人教版必修一 第四章牛顿运动定律-牛顿运动定律题型归纳

牛顿运动定律题型归纳题型一：牛顿运动定律理解例题：质点做匀速直线运动现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变练习：一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值题型二：动力学图像问题例题一：将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。

该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。

g＝10 m/s2。

则下列说法正确的是A．在2～4 s内小球的加速度大小为0.5 m/s2B．小球质量为2 kgC．杆的倾角为30°D．小球在0～4 s内的位移为8 m例题二：如图甲所示，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x 的关系如图乙所示(g ＝10 m/s 2)，下列结论正确的是A ．物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态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/s 2例题三：如图甲所示，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v ­t 图象如图乙所示。

若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则可求出A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度 例题四：甲、乙两球质量分别为1m 、2m ，从同一地点(足够高)同时由静止释放。

两球下落 过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即kv f =(k 为正的常 量)。

两球的t v -图象如图所示。

落地前，经时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v 。

则下列判断正确的是( )A ．释放瞬间甲球加速度较大 B.1221v v m m =C ．甲球质量大于乙球质量D ．0t 时间内两球下落的高度相等题型三：连接体问题例题1：在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为32a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F 。

不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（ ）A ．8B ．10C ．15D ．18练习：如图所示，A 、B 两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B 与水平地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，物体A 与B 之间的动摩擦因数μ2＝0.2。

已 知物体A 的质量m ＝2 kg ，物体B 的质量M ＝3 kg ，重力加速度g 取10 m/s 2。

现对物体B 施加一个水平向右的恒力F ，为使物体A 与物体B 相对静止，则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．20 NB ．15 NC ．10 ND ．5 N题型四：瞬时性问题例题2：如图所示，A 、B 两小球分别连在轻绳两端，B 球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上。

A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )A. 都等于g/2B. g/2和0C. g/2 和2g m m B A ⋅D. 2g m m B A ⋅和g/2 练习：1、如图所示，A 、B 球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2g sin θD ．弹簧有收缩的趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零＊2、如图所示，质量分别为m 、2m 的小球A 、B ，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F ，此时突然剪断细线。

在线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A 的加速度大小分别为（ ）A.2F 3，2F 3m＋g B.F 3，2F 2m ＋g C.2F 3，F 3m ＋gD.F 3，F 3m ＋g 题型五：超重与失重例题：某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。

在地面上称得其体重为500 N ，再将台秤移至电梯内称其体重。

电梯从t =0时由静止开始运动，到t =11 s 时停止，得到台秤的示数F 随时间t 变化的情况如图所示（g =10 m/s 2）。

则（ ）A ．电梯为下降过程B ．在10~11 s 内电梯的加速度大小为2 m/s 2C ．F 3的示数为550 ＮD ．电梯运行的总位移为19 m练习：某马戏团演员做滑竿表演，已知竖直滑竿上端固定，下端悬空，滑竿的重力为200 N ，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小，已知演员在滑竿上做完动作之后，先在杆上静止了0.5 s ，然后沿杆下滑，3.5 s 末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程中演员的v -t 图像与传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示，g ＝10 m/s 2，则下述说法正确的是（ ）A ．演员的体重为600 NB ．演员在第1 s 内一直处于超重状态C ．滑竿所受的最大拉力为900 ND ．滑竿所受的最小拉力为620 N题型六：动力学两类问题例题1：如图甲所示，为一倾角θ＝37°的足够长斜面，将一质量为m ＝1 kg 的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图像如图乙所示，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)2 s 末物体的速度；(2)前16 s 内物体发生的位移。

例题2：一质量为m ＝2 kg 的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a ＝2.5 m/s 2匀加速下滑。

如图所示，若用一水平向右恒力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。

题型七：相对运动例题1：如图所示，质量kg m 3.02=的小车静止在光滑的水平面上，车长m L 5.1=，现有 质量kg m 2.01=的可视为质点的物块，以水平向右的速度s m v /20=从左端滑上小车，最 后在车面上某处与小车保持相对静止。

物块与车面间的动摩擦因数5.0=μ，取2/10s m g =。

⑴物块在车面上滑行的时间t ；⑵要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度0v 不超过多少？练习：如图所示，光滑水平面上有一木板，质量kg M 0.1=，长度m L 0.1=．在木板的最左端有一个小铁块（可视为质点），质量kg m 0.1=．小铁块与木板之间的动摩擦因数0.30=μ．开始时它们都处于静止状态，某时刻起对木板施加一个水平向左的拉力F ，2/10s m g =．求：（1）拉力F 至少多大能将木板抽出；（2）若N F 8=将木板抽出，则抽出过程中摩擦力分别对木板和铁块做的功．例题2：如图所示，水平传送带A 、B 两端点相距x ＝4 m ，以v 0＝2 m /s 的速度(始终保持不变)顺时针运转。

今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g 取10 m/s 2。

由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。

则小煤块从A 运动到B 的过程中，下列说法正确的是A ．小煤块从A 运动到B 的时间是 2 sB ．小煤块从A 运动到B 的时间是2.25 sC ．划痕长度是4 mD ．划痕长度是0.5 m练习：1、如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v 0 逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )2、如图所示为粮袋的传送装置，已知AB 间长度为L ，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v ，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A 到B 的运动，以下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A ．粮袋到达B 点的速度与v 比较，可能大，也可能相等或小B ．粮袋开始运动的加速度为g (sin θ－μcos θ)，若L 足够大，则以后将以一定的速度v 做匀速运动C ．若μ≥tan θ，则粮袋从A 到B 一定一直是做加速运动D ．不论μ大小如何，粮袋从A 到B 一直匀加速运动，且a ≥g sin θ题型八：实验：探究加速度与力、质量的关系例题：图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。

砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。

实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。

接下来还需要进行的一项操作是_____(填正确答案标号)。

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________(填正确答案标号)。

A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图实Ⅳ－2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。