牛顿运动定律练习2
牛顿第二定律实验练习题(含答案)
牛顿第二定律实验练习题1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是() A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2．如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x13．若测得某一物体质量m一定时，a与F的有关数据资料如下表所示：a/(m·s－2) 1.98 4.06 5.958.12F/N 1.00 2.00 3.00 4.00(1)(2)根据图象判定：当m一定时，a与F的关系为______________(3)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的a－F图象．试分析甲、乙两同学可能存在的问题：甲：_____________________________________________________乙：_____________________________________________________4．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1m数据如实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.90 1.72 1.49 1.25 1.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.71 1.00 1.671m/kg－1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.000.60请在下图所示的坐标纸中画出a－1m图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数1m之间的关系式是________________________5．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：____________________________________________________________________(2)若取M ＝0.4 kg ，改变m 的值，进行多次实验，以下m 的取值不合适的一个是A ．m 1＝5 gB ．m 2＝15 gC ．m 3＝40 gD ．m 4＝400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为______________________________(用Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)6．在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a ）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F ，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据． （1）在坐标纸上作出小车加速度a 和拉力F 的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：__________________________；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将___________．（填“变大”，“变小”，“不变”） 7.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m ，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg ，将该力视为合外力F ，对应的加速度a 则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F 的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F 为横轴，以加速度a 为纵轴，画出a －F 图象，图象是一条过原点的直线． ①a －F 图象斜率的物理意义是_________________________________________． ②你认为把沙桶的总重力mg 当作合外力F 是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M ≫m 这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是______________________________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m 不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a 为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案1.解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a 与合外力F 、物体质量m 的关系，故D 项正确．答案：D2.解析：当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，由F ＝ma 可知，a 1＝2a 2，再由x ＝12at 2可得：x 1＝2x 2，故A 正确，B 错误；当m 1＝2m 2、F 1＝F 2时，a 1＝12a 2，再由x ＝12at 2可得：x 1＝12x 2，故C 错误，D 正确． 答案：AD3.解析：(1)若a 与F 成正比，则图象是一条过原点的直线．同时，因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差，增大实验的准确性，则在误差允许范围内a /ms -22.01 2.98 4.02 6.00 F /N 1.002.003.00 5.00 3.0 a/ms -2 1.0 0 2.04.0 2.0 6.0 4.0F /N 位移传感器 （接收器） 小车 位移传感器 （发射器） 重物 轨道)a 图（位移传感器 （接收器） 小车 力传感器 位移传感器 （发射器） 重物 轨道)b 图（图象是一条过原点的直线即可．连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予以考虑．描点画图如图所示．(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系．(3)图中甲在纵轴上有较大截距，说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0，可能是平衡摩擦力过度所致．乙在横轴上有截距，可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．答案：(1)见解析 (2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬的过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够4.解析：(1)由逐差法得a ＝a ＝(x 3＋x 4)－(x 1＋x 2)(4T )2＝[(7.72＋7.21)－(6.70＋6.19)]×10－216×0.022m/s 2 ≈3.2 m/s 2(2)如图所示，a ＝12mN 答案：见解析5.解析：(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M 应能在任意位置静止不动，或推动M 后能使M 匀速运动．(2)应满足M ≫m ，故m 4＝400 g 不合适．(3)由v 1＝D Δt 1，v 2＝D Δt 2，v 22－v 12＝2ax 可得：a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22x. 答案：(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等(2)D(3)a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22x 6. (1) （2）倾角过大 观察图像可以发现，当外力为零 时，加速度a 不等于0，说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。
物理牛顿运动定律专题练习(及答案)含解析
物理牛顿运动定律专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数；（2）水平推力F的大小；（3）s内物体运动位移的大小．【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。
【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知，由v-t图像可知，物体在4～6s内加速度：物体在4～6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：联立解得：μ=0.2（2）由v-t图像可知：物体在0～4s内加速度：又由题意可知：物体在0～4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：代入数据得：F=5.6N（3）物体在0～14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：【点睛】在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活处理．在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁．2．如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块B 离开桌面后落到地面上的D 点．设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g =10m/s 2．求：(1)木块B 离开桌面时的速度大小； (2)两木块碰撞前瞬间，木块A 的速度大小； (3)两木块碰撞后瞬间，木块A 的速度大小． 【答案】(1) 1.5m/s (2) 2.0m/s (3) 0.80m/s 【解析】 【详解】(1)木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B 离开桌面时的速度大小为2v ，在空中飞行的时间为t ′．根据平抛运动规律有：212h gt =，2s v t '= 解得：2 1.5m/s 2gv h== (2)木块A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A 的加速度：22.5m/s Mga Mμ==设两木块碰撞前A 的速度大小为v ，根据运动学公式，得0 2.0m/s v v at =-=(3)设两木块碰撞后木块A 的速度大小为1v ，根据动量守恒定律有：2Mv Mv mv =+1解得：210.80m/s Mv mv v M-==.3．如图所示，传送带水平部分x ab =0.2m ，斜面部分x bc =5.5m ，bc 与水平方向夹角α=37°，一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，传送带沿图示方向以速率v =3m/s 运动，若把物体A 轻放到a 处，它将被传送带送到c 点，且物体A 不脱离传送带，经b 点时速率不变．(取g =10m/s 2，sin37°=0.6)求：（1）物块从a 运动到b 的时间； （2）物块从b 运动到c 的时间． 【答案】（1）0.4s ；（2）1.25s ． 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律求出在ab 段做匀加速直线运动的加速度，结合运动学公式求出a 到b 的运动时间．到达b 点的速度小于传送带的速度，根据牛顿第二定律求出在bc 段匀加速运动的加速度，求出速度相等经历的时间，以及位移的大小，根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度，结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间，从而得出b 到c 的时间． 【详解】（1）物体A 轻放在a 处瞬间，受力分析由牛顿第二定律得：1mg ma μ=解得：21 2.5m/s a =A 与皮带共速需要发生位移：219 1.8m 0.2m 25v x m a ===>共故根据运动学公式，物体A 从a 运动到b ：21112ab x a t =代入数据解得：10.4s t =（2）到达b 点的速度：111m/s 3m/s b v a t ==<由牛顿第二定律得：22sin 37mg f ma ︒+=2cos37N mg =︒且22f N μ=代入数据解得：228m/s a =物块在斜面上与传送带共速的位移是：2222b v vs a -=共代入数据解得：0.5m 5.5m s =<共时间为：2231s 0.25s 8b v v t a --=== 因为22sin 376m/s cos372m/s g g μ︒=︒=＞，物块继续加速下滑 由牛顿第二定律得：23sin 37mg f ma ︒-= 2cos37N mg =︒，且22f N μ=代入数据解得：234m/s a =设从共速到下滑至c 的时间为t 3，由23331 2bc x s vt a t -=+共，得： 31s t =综上，物块从b 运动到c 的时间为：23 1.25s t t +=4．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．5．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s ．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s ）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，g 取10m/s 2．（1）若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15m ，他采取上述措施能否避免闯警戒线？ （2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？【答案】（1）见解析（2）2.5m 【解析】 【分析】（1）根据甲车刹车时的制动力求出加速度，再根据位移时间关系求出刹车时的位移，从而比较判定能否避免闯红灯；（2）根据追及相遇条件，由位移关系分析安全距离的大小． 【详解】（1）甲车紧急刹车的加速度为210.44/a g m s ==甲车停下来所需时间0112.5v t s a ==甲滑行距离 20112.52v x m a == 由于12.5 m ＜15 m ，所以甲车能避免闯红灯；（2）乙车紧急刹车的加速度大小为：220.55/a g m s ==设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离0x ，在乙车刹车2t 时刻两车速度相等，0120022()v a t t v a t -+=-解得2 2.0t s =此过程中乙的位移： 220002121152x v t v t a t m =+-= 甲的位移：210021021()()12.52x v t t a t t m =+-+= 所以两车安全距离至少为：012 2.5x x x m =-= 【点睛】解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式进行求解．注意速度大者减速追速度小者，判断能否撞上，应判断速度相等时能否撞上，不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断．6．如图甲所示，在平台上推动物体压缩轻质弹簧至P 点并锁定．解除锁定，物体释放，物体离开平台后水平抛出，落在水平地面上．以P 点为位移起点，向右为正方向，物体在平台上运动的加速度a 与位移x 的关系如图乙所示．已知物体质量为2kg ，物体离开平台后下落0.8m 的过程中，水平方向也运动了0.8m ，g 取10m/s 2，空气阻力不计．求：(1)物体与平台间的动摩擦因数及弹簧的劲度系数; (2)物体离开平台时的速度大小及弹簧的最大弹性势能． 【答案】(1)0.2μ=，400/k N m =(2)2/v m s =， 6.48p E J = 【解析】 【详解】（1）由图象知，弹簧最大压缩量为0.18x m ∆=，物体开始运动时加速度2134/a m s =，离开弹簧后加速度大小为222/a m s =.由牛顿第二定律1k x mg ma μ⋅∆-=①，2mg ma μ=②联立①②式，代入数据解得0.2μ=③400/k N m =④（2）物体离开平台后，由平抛运动规律得：212h gt =⑤ d vt =⑥物体沿平台运动过程由能量守恒定律得：212p E mgx mv μ-=⑦ 联立①②⑤⑥⑦式，代入数据得2/v m s =⑧6.48p E J =⑨7．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．草逐渐成为我们浙江一项新兴娱乐活动。
牛顿运动定律 同步练习(二)
牛顿运动定律同步练习（二）物体运动状态的改变1．下列哪些情况我们说物体的运动状态一定发生了改变（）A 运动物体的位移大小变化B 运动物体的速度大小变化C 运动物体的速度方向变化D 运动物体的加速度变化2．下面哪些物体的运动状态发生了变化（）A 匀速飘落的羽毛B 匀速拐弯的自行车C 匀加速起动的列车 C 绕地球匀速飞行的航天飞机3．物体从静止开始运动，其所受的合力随时间变化的情况，如图所示，则在0 – t1的时间内，物体运动的速度将（）A 变小B 不变C 变大D 先变大后变小4．关于惯性在实际中应用，下列说法中正确的是（）A 工厂里车床底座的质量大一些，是为了增大它的惯性B 战斗机投入战斗时，丢掉副油箱，是为了减小惯性，使其运动更加灵活C 要保持物体的平衡，只要尽量增大它的惯性就可以了D 手扶拖拉机的飞轮做得很重，目的是增大其惯性，以保证运转尽量均匀5．某人用力推一下原来静止在水平面上的小车，小车便开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见（）A 力是使物体产生运动的原因B 力是维持物体运动的原因C 力是使物体产生加速度的原因D 力是改变物体惯性的原因6．下列说法正确的是（）A 一个物体原来以10m/s的速度运动，后来速度变为30m/s，则其惯性增大了B 已知月球上的重力加速度是地球的1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1/6C 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7．对物体的惯性有这样一些理解，你觉得哪些是正确的？（）A 汽车快速行驶时惯性大，因而刹车时费力，惯性与物体的速度大小有关B 在月球上举重比在地球上容易，所以同一物体在地球上惯性比在月球上大C 加速运动时，物体有向后的惯性；减速运动时，物体有向前的惯性D 不论在什么地方，不论物体原有运动状态如何，物体的惯性是客观存在的，惯性的大小与物体的质量有关8．下列现象不存在的是（）A 物体的速度很大，而惯性很小B 物体的质量很小，而惯性很大C 物体体积小，但惯性大D 物体所受外力大，但惯性小9．下列说法中正确的是（）A 一个物体原来静止，后来以1.5m/s的速度运动，则其惯性增大了B 已知月球上的重力加速度是地球的1/6，故一个物体从地球移到月球上，惯性减小为1/6C 质量大的物体运动状态难改变，故质量大的物体惯性大D 在宇宙飞船内的物体不存在惯性。
高中物理牛顿运动定律经典练习题
牛顿运动定律一、基础知识回顾：1、牛顿第一定律一切物体总保持，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
注意：（1）牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动（物体速度）的原因，而是物体运动状态（物体速度）的原因，换言之，力是产生的原因。
（2）牛顿第一定律不是实验定律，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、惯性物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3、对牛顿第一运动定律的理解（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
（2）它定性地揭示了运动与力的关系，力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。
（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。
（4）牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。
4、对物体的惯性的理解（1）惯性是物体总有保持自己原来状态（速度）的本性，是物体的固有属性，不能克服和避免。
（2）惯性只与物体本身有关而与物体是否运动，是否受力无关。
任何物体无论它运动还是静止，无论运动状态是改变还是不改变，物体都有惯性，且物体质量不变惯性不变。
质量是物体惯性的唯一量度。
（3）物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。
物体惯性（质量）大，保持原来的运动状态的本领强，物体的运动状态难改变，反之物体的运动状态易改变。
（4）惯性不是力。
5、牛顿第二定律的内容和公式物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。
公式是：a=F合/ m 或F合 =ma6、对牛顿第二定律的理解（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。
反过来，知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况，在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中，F合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力。
（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。
高中物理牛顿运动定律经典练习题(含答案)
牛顿运动定律练习一1.(2021年河南省十所名校高三第三次联考试题, 7) 如图甲所示，斜面体固定在水平面上，倾角为θ＝30°，质量为m的物块从斜面体上由静止释放，以加速度a=开始下滑，取出发点为参考点，那么图乙中能正确描述物块的速率v、动能E k、势能E P、机械能E、时间t、位移x关系的是2.(2021年河南省十所名校高三第三次联考试题, 2) 如下图，两个物体以相同大小的初速度从O点同时分别向x 轴正、负方向水平抛出，它们的轨迹恰好满足抛物线方程y＝，那么以下说法正确的选项是〔曲率半径简单地理解为在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半径〕A ．物体被抛出时的初速度为B．物体被抛出时的初速度为C．O点的曲率半径为kD．O点的曲率半径为2k3.(湖北省七市2021届高三理综4月联考模拟试卷,6)不久前欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，该行星的质量是地球质量的5倍，直径是地球直径的1.5倍。
设想在该行星外表附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球外表附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，那么Ek1: Ek2为A. 7.5B. 3.33C. 0.34.(山东省淄博市2021届高三下学期4月复习阶段性检测,7)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。
现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A 使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。
那么此时A ．拉力做功的瞬时功率为B ．物块B满足C．物块A的加速度为D．弹簧弹性势能的增加量为5.(山东省淄博市2021届高三下学期4月复习阶段性检测,1)用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下物理量由比值法定义正确的选项是〔〕A ．加速度B．磁感应强度C．电容D ．电流强度6.(四川成都市2021届高中毕业班第三次诊断性检测,7)右图为某节能运输系统的简化示意图。
新教材高中物理第5章牛顿运动定律2科学探究：加速度与力质量的关系练习含解析鲁科版必修第一册
新教材高中物理含解析鲁科版必修第一册：第2节科学探究:加速度与力、质量的关系考点1加速度的测量1.(2019·山东临沂一中周测)(多选)如图5-2-1所示,在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中正确的是( )。
图5-2-1A.平衡摩擦力时,应将钩码通过细绳系在小车上B.连接钩码和小车的细绳应跟长木板保持平行C.每次改变小车质量,必须重新平衡摩擦D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接电源再释放小车答案：BD解析：平衡摩擦力时,不能将钩码通过细绳系在小车上,A错误;绳子不与长木板平行时,合外力会是绳子拉力的水平分力,B正确;平衡摩擦后,总满足(M+m)g sin θ=μ(M+m)g cos θ,不须重新平衡,C错误;先接通电源,使打点计时器稳定后才能释放小车,D正确。
2.(2019·山东平度一中月考)如图5-2-2所示,两个相同的小车放在光滑的水平桌面上,前端各系一条细绳,绳子的另一端跨过光滑的定滑轮挂个小吊盘,增减吊盘内的重物就可以改变小车受到的合外力。
两个小车后端各系一条细绳,用一块黑板擦把两条细绳同时压在桌面上,使小车静止,抬起黑板擦,两车同时开始运动,经过一小段时间,用黑板擦使两车同时停下。
某同学认为可以用此装置验证加速度a与合外力F的关系,下列关于实验原理、操作和数据处理正确的是( )。
图5-2-2A.因无法测量加速度,不能用此装置验证加速度a与合外力F的关系B.多次释放小车的位置应保持相同C.若吊盘及重物质量m与小车位移x之比相等,说明加速度a与合外力F成正比D.在坐标中作出吊盘和重物的质量m和小车位移x的图线,若图线是过原点的直线,说明加速度a与合外力F成正比答案：C解析：小车做匀加速直线运动,x=at2/2,a=2x/t2,两车运动时间相同,只要验证合外力(mg)与位移(x)关系即可,C正确;无法保证每次实验时小车运动的时间相等,D错误。
牛顿第二定律瞬时性问题
牛顿运动定律专题（二）※【模型解析】——瞬时性问题(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理．(2)弹簧(或橡皮绳)：当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时，由于物体有惯性，弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中，其弹力的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不突变．【典型例题】例1.如图，物体A、B用轻质细线2相连，然后用细线1悬挂在天花板上，求剪断轻细线1的瞬间两个物体的加速度a1、a2大小分别为()A．g,0B．g，g C．0，g D．2g，g例1题图例2题图例3题图例2.如图所示，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瞬间，吊蓝P和物体Q的加速度大小是() A．a P＝a Q＝g B．a P＝2g，a Q＝0C．a P＝g，a Q＝2g D．a P＝2g，a Q＝g例3.如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()A.a1=a2=a3=a4=0B. a1=a2=a3=a4=gC．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝m＋MM g D．a1＝g，a2＝m＋MM g，a3＝0，a4＝m＋MM g例4.细绳拴一个质量为m 的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连．平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．以下说法正确的是( )A ．小球静止时弹簧的弹力大小为35mg B ．小球静止时细绳的拉力大小为35mg C ．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD ．细线烧断瞬间小球的加速度立即为53g 【课后练习】1．如右图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k 的轻质弹簧相连的物块A 、B ，质量均为m ，开始时两物块均处于静止状态．现下压A 再静止释放使A 开始运动，当物块B 刚要离开挡板时，A 的加速度的大小和方向为( )A ．0B ．2gsin θ，方向沿斜面向下C ．2gsin θ，方向沿斜面向上D ．gsin θ，方向沿斜面向下1题图 2题图 3题图2．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为3kg 的物体A ，处于静止状态。
牛顿运动定律练习
1.一个静止在水平地面上的物体，质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。
若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2,求物体4s末的速度和4s内的位移。
2.一位滑雪者以24m∕s的初速度沿直线冲上一个倾角是30°的山坡，从坡底开始计时，4s末，滑雪人速度变为0。
人和雪橇的总质量为80kg,求滑雪人受到的摩擦力是多大？3.静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力/推动下开始运动，4S末它的速度达到4m/s,此时将£撤去，又经6S物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求Z7的大小.4.以30m∕s的初速竖直向上抛出一个质量为100g的物体，2s后到达最大高度，空气的阻力大小始终不变，g⅛10m∕s2,求：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)运动中空气对物体的阻力大小是多少？(3)物体落回原地时的速度有多大？5.质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成30°角斜向上的拉力尸作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？(g 取10m∕s2)6.质量为0.02kg的小球用细绳拴着吊在行驶问及此事的汽车顶上，在行驶过程中，发现小球偏向前进方向，绳与竖直方向夹角为37。
并保持不变，试回答下列问题：(1)汽车的运动状态；(2)汽车运动的加速度大小。
(g®10m∕s2)37°OC)。
」14、为了安全起见，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高速度为v=120km∕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(反应时间)t=0.5s,刹车时，汽车受到的阻力的大小/为汽车重力的0.4倍，则该高速公路上的汽车的距离S至少为多少？。
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球
，水的密度为
水 ．当容器由静止自由下落后，弹簧长度的变化情况是(
)
球
＝
水 ，则弹簧长度不变
球 水 > ，则弹簧的长度变长 球 水 < ，则弹簧的长度变短
球
、
（4）不论
水 大小怎样，弹簧长度都会改变
F A
A.(1)(2)(3) B.(2)(4) C.(3)(4) D.(2)(3)(4) 23、（盐城市 2008 届高三第一次调研）如图所示,A,B 两物体的质量都为 m,叠加在一起,置于一轻弹 上处于静止状态,现给 A 物体上施加一竖直向上的恒力,大小为 F,则此时物体 A 的加速度大小可能为
A 、小球在 MN 的右方加速度大小为
B 、 F2 的大小为
v1 ； t3 t 2
2mv1 ； t3 t1
C 、小球在 MN 右方运动的时间为 t4 t2 ；
D 、小球在 t 0 到 t t4 这段时间最大位移为 v1t2 ； 2、（扬州市 2008 届第二次调研） 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
图甲
a g x A x0
图乙
a g x B x0 0 x C x0
a g 0 x D x0
0
、 （苏州市 2008 届五校联考）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为 12m 的竖立在地面上的钢管住 下滑。已知这名消防队员的质量为 60 ㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时 速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的 2 倍，下滑的总时间为 3ｓ， g 取 10m／s2，那么 该消防队员 A．下滑过程中的最大速度为 4 m／s B．加速与减速过程的时间之比为 1∶2
4、（通州市 2008 届第六次调研）如图所示，小车向右做匀加速运动的加速度大小为 a，bc 为固定在小车上的水平 横杆， 物块 M 串在杆上， M 通过细线悬吊着一小铁球 m， M、 m 均相对小车静止， 细线与竖直方向的夹角为 θ． 若 小车的加速度逐渐增大到 2a 时，M 仍与小车保持相对静止，则 A．横杆对 M 的作用力增加到原来的 2 倍 B．细线的拉力增加到原来的 2 倍 C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍 D．细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的 2 倍 5、（通州市 2008 届第六次调研）如图甲所示，轻弹簧一端竖直固定在水平地面上，其正上方有一个物块，物块从 高处自由下落到弹簧的上端 O 处，将弹簧压缩了 x0 时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，在图乙中能 正确反映物块加速度的大小随下降的位移 x 变化的图象可能是 O x0 a g 0
德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ） A 、两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢； 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”； C 、两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快；这说明：物体受的力越大，速度就越大； D 、一个物体维持匀速直线运动，不需要力； 3、（南通四县市 2008 届高三联考）如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为 m 的小球．当 小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用 F1 至 F4 变化表示）可能是下图中的（OO＇沿 杆方向） F4 ＇ O＇ O O＇ F4 O ＇ F3 F1 F 2 F3 F4 F3 F 2 F 4 ’ F3 ’ ’ '’ F2 F1 F1 F2 F1 O A O B O C O D
图甲 料 -3-
a
a
a
A
x O
B
x
O
图乙
C
x
O
D
x
21、（江苏省二十所名校 4 月联合调研）2008 年奥运会在北京举行，由此推动了全民健身运动的蓬勃发展。体重为 m=50kg 的小芳在一次校运会上，最后一次以背越式成功地跳过了 1.80 米的高度，成为高三组跳高冠军。忽略空气 2 阻力，g 取 10m/s 。则下列说法正确的是 A．小芳下降过程处于失重状态 B．小芳起跳以后在上升过程处于超重状态 C．小芳起跳时地面对他的支持力大于他的重力 D．起跳过程地面对小芳至少做了 900J 的功 22、（江苏省二十所名校 4 月联合调研）如图所示，浸没在水中的小球固定在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定 在容器的底部，设小球的密度为 （1）若 （2）若 （3）若
牛顿运动定律
1、（扬州市 2008 届第二次调研）质量为 m 的小球放在光滑水平面上，在竖直线 MN 的左方受到水平恒力 F1 作用 （ m 可视为质点），在 MN 的右方除受 F1 外还受到与 F1 在同一条直线上的水平恒力 F2 作用，现设小球从 A 点由 静止开始运动，如图（ a ）所示，小球运动的 v t 图象如图（ b ）所示。由图可知下列说法正确的是（ ）
时 间
t0 45.0
t1 50.0
t2 40.0
t3 45.0
体重秤数/kg
若已知t0时刻电梯静止，则下列说法错误的是 A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化； B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反； C.t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向不一定相反； D.t3时刻电梯可能向上运动 9. （海门市 2008 届第一次诊断性考试）如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块 AB，水平推力 F 作用在 A 上，用 FAB 代表 A、B 间的相互作用力，下列说法可能正确的是 A．若地面是完全光滑的，则 FAB=F B．若地面是完全光滑的，则 FAB=F /2 C．若地面是有摩擦的，且 AB 未被推动，可能 FAB=F/3 D．若地面是有摩擦的，且 AB 被推动，则 FAB=F/2 10．（宿迁市 2008 届第一次调研）下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（ ） A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态； B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态； C．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态； D．“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。 A 11．（宿迁市 2008 届第一次调研）如图所示 ,木块 A 与 B 用一弹簧相连,竖直放在木块 C 上, 三者静止于地面,它们的质量之比为 1:2:3,设所有接触面是光滑的,当沿水平方向迅速抽出 C B 的瞬间, A 和 B 的加速度分别为（ ） C A．0，0 ； B．0，g ； C．0，3g /2 ； D．g ，3g /2 ； 12．（如皋市 2008 届高三一轮复习）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹 簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是 A．小球的速度一直减小 B．小球的加速度先减小后增大 C．小球加速度的最大值，一定大于重力加速度 D．小球的机械能守恒 13．（无锡市 2008 届部分高级中学基础测试）如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状 态应该是（ ） A．悬浮在空中不动 B．运动速度逐渐减小 C．作竖直向下的匀速直线运动 D．以上三种情况都有可能
F m F C. 3m
A.
F 2m 2F D m
B.
。
A B A
簧
25、（2008 届南通市部分重点中学三模）如图 7 所示，三角体由两种材料拼接而成， BC 界面平行底面 DE，两侧面与水平面夹角分别为 30 和 60 。已知物块从 A 静止 下滑，加速至 B 匀速至 D；若该物块静止从 A 沿另一侧面下滑，则有 ( ) A．通过 C 点的速率等于通过 B 点的速率 B．AB 段的运动时间大于 AC 段的运动时间 C．将加速至 C 匀速至 E 图7 D．一直加速运动到 E，但 AC 段的加速度比 CE 段小 26、（无锡地区 2008 届期中检测）有一种大型游戏器械，是一个圆筒状大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后紧 靠筒壁站立，当圆筒的转速达到某一数值时，其底板突然塌落，游客发现自己竟然没有掉下去！以下说法正确的是 （ ） A．游客处于超重状态 B．游客处于失重状态 C．游客受到的摩擦力等于重力 D．筒壁对游客的支持力等于重力 27、（无锡地区 2008 届期中检测）如图所示的弹簧秤质量为 m1，挂钩下面悬挂一个质量为 m 的重物， 现用一方向竖直向上的外力 F 拉着弹簧秤， 使其向上做匀加速直线运动， 则弹簧秤的示数与拉力 F 之比为 （ ） A．m0:m B．m:m0 C．m0:（m+m0） D．m:（m－m0） 28、 （如皋市 2008 届抽样检测）高空飞行中的生物力学：正加速度，即作用于人体的力是从头指向脚的，其以“视 觉发黑”为测量忍受指标，此时 a=3g，负加速度即作用于人体的力是由脚指向头部，其以“视觉发红”为测量忍受 指标，此时 a=－3g；横向加速度，即作用于人体的力与身体前后左右面垂直，其以“呼吸困难”为测量忍受指标， 此时 a=15g，那么，航天器的气密仓的设计如图所示，它固定在一个横轴 上，可绕轴做 360°旋转，这样设计的目的是【 】 A．让宇航员舒适些 B．始终承受横向加速度 C．始终承受负加速度 D．始终承受正加速度
料 -1-
C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为 1∶7 D．加速与减速过程的位移之比为 1∶4 6、（苏州市2008届期终考试）下列单位属于国际单位制基本单位的是 A．牛顿 B．焦耳 C．安培 D．秒 7、（苏州市 2008 届期终考试）意大利物理学家伽利略在做“铜球沿斜面运动的实验”中，发现铜球的加速度随斜面 倾角的增大而增大，由此推理得出的结论是 A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．无论物体是否运动，都具有惯性 C．力不是维持物体运动的原因 D．力是使物体产生加速度的原因 8、（启东市2008届高三第一次调研）某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体 重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.（表内时间不表示先后顺序）