牛顿定律竞赛题
牛顿定律测试题
牛顿定律测试题一、选择题1. 牛顿第一定律也被称为：A. 质量定律B. 加速度定律C. 动量定律D. 作用-反作用定律2. 牛顿第二定律表达了什么关系？A. 力和加速度的关系B. 质量和加速度的关系C. 力和速度的关系D. 质量和力的关系3. 牛顿第三定律描述了什么？A. 力的大小与物体加速度相关B. 力的作用和反作用相等且方向相反C. 力的作用和反作用不相等D. 力的作用和速度成反比二、填空题1. 牛顿第一定律指出：若物体所受的合力为零，则物体将保持________。
2. 牛顿第二定律的数学表达式为：力 =________。
3. 牛顿第三定律又称为作用-________定律。
三、简答题1. 解释牛顿第一定律的内容，并给出一个日常生活中的例子。
2. 简述牛顿第二定律的数学表达式和意义。
3. 用一个例子解释牛顿第三定律的概念。
注意：请在答案后面标明题号和答案内容。
参考答案：一、选择题1. A2. B3. B二、填空题1. 静止或匀速直线运动状态2. 力 = 质量 ×加速度3. 反作用三、简答题1. 牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出当物体所受的合力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
例如，当汽车突然停止时，人体会继续向前运动，因为人体具有惯性，继续保持运动状态。
2. 牛顿第二定律的数学表达式为力 = 质量 ×加速度。
这个定律指出，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比。
从数学角度上可以表示为 F = ma，其中 F 表示物体所受的合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
这个定律告诉我们，由于质量不同，物体在相同的力作用下会获得不同的加速度。
3. 牛顿第三定律也称为作用-反作用定律，它指出力的作用和反作用总是相等且方向相反。
例如，当我们划船时，我们用桨划水向后，船向前移动。
这是因为我们划水时施加了一个向后的力，根据牛顿第三定律，水会给船以相同大小的向前的力，从而推动船向前移动。
牛顿第二定律--优质课竞赛
F、M、a三者
之间有何关系
二、实验探究
实验设计：
(1)在光滑轨道上放一小车，小车一端系 有细绳，绕过定滑轮以后吊着砝码，当 m砝《m车时，小车所受的拉力F ≈ m砝g
（ 2 ）小车受到恒力作用做匀变 速运动，通过打点计时器测a
（3）为了便于比较，我们取两个质量 相同的小车挂有不同的 钩码（为什 么？）让两辆小车同时启动，同时制 动，以研究加速度与外力的关系 由
实验过程：
• 1、保持m不变，研究a 与F的关系 • 2、保持F不变，研究a 与m的关系
实验结论：
• 1、对质量一定的物体来说，物体的 加速度跟作用在物体上的力成正比。 • a∝F 或者 a1/a2 =F1/F2 • 2、在相同的力作用下，物体的加速 度跟物体的质量成反比。 a∝1/m 或者 a1/a2=m2/m1.
• 例1、一辆小车在光滑的水平面 上，若用一水平力F1拉它，则它 的加速度在0.5S内从0.2m/s增大 到0.8m/s，若用一水平力F2拉它， 则它的加速度在0.4S内从0.3m/s 增大到0.6m/s，那么F1和F2的比 是多少？
• 例2、甲乙两辆实验小车，在 相同的力作用下，甲车产生的 2 加速度为1.5m/s ,乙车产生的 加速度为4.5m/s2甲车的质量是 乙车质量的几倍？
总结论：物体的加速 度与作用力成正比， 与物体的质量成反比
讨论：作用力：指物体所受的合力，
加速度的方向：与合力的方向相同
三、牛顿第二定律速度的方 向与合力的方向相同．
F合 a 2、表达式： m
或者 F合 ma
写成等式：F合 = Kma
3、牛顿定律的特点：
（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个 物体而言的． （2）矢量性：是指加速度和合外力都是失量， 加速度的方向取决于合外力的方向．牛顿第二 定律公式是一个矢量式． （3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对 应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如 何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合 外力同步变化．
全国物理竞赛初赛试题
全国物理竞赛初赛试题一、选择题1. 关于牛顿第一定律，以下哪项描述是正确的？A. 物体在受力的情况下，总保持静止或匀速直线运动。
B. 物体不受力时，会自然加速到光速。
C. 物体在任何情况下都会保持静止，除非作用有外力。
D. 物体在没有外力作用下，将保持其当前的运动状态，无论是静止还是匀速直线运动。
2. 电磁波的传播不需要依赖于：A. 真空B. 介质C. 温度D. 电磁场3. 光的折射定律中，光从一种介质进入另一种介质时，以下说法正确的是：A. 折射角大于入射角。
B. 折射角小于入射角。
C. 折射角等于入射角。
D. 折射角与入射角的关系取决于光速的比值。
4. 一个质量为m的物体，以速度v在水平面上做匀速直线运动，若无外力作用，其动量的变化量为：A. 0B. mvC. 2mvD. 不可确定5. 电阻的并联和串联对总电阻的影响分别是：A. 并联后总电阻减小，串联后总电阻增大。
B. 并联后总电阻增大，串联后总电阻减小。
C. 并联和串联后总电阻都增大。
D. 并联和串联后总电阻都减小。
二、填空题6. 在真空中，光速的值为__________，其数值为__________ m/s。
7. 一个电路中，电阻R1为10Ω，电阻R2为20Ω，当它们并联时，总电阻为__________Ω。
8. 牛顿第二定律表达式为__________，其中F代表力，m代表质量，a 代表加速度。
9. 动能的表达式为__________，其中k是比例常数，m是物体质量，v 是物体速度。
10. 电磁感应定律，即法拉第电磁感应定律，表明当磁场变化时，会在导体中产生__________。
三、计算题11. 一个质量为0.5kg的物体，受到一个水平方向的恒定力F=10N，求物体在力作用下5秒内的位移。
12. 一个电路包含一个电阻R=5Ω，通过电阻的电流I=2A，求通过电阻的功率。
13. 一束光从空气射入水中，入射角为30度，已知水的折射率为1.33，求光在水中的折射角。
期末复习牛顿运动定律(附答案)
高一物理牛顿运动定律复习试题 A 卷班级 学号 姓名1．下列说法正确的是( )A ．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B ．小球在做自由落体运动时，由于处于完全失重状态，所以重力为零，惯性也就不存在了C ．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大D ．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已2．伽利略的理想实验证明了( )A ．要物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将要静止B ．要物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C ．物体不受力作用时，一定处于静止状态D ．物体不受力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态3．下列说法中正确的是( )A ．牛顿第一定律是实验定律B ．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C ．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D ．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用4.下列说法正确的是（ ）A ．在国际单位制中，基本力学物理量是：长度、力、时间、质量B ．基本单位和导出单位一起组成了单位制；在国际单位制中，质量的单位可以是kg ，也可以是gC ．声音在某种气体中的速度表达式，可以只用气体的压强p 、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k 表示，根据上述情况，声音在该气体中的速度表达式可能是v ＝k p ρD ．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F ＝ma5．有一恒力F 施于质量为m 1的物体上，产生的加速度为a 1、施于质量为m 2的物体上产生的加速度为a 2；若此恒力F 施于质量为(m 1＋m 2)的物体上，产生的加速度应是( )A ．a 1＋a 2 B.a 1＋a 22 C.a 1a 2 D.a 1a 2a 1＋a 26．一个物体在几个力的作用下处于静止状态，若其中一个向西的力逐渐减小直到为零，则在此过程中的加速度( )A ．方向一定向东，且逐渐增大B ．方向一定向西，且逐渐增大C ．方向一定向西，且逐渐减小D ．方向一定向东，且逐渐减小7．一个质量为2 kg 的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N 和6 N ，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为( )A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 28．如图所示，光滑水平面上，水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M ，木块质量为m ，它们的共同加速度为a ，木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中( )A ．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB ．木块受到的合力大小为maC ．小车受到的摩擦力大小为mF m ＋MD ．小车受到的合力大小为(m ＋M )a 9. 图为蹦极运动的示意图，弹性绳的一端固定在O 点，另一端和运动员相连．运动员从O 点自由下落，至B 点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C 点到达最低点D ，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是( )①经过B 点时，运动员的速率最大 ②经过C 点时，运动员的速率最大③从C 点到D 点，运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点，运动员的加速度不变A ．①③B ．②③C ．①④D ．②④10. 一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F 1和F 2的作用．在两个力开始作用的第1 s 内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图所示，则( )A ．在第2 s 内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大B ．在第3 s 内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小C ．在第4 s 内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大D ．在第6 s 内，物体处于静止状态11．建筑工人用如图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/s 2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/s 2)( )A ．510 NB ．490 NC ．890 ND ．910 N12．三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同．现用大小相同的外力F 沿图11所示方向分别作用在1和2上，用12F 的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动．令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度，则( )A ．a 1＝a 2＝a 3B ．a 1＝a 2，a 2＞a 3C ．a 1＞a 3＞a 2D ．a 1＞a 2＞a 3二．实验题13．(1)在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时，按实验要求安装好器材后，应按一定的步骤进行实验，下列给出供选择的操作步骤：A ．保持小盘和重物的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B ．保持小车质量不变，改变小盘中重物的质量，测出加速度，重复几次C ．用天平测出小车和砂子的质量D ．在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力E ．根据测出的数据，分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线F ．用停表测出小车运动的时间G ．将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打出一系列的点以上步骤中，不必要的步骤是__________，正确步骤的合理顺序是________．(填写代表字母)(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重物通过细绳对小车施加的拉力D ．“平衡摩擦力”时应将小车在重物通过细绳和滑轮而拉动小车过程中进行调整E ．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车施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)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是( )A ．为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量m 1 α m 2 B ．为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需把小车运动平面起始端略垫高C ．实验结果采用描点法画图像，是为了减小误差D ．实验结果采用a －1m坐标作图，是为了根据图像直观地作出判断 (4)利用如图甲所示的装置探究“质量一定，加速度与力的定量关系”实验时，甲同学根据实验数据画出的小车加速度a 和小车所受拉力F 的图像如图乙中的直线Ⅰ所示，乙同学画出的a －F 图像如图乙中的直线Ⅱ所示．直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大，明显超出了误差范围，下面关于形成这种状况原因的解释正确的是( )A ．实验前甲同学没有平衡摩擦力B ．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了C ．实验前乙同学没有平衡摩擦力D ．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了(5)某同学顺利地完成了实验．图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ，由图中的数据可算出小车的加速度a 为________m/s 2（保留两位有效数字）三、计算题14．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，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图甲、乙所示．重力加速度g 取10 m/s 2.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．15．如图,m 1=m 2=100g ，α=370，固定斜面与m 1之间的动摩擦因数为0.1，m 2离地面面0.5m 。
第一届大学生力学竞赛试题
第一届大学生力学竞赛试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律表达式为：A. F = maB. F = mvC. F = m * v^2D. F = m / a2. 以下哪个选项是描述力的三要素：A. 大小、方向、作用点B. 大小、质量、作用点C. 质量、方向、速度D. 大小、速度、作用点3. 静摩擦力的大小与以下哪个因素有关：A. 物体的质量B. 物体的重力C. 物体的加速度D. 外力的大小4. 以下哪个是描述物体运动状态的物理量：A. 速度B. 质量C. 力D. 能量5. 质点做匀速直线运动时，其加速度为：A. 零B. 正数C. 负数D. 无法确定6. 以下哪个选项是描述物体转动的物理量：A. 角速度B. 线速度C. 加速度D. 动量7. 根据能量守恒定律，以下哪个说法是正确的：A. 能量可以被创造或消失B. 能量在转化和转移过程中总量保持不变C. 能量总是从高能级向低能级转移D. 能量守恒定律只适用于封闭系统8. 弹性势能与以下哪个因素有关：A. 物体的质量B. 物体的弹性系数C. 物体的位移D. 所有以上因素9. 以下哪个是描述物体受力平衡状态的条件：A. 合力为零B. 合力不为零C. 合力方向与物体运动方向相反D. 合力大小与物体质量成正比10. 以下哪个选项是描述流体力学中的伯努利定律：A. P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数B. P + ρv^2 = 常数C. P + ρgh = 常数D. P + 1/2ρv^2 = 常数二、填空题（每空2分，共20分）11. 牛顿第三定律表述为：作用力与_______总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
12. 物体在斜面上受到的摩擦力大小可以用公式_______来计算。
13. 根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时，将保持_______状态或_______状态。
14. 物体的转动惯量与物体的质量分布和_______有关。
牛顿第一定律题
牛顿第一定律题
一、一个物体在不受任何外力作用时，它将保持什么状态？
A. 静止或匀速直线运动
B. 加速运动
C. 减速运动
D. 曲线运动（答案）
二、牛顿第一定律也被称为？
A. 万有引力定律
B. 动量守恒定律
C. 惯性定律
D. 作用与反作用定律（答案）
三、当一个物体受到的外力合力为零时，物体的运动状态将如何？
A. 发生改变
B. 保持不变
C. 速度增加
D. 速度减小（答案）
四、在太空中，一个宇航员推动一个物体，物体将如何运动？
A. 由于没有空气阻力，物体会一直加速
B. 物体会保持静止
C. 物体会按照推动的方向做匀速直线运动
D. 物体会做曲线运动（答案）
五、下列哪个选项描述了牛顿第一定律的核心内容？
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 力是物体产生运动的原因
C. 物体的速度与其受到的力成正比
D. 物体的加速度与其受到的力成正比（答案）
六、一个放在光滑水平面上的物体，如果给它一个初速度，它将如何运动？
A. 逐渐减速直至停止
B. 保持匀速直线运动
C. 做加速运动
D. 做减速运动（答案）
七、当汽车紧急刹车时，乘客会向前倾，这是因为？
A. 乘客受到了向前的力
B. 乘客的惯性使然
C. 汽车的刹车力不够大
D. 乘客没有系安全带（答案）
八、下列哪个现象可以用牛顿第一定律来解释？
A. 水往低处流
B. 磁铁吸引铁钉
C. 抛出的物体最终会落地
D. 滑冰运动员在冰面上滑行一段距离后会停下来，但如果冰面足够光滑，他将一直滑行下去（答案）。
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。
本科生力学竞赛试题及答案
本科生力学竞赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 在经典力学中，牛顿第一定律又称为：A. 惯性定律B. 作用力与反作用力定律C. 力与加速度定律D. 万有引力定律答案：A2. 一个物体的质量为2kg，受到10N的力作用，产生的加速度为：A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 20 m/s²D. 4 m/s²答案：A3. 根据胡克定律，弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比，比例系数k为弹簧的劲度系数。
当弹簧伸长2m时，弹力为100N，则弹簧的劲度系数k为：A. 50 N/mB. 100 N/mC. 200 N/mD. 25 N/m答案：A4. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落过程中的加速度为：A. 9.8 m/s²B. 0 m/s²C. 2 m/s²D. 19.6 m/s²答案：A5. 在国际单位制中，力的单位是以哪位科学家的名字命名的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 阿基米德答案：A6. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，其受到的摩擦力为10N，那么推力的大小为：A. 0 NB. 10 NC. 20 ND. 不能确定答案：B7. 根据能量守恒定律，一个物体从高处自由下落到地面，其势能转化为：A. 动能B. 内能C. 电能D. 化学能答案：A8. 在斜面上下滑的物体，其受到的重力分量可以分解为：A. 垂直于斜面的压力B. 沿斜面向下的力C. 垂直于斜面的力D. 沿斜面向下的力和垂直于斜面的力答案：D9. 一个物体在水平面上以恒定的加速度加速运动，其受到的合外力与速度的方向：A. 相反B. 相同C. 不确定D. 垂直答案：B10. 两个物体之间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 阿基米德答案：A二、简答题（每题10分，共40分）11. 什么是动量守恒定律？请举例说明。
难题集萃第2章牛顿运动定律(温州育英国际实验学校季栓老师整理)物理竞赛
【题1】如图,在固定不动的圆柱体上绕有绳索,绳两端挂大、小两桶,其质量分别为M=1000kg 和m=10kg.绳与圆柱体之间的摩擦系数为u=0.050,绳的质量可以忽略.试问为使两桶静止不动,绳至少需绕多少圈.【题2】 如图,细杆一端支在地面上,以恒定的角速度ω绕通过支点的竖直轴旋转,杆与地面的夹角为a,质量为m 的小环套在杆上,可以沿杆滑动,环与杆之间的摩擦系数为μ.试问小环处于什么位置上能维持稳定运动.【题3】如图,在半径为R 的空心球壳内壁,有一可当作质点的小球沿固定的水平圆周作匀速率运动,小球与空心球壳球心的连线与铅垂线的夹角为θ,小球与空心球壳内壁之间的摩擦系数为μ.试求小球能稳定运动的速度范围.【题4】如图,在地面上有一倾角为θ,质量为M 的斜面体,斜面体上有一质量为 m 的木块.设地面与斜面体之间以及斜面体与木块之间均光滑无摩擦.试求M 与m 相对于地面的加速度a M 与a m ,以及木块 m 所受的支持力.【题5】 一个半径为R=0.5m 的空心球壳绕本身的竖直直径旋转,角速度为115-=s ω,在空心球壳内高度为R/2处有一小木块(可当作质点)同球壳一起旋转.1.摩擦系数至少是多少才能实现这一情况.2.当128-=s ω时,实现这一情况的条件是什么.3.根据前两问的临界情况数据和给出的θμ~图像，研究以下两种情形运动的稳定性:(a ）木块位置有微小变动;（b ）空心球壳的角速度有微小变动.【题6】如图,一质量为m=20kg 的对称钢件,架在两个完全相同的平行长直滚轴上.两滚轴在同一水平面内,滚轴半径为r=0.025m,绕各自的中心轴以相同的角速度ω=40 rad/s 作反向转动.钢件与滚轴间的摩擦系数为u=0.20.为使钢件以v o =0.050m/s 的速度沿滚轴作匀速直线运动,需沿滚轴的长度方向对钢件施以水平作用力F,试求F 的大小.【题7】 如图所示,质量分别为 m A 和 m B 的两木块A 和B 静止放置在粗糙的水平地面上,两者与地面之间的摩擦系数均为μ,两木块A 和B 的接触面是倾角为θ的斜面,接触面是光滑的.现施一水平推力F 于A,使A 和B 产生向右的加速度,且A 和B 之间不发生相对滑动.试问μ和F 各应满足什么条件.【题8】如图所示,质量为M 的滑块C 放置在光滑桌面上.质量均为 m 的两个重物A 和B 用细绳相连,A 平放在滑块上,与滑块间的摩擦系数为μ,细绳跨过滑轮后将B 竖直悬挂并和C 的右侧面保持足够的距离.设细绳和滑轮的质量均忽略不计,滑轮转轴不受摩擦力.今以水平推力F 作用于滑块,为使重物 A 和B 与滑块保持相对静止,试问F 至少应多大?【题9】 如图所示,在水平面内有一平台可绕竖直的中心轴以角速度ω匀角速旋转.在平台内沿半径方向开有两个沟槽,质量为m A 的小球 A 放置在粗糙的沟槽内,球与槽的摩擦系数为μ;质量为 m B 的小球B 放置在另一光滑的沟槽内.长度为l 的细线绕过平台的中心轴,其两端与两球相连.设平台中心轴是半径可略的细轴,且光滑.球 A 的位置可用它到中心点O 的距离x 表示.试求在稳定情形下x 的取值范围。
全国高中物理竞赛试题
全国高中物理竞赛试题一、选择题1. 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 物体加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
B. 物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积。
C. 物体在任何情况下都受到一个恒定的重力。
D. 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体。
2. 一个质量为0.5kg的物体，受到一个水平向右的力F=10N，若摩擦力为2N，求物体的加速度。
A. 4 m/s²B. 6 m/s²C. 8 m/s²D. 10 m/s²3. 一个弹簧振子的周期为2秒，振幅为0.1m，求弹簧振子的频率和振幅。
A. 频率：1Hz，振幅：0.1mB. 频率：0.5Hz，振幅：0.1mC. 频率：1Hz，振幅：0.2mD. 频率：0.5Hz，振幅：0.2m4. 关于光的折射定律，下列说法正确的是：A. 入射光线、折射光线和法线都在同一平面上。
B. 入射角和折射角随光的波长变化而变化。
C. 折射率与光的频率成反比。
D. 折射定律只适用于单色光。
5. 一个电路由一个电阻R=10Ω和一个电感L=0.1H串联，通过一个频率为50Hz的交流电源，电源电压为220V。
若电感的感抗XL=2Ω，求电路的总阻抗。
A. 12ΩB. 10ΩC. 8ΩD. 6Ω二、填空题6. 一个质量为2kg的物体，受到一个力F=20N，求物体的加速度________ m/s²。
7. 一个电路中，电阻R1=5Ω，电阻R2=10Ω，并联后接在一个电压为12V的电源上，求通过R1的电流________ A，通过R2的电流________ A。
8. 一束光从空气进入水中，入射角为30°，水的折射率为1.33，求折射角________°。
9. 一个简单的单摆，摆长L=1m，摆幅θ=5°，重力加速度g=9.8m/s²，求单摆的周期________ s。
三、计算题10. 一个质量为0.3kg的物体，以初速度10m/s沿水平面运动，受到一个与其运动方向相反的阻力，阻力大小为物体速度的两倍，求物体在水平面上运动4秒后的速度。
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物理竞赛辅导——牛顿定律（二）
三、 非惯性系和惯性力
凡牛顿第一定律成立的参照系叫惯性参照系，简称惯性系。
凡相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参照系，都是惯性系。
在不考虑地球自转，且在研究较短时间内物体运动的情况下，地球可看成是近似程度相当好的惯性系。
凡牛顿第一定律不成立的参照系统称为非惯性系，一切相对于惯性参照系做加速运动的参照系都是非惯性参照系。
在考虑地球自转时，地球就是非惯性系。
在非惯性系中，物体的运动也不遵从牛顿第二定律，但在引入惯性力的概念以后，就可以利用牛顿第二定律的形式来解决动力学问题。
（一）直线加速参考系中的惯性力
一般地，直线系统中的惯性力称平动惯性力，或简称为惯性力。
例如在加速前进的车厢里，车里的乘客都觉得自己好象受到一个使其向后倒得力，这个力就是惯性力，其大小等于物体质量m 与非惯性系相对于惯性系的加速度大小a 的乘积，方向于a 相反。
总之，在纸箱加速运动的非惯性系中，质点所受惯性力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．F ．惯．与非惯性系的加速度．．．．．．．．．a ．方向相反，且等．．．．．．．于质点的质量．．．．．．m ．与非惯性系加速度．．．．．．．．a ．的乘积．．．
，即： F 惯=-ma （“-”仅表示方向问题）
注意：（1）惯性力作用于物体系的质心，当个物体则在其质点上。
（2）惯性力只是一种假想力，实际上并不存在，故没有施力物体，没有反作用力。
（3）上式中的a 指非惯性系相对于惯性系的加速度。
（二）非惯性系中的牛顿第二定律
设非惯性系相对于惯性系的加速度为 a 惯
质点相对于惯性系的加速度为 a 绝
质点相对于非惯性系的加速度为 a 相， 则有 a =a a +绝惯相
在惯性系中，牛顿第二定律成立，即有
()F=ma
=m a a =ma ma ++∑绝惯相惯相 即
F-ma =ma ∑惯相 所以 F F =ma +∑惯
相 此式即为非惯性系中的牛顿第二定律的表现形式
．．．．。
例题3 杂技演员站沿倾斜角为α的斜面下滑的车厢内，以
速率0ν垂直于斜面上抛 球，经过时间t o 后又以0ν垂直于斜
面上抛B 球，车厢与斜面无摩擦，求两球相遇的时间。
解析 车厢为加速度gsin α沿斜面运动，以其为参考系，则被抛出的球除了重力，还受惯性力作用，其大小为mgsin α，方向沿斜面向上。
两者合力大小为mgcos α，方向垂直于斜面向下。
可见此时小球在垂直于斜面方向上做“类竖直上抛运动”。
配套练习
1、汽车以加速度a 在水平面上行驶，在车中用悬线挂一小球，当小球相对于汽车静止时，悬线与竖直方向的夹角多大？（分别自惯性系和非惯性系中求解）
α的斜面向下运动，摆角相对于小车保持静止，求悬线与竖直方向2、小车以匀加速度a沿倾角为
的夹角？（分别自惯性系和非惯性系中求解）
3、木柜宽为2L，其重心高度h，把木柜放在卡车上，卡车突然以加速度a启动
向前行驶，试求木柜在卡车上滑动和翻到的条件。
α的斜面向下运动，摆球相对于小车
4、如图所示，小车以加速度a沿倾斜角为
保持静止，求悬线与竖直方向的夹角。
5、如图所示，定滑轮的一边挂有m1=5kg的物体，另一边挂有一轻滑轮B，滑轮
B两边挂有m2=3kg和m3=2kg的物体，求每个物体的加速度。
6、水平面上放置一个质量为M、倾斜角为θ的斜面A，斜面上有一质量为m的物
体B，不计一切摩擦，如图所示，求释放物体B后，A、B相对于地面的加速度
各是多少？B对A的压力是多大？A物体对地面的压力是多少？
的加速度向左做匀加速运动，车中有一个
7、如图所示，小车以
3
光滑斜面，斜面倾斜角为30°，轻绳通过轻滑轮链接质量分别为m1和m2
的物体，求m1相对于小车的加速度和绳子的拉力。
8、如图在以4m/s的速度匀速上升的电梯中，物体A、B跨接在θ=37°的斜
面上，m A=2kg，m B=1kg，B与斜面间的动摩擦因数为0.5,。
若电梯在4s内停
下，这过程中，在电梯内的人测得的物体组运动的加速度和绳子的张力各是
多少？
9、如图所示，在质量为1kg的木板B上放置一个质量为1kg的木块A，木板
在外力作用下，沿以水平面成37°的方向以加速度为2m/s2做匀加速运动，A、
B相对静止，试求木块A所受各力的大小和方向。
10、当容器以加速度a向右匀加速运动时，容器中水的自由表面如何并解释。