最新物理牛顿运动定律练习题
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
高考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14N2．如图，质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上，处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中，A 不带电，B 带正电、电荷量q=2×10－5C ．零时刻，A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着，从静止同时开始运动，2s 末细绳断开．已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s 2．求：(1)前2s 内，A 的位移大小； (2)6s 末，电场力的瞬时功率． 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】（1）B 所受电场力为F=Eq=6N ；绳断之前，对系统由牛顿第二定律：F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2； 由运动规律：x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ；（2）设绳断瞬间，AB 的速度大小为v 1，t 2=6s 时刻，B 的速度大小为v 2，则v 1=a 1t 1=2m/s ；绳断后，对B 由牛顿第二定律：F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2；由运动规律可知：v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ，解得P=60W3．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 v=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222211x h OP x h OQ ++甲乙4．高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活．高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m ，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ，已知运动阻力是车重的k 倍．求： (1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？ 【答案】（1）13m (v t +kg ) （2）1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度为a =vt① 对整个列车，由牛顿第二定律得：F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ，对第六、七两节车厢进行受力分析，水平方向受力如图所示，由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma ， ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动相反． (2)列车匀速运动时，对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间的作用力为T 1，则有：26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2， 则有：5F '+T 2-k ·2mg =0， ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5．在水平长直的轨道上，有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动．某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动．(1)若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m ，v 0表示）(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m =1kg ，车长L =2m ，车速v 0=4m/s ，取g =10m/s 2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F 大小应该满足什么条件？ 【答案】（1）2012m v （2）6F N ≥【解析】解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间：0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =（与动摩擦因数μ无关的定值） （2）设恒力F 取最小值为1F ，滑块加速度为1a ，此时滑块恰好达到车的左端，则： 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有：010122v t Lv t -= 由牛顿定律有：11F mg ma μ+= 联立可以得到：10.5s t=，16F N =则恒力F 大小应该满足条件是：6F N ≥．6．某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m/s ，公交车的速度是15m/s ，他们距车站的距离为50m ．假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车．刚好到车站停下，停车10s 后公交车又启动向前开去．张叔叔的最大速度是6m/s ，最大起跑加速度为2.5m/s 2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少． (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车． 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时：11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时：1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时：32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移：2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++，张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车． 考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律．7．2019年1月3日10时26分．中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案
高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共20题）1、处于光滑水平面上的质量为2千克的物体，开始静止，先给它一个向东的6牛顿的力F1，作用2秒后，撤去F1，同时给它一个向南的8牛顿的力，又作用2秒后撤去，求此物体在这4秒内的位移是多少？2、一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g.g为重力加速度，求人对电梯的压力的大小．3、一物块从倾角为θ、长为s的斜面的项端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间.4、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10 m/s2．试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数．5、如图所示，质量为m=1l kg的物块放在水平地面上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为50N的拉力F作用下，以大小为v0=l0m/s的速度向右做匀速直线运动，（取当地的重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求（1）物块与水平面间的动摩擦因数;（2）若撤去拉力F，物块经过3秒在水平地面上滑行的距离是多少?6、质量为2kg的物体，静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。
现对物体施加一个大小为6N的水平力，此力作用一段时间后立即改变，改变后的力与原来比较，大小不变、方向相反。
再经过一段时间，物体的速度变为零。
如果这一过程物体的总位移为15m。
求：（1）力改变前后物体加速度的大小a1、a2分别为多少？（2）在这一过程物体的最大速度；（3）全过程的总时间。
（g=10m/s2）7、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＝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＝14°.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。
牛顿运动定律练习题
牛顿运动定律练习题一、选择题1．关于伽利略的理想实验，以下说法中正确的是( )A ．伽利略的实验是假想实验，事实上无法完成，从而得出的结论不可靠B ．是以可靠事实为基础，经科学抽象出来的C ．伽利略通过斜面实验得到结论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度不变，并且一直运动下去D ．伽利略利用自己设计的理想实验，观察到小球不受阻力时以恒定速度运动，从而推翻了亚里士多德的结论2．一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( )A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变 3．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )A ．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B ．我国优秀田径运动员刘翔在进行110 m 栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大C ．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D ．公交汽车在起动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故 4．如图所示，物块A 和B 的质量均为m ，吊篮C 的质量为2m ，物块A 、B 之间用轻弹簧连接．重力加速度为g ，将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，A 、B 、C 的加速度分别为( )A ．a A ＝0B ． a B ＝g3C ．a C ＝gD ．a B ＝2g5．如图甲所示，一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0，同时对环加一个竖直向上的作用力F ，并使F 的大小随v 的大小变化，两者的关系为F ＝kv ，其中k 为常数，则环在运动过程中的速度图象可能是图乙中的( )6．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度v 2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时其速率为v 3.则下列说法正确的是( )A ．只有v 1＝v 2时，才有v 3＝v 1B ．若v 1 >v 2，则v 3＝v 2C ．若v 1 <v 2，则v 3＝v 1D ．不管v 2多大，总有v 3＝v 17.(2011·四川卷，19)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A ．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B ．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C ．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D ．返回舱在喷气过程中处于失重状态 8．(2011·福建卷，16)如图3－3－21甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行．初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v －t 图象(以地面为参考系)如图3－3－21乙所示．已知v 2>v 1，则A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0～t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用9．某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星．火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落，实验中测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定．下列判断正确的是( )A ．t 2时刻卫星到达最高点，t 3时刻卫星落回地面B ．卫星在0～t 1时间内的加速度大于t 1～t 2时间内的加速度C ．t 1～t 2时间内卫星处于超重状态D ．t 2～t 3时间内卫星处于超重状态10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛．企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F 2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则( )A ．F 1＝F 2，α1＞α2B ．F 1＞F 2，α1＝α2C ．F 1＝F 2，α1＜α2D ．F 1＞F 2，α1＞α211. (2011·高考北京理综卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处, 从几十米高处跳下的一种极限运动. 某人做蹦极运动, 所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示. 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动, 重力加速度为g .据图3－1－12可知, 此人在蹦极过程中最大加速度约为 A. g B. 2g C. 3g D. 4g12. 如图所示, 两个质量分别为m 1＝1 kg 、m 2＝4 kg 的物体置于光滑的水平面上, 中间用轻质弹簧秤连接. 两个大小分别为T 1＝30 N 、T 2＝20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上, 则达到稳定状态后, 下列说法正确的是( )A. 弹簧秤的示数是25 NB. 弹簧秤的示数是50 NC. 在突然撤去T2的瞬间, m2的加速度大小为7 m/s2D. 在突然撤去T1的瞬间, m1的加速度大小为28 m/s213.(2011·高考新课标全国卷)如图所示, 在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板, 其上叠放一质量为m2的木块. 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等. 现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数), 木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )14. (2012·安徽省城名校高三第三次联考)如图所示, 在光滑的水平面上叠放A、B两滑块(B 足够长), 其中A的质量为1 kg, B的质量为2 kg, 现有一水平作用力F作用于B上, A、B间的摩擦因数为0.2, 当F取不同值时, (g＝10 m/s2)关于A的加速度说法正确的是( )A. 当F＝2 N, A的加加速度为2 m/s2B. 当F＝4 N, A的加加速度为2 m/s2C. 当F＝5 N, A的加加速度为2 m/s2D. 当F＝7 N, A的加加速度为2 m/s215．如图①所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定．一物块从高处自由落下，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点．在上述过程中，物块加速度的大小随下降位移x变化关系的图像可能是图②中的()16．如下图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是()A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力17．(2013·安徽“江南十校”联考)如图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x的关系如图b所示(取g＝10 m/s2)，则正确的结论是()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7.5 N/cmC．物体的质量为3 kgD．物体的加速度大小为5 m/s218．如下图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg 的物体A ，处于静止状态．若将一个质量为3 kg 的物体B 轻放在A 上的一瞬间，则B 对A 的压力大小为(g 取10 m/s 2)( )A ．30 NB ．0C ．15 ND ．12 N 19. (2010·高考山东理综卷)如图所示, 物体沿斜面由静止滑下, 在水平面上滑行一段距离停止, 物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同, 斜面与水平面平滑连接. 图中v 、a 、f 和s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程. 图中正确的是( )二、填空题20.如图所示, 两个质量相同的小球A 和B , 甲图中两球用不可伸长的细绳连接, 乙图中两球用轻弹簧相连, 然后用细绳悬挂起来. 对于甲图, 在剪断悬挂线OA 的瞬间, A 球的加速度大小是 ，B 球的加速度大小 对于乙图, 在剪断细绳的瞬间, A 球的加速度大小 ，B 球的加速度大小 21． (2012·南京模拟)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, 图中(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/s 2.(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数据请在如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________.22．(1)如图为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置, 在图示状态下开始做实验. 该同学在装置和操作中的主要错误有: ______________ ________________________________________________________________________________________.(至少写出两处)(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中, 为了使小车受到合外力等于砂和砂桶的总重力, 通常采用如下两个措施:a. 平衡摩擦力: 将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块, 反复移动木块的位置, 直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动.B. 调整砂的多少, 使砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M.①以上哪一个措施中有错误？有何重大错误？答: ________________________________________________________________________.②在改正了上述错误之后, 保持小车及砝码的总质量M不变, 反复改变砂的质量, 并测得一系列数据, 结果发现小车受到的合外力(砂桶及砂的总重量)与加速度的比值略大于小车及砝码的总质量M.经检查发现滑轮非常光滑, 打点计时器工作正常, 且事先基本上平衡了摩擦力. 那么出现这种情况的主要原因是什么？答: ________________________________________________________________________.三、计算题23．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2 kg，动力系统提供的恒定升力F ＝28 N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g 取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝8 s时到达高度H＝64 m．求飞行器所受阻力Ff的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝6 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h.24．如下图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d.重力加速度为g.25．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，如下图所示．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．26.如图3－2－26所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m＝1 kg, 木板的质量M＝4 kg, 长L＝2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2.现用水平恒力T＝20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:(1)木板加速度的大小;(2)要使木块能滑离木板, 水平恒力T作用的最短时间;(3)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力;(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变, 只将水平恒力增加为30 N, 则木块滑离木板需要多长时间？牛顿运动定律练习题答案：1.BC 2. D 3. C4. 【解析】将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，所以a A ＝0，B 和C 的加速度相同，为a B ＝a C ＝43g ，所以只有A 选项正确．5. 【解析】当v 0较大时，F >mg ，物体做加速度减小的减速运动，最后趋于匀速直线运动；当kv 0＝mg 时，物体做匀速直线运动；当v 0较小时，F <mg ，物体做加速度增大的减速运动，所以A 、B 、D 正确． 【答案】ABD6. 【解析】注意传送带对物块的摩擦力方向的判断．物块向左减速运动：位移L ＝v 222μg ；物块减速到零后向右做加速运动：若v 1 >v 2，物块一直匀加速到返回水平面，则v 3＝v 2；若v 1 <v 2，物块加速到速度等于v 1后，匀速运动到水平面，则v 3＝v 1.此题也可用v －t 图象求解．【答案】BC7. 解析 火箭开始喷气瞬间，返回舱受到向上的反作用力，所受合外力向上，故伞绳的拉力变小，所以选项A 正确；返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡，喷气后减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力，故选项B 错误；返回舱在喷气过程中做减速直线运动，故合外力一定做负功，选项C 错误；返回舱喷气过程中产生竖直向上的加速度，故应处于超重状态，选项D 错误． 答案 A8. 解析 相对地面而言，小物块在0～t 1时间内，向左做匀减速运动，t 1～t 2时间内，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时(即t 2时刻)，小物块向右做匀速运动．故小物块在t 1时刻离A 处距离最大，A 错误．相对传送带而言，在0～t 2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t 2～t 3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t 2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B 正确，C 、D 均错误．(传送带模型) 答案 B9. 解析：卫星在0～t 3时间内速度方向不变，一直升高，在t 3时刻到达最高点，A 错误；v －t 图象的斜率表示卫星的加速度；由图可知，t 1～t 2时间内卫星的加速度大，B 错误；t 1～t 2时间内，卫星的加速度竖直向上，处于超重状态，t 2～t 3时间内，卫星的加速度竖直向下，处于失重状态，故C 正确、D 错误． 答案：C10. 解析：由于杆是轻杆，把杆当做甲或乙的一部分，由牛顿第三定律，F 1＝F 2，故B 、D 错误．甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙，故甲端杆的端点的位置较低，由受力分析和力的平衡可知，α1＞α2，故A 对． 答案：A11. 解析: 选 B.“蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态, 此时绳的拉力等于运动员的重力, 由图可知, 绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35T 0即mg ＝35T 0.即T 0＝53mg .当绳子拉力最大时, 运动员处于最低点且合力最大, 故加速度也最大, 此时T 最大＝95T 0＝3mg , 方向竖直向上, 由ma ＝T 最大－mg ＝3mg －mg ＝2mg 得最大加速度为2g , 故B 正确.12.以m 1、m 2以及弹簧为研究对象, 则整体向右的加速度a ＝T 1－T 2m 1＋m 2＝2 m/s 2; 再以m 1为研究对象, 设弹簧的弹力为F , 则T 1－F ＝m 1a , 则F ＝28 N, A 、B 错误; 突然撤去T 2的瞬间, 弹簧的弹力不变, 此时m 2的加速度大小a ＝Fm 2＝7 m/s 2, C 正确; 突然撤去T 1的瞬间, 弹簧的弹力也不变, 此时m 1的加速度大小a ＝Tm 1＝28 m/s 2, D 正确.13. 解析: 选A.在m 2与m 1相对滑动前, F ＝kt ＝(m 1＋m 2)·a , a 与t 成正比关系, a 1－t 关系图线的斜率为k m 1＋m 2, 当m 1与m 2相对滑动后, m 1受的是f 21＝μm 2g ＝m 1a 1, a 1＝μm 2gm 1为一恒量, 对m 2有F －μm 2g ＝m 2a 2, 得a 2＝kt m 2－μg , 斜率为km 2, 此斜率大于滑动前图线的斜率, 可知A 正确,B 、C 、D 错误.14. 解析: 选 D.当F 取某一值时, A 、B 将发生相对滑动, 对A 、B 有: a A ＝μg , a B ＝F －μm A gm B, 发生滑动时, a B ≥a A , 所以当F ≥6 N 时, A 、B 将发生相对滑动, A 的加速度为2 m/s 2, 选项D 正确.15. 解析 由牛顿第二定律mg －kx ＝ma 可知，接触弹簧后加速度随位移线性变化．当弹簧的弹力等于重力时，此时的加速度为零，物体的速度达到最大，在平衡位置上方和平衡位置下方对称的位置，物体加速运动的加速度和减速运动的加速度的大小相等，故当减速运动的加速度大小等于重力加速度时，物体的速度等于刚接触弹簧时的速度，物体要继续向下运动至速度减为零，所以最低点的加速度一定大于g ，正确选项为A. 答案 A16. 解析：作用力F 跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、在一条直线上，是一对平衡力，因此选项A 错误；作用力F 作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力，选项B 错误；在竖直方向上物体受重力，方向竖直向下，还受墙壁对物体的静摩擦力，方向竖直向上．由于物体处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，选项C 正确；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，因此是一对作用力与反作用力，选项D 正确． 答案：CD17. 解析：物体与弹簧分离时，弹簧恰好恢复到自然长度，选项A 错；设物体的质量为m ，加速度为a ，初始时弹簧的压缩量为x 0，kx 0＝mg ；当物体位移大小为x 时：F ＋k (x 0－x )－mg ＝ma ，解得：F ＝kx ＋ma ；由F －x 图象的斜率知，弹簧的劲度系数为k ＝5 N/cm ，选项B 错；又当x ＝0时：10 N ＝ma ；x ＝4 cm 时，30 N －mg ＝ma ，可得：m ＝2 kg ，a ＝5 m/s 2，故选项C 错，D 对． 答案：D18. 解析：在B 轻放在A 上瞬间时，对整体用牛顿第二定律得m B g ＝(m A ＋m B )a 再对B 用牛顿第二定律得m B g －F N ＝m B a 解得F N ＝12 N ．据牛顿第三定律可知B 对A 的压力大小12 N ．故选D. 答案：D19. 解析: 选C.物体先做匀加速运动后做匀减速运动, 其v －t 图像应为倾斜直线, a －t 图像为平行于横轴的直线, s －t 图像应为抛物线, 选项A 、B 、D 错误; 根据滑动摩擦力f ＝μN 可知, f －t 图像应为平行于横轴的直线, 由于物体对水平面的压力比对斜面的压力大, 所以物体对水平面的摩擦力较大, 选项C 正确.20. 解析: (1)不可伸长的细绳的张力变化时间可以忽略不计, 因此可称之为“突变弹力”. 甲图中剪断OA 后, A 、B 间的细绳张力立即变为零, 故有a A ＝a B ＝g . (2)当A 、B 间是用轻弹簧相连时, 剪断OA 后, 弹簧形变量尚未改变, 其弹力将逐渐减小, 可称之为“渐变弹力”. 因此, 这时B 球加速度仍为零, 即a B ＝0, A 球加速度为a A ＝2g . 答案: (1)g g (2)2g 021. (1)由逐差法得a ＝a －＝s 3＋s 4－s 1＋s 24T 2＝7.72＋7.21－＋4×0.042×10－2 m/s 2≈3.2 m/s 2.(2)如图所示由图知斜率k ＝0.5, 即保持合外力F ＝0.5 N, 所以a ＝0.5m ＝12m.22. (1)主要错误有: ①长木板右端未垫高以平衡摩擦力; ②打点计时器用的是直流电源; ③牵引小车的细线没有与木板平行; ④开始实验时, 小车离打点计时器太远.(2)①a 中平衡摩擦力时, 不应用小桶拉动小车做匀速运动, 应让小车自身的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力. ②由于砂桶及砂向下加速, 处于失重状态, 拉小车的合外力F <mg , 而处理数据时又将F 按等于mg 处理. 因此, M ＝F a <mga. 23. 解析：(1)由H ＝12at2得a ＝2 m/s2 由F －Ff －mg ＝ma 得Ff ＝4 N(2)前6 s 向上做匀加速运动最大速度：v ＝at ＝12 m/s上升的高度：h1＝12at2＝36 m然后向上做匀减速运动加速度a2＝Ff ＋mgm ＝12 m/s2上升的高度h2＝v22a2＝6 m所以上升的最大高度：h ＝h1＋h2＝42 m 答案：(1)4 N (2)42 m 24. 解析：令x 1表示未加F 时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知kx 1＝m A g sin θ① 令x 2表示B 刚要离开C 时弹簧的伸长量，a 表示此时A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知kx 2＝m B g sin θ② F －m A g sin θ－kx 2＝m A a ③由②③式可得a ＝F －m A ＋m B g sin θm A④由题意 d ＝x 1＋x 2⑤由①②⑤式可得d ＝m A ＋m B g sin θk .答案：a ＝F －m A ＋m B g sin θm A d ＝m A ＋m B g sin θk25. 解析：解法1：(1)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 ＝MaF 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2：设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ；运动员竖直向下的拉力大小为F ，对吊椅的压力大小为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 ① F －F N －mg ＝ma ②由①②解得F ＝440 N ，F N ＝275 N. 答案：(1)440 N (2)275 N11 26.解析: (1)木板受到的摩擦力f ＝μ(M ＋m )g ＝10 N木板的加速度a ＝T －f M ＝2.5 m/s 2.(2)设拉力T 作用t 时间后撤去，木板的加速度为a ′＝－f M ＝－2.5 m/s 2木板先做匀加速运动, 后做匀减速运动, 且a ＝－a ′, 故at 2＝L解得t ＝1 s, 即T 作用的最短时间为1 s.(3)设木块的最大加速度为a 木块, 木板的最大加速度为a 木板, 则μ1mg ＝ma 木块 得: a 木块＝μ1g ＝3 m/s 2对木板: T 1－μ1mg －μ(M ＋m )g ＝Ma 木板木板能从木块的下方抽出的条件: a 木板>a 木块 解得: T 1>25 N.(4)木块的加速度a 木块＝μ1g ＝3 m/s 2木板的加速度a 木板＝T 2－μ1mg －μM ＋m g M ＝4.25 m/s 2木块滑离木板时, 两者的位移关系为s 木板－s 木块＝L , 即12a 木板t 2－12a 木块t 2＝L代入数据解得: t ＝2 s. 答案: (1)2.5 m/s 2 (2)1 s (3)25 N (4)2 s。
物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)
物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上，某时刻质量M =l kg 的物体A （视为质点）以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面，在A 滑上B 的同时，给B 施加一个水平向右的拉力．已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g 取10 m/s 2．试求：（1）如果要使A 不至于从B 上滑落，拉力F 大小应满足的条件； （2）若F =5 N ，物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离． 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时，A 、B 具有共同的速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值．另一种临界情况是A 、B 速度相同后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值，从而得出拉力F 的大小范围． 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时，A 、B 具有共同的速度v 1，则：222011-22A Bv v v L a a =＋ 又： 011-=A Bv v v a a 解得：a B =6m/s 2再代入F ＋μMg =ma B 得：F =1N若F <1N ，则A 滑到B 的右端时，速度仍大于B 的速度，于是将从B 上滑落，所以F 必须大于等于1N当F 较大时，在A 到达B 的右端之前，就与B 具有相同的速度，之后，A 必须相对B 静止，才不会从B 的左端滑落，则由牛顿第二定律得： 对整体：F =(m ＋M )a 对物体A ：μMg =Ma 解得：F =3N若F 大于3N ，A 就会相对B 向左滑下 综上所述，力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：μMg =Ma A 解得：a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F ＋μMg =ma B 解得：a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远，有：v 0－a A t =a B t 解得：t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t －12a A t 2=1516m B 滑行距离：x B =12a B t 2=716m 最大距离：Δx =x A －x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．2．如图甲所示，长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上，质量为m =l kg 的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止．现用一水平向左的力F 作用在木板M 上，通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示．已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g = 10m ／s 2．求：（1）m 、M 之间的动摩擦因数；（2）M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；（3）若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ，且给m 一水平向右的初速度v o =4 m ／s ，求t =2 s 时m 到M 右端的距离． 【答案】（1）0.4（2）4kg ，0.1（3）8.125m 【解析】 【分析】 【详解】（1）由乙图知，m 、M 一起运动的最大外力F m =25N ， 当F >25N 时，m 与M 相对滑动，对m 由牛顿第二定律有：11mg ma μ=由乙图知214m /s a =解得10.4μ=（2）对M 由牛顿第二定律有122()F mg M m g Ma μμ--+=即12122()()F mg M m g mg M m g Fa M M Mμμμμ--+--+==+乙图知114M = 12()94mg M m g M μμ--+=-解得M = 4 kg μ2=0. 1（3）给m 一水平向右的初速度04m /s v =时，m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左，设m 运动t 1时间速度减为零，则111s v t a == 位移21011112m 2x v t a t =-=M 的加速度大小2122()5m /s F mg M m ga Mμμ--+==方向向左， M 的位移大小22211 2.5m 2x a t == 此时M 的速度2215m /s v a t ==由于12x x L +=，即此时m 运动到M 的右端，当M 继续运动时，m 从M 的右端竖直掉落，设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ，对M 由生顿第二定律23F Mg Ma μ-=可得2325m /s 4a =在t =2s 时m 与M 右端的距离2321311()()8.125m 2x v t t a t t =-+-=．3．如图所示，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A 固定有挡板P ，斜面上B 点与A 点的高度差为h ．将质量为m 的长木板置于斜面底端，质量也为m 的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态．已知木板与物块间的动摩擦因数32μ=，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ．（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F 0，物块相对木板刚好静止，求拉力F 0的大小； （2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F ＝2mg ，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B 点，物块始终未脱离木板，求拉力F 做的功W ． 【答案】(1) 32mg (2) 94mgh 【解析】（1）木板与物块整体：F 0−2mg sinθ＝2ma 0 对物块，有：μmg cosθ−mg sinθ═ma 0 解得：F 0＝32mg （2）设经拉力F 的最短时间为t 1，再经时间t 2物块与木板达到共速，再经时间t 3木板下端到达B 点，速度恰好减为零． 对木板，有：F −mg sinθ−μmg cosθ＝m a 1 mg sinθ+μmg cosθ＝ma 3对物块，有：μmg cosθ−mg sinθ＝ma 2 对木板与物块整体，有2mg sinθ＝2m a 4另有：1132212 ()a t a t a t t -=+ 21243 ()a t t a t +＝222111123243111222sin h a t a t t a t a t θ+⋅-+= 21112W F a t ＝⋅解得W ＝94mgh 点睛：本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式，要注意正确分析物理过程，对所选研究对象做好受力分析，明确物理规律的正确应用即可正确求解；注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等．4．滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然后当滑雪板的速度较小时，与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去，使得它们间的摩擦阻力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s 时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125．一滑雪者从倾角为θ＝37°斜坡雪道的某处A 由静止开始自由下滑，滑至坡底B 处（B 处为一长度可忽略的光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪道，最后停在水平雪道BC 之间的某处．如图所示，不计空气阻力，已知AB 长14.8m ，取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化时（即速度达到4m/s ）所经历的时间； （2）滑雪者到达B 处的速度；（3）滑雪者在水平雪道上滑行的最大距离． 【答案】（1）1s ；（2）12m/s ；（3）54.4m ． 【解析】 【分析】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v 1=4m/s 期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间．（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s 时的加速度，球心速度为4m/s 之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B 处的速度．（3）分析滑雪者的运动情况，根据牛顿第二定律求解每个过程的加速度，再根据位移速度关系求解． 【详解】（1）滑雪者从静止开始加速到v 1=4m/s 过程中： 由牛顿第二定律得：有：mgsin37°-μ1mgcos37°=ma 1； 解得：a 1=4m/s 2； 由速度时间关系得 t 1＝11v a ＝1s （2）滑雪者从静止加速到4m/s 的位移：x 1=12a 1t 2=12×4×12=2m 从4m/s 加速到B 点的加速度：根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-μ2mgcos37°=ma 2； 解得：a 2=5m/s 2；根据位移速度关系：v B 2−v 12＝2a 2(L −x 1) 计算得 v B =12m/s（3）在水平面上第一阶段（速度从12m/s 减速到v=4m/s ）：a 3＝−μ2g ＝−1.25m /s 222223341251.222 1.25B v v x m a --===-⨯ 在水平面上第二阶段（速度从4m/s 减速到0）a 4＝−μ1g ＝−2.5m /s 2，2443.22vx m a -＝＝ 所以在水平面上运动的最大位移是 x=x 3+x 4=54.4m 【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．5．如图1所示， 质量为M 的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度v 0从左端冲上木板。
物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析
对
B： a2' /
s2
经分析，B 先停止运动，A 最后恰滑至 B 的最右端时速度减为零，故 v2 v2 L 2a1 2a2 ' 2
【详解】
（1）A、B 间恰要相对滑动的临界条件是二者间达到最大静摩擦力，
对 A，由牛顿第二定律可知，加速度 a 1g 2m / s2 ；
对 B，由牛顿第二定律可知， Fmin 2 m M g 1mg Ma ，
/
解得 Fmin 18N
（2）F=20N>18N，二者间会相对滑动，对 B，由牛顿第二定律；
（1）若 A、B 间相对滑动，F 的最小值；
（2）当 F=20N 时，若 F 的作用时间为 2s，此时 B 的速度大小；
/
（3）当 F=16N 时，若使 A 从 B 上滑下，F 的最短作用时间．
【答案】（1） Fmin 18N （2） v2 20m / s （3） t2 1.73s
【解析】
【分析】
（1）对铅块、木板根据牛顿第二定律求解加速度大小；（2）从开始到滑落过程，铅块和 木板的位移之差等于 L，求解时间；（3）根据两种临界态：到右端恰好共速以及共速后不 能从左侧滑下求解力 F 的范围； 【详解】
（1）铅块： 1mg ma1
解得 a1=4m/s2； 对木板： 1mg 2 (M m)g Ma2 解得 a2=2m/s2
1 2
a1t12
1 2
a2t12
1.25m
撤掉 F 后：物块相对于木板上滑，加速度仍未 a1=8m/s2，减速上滑
而木板： Mg sin 2 (M m)g cos 1mg cos Ma2
则： a2 12m/s2 ，方向沿斜面向下，减速上滑
由于： Mg sin 1mg cos 2 (M m)g cos
牛顿运动定律习题集(含答案)
物理训练题 之 牛顿运动定律一、选择题1. 关于惯性，以下说法正确的是： （ ）A 、在宇宙飞船内，由于物体失重，所以物体的惯性消失B 、在月球上物体的惯性只是它在地球上的1/6C 、质量相同的物体，速度较大的惯性一定大D 、质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关2. 理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。
以下实验中属于理想实验的是： （ ） A 、验证平行四边形定则 B 、伽利略的斜面实验C 、用打点计时器测物体的加速度D 、利用自由落体运动测定反应时间3. 关于作用力和反作用力，以下说法正确的是： （ ） A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力 B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大 C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的，并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力4. 在光滑水平面上，一个质量为m 的物体，受到的水平拉力为F 。
物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t ，物体的位移为s ，速度为v ，则： （ ） A 、由公式α=可知，加速度a 由速度的变化量和时间决定B 、由公式a 由物体受到的合力和物体的质量决定C 、由公式αa 由物体的速度和位移s 决定D 、由公式αa 由物体的位移s 和时间决定5.力F 1a 1＝3m/s 2，力F 2作用在该物体上产生的加速度a 2＝4m/s 2，则F 1和F 2（ ） A 、 7m/s 2B 、 5m/s 2C 、 1m/s 2D 、 8m/s26.电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N ，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ，关于电梯的运动，以下说法正确的是： （ ） A 、电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s 2 7.下国际单位制中的单位，属于基本单位的是：（ ） A 、力的单位：N B 、 质量的单位：kg C 、 长度的单位：m D 、时间的单位：s8. 关于物体的运动状态和所受合力的关系，以下说法正确的是： （ ） A 、物体所受外力为零，物体一定处于静止状态 B 、只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发生变化 aD、物体所受的合力不变且不为零，物体的运动状态一定变化9.以下说法中正确的是： ( )A、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B、静止的物体一定不受外力的作用C、在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块的运动D、物体运动状态发生变化时，物体必须受到外力作用10.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、保持一定速度向下匀速直线运动D、无法判断11.人从行驶的汽车上跳下来容易： ( )A 、向汽车行驶的方向跌倒 B、向汽车行驶的反方向跌倒C、从向车右侧方向跌倒D、向车左侧方向跌倒12.下面说法中正确的是： ( )A、只有运动的物体才能表现出它的惯性；B、只有静止的物体才能表现出它的惯性C、物体的运动状态发生变化时，它不具有惯性D、不论物体处于什么状态，它都具有惯性13.下列事例中，利用了物体的惯性的是：( )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、自行车轮胎有凹凸不平的花纹D、铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转14.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为： ( )A、人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动；B、人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动；C、人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已；D、人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度。
牛顿运动定律-经典习题汇总
牛顿运动定律经典练习题一、选择题1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ）A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动C ．竖直向上做减速运动D ．竖直向下做减速运动3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ）A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ）A ．等于人的推力B ．等于摩擦力C ．等于零D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的D ．F 1是正的，F 1、F 3是零6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。
现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ）A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于FB ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmgC ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M aD ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习(最新整理含答案)
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习第1节牛顿第一定律一、选择题1．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和匀速直线运动状态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2．关于惯性的大小，下列说法正确的是()A．物体的速度越大，其惯性就越大B．物体的质量越大，其惯性就越大C．物体的加速度越大，其惯性就越大D．物体所受的合力越大，其惯性就越大3．关于力和运动状态的改变，下列说法不正确的是()A．物体加速度为零，则运动状态不变B．只要速度大小和方向二者中有一个发生变化，或者二者都变化，都叫运动状态发生变化C．物体运动状态发生改变就一定受到力的作用D．物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变4．有M、N两个物体，M物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了2 s的时间，N物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了4 s的时间，则()A．M物体的惯性大B．N物体的惯性大C．M、N两个物体的惯性一样大D．无法判断5．关于惯性的大小，下面说法中正确的是()A．两个质量相同的物体，速度大的物体惯性大B．两个质量相同的物体，不论速度大小，它们的惯性的大小一定相同C．同一个物体，静止时的惯性比运动时的惯性大D．同一个物体，在月球上的惯性比在地球上的惯性小6．在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是()A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速运动C．小车可能突然向左减速运动D．小车可能突然向右减速运动7．如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1和m2的两个小球(m1＞m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．难以确定二、非选择题8．如图所示，为保护交通事故中司机的安全，一般要求司机开车时必须系上安全带，你知道这是为什么吗？9．一仪器中的电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属制作的弹簧相连接．将仪器固定在汽车上，当汽车启动时，哪盏灯亮？当汽车急刹车时，又是哪一盏灯亮？为什么？第四章 第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系一、选择题1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是( )A ．小车所受的合力就是所挂吊盘和砝码的重力B ．小车所受的合力的大小等于吊盘与砝码通过细绳对小车施加的拉力C ．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D ．只有平衡摩擦力之后，且当小车的质量M 远大于吊盘与砝码的总质量m 时，小车所受合力的大小可认为等于吊盘与砝码的重力2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A ．“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B ．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C ．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力D ．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定3．如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一，通过位移的测量来代替加速度的测量，即a 1a 2＝x 1x 2.用这种替代成立的操作要求是( )A ．实验前必须先平衡摩擦力B ．必须保证两小车的运动时间相等C ．两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动D ．小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小4．如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A ．形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D．形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5.如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，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F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x16．如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a-F图象，下列说法正确的是()A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D．直线3所对应的小车和砝码的质量最大7．在保持小车质量M不变，探究a与F的关系时，小车质量M和小盘及砝码质量m 分别选取下列四组值．若其他操作都正确，那么在选用哪一组值测量时，所画出的a-F图线较准确()A．M＝500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gB．M＝500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 gC．M＝200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gD．M＝100 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g二、非选择题8．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A．电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵(1)实验中应选用的器材有__________________________________________；实验的研究对象_______________________________________________________．(2)本实验分两大步骤进行：①__________________________________________；②________________________________________________________________________.(2)①研究a与F的关系(m一定)②研究a与1/m的关系(F一定)9．在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示(1)(2)图象斜率的物理意义是________________________________．(3)小车和砝码的总质量为________________kg .(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是_____________________________．第四章 第3节 牛顿第二定律一、选择题1．关于速度、加速度、合外力之间的关系，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零2．如图所示，质量为10 kg 的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端，弹簧的拉力为5 N 时，物体处于静止状态．若小车以1 m/s 2的加速度水平向右运动，(g ＝10 m/s 2)，则( )A ．物体相对小车仍然静止B ．物体受到的摩擦力增大C ．物体受到的摩擦力减小D ．物体受到的弹簧拉力增大3．质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 的两个共点力的作用，物体的加速度可能是( )A ．5 m/s 2B ．7 m/s 2C ．8 m/s 2D ．9 m/s 24．高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景，电梯是高层住宅与写字楼必配的设施．某同学将一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铁球，如图所示．在电梯运行时，该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，这一现象表明( )A ．电梯可能是在下降B ．该同学对电梯地板的压力等于其重力C ．电梯的加速度方向一定是向下D ．该同学对电梯地板的压力小于其重力5.如图所示，质量为m 的小球固定在水平轻弹簧的一端，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( )A ．0B ．g C.233g D.33g 6．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为()A．g B．2g C．3g D．4g7．如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2 kg的物体A，A处于静止状态．现将质量为3 kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为(取g＝10 m/s2)()A．30 N B．18 N C．0 D．12 N二、非选择题8．一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300 N．已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20 kg.则人向上提升的最大加速度为多大？9．如右图所示，在水平地面上有一匀速行驶的车，车内用绳AB与绳BC拴住一个小球，BC绳水平，AB绳与竖直方向夹角θ为37°，小球质量为0.8 kg，小球在车中位置始终未变(g取10 N/kg，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)小球对AB绳的拉力大小；(2)当BC拉力为零时车的加速度a.第四章 第4节 力学单位制一、选择题1．下列说法中，正确的是( )A ．在力学单位制中，若采用cm 、g 、s 作为基本单位，力的单位是NB ．在力学单位制中，若力的单位是N ，则是采用m 、kg 、s 为基本单位C ．牛顿是国际单位制中的一个基本单位D ．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位2．下列说法中正确的是( )A ．质量是物理学中的基本物理量B ．长度是国际单位制中的基本单位C ．kg·m/s 是国际单位制中的导出单位D ．时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位3．在国际单位制中，力的单位“牛”是导出单位，用基本单位表示，正确的是( )A ．m/sB ．m/s 2C ．kg·m/sD ．kg·m/s 24．在近代社会，各国之间的经济贸易、政治往来以及科学文化的沟通非常频繁，对度量衡单位统一的呼声越来越高，于是出现了国际单位制．在下列所给单位中，用国际单位制中基本单位表示加速度的单位的是( )A ．cm/s 2B ．m/s 2C ．N/kgD ．N/m5．关于功的单位，下列各式中能表示的是( )A ．JB ．N·mC ．kg·m 2/s 3D ．kg·m 2/s 26．以下结论正确的是( )A ．若合力F ＝2 N ，加速度a ＝2 cm/s 2，则质量为m ＝F a＝1 kg B ．若合力F ＝4 N ，质量m ＝20 g ，则加速度a ＝F m＝0.2 m/s 2 C ．若已知m ＝20 kg ，a ＝2 cm/s 2，则合力为F ＝ma ＝40 ND ．若已知m ＝2.0 kg ，a ＝2 m/s 2，则合力为F ＝ma ＝4 N7．我们在以后要学习一个新的物理量——动量p ＝m v ，关于动量的单位，下列各式中正确的是( )A ．kg·m/sB ．N/s C.N m/s ·m sD ．N·m二、非选择题8．如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1＝1 kg，m2＝2 kg，拉力F1＝10 N，F2＝7 N，与轻线在同一直线上，试求在两个物体运动过程中轻线的拉力为多大？9．如图所示，滑雪运动员质量m＝75 kg，沿倾角θ＝30°的山坡匀加速滑下，经过2 s 的时间速度由2 m/s增加到8 m/s，g＝10 m/s2，求：(1)运动员在这段时间内沿山坡下滑的距离和加速度大小；(2)运动员受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)．第四章第5节牛顿第三定律一、选择题1．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是()A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上2．如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A．物体可能只受两个力作用B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用D．物体一定受四个力3．物体在水平地面上向前减速滑行，如图所示，则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为()A．1B．2C．3D．44．甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比赛，甲队胜，在比赛过程中()A．甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B．甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力C．甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等，方向相反D．甲、乙两队拉绳子的力大小相等，方向相反5．按照我国载人航天“三步走”发展战略，我国于2011年下半年先后发射“天宫1号”和“神舟8号”，实施首次空间飞行器无人交会对接实验．下面关于飞船和火箭上天情况的叙述正确的是()A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B．火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽向后喷气也不会产生推力D．飞船进入轨道后，和地球间存在一对作用力与反作用力6．对于静止在地面上的物体，下列说法中正确的是()A．物体对地面的压力与物体受到的重力是一对平衡力B．物体对地面的压力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力C．物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力D．物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力7．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M＝15 kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量m＝10 kg的猴从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，(重力加速度g＝10 m/s2)猴子向上爬的最大加速度为()A．25 m/s2B．15 m/s2 C．10 m/s2D．5 m/s2二、非选择题8．如图所示的装置中α＝37°，当整个装置以加速度2 m/s2竖直加速上升时，质量为10 kg的光滑球对斜面的压力多大？竖直板对球的压力多大？(g取10 m/s2)9．如图所示，一只质量为m的小猴，沿竖直方向的直杆，以a的加速度向上爬，求小猴对杆的作用力．第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)一、选择题1．在光滑水平面上以速度v运动的物体，从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用，其速度图象如图(1)所示．那么它受到的外力F随时间变化的关系图象是图(2)中的()2．同学们小时候都喜欢玩滑梯游戏，如图所示，已知斜面的倾角为θ，斜面长度为L，小孩与斜面的动摩擦因数为μ，小孩可看成质点，不计空气阻力，则下列有关说法正确的是()A．小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mg cosθB．小孩下滑过程中的加速度大小为g sinθC．到达斜面底端时小孩速度大小为2gL sinθD．下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmg cosθ3．如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断()A ．图线与纵轴的交点P 的值a P ＝－gB ．图线与横轴的交点Q 的值T Q ＝mgC ．图线的斜率等于物体的质量mD ．图线的斜率等于物体质量的倒数1m4.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时让某消防员从一平台上跌落，自由下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，最后停止．用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )A ．t 1时刻消防员的速度最大B ．t 2时刻消防员的速度最大C ．t 3时刻消防员的速度最大D ．t 4时刻消防员的加速度最小5.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB 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，AB 间的距离为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 的恒定速度平行于传送带运动去取行李，则( )A ．乘客与行李同时到达B B ．乘客提前0.5 s 到达BC ．行李提前0.5 s 到达BD ．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s 才能到达B6．在有空气阻力的情况下，以初速度v 1竖直上抛一物体，经过时间t 1到达最高点，又经过时间t 2，物体由最高点落回到抛出点，这时物体的速度为v 2，则( )A ．v 2＝v 1，t 2＝t 1B ．v 2＞v 1，t 2＞t 1C．v2＜v1，t2＜t1D．v2＜v1，t2＞t17．两物体A，B静止于同一水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为μA，μB，它们的质量分别为m A，m B，用平行于水平面的力F拉动物体A，B，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，则()A．μA＝μB，m A＞m B B．μA＞μB，m A＜m BC．μA＝μB，m A＝m B D．μA＜μB，m A＞m B二、非选择题8．如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝4.0 N，玩具的质量m＝0.5 kg，经过时间t＝2.0 s，玩具移动了距离x＝6 m，这时幼儿松开手，玩具又滑行了一段距离后停下．(取g＝10 m/s2.sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)(1)全过程玩具的最大速度是多大？(2)玩具与水平面的动摩擦因数是多少？(3)松开手后玩具还能运动多远？9．质量m＝20 kg的物体，在水平恒力F的作用下，沿水平面做直线运动．已知物体开始向右运动，物体的v-t图象如图所示．g取10 m/s2.(1)画出物体在0～4 s内的两个运动过程的受力示意图；(2)求出这两个过程中物体运动的加速度和方向；(3)求出水平恒力F的大小和方向及物体与水平面的动摩擦因数μ.第四章 第7节 第1课时 共点力的平衡条件一、选择题1．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受的支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ，则下列关系正确的是( )A ．F ＝mgtan θB ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ2．如图所示，地面上斜放着一块木板AB ，上面放一个木块，木块相对斜面静止．设斜面对木块的支持力为F N ，木块所受摩擦力为F f .若使斜面的B 端缓慢放低时，将会产生下述的哪种结果( )A ．F N 增大，F f 增大B ．F N 增大，F f 减小C ．F N 减小，F f 增大D ．F N 减小，F f 减小3．如图所示，倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上，物体B 放在斜面体C 上，并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，连接B 的一段细绳与斜面平行，已知A 、B 、C 都处于静止状态．则( )A ．物体B 受到的摩擦力一定不为零 B ．斜面体C 受到地面的摩擦力一定为零C ．斜面体C 有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D ．将细绳剪断，若B 依然静止在斜面上，此时地面对C 的摩擦力为零4．如图所示，A 球和B 球用轻绳相连，静止在光滑的圆柱面上，若A 球的质量为m ，则B 球的质量为( )A.34mB.23mC.35m D.m 25.如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m 的物体受外力F 1和F 2的作用，F 1方向水平向右，F 2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是( )A ．F 1sin θ＋F 2cos θ＝mg sin θ，F 2≤mgB ．F 1cos θ＋F 2sin θ＝mg sin θ，F 2≤mgC ．F 1sin θ－F 2cos θ＝mg sin θ，F 2≤mgD ．F 1cos θ－F 2sin θ＝mg sin θ，F 2≤mg6．如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面，m 2在空中)，力F 与水平方向成θ角．则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A ．N ＝m 1g ＋m 2g －F sin θB ．N ＝m 1g ＋m 2g －F cos θC ．f ＝F cos θD ．f ＝F sin θ7．有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑．AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( )A ．F N 不变， f 变大B．F N不变，f变小C．F N变大，f变大D．F N变大，f变小二、非选择题8．如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子．重力加速度g取10 m/s2.(1)当注入沙袋中沙子的质量m＝10 kg时，求绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC；(2)若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.9．如图所示，一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M＝2m的小球．若细线与水平横杆的夹角为θ时，两铁环与小球均处于静止状态，则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大？摩擦力为多大？第7节第2课时超重和失重从动力学看自由落体运动一、选择题1．如图所示，一木箱置于电梯中，并随电梯一起向上运动，电梯底面水平，木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时()A．G＜F B．G＝F C．G＞F D．以上三种说法都有可能2．质量为60 kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480 N，则升降机的运动可能是()A．匀速上升或匀速下降B．加速下降C．减速下降D．减速上升3．某同学想在电梯内观察超重与失重现象，他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察，在电梯某段运行中他发现体重计的示数是静止时示数的4/5，由此可以判断(g取10 m/s2)()A．电梯此时一定向下运动B．电梯此时一定向上运动C．电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速上升D．电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速下降4．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，下述说法中哪些是正确的()A．此人对地球的吸引力为m(g＋a) B．此人对电梯的压力为m(g－a)C．此人受到的重力为m(g＋a) D．此人的视重为m(g＋a)5．如图所示，在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4 N 的物块放在斜面上，让它自由滑下，则下列说法正确的是()A．测力计的示数和没放物块时相比增大2 3 NB．测力计的示数和没放物块时相比增大1 NC．测力计的示数和没放物块时相比增大2 ND．测力计的示数和没放物块时相比增大3 N6．某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2,5 s内物体的() A．路程为65 m B．位移大小为25 m，方向向上C．速度改变量的大小为10 m/s D．平均速度大小为13 m/s，方向向上7.如图所示，A为电磁铁，C为胶木托盘，C上放一质量为M的铁片B，A和C(包括支架)的总质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电后，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小()A．F＝mg B．mg<F<(M＋m)g C．F＝(M＋m)g D．F>(M＋m)g二、非选择题8．某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验，实验装置如图1所示．将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上，实验员站在健康秤上相对健康秤静止．使电动扶梯由静止开始斜向上运动，整个运动过程可分为三个阶段，先加速、再匀速、最终减速停下．已知电动扶梯与水平方向夹角为37°.重力加速g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系，如图2所示．(1)画出加速过程中实验员的受力示意图；(2)求该次测量中实验员的质量m；(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.9．在细线拉力F作用下，质量m＝1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动，v-t图象如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2，求：(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值；(2)在F-t图象中画出拉力F随时间t变化的图线．第四章 专题 整体法和隔离法的应用一、选择题1．如右图所示，长木板静止在光滑的水平地面上，一木块以速度v 滑上木板，已知木板质量是M ，木块质量是m ，二者之间的动摩擦因数为μ，那么，木块在木板上滑行时( )A ．木板的加速度大小为μmg /MB ．木块的加速度大小为μgC ．木板做匀加速直线运动D ．木块做匀减速直线运动2．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，乘客( )A ．座椅的支持力小于乘客的重力B ．受到向前(水平向右)的摩擦力作用C ．受到向前(水平向左)的摩擦力作用D ．所受力的合力沿斜坡向上3．如图，机车a 拉着两辆拖车b ，c 以恒定的牵引力向前行驶，连接a ，b 间和b ，c 间的绳子张力分别为T 1，T 2，若行驶过程中发现T 1不变，而T 2增大，则造成这一情况的原因可能是( )A ．b 车中有部分货物落到地上B ．c 车中有部分货物落到地上C ．b 车中有部分货物抛到c 车上D ．c 车上有部分货物抛到b 车上4．如右图所示，两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用，而且F 1>F 2，则A 施于B 的作用力大小为( )A ．F 1B ．F 2 C.12(F 1＋F 2)D.12(F 1－F 2)。
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最新物理牛顿运动定律练习题一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．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 =++=2．如图甲所示，光滑水平面上有一质量为M = 1kg 的足够长木板。
板左端有一质量为m= 0.5kg 的物块（视为质点），物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。
初始时物块与木板均处于静止状态，已知g = 10m/s 2,物块与木板间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
(1)若仅给木板一水平向左的初速度03/m s υ=,求物块相对木板滑动的距离；(2)若仅给物块施加一水平向右的力F ，F 随时间t 变化的图像如图乙所示，求物块与木板最终的速度；(3)若按（1)问中给板初速度03/m s υ=的同时，给木板施加一水平向右的恒力F = 6N ，求经多长时间物块会从木板上滑落。
【答案】（1）1.5m ；（2）物块和木板最终以0.6m/s 的速度匀速运动.（3）0.91s 【解析】 【详解】（1）设物块与板最终达到相同的速度v ，物块在板上滑行的位移为L ，由动量守恒：()0Mv M m v =+由能量关系：()2201122mgL Mv M m v μ=-+ 解得L=1.5m（2）由题意可知，若物块和木板一起向右加速，则拉力F≤1.5N ，故在如图所示的拉力F 的作用下物块和板无法一起加速，经t 1=0.5s 时，物块的速度v 1，板的速度v 2 对物块：111Ft mgt mv μ-= 对木板：12mgt Mv μ= 解得v 1=0.8m/s ，v 2=0.5m/s ；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） 【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 1F得F ＝ N.4．在水平力F 作用下，质量为0.4kg 的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经2s 运动的距离为6m ，随即撤掉F ，小物块运动一段距离后停止．已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s 2．求： （1）物块运动的最大速度； （2）F 的大小；（3）撤去F 后，物块克服摩擦力做的功 【答案】（1）6m/s （2）3.2N （3）7.2J 【解析】 【分析】（1）物块做匀加速直线运动，运动2s 时速度最大．已知时间、位移和初速度，根据位移等于平均速度乘以时间，求物块的最大速度．（2）由公式v=at 求出物块匀加速直线运动的加速度，由牛顿第二定律求F 的大小． （3）撤去F 后，根据动能定理求物块克服摩擦力做的功． 【详解】（1）物块运动2s 时速度最大．由运动学公式有：x= 2v t 可得物块运动的最大速度为：2266/2x v m s t ⨯=== （2）物块匀加速直线运动的加速度为：a=62vt==3m/s 2．设物块所受的支持力为N，摩擦力为f，根据牛顿第二定律得：F-f=maN-mg=0，又f=μN联立解得：F=3.2N（3）撤去F后，根据动能定理得：-W f=0-1mv22可得物块克服摩擦力做的功为：W f=7.2J【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，要注意撤去F前后摩擦力的大小是变化的，但动摩擦因数不变．5．2019年1月3日10时26分．中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
实现了人类探测器在月球背面首次软着陆，世界震惊，国人振奋．嫦娥四号进入近月点15km的椭圆轨道后，启动反推发动机，速度逐渐减小，距月面2.4km时成像仪启动，扫描着陆区地形地貌并寻找着陆点．距月面100米左右，水平移动选定着陆点，缓慢降落，离地面3m时关闭发动机，探测器做自由落体运动着陆，太阳翼再次打开，探测器开始工作．探测器质量为1.0×103kg．月球表面重力加速度g月=1.6m/s2．求：(1)探测器着陆前瞬间的动能．(2)若探测器从距月面100m高度处开始先做自由落体运动，然后开启反推发动机做减速运动，降落至月球表面时速度恰好为零．已知反推发动机使探测器获得的反推力大小为8000N．求探测器从距月球表面100m处开始做自由落体运动时间．【答案】（1）；（2）【解析】【分析】（1）根据能量守恒关系求解探测器着陆前瞬间的动能．（2）探测器先做自由落体运动，后做匀减速运动；根据牛顿第二定律求解做减速运动的加速度，结合运动公式求解做自由落体运动时间．【详解】（1）探测器着陆前瞬间的动能：（2）减速过程：F-mg月=ma解得a=6.4m/s2设探测器在自由落体阶段和减速阶段的位移分别为x1、x2，根据运动学公式：2g月x1=2ax2且x1+x2=100,联立解得探测器自由落体运动的时间t1=10s6．如图甲，圆圈内放大的集成块可以同时自动测量沿手机短边（x 轴）、长边（y 轴）和垂直面板方向（z 轴）的加速度，相当于在三个方向上各有一个如图乙所示的一维加速度计，图中固定在力传感器上的质量块的质量为 m ．下面仅研究 x 轴处于水平方向和 y 轴处于竖直方向的加速度情况．（1）沿 x 轴方向，若用 F 表示力传感器垂直接触面对质量块的作用力，取+x 轴方向为加速度正方向， 导出手机在水平方向的加速度 x a 的表达式；（2）沿 y 轴方向，若用 F 表示力传感器垂直接触面对质量块的作用力，取+y 轴方向为加速度正方向， 导出手机在竖直方向的加速度 y a 的表达式；（3）当手机由竖屏变横屏时，为让手机感知到这种变化，需要通过电信号分别将（1）和（2）中导出的 加速度进行输出，但应统一输出项 a 出，请分别写出水平和竖直方向上输出项 a 出的表达式；（4）当手机由竖屏变横屏时，显示的视频画面会随之由窄变宽，请解释其中的原理．【答案】（1）x F a m =（2）y F mg a m -=（3）=x x F a a m =出=y y F a a g m=+出（4）当手机竖屏播放视频时，=0x x F a a m ==出 、 =y y Fa a g g m出=+=将手机转为横屏时，加速度计测得水平、竖直两个方向加速度的值发生交换； 智能手机据此做出判断， 将视频画面由窄变宽． 【解析】 【分析】 【详解】（1）质量块在+x 轴方向只受力传感器垂直接触面对它的作用力 F ，由牛顿第二定律得：x Fa m=（2）质量块在+y 轴方向受重力（mg ）、力传感器垂直接触面对它的作用力 F 两个力的作用，由牛顿第二定律得：y F mga m-=（3）应统一设置水平和竖直方向上通过力传感器电信号输出的加速度的表达式为：a 出 在水平方向的加速度的输出表达式：=x x Fa a m=出 在竖直方向的加速度的输出表达式：=y y Fa a g m=+出 （4）当手机竖屏播放视频时，=0x x F a a m ==出 、 =y y Fa a g g m出=+=将手机转为横屏时，加速度计测得水平、竖直两个方向加速度的值发生交换； 智能手机据此做出判断， 将视频画面由窄变宽．7．功能关系贯穿整个高中物理．(1)如图所示，质量为m 的物体，在恒定外力F 作用下沿直线运动，速度由v 0变化到v 时，发生的位移为x ．试从牛顿第二定律及运动学公式推导出动能定理．上述推导的结果对于物体受变力作用、或者做曲线运动时是否成立？说明理由．(2)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L ，右端接有阻值为R 的电阻，处在方向竖直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度．现给导体棒一个水平向右的初速度v 0，在沿导轨运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．导体棒速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E p ，则在这一过程中： ①直接写出弹簧弹力做功W 弹与弹性势能变化∆E p 的关系，进而求W 弹； ②用动能定理求安培力所做的功W 安．【答案】(1)动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用．简言之，动能定理是经典力学范围内的普适规律． (2) (0)p p p W E E E =-∆=--=-弹 (3)2012p W E mv =-安【解析】 【详解】(1)由牛顿第二定律F=ma及运动学公式2202v v ax -=可得2201122Fx mv mv =- 当物体受变力作用、或者做曲线运动时，可以把过程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的是恒力、运动轨迹是直线，这样对每一段用动能定理，累加后也能得到同样的结果，所以动能定理无论物体所受力是否为恒力、运动轨迹是否为直线均适用．简言之，动能定理是经典力学范围内的普适规律． (2)p W E =-∆弹进而(0)p p p W E E E =-∆=--=-弹. (3)由动能定理：20102W W mv +=-弹安 解得：2012p W E mv =-安8．车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持v=1m/s 的恒定速率运行，AB 为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m=5kg 的行李包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A 端，传送到B 端时没有被及时取下，行李包从B 端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g=10m/s 2，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）． （1）行李包相对于传送带滑动的距离．（2）若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度．【答案】（1）0.1m （2）1.25m【解析】（1）行李包在传送带上运动过程，由牛顿第二定律得： μ1mg=ma 1， 解得：a 1=5m/s 2， 行李包加速运动时间：t 1=115v a ==0.2s ， 行李包前进的距离：x 1=2211225v a =⨯ =0.1m ， 传送带前进的距离：x 2=vt 1=1×0.2=0.2m ，行李包相对于传送带的距离：△x=x 2-x 1=0.2-0.1=0.1 m ；（2）行李包沿斜面下滑过程，由牛顿第二定律得：μ2mgcos37°-mgsin37°=ma 2 由匀变速直线运动的速度位移公式得：0-v 2=-2a 2x ， 代入数据解得：x=1.25m点睛：该题考查牛顿运动定律的综合应用，属于单物体多过程的情况，这一类的问题要理清运动的过程以及各过程中的受力，然后再应用牛顿运动定律解答。