

高考物理一轮复习牛顿运动定律专项训练(附答案)牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克牛顿在1687年于«自然哲学的物理原理»一书中总结提出。

以下是力的分解与分解专项训练,请考生仔细练习。

一、选择题(此题共10小题,每题6分,共60分)1. [2021衡水中学调研]以下说法中正确的选项是()A. 牛顿第一定律提醒了一切物体都具有惯性B. 速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小C. 力是维持物体运动的缘由D. 做曲线运动的质点,假定将一切外力都撤去,那么该质点仍能够做曲线运动解析:牛顿第一定律提醒了一切物体都具有惯性,质量是惯性大小的量度,惯性与速度有关,选项A正确,选项B错误;力不是维持物体运动的缘由,力是发生减速度的缘由,选项C错误;做曲线运动的质点,假定将一切外力都撤去,那么该质点将做匀速直线运动,选项D错误。

答案:A2. 关于惯性,以下说法中正确的选项是()A. 磁悬浮列车能高速行驶是由于列车浮起后惯性小了B. 卫星内的仪器由于完全失重惯性消逝了C. 铁饼运发动在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性,使铁饼飞得更远D. 月球上物体的重力只要在空中上的1/6,但是惯性没有变化解析:惯性只与质量有关,与速度有关,A、C错误;失重或重力减速度发作变化时,物体质量不变,惯性不变,所以B 错误D正确。

答案:D3. 关于力和运动的关系,以下说法正确的选项是()A. 物体受力才会运动B. 力使物体的运动形状发作改动C. 中止用力,运动的物体就会中止D. 力是物体坚持运动或匀速直线运动形状的缘由解析:由牛顿第一定律可知,力的作用不是使物体运动,而是使物体的运动形状改动。

假设物体原来的形状是运动的,不受力仍将永远运动下去,即物体的运动不需求力来维持,因此A、C错误,B正确。

物体坚持运动或匀速直线运动形状,是物体不受力时的运动规律,并不是力作用的结果,因此D 错误。

2023年高考物理一轮复习《牛顿运动定律的综合应用(练)》含答案解析

2023年高考物理一轮复习《牛顿运动定律的综合应用(练)》含答案解析

3.2 牛顿运动定律的综合应用1.已知列车向左做直线运动,某同学为了研究列车在水平直轨道上的运动情况,他在列车车厢顶部用细线悬挂一个小球。

某段时间内,细线偏离竖直方向一定角度θ,并相对车厢保持静止,如图所示,重力加速大小为g,则列车在这段时间内( )A.水平向右做匀速直线运动B.列车速度正在变大C.列车加速度的大小为g tanθ,方向水平向右D.加速度的大小为gsinθ,方向水平向左【答案】C【解析】A.对小球受力分析可知小球所受合力方向向右具有向右的加速度,列车与小球相对静止,不可能做匀速直线运动,A错误;B.列车与小球相对静止做匀变速直线运动,列车的运动方向未知可能做匀加速运动也可能做匀减速运动,B 错误;C 、D.小球所受合力方向向右具有向右的加速度,由牛顿第二定律得θ=mg matan得=tana gθC正确,D错误;故选C。

2.如图所示,一足够长的斜面固定在地面上,其倾角为37°。

一质量为1kg的物体(可视为质点)放在斜面上,恰好能保持静止。

现对物体施加一沿斜面向上的外力F,大小为14N,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法中正确的是( )A .物体仍静止在斜面上B .物体将向上做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s 2C .外力F 作用3s 末时,物体的速度为6m/sD .物体与斜面间的动摩擦因数为0.5【答案】C 【解析】D .物体放在斜面上,恰好能保持静止,则o osin 37cos37mg mg μ=解得0.75μ=故D 错误;AB .施加拉力F 后,由牛顿第二定律得o o sin 37cos37F mg mg maμ--=解得22m/s a =施加一沿斜面向上的外力F 时,物体以22m/s 的加速度做匀加速直线运动,故AB 错误;C .外力F 作用3s 末时,物体的速度为6m/sv at ==故C 正确。

高考物理一轮复习考点延伸训练:第三章《牛顿运动定律》(含解析).pdf

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D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动 解析:选BC 列车加(减)速时,小球由于惯性保持原来的运动状态不变,相对于车向后(前)滚动,选项B、C正确。 13.如图7所示,物体静止在一固定在水平地面上的斜面上,下列说法正确的是( ) 7 A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 D.物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力 解析:选BC 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A错。物体和斜面间的摩擦力 是一对作用力和反作用力,B正确。物体受重力和斜面对物体的作用力,这两个力大小相等方向相反,是一对平衡力。 故C正确。物体所受重力的分力仍作用在物体上,故D错。14.抖空竹是人们喜爱的一项体育活动。最早的空竹是两个如 同车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡。随着制 作技术的发展,如图8所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在大多是塑料制成的,也有天然竹木制成的。关于抖 空竹,在空气阻力不可忽略的情况下,下列说法中正确的是( ) 8 A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上 B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好 C.空竹抛起后由于惯性而继续向上运动,在空中受重力和惯性作用 D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要继续牵拉绳子使其加速转动 解析:选AD 空竹启动前用绳子拉住提起时,要保证拉力和重力在同一条直线上,A正确;空竹依靠绳子拉动,绳 子与轴间摩擦力应越大越好,B错误;空竹抛起后上升过程中只受重力和空气阻力,C错误;因空气阻力的影响,抛起的 空竹的转速会减小,故表演时要继续牵拉绳子使其加速转动,D正确。 15.如图9所示,我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押 加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( ) 9 A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只 是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜 解析:选BD 物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的,只有当物体所受的合外力不为零时,物体的运动状态 才会改变,不论物体处于何种状态,物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,由于它们作用在不同的物体 上,其效果可以不同。甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力;乙加速后退的原因是绳子对乙 的拉力大于乙受到的地面的摩擦力;但是,根据牛顿第三定律,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。B、D正 确。 16.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚 须超过单杠面。下放时,两臂放直,不能曲臂(如图10所示),这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。 关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( ) 10 A.上拉过程中,人受到两个力的作用 B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力 C.下放过程中,单杠对人的作用力小于人对单杠的作用力 D.下放过程中,在某瞬间人可能只受到一个力的作用 解析:选AD 上拉过程中,人受到两个力的作用,一个是重力,一个是单杠给人的作用力,A对。不论是上拉过程 还是下放过程,单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力,与人的运动状态无关,B、C均错。在下放过程中,若在某 瞬间人向下的加速度为重力加速度g,则人只受到一个重力的作用,D对。 第2节牛顿第二定律__两类动力学问题 牛顿第二定律 [想一想] 如图3-2-1所示为一张在真空中拍摄的羽毛与苹果自由下落的频闪照片。请思考苹果与羽毛重力相差很大,为什 做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头 的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图3-1-1所示。观察分析两个力传感器的相互作 用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论( ) 3-1-1 A.作用力与反作用力同时存在 B.作用力与反作用力作用在同一物体上 C.作用力与反作用力大小相等 D.作用力与反作用力方向相反 解析:选ACD 由题图可知:两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在、大小相等、方向 相反、作用在两个物体上,故A、C、D正确。 考点一对牛顿第一定律的理解 [例1] 物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则下列说法中正确 的是( ) A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大 C.A和B的惯性一样大 D.不能确定 [解析] 选B 质量是物体惯性大小的惟一量度,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度大小无关,故B的惯性比 A大,选项B正确,选项A、C、D都错。 [例2] (多选)(2012·新课标全国卷)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而 奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( ) A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 [解析] 选AD 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,故A对;根据惯性定律可知,没有力的作用,物体将保 持原来的状态,即静止状态或者匀速直线运动状态,故B错;行星在圆轨道上的运动是变速运动,是在万有引力作用下 的运动,所以C错;运动物体如果不受力作用,将保持原来的运动状态,即继续以同一速度沿着同一直线运动,D对。 [例3] 关于牛顿第一定律的说法中,正确的是( ) A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律 C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性 D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因 [解析] 选D 牛顿第一定律揭示了两方面问题:①物体在任何时候都有惯性,故选项C错。不受力时惯性表现为物 体处于静止状态或匀速直线运动状态,故选项A错。②揭示了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因,所以选 项D正确。牛顿第一定律揭示了这两方面问题,不只是反映惯性大小,故选项B错。 (1)惯性的两种表现形式 物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动 状态容易改变。 (2)对牛顿第一定律的四点说明 明确惯性的概念: 牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的 性质。 揭示力的本质: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。 理想化状态:牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中 ,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力时的表现是相同的。 与牛顿第二定律的关系:牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第 二定律来回答。牛顿第一定律是不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的,而牛顿第二定律是一条 实验定律。

2020年高考物理一轮复习考点归纳:专题(03)牛顿运动定律(含答案)

2020年高考物理一轮复习考点归纳:专题(03)牛顿运动定律(含答案)

2020年高考一轮复习知识考点专题03 《牛顿运动定律》第一节牛顿第一、第三定律【基本概念、规律】一、牛顿第一定律1.内容: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.2.意义(1)揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律.(2)揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因.二、惯性1.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.3.量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.3.普遍性:惯性是物体的本质属性,一切物体都有惯性.与物体的运动情况和受力情况无关.三、牛顿第三定律1.内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,而且在一条直线上.2.表达式:F=-F′.特别提示:(1)作用力和反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各自产生的效果,不会相互抵消.(2)作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关.【重要考点归纳】考点一牛顿第一定律1.明确了惯性的概念.2.揭示了力的本质.3.揭示了不受力作用时物体的运动状态.4.(1)牛顿第一定律并非实验定律.它是以伽利略的“理想实验”为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的.(2)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种固有属性,与物体是否受力、受力的大小无关,与物体是否运动、运动速度的大小也无关.考点二牛顿第三定律的理解与应用1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同.(2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生效果不同.(3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.2.相互作用力与平衡力的比较【思想方法与技巧】用牛顿第三定律转换研究对象作用力与反作用力,二者一定等大反向,分别作用在两个物体上.当待求的某个力不容易求时,可先求它的反作用力,再反过来求待求力.如求压力时,可先求支持力.在许多问题中,摩擦力的求解亦是如此.第二节牛顿第二定律两类动力学问题【基本概念、规律】一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式:F=ma.3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.二、两类动力学问题1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况.2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况.特别提示:利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用,将运动学规律和牛顿第二定律相结合,寻找加速度和未知量的关系,是解决这类问题的思考方向.三、力学单位制1.单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.2.基本单位:基本物理量的单位,基本物理量共七个,其中力学有三个,它们是长度、质量、时间,它们的单位分别是米、千克、秒.3.导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.【重要考点归纳】考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度1.求解思路求解物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.2.牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.3.在求解瞬时加速度时应注意的问题(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析.(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变.4.解决瞬时加速度问题的关键是弄清哪些力发生了突变,哪些力瞬间不变,正确画出变化前后的受力图.考点二动力学两类基本问题1.求解两类问题的思路,可用下面的框图来表示:分析解决这两类问题的关键:应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.2.(1)解决两类动力学基本问题应把握的关键①一个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁.②两类分析——受力分析和运动过程分析.(2)解决动力学基本问题时对力的两种处理方法①合成法:物体受2个或3个力时,一般采用“合成法”.②正交分解法:物体受3个或3个以上的力时,则采用“正交分解法”.(3)解答动力学两类问题的基本程序①明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点.②根据问题的要求和计算方法,确定研究对象,进行受力分析和运动过程分析,并画出示意图.③应用牛顿运动定律和运动学公式求解.考点三动力学图象问题1.图象类型(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图象,要求分析物体的运动情况.(2)已知物体在一运动过程中位移、速度、加速度随时间变化的图象,要求分析物体的受力情况.(3)已知物体在物理图景中的运动初始条件,分析物体位移、速度、加速度随时间的变化情况.2.问题的实质:是力与运动的关系问题,求解这类问题的关键是理解图象的物理意义,理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能.3.数形结合解决动力学问题(1)物理公式与物理图象的结合是一种重要题型.对于已知图象求解相关物理量的问题,往往是结合物理过程从分析图象的横、纵坐标轴所对应的物理量的函数入手,分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出所求结果.(2)解决这类问题必须把物体的实际运动过程与图象结合,相互对应起来.【思想方法与技巧】传送带模型中的动力学问题1.模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型,如图甲、乙、丙所示.2.建模指导传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.(1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.根据物体与传送带的相对速度方向判断摩擦力方向.两者速度相等是摩擦力突变的临界条件.(2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.3.解答传送带问题应注意的事项(1)水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况,即物体所受摩擦力的情况.(2)倾斜传送带问题,一定要比较斜面倾角与动摩擦因数的大小关系.(3)传送带上物体的运动情况可按下列思路判定:相对运动→摩擦力方向→加速度方向→速度变化情况→共速,并且明确摩擦力发生突变的时刻是v物=v传.第三节牛顿运动定律的综合应用【基本概念、规律】一、超重和失重1.超重(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的情况称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.二、解答连接体问题的常用方法1.整体法当系统中各物体的加速度相同时,我们可以把系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定律求出整体的加速度.2.隔离法当求解系统内物体间相互作用力时,常把物体从系统中“隔离”出来进行分析,依据牛顿第二定律列方程.3.外力和内力(1)外力:系统外的物体对研究对象的作用力;(2)内力:系统内物体之间的作用力.【重要考点归纳】考点一超重和失重现象1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化).2.只要物体有向上或向下的加速度,物体就处于超重或失重状态,与物体向上运动还是向下运动无关.3.尽管物体的加速度不是在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma.5.超重和失重现象的判断方法(1)从受力的大小判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的方向判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.考点二整体法和隔离法解决连接体问题1.整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2.隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.3.整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.4.正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,并分别确定出它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解.考点三分解加速度求解受力问题在应用牛顿第二定律解题时,通常不分解加速度而分解力,但有一些题目要分解加速度.最常见的情况是与斜面模型结合,物体所受的作用力是相互垂直的,而加速度的方向与任一方向的力不同向.此时,首先分析物体受力,然后建立直角坐标系,将加速度a分解为a x和a y,根据牛顿第二定律得F x=ma x,F y=ma y,使求解更加便捷、简单.【思想方法与技巧】“滑块——滑板”模型的分析1.模型特点:上、下叠放两个物体,并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动.2.模型分析解此类题的基本思路:(1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;(2)对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.3.(1)滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.(2)滑块是否会从滑板上掉下的临界条件是:滑块到达滑板一端时两者共速.(3)滑块不能从滑板上滑下的情况下,当两者共速时,两者受力、加速度发生突变.动力学中的临界条件及应用一、临界状态物体在运动状态变化的过程中,相关的一些物理量也随之发生变化.当物体的运动变化到某个特定状态时,相关的物理量将发生突变,该物理量的值叫临界值,这个特定状态称之为临界状态.二、临界状态的判断1.若题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点.2.若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就对应临界状态.3.临界状态的问题经常和最大值、最小值联系在一起,因此,若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点.4.若题目中有“最终”、“稳定”等文字,即是求收尾速度或加速度. 三、处理临界问题的思路 1.会分析出临界状态的存在.2.要抓住物体处于临界状态时的受力和运动特征,找出临界条件,这是解决问题的关键. 3.能判断物体在不满足临界条件时的受力和运动情况. 4.利用牛顿第二定律结合其他规律列方程求解. 四、力学中常见的几种临界条件 1.接触物体脱离的临界条件: 接触面间的弹力为零,即F N =0. 2.绳子松弛的临界条件: 绳中张力为0,即F T =0. 3.相对滑动的临界条件: 静摩擦力达到最大值,即f 静=f m . 4.滑块在滑板上不滑下的临界条件: 滑块滑到滑板一端时,两者速度相同.实验四 验证牛顿运动定律一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律. 2.探究加速度与力、质量的关系. 3.掌握灵活运用图象处理问题的方法. 二、实验原理(见实验原理图)1.保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系. 2.保持合外力不变,探究加速度与质量的关系. 3.作出a -F 图象和a -1m图象,确定其关系.三、实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.四、实验步骤 1.测量:用天平测量小盘和砝码的质量m ′和小车的质量m . 2.安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑. 4.操作:(1)小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码. (2)保持小车的质量m 不变,改变砝码和小盘的质量m ′,重复步骤(1). (3)在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a . (4)描点作图,作a -F 的图象.(5)保持砝码和小盘的质量m ′不变,改变小车质量m ,重复步骤(1)和(3),作a -1m图象.一、数据处理1.保持小车质量不变时,计算各次小盘和砝码的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度,填入表(一)中.表(一)2.入表(二)中.表(二)3.4.以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比.5.以a为纵坐标,1m为横坐标,描点、连线,如果该线过原点,就能判定a与m成反比.二、注意事项1.平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动.2.不重复平衡摩擦力.3.实验条件:m≫m′.4.一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达定滑轮前按住小车.5.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上.不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧.6.作图时两轴标度比例要选择适当.各量需采用国际单位.三、误差分析1.系统误差:本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.2.偶然误差:摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.。

人教版高考物理一轮总复习课后习题 第3单元 牛顿运动定律 作业8牛顿第二定律的应用2

人教版高考物理一轮总复习课后习题 第3单元 牛顿运动定律 作业8牛顿第二定律的应用2

作业8牛顿第二定律的应用2A组基础达标微练一连接体问题1.(多选)(浙江淳安中学高二期末)质量为m'的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面上向右运动。

下列说法正确的是( )A.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用B.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用C.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用D.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用2.(多选)如图所示,质量为m'、上表面光滑的斜面体放置在水平面上,另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时,斜面体一直静止不动。

已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,则( )A.地面对斜面体的支持力为(m'+m)gB.地面对斜面体的摩擦力为零C.斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小D.斜面倾角θ不同,地面对斜面体的摩擦力可能相同3.(多选)(浙江桐乡一中期末)如图所示,质量分别为m1和m2的小物块,通过轻绳相连,并接在装有光滑定滑轮的小车上。

如果按图甲所示,装置在水平力F1作用下做匀加速运动时,两个小物块恰好相对静止;如果互换两个小物块,如图乙所示,装置在水平力F2作用下做匀加速运动时,两个小物块也恰好相对静止,一切摩擦不计,则( )A.F1∶F2=m22∶m12B.F1∶F2=m12∶m22C.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m2∶m1D.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m1∶m2微练二临界极值问题(弹力临界)4.(多选)(浙江丽水中学月考)如图所示,5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第5颗棋子最左端与水平面上的A点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上,恒力作用一小段时间后,五颗棋子的位置情况可能是( )5.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连接物体B,B上叠放着物体A,系统处于静止状态。

高考一轮复习随堂练习牛顿运动定律

高考一轮复习随堂练习牛顿运动定律

第三章牛顿运动定律第1讲牛顿运动定律1.汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知( )A.汽车能拉着拖车向前是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力C.加速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力D.拖车加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力;汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力解析:汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力与反作用力,两者一定等大、反向,所以选项A错误.作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,故选项B错误.不论汽车匀速运动还是加速运动,作用力和反作用力总相等,故选项C正确.拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力),汽车能加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力,符合牛顿第二定律,选项D正确.答案:CD2.(2010·廉江中学理科测试)关于物体运动状态的改变,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.图3-1-7如图3-1-7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.若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( )A .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:简化模型如右图所示,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:B4.图3-1-8质量为0.6 kg 的物体在水平面上运动,图3-1-8中的两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力的v -t 图象,则( )A .斜线①一定是物体受水平拉力时的图象B .斜线②一定是物体不受水平拉力时的图象C .水平拉力一定等于 ND .物体所受的摩擦力可能等于 N解析:由速度图象可知,两物体均做减速运动,且a 1=-13 m/s 2,a 2=-23m/s 2,故对应的合外力分别为F 1=ma 1=- N ,F 2=ma 2=-.因为所受的拉力与速度的方向关系不确定,故A 、B 错.但两次的合外力相差 N ,而物体所受的滑动摩擦力不变,故水平拉力一定等于 N ,物体所受的滑动摩擦力可能等于 N.答案:CD易错点:受思维惯性的影响,认为所受的拉力方向一定与速度的方向相同.5.图3-1-9如图3-1-9(a)所示,用一水平外力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F ,物体做变加速运动,其加速度a 随外力F 变化的图象如图3-1-9(b)所示,若重力加速度g 取10 m/s 2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出( )A .物体的质量2 kgB .斜面的倾角37°C .加速度为6 m/s 2时物体的速度D .物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12 N解析:对物体受力分析,根据牛顿第二定律得:a =F mcos θ-g sin θ,当F =0 N 时a =-6 m/s 2,当F =20 N 时a =2 m/s 2,解得θ=37°,m =2 kg.由三力平衡得物体能静止在斜面上所施加的最小力为F =mg sin θ=12 N ,方向平行斜面向上,故选项A 、B 、D 正确.由于运动情况未知,运动时间未知,所以不能确定加速度为6 m/s 2时物体的速度.答案:ABD1.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是( )A .轮船的螺旋桨旋转时,向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进B .发射火箭时,燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力,推动火箭前进C .马拉车前进,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时,车才能前进D .一个作用力和它的反作用力的合力为零解析:作用力和反作用力是作用在相互作用的两个物体上,同时产生,同时消失,大小相等,方向相反,各自产生作用效果.答案:A2.16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 体长时间不受力时的“自然状态”C .两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D .一个物体维持匀速直线运动,不需要受力解析:亚里士多德认为物体受的力越大,速度就越大;力是物体运动的原因,静止是不受力的自然状态;从同一高度较重的物体下落得较快.物体做匀速直线运动不需要受力与亚里士多德的观点相反,所以本题选D.答案:D3.关于速度、加速度、合外力间的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零解析:加速度由力决定,加速度与速度无必然联系;物体的速度为零时,加速度可以为零,也可以不为零或很大,所以A、B错,C、D对.答案:CD4.图3-1-10建筑工人用图3-1-10所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 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)( )A.490 N B.510 N C.890 N D.910 N解析:绳子的拉力T=mg+ma=20(10+ N=210 N.地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小F N=Mg-T=700 N-210 N=490 N.答案:A5.图3-1-11(2010·广州三校联考)如图3-1-11所示,一条轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面各处动摩擦因数相同,弹簧无形变时,物块位于O点.今先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放,物块都能运动到O点左方,设两次运动过程中物块速度最大的位置分别为Q1和Q2点,则Q1与Q2点( )A.都在O点 B.都在O点右方,且Q1离O点近C.都在O点右方,且Q2离O点近 D.都在O点右方,且Q1、Q2在同一位置解析:物块在水平方向受弹力和滑动摩擦力,弹力是变力,故物块做变加速运动,当加速度a=0时,速度最大.根据牛顿第二定律,当弹力和摩擦力大小相等,方向相反时,加速度a=0,故速度最大位置应在O点右方同一位置,故D正确.答案:D6.图3-1-12如图3-1-12所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则( )A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,长木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动解析:木块受到的滑动摩擦力大小为μ1mg,由牛顿第三定律,长木板受到m对它的摩擦力大小也是μ1mg,对长木板使用平衡条件得地面对长木板的静摩擦力为μ2mg,A正确.改变F的大小,木块m受到的滑动摩擦力不会发生变化,长木板受力不变,D正确.答案:AD7.图3-1-13如图3-1-13所示,物体A与斜面B保持相对静止并一起沿水平面向右做匀加速运动,当加速度a增大时,下列说法可能正确的是( )A.B对A的弹力不变,B对A的摩擦力可能减小B.B对A的弹力增大,B对A的摩擦力大小可能不变C.B对A的弹力增大,B对A的摩擦力一定增大D.B对A的弹力增大,B对A的摩擦力可能减小解析:本题考查牛顿第二定律的应用.物体和斜面保持相对静止,沿水平方向加速运动,则合力沿水平方向,竖直方向的合力为零,设斜面的倾角为θ,若开始静摩擦力的方向沿斜面向下,则F N sin θ+F f cos θ=ma,F N cos θ=F f sin θ+mg.若N增大,则F f增大,因此此时,a增大,F N、F f都在增大.同理,若开始时静摩擦力方向沿斜面向上,则F N sin θ-F f cos θ=ma,F N cos θ+F f sin θ=mg,若F N逐渐增大,则F f沿斜面向上先逐渐减小到零,再沿斜面向下逐渐增大,此时B对A的弹力增大,B对A的摩擦力大小可能减小,可能为零,可能不变,可能增大,因此B、D项正确.答案:BD8.图3-1-14如图3-1-14所示,在倾角为θ的光滑物块P的斜面上有两个用轻弹簧相连接的物体A和B;C为一垂直固定斜面的挡板,A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止在水平面上.现对物体A施加一平行于斜面向下的力F压缩弹簧后,突然撤去外力F,则在物体B刚要离开C时(此过程中A始终没有离开斜面)( )A.物体B加速度大小为g sin θ B.弹簧的形变量为mg sin θ/kC.弹簧对B的弹力大小为mg sin θD.物体A的加速度大小为g sin θ解析:当物体B刚要离开挡板C时,对物体B受力分析可得:kx-mg sin θ=0,则选项A错误,BC正确;对物体A由牛顿第二定律可得:kx+mg sin θ=ma A,解得a A=2g sin θ,选项D错误.答案:BC9.图3-1-15(2009·安徽,22)在2008年北京残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图3-1-15所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力.解析:解法一:设运动员和吊椅的质量分别为M和m,绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g,向上的拉力为2F,根据牛顿第二定律2F-(M+m)g=(M+m)a,F=440 N,根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下.(2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,重力大小Mg,绳的拉力F,吊椅对运动员的支持力F N.根据牛顿第二定律:F+F N-Mg=Ma,F N=275 N,根据牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力大小为275 N,方向竖直向下.解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m;运动员竖直向下对绳的拉力大小为F,对吊椅的竖直向下压力大小为F N.根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力大小为F N .分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律: F +F N -Mg =Ma ①F -F N -mg =ma ②由①②解得F =440 N ,F N =275 N答案:(1)440 N ,竖直向下 (2)275 N ,竖直向下10.图3-1-16用水平力拉动物体在水平面上做加速直线运动.当改变拉力的大小时,物体运动的加速度也随之变化,a 和F 的关系如图3-1-16所示.g 取10 m/s 2.(1)根据图线所给的信息,求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数;(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,请在图3-1-16的坐标系上画出这种情况下的a -F 图线.(要求写出作图的根据)解析:(1)根据牛顿第二定律:F -μmg =ma ,所以a =1m F -μg 可见a -F 图象为一条直线,直线的斜率k =1m=2.0 kg -1,纵轴截距为-μg =-2.0 m/s 2, 解得:物体的质量m =0.50 kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=.(也可以用横轴截距求动摩擦因数:当F = N 时,物体的加速度为零,物体所受阻力F f =F = N ,由F f =μmg 解得物体与水平面间的动摩擦因数μ=F f mg=.用其他方法结果正确也可)(2)当物体质量加倍时,物体的加速度a =12mF -μg 直线斜率k ′=12m=1.0 kg -1,纵轴的截距不变,作出如图所示的图线. 答案:(1)0.50 kg(2)图见解析。

2020高考物理一轮复习专题03牛顿运动定律(解析版)

2020高考物理一轮复习专题03牛顿运动定律(解析版)

专题03 牛顿运动定律1 .(2020 届安徽省宣城市高三第二次调研)如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M 的A、B 两块木板,在木板 A 的上面放着一个质量为m 的物块C,木板和物块均处于静止状态。

A、B、C 之间以及 B 与地面之间的动摩擦因数都为。

若用水平恒力 F 向右拉动木板 A (已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力),要使 A 从 C 、B 之间抽出来,则对 C 有aC=mg=gm对 B 受力分析有:受到水平向右的滑动摩擦力力,有f= μ(2M+m )g因为μ(M+m )g<μ(2M+m )g 所以 B 没有运动,加速度为0 ;所以当a A>a C 时,能够拉出,则有F mg M m g M解得F> 2μ(m+M )g,故选C2 .(2020 届福建省漳州市高三第一次教学质量检测)如图,个可以看作质点,质量为m=1kg 的物块,以沿传动带向下的速度v0 4m/s 从M 点开始沿传送带运动。

物块运动过程的部分v-t 图像如图所示,取g=10m/s 2,则()F 大小应满足的条件是(A.F (m 2M )g B.F (2m 3M )gC .F 2 (m M )gD .F (2m M )g答案】C解析】要使 A 能从C、 B 之间抽出来,则,A要相对于B、C 都滑动,所以AC 间,AB 间都是滑动摩擦力,对 A 有a A=mg M m gμ(M+m )g,B 与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦MN 是一段倾角为=30 °的传送带A .物块最终从传送带N 点离开B .传送带的速度v=1m/s ,方向沿斜面向下C .物块沿传送带下滑时的加速度a=2m/s 2D .物块与传送带间的动摩擦因数32【答案】D【解析】从图象可知,物体速度减为零后反向向上运动,最终的速度大小为1m/s ,因此没从N 点离开,并且能推出传送带斜向上运动,速度大小为1m/s ,AB 错误;v—t 图象中斜率表示加速度,可知物块沿传送带下滑时的加速度a=2.5m/s 2,C 错误;根据牛顿第二定律mg cos30o mg sin 30o ma,可得3,D 正确。

2020版高考物理一轮复习全程训练计划周测三牛顿运动定律含解析

2020版高考物理一轮复习全程训练计划周测三牛顿运动定律含解析

、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,有一质量为它沿斜面向下匀速运动.若给小物块持续施加沿斜面向下质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在升降机天花板的的轻质弹簧,已知重力加速度为竖直向上加速运动时,两根细线之间的夹角为θ=60°两球的加速度的说法正确的是(受力分析如图所示,=mg ,在O 、A 32球有水平向左的加速度a Ax ==F 1m 32,叠放在轻质弹簧上的力,将弹簧再压缩一段距离,设两物体向上运动过程中的说法正确的是(重力加速度为开始时小球所受支持力方向向上,随着时间的增加,小球速度增大,支持力减小,摩擦力减小,根据牛顿第二定律,可知这一阶段小球的加速度增大.当竖直向的大小等于小球重力的大小时,小球的加速度最大.再往后竖直向上的力大于重力的大小,直杆对小球的弹力向下,F增大,则弹力增大,摩擦力增大,根据牛顿第内,木箱加速度由4 m/s2逐渐减小到0,由加速度图象可得由牛顿第二定律得F-μmg=ma,可得F=12-4t(N),即在木箱速度增加4 m/s,2 s后木箱加速度为零,木箱的速度为如图所示,某科研单位设计了一质量为m的空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向的夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成时间后,将动力的方向沿逆时针旋转4小题,共47分)如图甲所示,力传感器A与计算机(未画出)相连接,可获得拉力随时间变化将力传感器固定在水平桌面上,测力端通过轻质细绳与一滑块相连,高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,滑块的质量m=1.5 kg一根轻质细绳跨过光滑的轻质定滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空砂桶,调节滑整个装置处于静止状态.现打开力传感器,滑块与小车间的动摩擦因数μ=____________;若忽略小车与水平桌面间的摩擦,滑块从小车上滑落前,小车稳定运动的加速度大小a=________________m/s若实验中力传感器测力端与滑块间的细绳不水平,左端略高一些,由此而引起动摩________(选填“偏大”或“偏小”).分) 0.25(3分) (2)偏小(2分)小车组成的整体,根据牛顿第二定律得:m0g-f=(M 3.0 N,砂子、解得:μ=0.2;对砂桶、由f=μmg,+m0)a,解得:a=0.25 m/s2.(2)若力传感器测力端与滑块间的细绳不水平,左端略高一些,导致压力减小,则滑动摩擦力偏小,因此动摩擦因数μ的测量结果偏小.10.(8分)用图甲的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计,一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和;二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作.回答下列问题:(1)实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________________________________________________________________________________________________________________.(2)对小车进行“平衡摩擦力”操作时,下列必须进行的是________(填字母序号).A.取下砂和砂桶B.在空砂桶的牵引下,轻推一下小车,小车能做匀速直线运动C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时,打点计时器的电源应断开D.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度(3)在满足实验条件下,某同学得到了如图乙的图线(M为小车和砝码的总质量),图线在纵轴上截距不为零的原因是_________________________________________________________.答案:(1)绳的拉力(近似)等于砂和砂桶的重力之和[小车所受的合外力(近似)等于砂和砂桶重力之和](3分)(2)AD(选不全的不给分)(3分)(3)长木板的倾角过大(平衡摩擦力过度)(2分)解析:(1)根据实验原理,只有“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”才能认为绳的拉力等于砂和砂桶的重力之和.(2)平衡摩擦力时应该取下砂和砂桶,选项A正确,选项B错误;小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时,打点计时器的电源应该开启,选项C错误;把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度,用来平衡摩擦力,选项D正确.(3)图线在纵轴上截距不为零的原因是平衡摩擦力过度.11.(15分)如图所示,水平地面上有三个质量均为m=1 kg的小物块A、B、C,A、B间用一根轻绳水平相连.一水平恒力F作用于A上,使三物块以相同加速度运动一段时间后撤去F.已知B与C间的动摩擦因数μ1=0.5,A和C与地面间的动摩擦因数均为μ2=0.2,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.求:“”37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的质量为点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图乙所的长度s;表面之间的动摩擦因数μ.分析滑块受力,由牛顿第二定律得6 m/s2(4分)mg cosθ(1分))=1.0 kg、m2=2.01之间的动摩擦因数μ擦.初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m2将(g.粗绳一定不受摩擦力作用,则F T-x直线斜率的绝对值变大.若已知粗绳的质量,则可求出粗绳运动的加速度f=kv,小球的质量为m,则在小球上升的过程中有,由于上升过程中小球的速度越来越小,小球的加速度的物体,用轻绳通过定滑轮与质量为在光滑水平桌面上用轻绳通过定滑轮施加竖直向下的拉力距桌边的距离相等,则( )已知,可求出A的质量已知,可求出乙图中m0的值如图所示,表面粗糙、质量的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,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现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打打点计时器固定在木板上,连接频率为后,从静止释放滑块,滑块带动纸带打出一系列的点迹.已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中小车连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑m2,C为力传感器,实验时改变,不计绳与滑轮间的摩擦.某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的每空2分) (2)B(2分,多选不得分)分) (4)C(1分)本题考查探究加速度与物体质量和物体受力的关系.(1)电火花打点计时器工作写出滑块下滑的最大速度的表达式;,斜面倾角θ=37°,滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示.图中的图线的切线,由此求出μ、k 的值.(sin37°=0.6对滑块和风帆由牛顿第二定律有:mg sin θ-μmg cos θ-时速度最大,即v m =(2分)mg sin θ-μcos θ k。

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牛顿运动定律小题狂练⑧小题是基础 练小题 提分快1.[2019·福建省南安一中摸底]牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上,经抽象分析推理得出的结论,它不是实验定律.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿水平面滑动.水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态B.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变C.如果水平面光滑,小球将沿着水平面一直运动下去D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小答案:C解析:根据实验结果,水平面的粗糙程度越低,小球滑得越远,由此得出结论,如果水平面光滑,小球将沿着水平面一直运动下去.故选C.2.[2019·甘肃省兰州一中检测]下列说法正确的是( )A.惯性是物体抵抗运动状态变化的性质B.人走在松软土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力C.物理公式只能确定物理量之间的数量关系,但不能确定物理量间的单位关系D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零答案:A解析:惯性是物体的固有属性,表征物体运动状态改变的难易程度,A正确.根据牛顿第三定律,两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的,B错误.物理公式不仅确定物理量之间的数量关系,也能确定单位关系,C错误.根据牛顿第二定律,合外力与加速度是瞬时对应关系,D错误.3.[2019·黑龙江省哈尔滨六中模拟]如图所示,质量为1 kg的木块A与质量为2 kg的木块B叠放在水平地面上,A、B间的最大静摩擦力为2 N,B与地面间的动摩擦因数为0.2,黑龙江省哈尔滨三中考试]如图所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是( )A.0~t0时间内物块的速度逐渐增大B.t1时刻物块的速度最大C.t2时刻物块的速度最大D.t2时刻后物块立即做反向运动答案:C解析:由题图乙知,0~t0时间内物块所受合力为0,物块不运动,A错.t0~t2时间内,物块受到的合力大于0,物块加速运动,故t2时刻物块的速度最大,B错,C对.t2时刻后物块受到的合力反向,物块做减速运动,最后停止,D错.7.[2019·河南省洛阳模拟](多选)如图所示,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上的挡板上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动.当它们刚运动至轨道的粗糙段时,下列说法可能正确的是( )A.绳的张力减小,地面对a的支持力不变B.绳的张力减小,地面对a的支持力增加C.绳的张力增加,斜面对b的支持力不变D.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加答案:AB解析:若二者在粗糙段上仍相对静止,应用整体法可知地面的支持力不变,隔离b研究,b 受重力、斜面的支持力及细绳的拉力,在地面轨道的光滑段时这三力的合力为0,滑上粗糙段后合力方向改为水平向右,重力不变、拉力减小、斜面的支持力增大,A正确.若在粗糙段上,b相对于斜面向上运动,b对地有一个向上的加速度,系统处于超重状态,因此绳的张力减小,地面对整体的支持力增大,B正确,C、D错误.8.[2019·河北省衡水中学一调]如图所示,n个质量为m的相同木块并列放在水平面上,木块跟水平面间的动摩擦因数为μ,当对木块1施加一个水平向右的推力F时,木块加速如图所示,质量为m2的物块通过跨过定滑轮的细线与质量为从静止开始运动,已知A、B间的动摩擦因数为沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力时间图象如图所示,已知斜面的倾角为37°,物体的质量为=10 m/s2,sin37°=0.6,的大小为1.8 N辽宁省沈阳育才学校模拟](多选)如图所示,质量为平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为角.重力加速度大小为g某人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮与绳子取g=10 m/s2)( 增大,f减小减小,f增大增大,f增大减小,f减小先做匀加速运动,再做匀减速运动.物体刚向左运动时的加速度大小为kx0-μmgm足够长的斜面固定在水平面上,斜面顶端有一附有挡板的长木板,,轻质弹簧测力计一端挂在挡板上,另一端连接着光滑小球.木弹簧中心线与木板平行,弹簧测力计示数为桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的,故D错误.2.[2019·江西丰城中学检测]如图所示,物体静止在一固定在水平地面上的斜面上,下列说法正确的是( )A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D.物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力答案:C解析:物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上,但是这两个力作用在两个物体上,所以应为作用力和反作用力,所以A错误.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力,垂直于斜面向下的分力不是对斜面的压力,因为作用点不同,对斜面的压力作用点应在斜面上,而垂直于斜面向下的分力作用点在物体上,所以B错误.斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力和摩擦力的合力,与物体的重力平衡,所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力,C正确.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,物体所受斜面的摩擦力与重力沿斜面的分力为平衡力,所以D错误.3.[2018·全国卷Ⅰ]如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是( )答案:A解析:设物块P静止时,弹簧的长度为x0,轻弹簧原长为l,物块P受重力mg、弹簧弹力k(l-x0-x)及力F,根据牛顿第二定律,得F+k(l-x0-x)-mg=ma且k(l-x0)=mg故F=kx+ma.根据数学知识知F-x图象是截距为ma的一次函数图象.4.[2019·湖北黄冈中学模考](多选)如图所示,三个质量均为m的物块a、b、c,用两个轻弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处于静止状态.现将b、c之间的轻绳剪断,下列说法正确的是( )A.在刚剪断轻绳的瞬间,b的加速度大小为gB.在刚剪断轻绳的瞬间,c的加速度大小为2gC.剪断轻绳后,a、b下落过程中,两者一直保持相对静止D.剪断轻绳后,a、b下落过程中加速度相等的瞬间,两者之间的轻弹簧一定处于原长状态答案:BD解析:剪断轻绳的瞬间,绳的弹力立即消失,而弹簧弹力瞬间不变;对b根据牛顿第二定律可得ma b=2mg,解得a b=2g,方向向下;c上面的弹簧在绳子剪断前的弹力等于三个物块的总重力,即3mg,剪断轻绳后,对c根据牛顿第二定律可得3mg-mg=ma c,解得a c=2g,方向向上,所以A错误,B正确;剪断轻绳后,a、b下落过程中,二者在开始的一段时间内加速度不同,所以两者不会保持相对静止,两者之间的轻弹簧长度一定会发生变化,C错误;剪断轻绳后,a、b下落过程中,a、b加速度相等的瞬间,两者之间的轻弹簧一定处于原长状态,此时二者的加速度都为g,D正确.物块A放在斜面体的斜面上,和斜面体一起水平向右做若物块与斜面体保持相对静止,物块一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中,某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是=g.铝球下沉的速度将会一直增大如图所示,小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球,其中BO水平,小车沿水平地面向右做加速运动,AO与BO的拉力分别为T A、T B.若加速度增大,则( ) A.T A、T B均增大 B.T A、T B均减小C.T A不变,T B增大 D.T A减小,T B不变答案:C解析:设OA与竖直方向的夹角为θ,则对小球有T A cosθ=mg,T B-T A sinθ=ma,故若加速度增大,T A不变,T B增大.选项C正确.8.如图所示,在水平面上沿直线运动的小车上有一个固定的水平横杆,横杆左端悬挂的小球A和小车右端放置的物块B都相对车厢静止.关于物块B受到的摩擦力,下列判断中正确的是( )A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受的摩擦力情况无法判断答案:C解析:根据题意,小球处于静止状态,设细绳与竖直方向夹角为θ,小球受到重力和沿绳方向的拉力,小球加速度为a=g tanθ,方向水平向右,则物块B受到重力、支持力和向右的摩擦力,故选项A、B、D错误,选项C正确.9.[2019·广东深圳模拟]如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F正比于Sv2,其中v为风速、S为物块迎风面积.当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为( )A.64m B.32mC.8m D.4m如图所示,一固定杆与水平方向夹角为通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为。

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