牛顿第二定律综合测试题
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

(1)释放后,小滑块的加速度 al 和薄平板的加速度 a2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间 t。
【答案】(1) 4m/s2 ,1m/s2 ;(2) t 1s
【解析】
【详解】
(1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动,
对滑块 m :由牛顿第二定律有: mg sin 370 f1 ma1
其中 FN1 mg cos 370 , f1 1FN1
(1)小环的质量 m;
(2)细杆与地面间的倾角 a. 【答案】(1)m=1kg,(2)a=30°. 【解析】 【详解】
由图得:0-2s 内环的加速度 a= v =0.5m/s2 t
前 2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有: F1 mg sin ma 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有: F2 mg sin
=4m/s2
解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t= =1s
(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x1= a1t2=2m
动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a2=
=5m/s2
由 vB2-v2=2a2(L-x1) 解得滑雪者到达 B 处时的速度:vB=16m/s (3)设滑雪者速度由 vB=16m/s 减速到 v1=4m/s 期间运动的位移为 x3,则由动能定理有:
;解得 x3=96m
速度由 v1=4m/s 减速到零期间运动的位移为 x4,则由动能定理有:
;解得 x4=3.2m
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为 x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m
5.近年来,随着 AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动 分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以 v0=2m/s 的恒定速率顺时 针运行,传送带的长度为 L=7.6m.机械手将质量为 1kg 的包裹 A 轻放在传送带的左端,经过 4s 包裹 A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为 3kg 的包裹 B 发生正碰,碰后包裹 B 在水平面上滑行 0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹 A、B 与水平面 间的动摩擦因数均为 0.1,取 g=10m/s2.求:
高中物理专题测试卷 牛顿运动定律(含答案)

高中专题同步测试卷专题三牛顿运动定律一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡,如图,已知F2和F3垂直,三个力中若去掉F1可产生2.5 m/s2的加速度,若去掉F2可产生1.5 m/s2的加速度.若去掉F3,则物体的加速度为()A.1.5 m/s2B.2 m/s2C.2.5 m/s2D.4 m/s22.如图所示为一游乐场的娱乐项目的简化示意图.质量为m的参赛者要爬上一段带有弧形轨道的顶端,轨道始终静止在地面上.在参赛者缓慢向上爬的过程中()A.参赛者受到的摩擦力逐渐减小B.参赛者对轨道的压力逐渐减小C.参赛者对轨道的作用力逐渐增大D.地面对轨道的摩擦力方向向左3.如图甲所示,静止在光滑水平面上O点的物体,从t=0开始物体受到如图乙所示的水平力F的作用,设向右为F的正方向,则物体()A.一直向左运动B.一直向右运动C.一直匀加速运动D.在O点附近左右运动4.如图所示,不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑,当在绳的B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度为a1,当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1与a2的大小关系是()A.a1=a2B.a1>a2C.a1<a2D.无法确定5.如图所示,两根直木棍AB和CD(可视为相同的圆柱体)相互平行,固定在同一水平面上,一个圆柱形工件P架在两木棍之间.工件在水平向右的推力F的作用下,恰好能向右匀速运动.若保持两木棍在同一水平面内,但将它们间的距离稍微增大一些后固定.仍将圆柱形工件P架在两木棍之间,用同样的水平推力F向右推该工件,则下列说法中正确的是()A.工件一定静止不动B.工件一定向右匀速运动C.工件一定向右减速运动D.工件一定向右加速运动6.如图所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( ) A.L v +v 2μg B.L v C. 2L μg D.2L v7.如图所示,一轻弹簧两端分别连接物体a 、b .第一种情景:在水平力F 1的作用下a 、b 共同向右匀变速运动,此时弹簧的长度为l 1;第二种情景:在沿斜面向上的力F 2的作用下a 、b 共同向上匀变速运动,此时弹簧的长度为l 2.若物体a 、b 与接触面的动摩擦因数相同,则轻弹簧的原长为( )A.F 1l 1-F 2l 2F 1-F 2B.F 1l 2-F 2l 1F 2-F 1C.F 2l 1-F 1l 2F 2-F 1D.F 1l 1-F 2l 2F 2-F 1二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意)8.关于惯性在实际中的应用,下列说法中正确的是( )A .运动员在跳远时助跑,是为了增大起跳时的惯性B .运动员在掷标枪时助跑,是为了利用惯性C .手扶拖拉机的飞轮做得很重,是为了增大它转动的惯性D .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9.我国在西昌卫星发射中心用“长征二号F ”运载火箭,成功发射神州十号飞船.关于这次飞船与火箭上天的情形叙述正确的是( )A .火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的动力B .火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气反作用力使火箭获得飞行的动力C .火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D .飞船进入预定轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力10.下列叙述中正确的是( )A .在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位被选定为基本单位B .牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C .在厘米、克、秒单位制中,重力加速度g 的值等于98 cm/s 2D .在力学计算中,所有涉及的物理量的单位都应取国际单位11.如图所示,滑块A 在倾角为30°的斜面上,沿斜面下滑的加速度a 为2.0 m/s 2.若在A上放一重量为10 N的物体B,A、B一起以加速度a1沿斜面下滑;若在A上加竖直向下大小为10 N的恒力F,A沿斜面下滑的加速度为a2.则()A.a1>2 m/s2B.a1=2 m/s2C.a2=2 m/s2D.a2>2 m/s212.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60 kg,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3 s,g取10 m/s2,那么该消防队员()A.下滑过程中的最大速度为4 m/sB.加速与减速过程的时间之比为1∶2C.加速与减速过程中所受钢管弹力大小之比为1∶7D.加速与减速过程的位移之比为1∶4三、实验题(按题目要求解答)13.(8分)某同学设计了如下实验方案用来“验证牛顿运动定律”:(1)如图甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,把滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,直到向下轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动.(2)如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使滑块由静止开始加速运动.打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,打出的纸带如图丙所示,A、B、C、D、E是纸带上五个计数点.①图乙中滑块下滑的加速度为________.(结果保留两位有效数字)②若重锤质量为m,滑块质量为M,重力加速度为g,则滑块加速下滑时受到的合力为________.③某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力,由实验数据作出的a-F图象如图丁所示,则滑块的质量为________kg.(结果保留两位有效数字)四、计算题(本题共3小题,共34分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 14.(8分)据报导,埃及卢克索发生一起观光热气球爆炸坠落事故,造成几十人遇难.科研人员乘热气球进行科学考察.热气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900 kg,在空中停留一段时间后,科研人员发现热气球因漏气而下降,及时堵住.堵住时热气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g取10 m/s2,求至少抛掉多重的压舱物才能阻止热气球加速下降.15.(12分)如图所示,特战队员从悬停在空中离地235 m高的直升机上沿绳下滑进行降落训练.某特战队员和他携带的武器质量共为80 kg,设特战队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1 000 N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员必须握住绳子才能确保安全.g取10 m/s2.求:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?(2)如果要求特战队员着地时的速度不大于5 m/s,则特战队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少,最少时间为多少?16.(14分)如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机达到高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受.设乘客与船的总质量为100 kg,在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍,水槽的坡度为30°,若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18 m经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变,取g=10 m/s2).求:(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小;(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;(3)船进入水平水槽后15 s内滑行的距离.参考答案与解析1.[导学号27630162] 解析:选B.设物体的质量为m ,由平衡条件可知,任何一个力的大小都等于其他两个力的合力大小,则可知F 1=m ×2.5 m/s 2,F 2=m ×1.5 m/s 2,所以F 3=F 21-F 22=m ×2 m/s 2,因此去掉F 3时物体的加速度a =F 3m=2 m/s 2. 2.[导学号27630163] 解析:选B.分析参赛者的受力如图所示,F N =mg cos α,F f =mg sin α,向上爬的过程中,α变大,故F N 减小,F f 变大,选项A 错误、B 正确;轨道对参赛者的作用力等于其受到的摩擦力与支持力的合力,大小等于其重力,方向向上,保持恒定,根据牛顿第三定律,参赛者对轨道的作用力不变,选项C 错误;分析参赛者与轨道组成的整体,根据平衡条件,受到重力和地面的支持力的作用,不受地面的摩擦力作用,选项D 错误.3.[导学号27630164] 解析:选B.物体第1 s 内向右做初速度为零的匀加速直线运动,第2 s 内向右做匀减速直线运动到静止,第3 s 内向右做初速度为零的匀加速直线运动,第4 s 内向右做匀减速直线运动……选项ACD 错误,选项B 正确.4.[导学号27630165] 解析:选C.当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时,将它们看成系统,由牛顿第二定律:mg =(m +M )a 1,故a 1=mg (m +M ).而当在绳B 端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时mg =Ma 2,a 2=mg M,a 1<a 2,选项C 正确. 5.[导学号27630166] 解析:选A.工件在水平向右的推力F 的作用下,恰好能向右匀速运动,这样工件受到的滑动摩擦力水平向左与F 大小相等,当将它们间的距离稍微增大一些后固定,两木棍AB 和CD 对圆柱形工件弹力的夹角增大,重力不变,弹力增大,由F f =μF N 知,圆柱形工件受到的滑动摩擦力增大,工件一定静止不动,故选项A 正确.6.[导学号27630167] 解析:选B.因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则L =12μgt 2,可得t = 2L μg,C 可能;若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v 相等,则L =0+v 2t ,可得t =2L v ,D 可能;若先匀加速到传送带速度v ,再匀速到右端,则v 22μg +v ⎝⎛⎭⎫t -v μg =L ,可得t =L v +v 2μg ,A 可能;木块不可能一直匀速至右端,B 不可能.7.[导学号27630168] 解析:选C.设物体a 、b 的质量分别为m 1、m 2,与接触面的动摩擦因数为μ,轻弹簧的原长为l 0.以整体为研究对象有F 1-μ(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 1,以物体a 为研究对象有k (l 1-l 0)-μm 1g =m 1a 1,联立解得k (l 1-l 0)=m 1m 1+m 2F 1.同理可得k (l 2-l 0)=m 1m 1+m 2F 2.因而可得l 0=F 2l 1-F 1l 2F 2-F 1, 故选项C 正确.8.[导学号27630169] 解析:选BCD.惯性只与质量有关,只有改变了质量才能改变惯性,助跑是利用惯性,并不能改变惯性,所以选项A 错误,选项B 正确.惯性的大小由质量量度,质量越小,惯性越小,运动状态就越容易改变,越灵活,选项C 、D 正确.故选BCD.9.[导学号27630170] 解析:选AD.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B 、C 错误,选项A 正确;飞船进入轨道之后,飞船与地球之间依然相互吸引,即飞船吸引地球,地球吸引飞船,这是一对作用力与反作用力,故选项D 正确.10.[导学号27630171] 解析:选BD.力学单位制中,质量、位移、时间的单位被选为基本单位,而不是力的单位,故A 错误;根据F =ma ,1 N =1 kg·m/s 2,故B 正确;在厘米、克、秒单位制中,g =9.8 m/s 2=980 cm/s 2,故C 错误;在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,故D 正确.故选BD.11.[导学号27630172] 解析:选BD.依题意有m A g sin θ-μm A g cos θ=m A a ,(m A +m B )g sin θ-μ(m A +m B )g cos θ=(m A +m B )a 1,(m A g +F )sin θ-μ(m A g +F )cos θ=m A a 2,从以上各式可解得:a 1=2 m/s 2,a 2>2 m/s 2,即B 、D 选项正确.12.[导学号27630173] 解析:选BC.画出其速度图象如图所示,由加速度关系v max t 0=2×v max 3 s -t 0得t 0=1 s ,速度图线与时间轴所围的面积表示位移:12 m =v max 2×3 s ,得v max =8 m/s ,可见加速与减速过程的时间之比为1∶2,加速与减速过程的位移之比为1∶2,由牛顿第二定律及加速度关系得:mg -μF N1m =8 m/s 1 s =8 m/s 2,μF N2-mg m =8 m/s 2 s=4 m/s 2,解得F N1∶F N2=1∶7,综上选BC. 13.[导学号27630174] 解析:(2)①由Δx =aT 2得a =3.9 m/s 2.②滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,滑块匀速下滑,说明滑块重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差等于重锤的重力,取下细绳和重锤,滑块加速下滑受到的合力为mg .③a -F 图象的斜率表示质量的倒数1m,可得到滑块的质量为2.0 kg. 答案:(2)①3.9 m/s 2 ②mg ③2.014.[导学号27630175] 解析:设漏气后热气球所受浮力为F ,热气球加速下降时的加速度大小为a .由s =v 0t +12at 2 (2分)得:a =2(s -v 0t )t 2=2×(12-1×4)42m/s 2=1 m/s 2 (2分) 由牛顿第二定律得:mg -F =ma(2分) 至少需要抛掉的压舱物的重力为G =mg -F =ma =900×1 N =900 N .(2分) 答案:900 N15.[导学号27630176] 解析:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度为a 1=mg -f 1m =800-20080m/s 2=7.5 m/s 2. (4分)(2)特战队员按照先加速到一定速度后立即减速,到达地面时速度正好为5 m/s 的方式运动所需时间最少.特战队员紧握绳子降落时的加速度大小为a 2=f 2-mg m =1 000-80080 m/s 2=2.5 m/s 2 (2分) 设特战队员加速下滑的时间为t 1,加速后的最大速度为v m ,减速下滑的时间为t 2,着地时的速度v =5 m/s.特战队员加速过程和减速过程的位移之和等于235 m ,即v 2m 2a 1+v 2m -v 22a 2=235 m (2分)解得v m =30 m/s(2分) 特战队员在空中下滑过程中的最少时间为t 总=t 1+t 2=v m a 1+v m -v a 2=14 s . (2分) 答案:(1)7.5 m/s 2 (2)见解析16.[导学号27630177] 解析:(1)对船进行受力分析,根据牛顿第二定律有 mg sin 30°-F f =ma(1分) F f =0.1mg(1分) 得a =4 m/s 2.(2分) (2)由匀加速直线运动规律有v 2=2ax(2分) 代入数据得v =12 m/s.(2分) (3)船进入水平水槽后,根据牛顿第二定律有-F f =ma ′(1分) 故:a ′=-0.1g =-1 m/s 2(1分) 由于t 止=-v a ′=12 s<15 s (1分)即船进入水平水槽后12 s 末时速度为0 (1分) 船在15 s 内滑行的距离x =v +02t 止=12+02×12 m =72 m . (2分)答案:(1)4 m/s 2 (2)12 m/s (3)72 m。
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。
初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)

初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)1. 选择题1. 牛顿第二定律是指物体的加速度与作用力的关系。
根据牛顿第二定律,当物体所受的作用力增大时,物体的加速度会:- A. 增大- B. 减小- C. 保持不变- D. 无法确定答案:A.增大2. 一个质量为2千克的物体受到一个作用力2牛顿的作用,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 4 m/s^2答案:B. 1 m/s^23. 物体的质量为2千克,受到一个作用力4牛顿,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 4 m/s^2答案:C. 2 m/s^24. 如果一个力为5牛顿的物体所受到的阻力也为5牛顿,那么物体的净加速度是多少?- A. 0 m/s^2- B. 5 m/s^2- C. 10 m/s^2- D. 25 m/s^2答案:A. 0 m/s^25. 物体的质量为6千克,受到一个净作用力36牛顿,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 6 m/s^2答案:B. 1 m/s^22. 解答题1. 描述一下牛顿第二定律的定义和公式。
答案:牛顿第二定律是指当作用在一个物体上的合力不为零时,物体的加速度与该力成正比,与物体的质量成反比。
其数学公式为F = ma,其中F表示作用在物体上的合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
2. 如果一个物体的净作用力为零,将会发生什么情况?答案:如果一个物体的净作用力为零,物体将保持静止或保持匀速直线运动。
根据牛顿第一定律(惯性定律),物体在没有外力作用时将保持其状态不变。
以上为初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)的内容。
希望对你的研究有所帮助!参考资料:- 无法确定。
高中物理牛顿运动定律的应用试题(有答案和解析)及解析

高中物理牛顿运动定律的应用试题(有答案和解析)及解析一、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.如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为37θ=︒,传送带AB 足够长,传送带以大小为2m/s υ=的恒定速率顺时针转动。
牛顿第二定律基础测试题(二)(无答案) (9)

牛顿第二定律基础测试题(二)1、在光滑的水平面上放一质量为M 的物体A 用轻绳通过定滑轮与质量为m 的物体B 相联接,如图所示,物体A 的加速度为a 1,先撤去物体B ,对物体A 施加一个与物体B 重力相等的拉力F ,如图所示,,物体A 的加速度为a 2.则下列选项正确的是( )A.a 1=2 a 2B. a 1= a 2C. a 2=2 a 1D.以上答案都不对。
2、已知物体的加速度a 与物体的受力F 及物体的质量m 满足关系式a ∝F,a ∝1/m 。
在光滑的水平面上有一质量为m 的物体受到水平力F 作用 ,在t 时间内由静止开始移动了s 距离,今要使距离变为4s,可采用以下哪一种方法( )A. 将水平恒力增为4F ;B. 将物体的质量减为原来的1/4;C. 将作用时间增为4t ;D. 将作用时间增为2t.3.如图所示,一根轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m 1、m 2的小物块,m 1放在地面上,m 2离地面有一定高度。
当m 2的质量发生变化时,m 1上升的加速度a 的大小也将随之变化。
已知重力加速度为g ,图中能正确反映a 与m 2关系的是( )4.受水平外力F 作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其v -t 图线如图所示,则( )A .在0~t 1秒内,外力F 大小不断增大B .在t 1时刻,外力F 为零C .在t 1~t 2秒内,外力F 大小可能不断减小D .在t 1~t 2秒内,外力F 大小可能先减小后增大5.质量m =1 kg 的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2 m/s 。
在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t =1 s ,速度大小变为4 m/s ,则这个力的大小可能是( )A .2 NB .4 NC .6 ND .8 NB A6、、如图所示,为测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑,他使用的实验器材仅限于:倾角固定的斜面(倾角未知)、木块、秒表和米尺。
高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4kg 的长木板,在长木板右端有一质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数μ=0.2,开始时长木板与小物块均静止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间t=1s 撤去水平恒力F ,g=10m/s 2.求(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度a 的大小; (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离s ; (3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能△E . 【答案】(1)2m/s 2(2)0.5m (3)0.4J 【解析】 【分析】(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度;(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离;(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损失的最大机械能△E . 【详解】(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,则:µmg=ma 1, 解得a 1=µg=2m/s 2(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-µmg=Ma 2, 解得:a 2= 3m/s 2. 小物块运动的位移:x 1=12a 1t 2=12×2×12m=1m , 长木板运动的位移:x 2=12a 2t 2=12×3×12m=1.5m , 则小物块相对于长木板的位移:△x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m .(3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为:v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s 小物块和木板系统所受的合外力为0,动量守恒:()m mv Mv M m v +=+' 解得 2.8/v m s ='从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:222111()222m mv Mv E M m v +=∆'++ 解得∆E=0.4J 【点睛】该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系;涉及到相对运动的过程,要认真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.2.如图所示,质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上,一质量1kg m =的滑块(可视为质点)以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板,木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连,最终滑块恰好未从木板表面滑落.已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=,重力加速度210m/s g =,求:(1)木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ? (2)木板与挡板碰撞后滑块的位移s ? (3)木板的长度L ?【答案】(1)1m/s (2)0.25m (3)1.75m 【解析】 【详解】(1)滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v =(2)木板静止后,滑块匀减速运动,根据动能定理有:2102mgs mv μ-=- 解得0.25m s =(3)从滑块滑上木板到共速时,由能量守恒得:220111()22mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+=3.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在0t =时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=,求:()1小物块与长木板间动摩擦因数的值;()2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1)0.7(2)40.5J 【解析】【分析】()1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.()2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量. 【详解】()1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1212mg mg ma μμ-=; 11m v a t =;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得 2222mg ma μ⋅=; 220m v a t =-;由图象可知,2/m v m s =,11t s =,20.8t s = 联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中,有:13mg ma μ=; 031m v v a t =-;在整个过程中,由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是本题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.4.如图所示,质量M=0.5kg 的长木板A 静止在粗糙的水平地面上,质量m=0.3kg 物块B(可视为质点)以大小v 0=6m/s 的速度从木板A 的左端水平向右滑动,若木板A 与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,物块B 恰好能滑到木板A 的右端.已知物块B 与木板A 上表面间的动摩擦因数μ1=0.6.认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s 2.求:(1)木板A 的长度L ;(2)若把A 按放在光滑水平地面上,需要给B 一个多大的初速度,B 才能恰好滑到A 板的右端;(3)在(2)的过程中系统损失的总能量.【答案】(1) 3m (2) /s (3) 5.4J 【解析】 【详解】(1)A 、B 之间的滑动摩擦力大小为:11= 1.8f mg N μ= A 板与地面间的最大静摩擦力为:()22= 2.4f M m g N μ+= 由于12f f <,故A 静止不动B 向右做匀减速直线运动.到达A 的右端时速度为零,有:202v aL =11mg ma μ=解得木板A 的长度 3L m =(2)A 、B 系统水平方向动量守恒,取B v 为正方向,有 ()B mv m M v =+物块B 向右做匀减速直线运动22112B v v a s -=A 板匀加速直线运动 12mg Ma μ=2222v a s =位移关系12s s L -=联立解得/B v s = (3)系统损失的能量都转化为热能1Q mgL μ=解得 5.4Q J =5.近年来,随着AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以v 0=2m/s 的恒定速率顺时针运行,传送带的长度为L =7.6m.机械手将质量为1kg 的包裹A 轻放在传送带的左端,经过4s 包裹A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为3kg 的包裹B 发生正碰,碰后包裹B 在水平面上滑行0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为0.1,取g =10m/s 2.求:(1)包裹A 与传送带间的动摩擦因数; (2)两包裹碰撞过程中损失的机械能; (3)包裹A 是否会到达分拣通道口.【答案】(1)μ1=0.5(2)△E =0.96J (3)包裹A 不会到达分拣通道口 【解析】 【详解】(1)假设包裹A 经过t 1时间速度达到v 0,由运动学知识有01012v t v t t L +-=() 包裹A 在传送带上加速度的大小为a 1,v 0=a 1t 1包裹A 的质量为m A ,与传输带间的动摩檫因数为μ1,由牛顿运动定律有:μ1m A g =m A a 1 解得:μ1=0.5(2)包裹A 离开传送带时速度为v 0,设第一次碰后包裹A 与包裹B 速度分别为v A 和v B , 由动量守恒定律有:m A v 0=m A v A +m B v B包裹B 在水平面上滑行过程,由动能定理有:-μ2m B gx =0-12m B v B 2 解得v A =-0.4m/s ,负号表示方向向左,大小为0.4m/s 两包裹碰撞时损失的机械能:△E =12m A v 02 -12m A v A 2-12m B v B 2 解得:△E =0.96J(3)第一次碰后包裹A 返回传送带,在传送带作用下向左运动x A 后速度减为零, 由动能定理可知-μ1m A gx A =0-12m A v A 2 解得x A =0.016m<L ,包裹A 在传送带上会再次向右运动. 设包裹A 再次离开传送带的速度为v A ′μ1m A gx A =12m A v A ′2 解得:v A ′ =0.4m/s设包裹A 再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为x A-μ2m A gx A ′=0-12m A v A 2 解得 x A ′=0.08m x A ′=<0.32m包裹A 静止时与分拣通道口的距离为0.24m ,不会到达分拣通道口.6.如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg 、m B =0.5 kg 的两个小滑块A 和B ,A 在B 的正上方,A 、B 相距h =2. 25 m ,A 始终受一大小F 1=l0 N 、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F 2作用.同时由静止释放A 和B ,经时间t =0.5 s ,A 、B 恰相遇.已知A 、B 与墙面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)滑块A 的加速度大小a A ; (2)相遇前瞬间,恒力F 2的功率P .【答案】(1)2A 8m/s a =;(2)50W P =【解析】 【详解】(1)A 、B 受力如图所示:A 、B 分别向下、向上做匀加速直线运动,对A : 水平方向:N 1F F = 竖直方向:A A A m g f m a -= 且:N f F μ=联立以上各式并代入数据解得:2A 8m/s a =(2)对A 由位移公式得:212A A x a t =对B 由位移公式得:212B B x a t =由位移关系得:B A x h x =- 由速度公式得B 的速度:B B v a t = 对B 由牛顿第二定律得:2B B B F m g m a -= 恒力F 2的功率:2B P F v = 联立解得:P =50W7.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v 0=100m/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其它摩擦不计.若木板每次与A 、B 相碰后速度立即减为0,且与A 、B 不粘连,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)铁钉射入木块后共同的速度v ;(2)木块经过竖直圆轨道最低点C 时,对轨道的压力大小F N; (3)木块最终停止时离A 点的距离s.【答案】(1)2/v m s = (2)12.5N F N = (3) 1.25L m ∆= 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:0001()m v m m v =+解得:2m v s =;(2) 木块滑上薄板后,木块的加速度210.5m a g s μ==,且方向向右板产生的加速度220.5mgma s Mμ==,且方向向左设经过时间t ,木块与木板共同速度v 运动则:12v a t a t -=此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度22121122x vt a t a t L ∆=--=故共速时,恰好在最左侧B 点,此时木块的速度11m v v a t s '=-= 木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2N v F mg m R-=代入相关数据解得:F N =12.5N.由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ; (3) 木块还能上升的高度为h ,由机械能守恒有:201011()()2m m v m m gh +=+ 0.050.4h m m =<木块不脱离圆弧轨道,返回时以1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过t 1共速,此时木板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为a 1, 则:21121v a t a t -=,解得:11t s = 此时2211121110.522x v t a t a t m ∆=--='' 3210.5m v v at s=-=碰撞后,v 薄板=0,木块以速度v 3=0.5m/s 的速度向右做减速运动 设经过t 2时间速度为0,则3211v t s a == 2322210.252x v t a t m =-=故ΔL=L ﹣△x'﹣x=1.25m即木块停止运动时离A 点1.25m 远.8.某研究性学习小组利用图a 所示的实验装置探究物块在恒力F 作用下加速度与斜面倾角的关系。
牛顿定律综合测试(解析版)-2020-2021学年高一物理必修第一册过关检测(新人教版)

第4章综合测试1.(2020·北京高三三模)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之间关系的图像可能正确的是A.B.C.D.【答案】A【解析】设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为x0,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得,mg=kx0,以向上为正方向,木块的位移为x时弹簧对P的弹力:F1=k(x0-x),对物块P,由牛顿第二定律得,F+F1-mg=m a,由以上式子联立可得,F=k x+ma.可见F与x是线性关系,且F随着x的增大而增大,当x=0时,kx+ma>0,故A正确,B、C、D错误.故选A.【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式,再选择图象,这是常用的思路,要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等.2.(2020·江苏省扬州中学高三月考)如图所示,倾角为 的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。
已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是A.A、B间摩擦力为零gB.A加速度大小为cosC.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零【答案】C【解析】整体一起匀加速下滑,具有相同的加速度;先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度,再用隔离法分析个体的受力情况。
【详解】对B、C整体受力分析,受重力、支持力,B、C沿斜面匀加速下滑,则A、B间摩擦力不为零,BC在水平方向有向左的加速度,则B受A对它的向左的摩擦力,故A错误;选A、B、C整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知A加速度大小为gsin θ,故B错误;取C为研究对象,当斜劈B的倾角也为θ时,C只受重力和斜面的支持力,加速度才为a c=gsinθ,故C正确;斜面对A的作用力垂直斜面向上,则A对斜面的作用力垂直斜面向下,这个力可分解为水平和竖直的两个分力,故斜面具有向右相对运动的趋势,斜面受到地面的摩擦力水面向左,故D错误。
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第三章复习试题
一、选择题
1.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是()
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
2.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是()
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
3.(2010·大连模拟)如图所示,质量为10kg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5N时,物体处于静止状态.若小车以1m/s2的加速度水平向右运动,则(g=10m/s2)()
A.物体相对小车仍然静止
B.物体受到的摩擦力增大
C.物体受到的摩擦力大小不变
D.物体受到的弹簧拉力增大
4.(2011·潍坊模拟)“蹦床”是奥运体操的一种竞技项目,比赛时,可在弹性网上安装压力传感器,利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力(F)—时间(t)图象,下图为某一运动员比赛时计算机作出的F—t图象,不计空气阻力,则关于该运动员,下列说法正确的是()
A.裁判打分时间可以把该运动员的运动看成质点的运动
B.1s末该运动员的运动速度最大
C .1s 末到2s 末,该运动员在做减速运动
D .3s 末该运动员运动到最高点
5.让钢球从某一高度竖直落下进入液体中,图中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置.则下列说法正确的是( )
A .钢球进入液体中先做加速运动,后做减速运动
B .钢球进入液体中先做减速运动,后做加速运动
C .钢球在液体中所受阻力先大于重力,后等于重力
D .钢球在液体中所受阻力先小于重力,后等于重力
6.如图所示,地面上有两个完全相同的木块A 、B ;在水平推力F 作
用下运动,当弹簧长度稳定后,若用μ表示木块与地面间的动摩擦因数,
F N 表示弹簧弹力,则( )
A .μ=0时,F N =12
F B .μ=0时,F N =F C .μ≠0时,F N =12F D .μ≠0时,F N =F
7.如图所示,一个箱子中放有一物体,已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力,且物体与箱子上表面刚好接触.现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出,已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,且运动过程中始终保持图示姿态.则下列说法正确的是( )
A .上升过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小
B .上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越大
C .下降过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力可能越来越大
D .下降过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力可能越来越小
8.(2011·临川模拟)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.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.当它们刚好运行至轨道的粗糙段时,下列说法中可能正确的有( )
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
9.如图所示,两个质量均为m 的物体A 和B ,由轻绳和轻弹簧连接绕过不计摩擦力的定滑轮,系统静止,将另一质量也是m 的物体C ,轻放在A 上,在刚放上A 的瞬间( )
A .A 的加速度是1
2
g B .A 和B 的加速度都是0
C .C 对A 的压力为mg
D .C 对A 的压力为13
mg 10.如图所示,两块粘连在一起的物块a 和b ,质量分别为m a 和m b ,放在水平的光滑桌面上,现同时给它们施加方向如图所示的推力F a 和拉力F b ,已知F a >F b ,则a 对b 的作用力( )
A .必为推力
B .必为拉力
C .可能为推力,也可能为拉力
D .不可能为零
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)
11.(6分)
如右图所示,一质量为M 的塑料球形容器在A 处与水平面接触,它的内部有一根直立的轻弹簧,弹簧下端固定于容器内壁底部,上端系一个带正电、质量为m 的小球在竖直方向振动.当加一向上的匀强电场后,在弹簧正好处于原长时,小球恰有最大速度,则当球形容器在A 处对桌面压力为0时,小球的加速度a =________.
三、论述计算题
12如图所示,在升降机中,用水平方向的力将质量为0.2kg 的物块压在竖直的墙壁上,物块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.4.
(1)当升降机以2m/s 2
的加速度匀加速上升时,至少要以多大的力F 才能保持物块相对升降机静止?
(2)当升降机以5m/s 2的加速度朝下加速运动时,又要以多大的力F ′才能保持物块相对升降机静止?(取g =10m/s 2)
13.如图所示,一根劲度系数k=200N/m的轻质弹簧,拉着质量为m=0.2kg的物体从静止开始沿倾角为θ=37°的斜面匀加速上升,此时弹簧伸长量x=0.9cm,
t=1.0s内物体前进了s=0.5m.求:
(1)物体加速度的大小;
(2)物体和斜面间的动摩擦因数.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
14.一质量m=0.5kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足
够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个
时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-
t图.求(g取10m/s2)
(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数.
15如图所示,某货物仓库,需将生产成品用传送带从底端传递到高度为H的高处存放,货物从静止开始轻放在传送带的最下端,已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ=3,传送带始终保持恒定速度运动.若想用最短时间将货物匀加速运送至顶端,则传送带与水平面夹角θ应设计为多大?最短时间为多少?(传送带长度可随设计需要而变化,g取10m/s2)
16如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板一向右的初速度,取g=10m/s2,求:
(1)木板所受摩擦力的大小;
(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值.。