一、第六章 圆周运动易错题培优（难）
1．两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b （可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO ’的距离为L ，b 与转轴的距离为2L ，a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g ．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A ．a 、b 所受的摩擦力始终相等
B ．b 比a 先达到最大静摩擦力
C ．当2kg
L
ω=a 刚要开始滑动 D ．当23kg
L
ω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，木块受到的静摩擦力f =mω2r ，则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时，木块b 的最大静摩擦力先达到最大值；在木块b 的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，f=mω2r ，a 和b 的质量分别是2m 和m ，而a 与转轴OO ′为L ，b 与转轴OO ′为2L ，所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的；当b 受到的静摩擦力达到最大后，b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力，即
kmg +F =mω2?2L ①
而a 受力为
f′-F =2mω2L ②
联立①②得
f′=4mω2L -kmg
综合得出，a 、b 受到的摩擦力不是始终相等，故A 错误，B 正确； C ．当a 刚要滑动时，有
2kmg+kmg =2mω2L +mω2?2L
解得
34kg
L
ω＝
选项C 错误；
D. 当b 恰好达到最大静摩擦时
2
02kmg m r ω=?
解得
02kg
L
ω=
因为
32432kg kg kg
L L L >>
，则23kg
L
ω=时，b 所受摩擦力达到最大值，大小为kmg ，选项D 正确。
故选BD 。
2．如图所示，叠放在水平转台上的物体 A 、B 及物体 C 能随转台一起以角速度 ω 匀速转动，A ，B ，C 的质量分别为 3m ，2m ，m ，A 与 B 、B 和 C 与转台间的动摩擦因数都为 μ ，A 和B 、C 离转台中心的距离分别为 r 、1.5r 。设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，下列说法正确的是（重力加速度为 g ）（ ）
A ．
B 对 A 的摩擦力一定为 3μmg B ．B 对 A 的摩擦力一定为 3m ω2r
C ．转台的角速度需要满足g
r
μω
D ．转台的角速度需要满足23g
r
μω 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．对A 受力分析，受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有
()()233f m r m g ωμ=
故A 错误，B 正确；
CD ．由于A 、AB 整体、C 受到的静摩擦力均提供向心力，故对A 有
()()233m r m g ωμ
对AB 整体有
()()23232m m r m m g ωμ++
对物体C 有
()21.52m r mg ωμ
解得
g
r
μω
故C 错误， D 正确。 故选BD 。
3．如图所示，可视为质点的、质量为m 的小球，在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ ）
A ．小球能够到达最高点时的最小速度为0
B gR
C 5gR 为6mg
D ．如果小球在最高点时的速度大小为gR ，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，选项A 正确，
B 错误；
C ．设最低点时管道对小球的弹力大小为F ，方向竖直向上。由牛顿第二定律得
2
v F mg m R
-=
将5v gR =代入解得
60F mg =>，方向竖直向上
根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下，即小球对管道的外壁有作用力为6mg ，选项C 正确；
D ．小球在最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
2
v F mg m R
'+=
将2v gR =代入解得
30F mg '=>，方向竖直向下
根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg ，选项D 正确。 故选ACD 。
4．如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块（可视为质点）。A 和B 距轴心O 的距离分别为r A ＝R ，r B ＝2R ，且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ，两物块A 和B 随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．
B 所受合力一直等于A 所受合力 B ．A 受到的摩擦力一直指向圆心
C ．B 受到的摩擦力先增大后不变
D ．A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm ＝2m
f mR
【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
当圆盘角速度比较小时，由静摩擦力提供向心力。两个物块的角速度相等，由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大，需要的向心力增加快，最先达到最大静摩擦力，之后保持不变。当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后，细线开始提供拉力，根据
2
m 2T f m R ω+=?
2A T f m R ω+=
可知随着角速度增大，细线的拉力T 增大，A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大，当A 的摩擦力反向增大到最大，即A m =f f -时，解得
m
2f mR
ω=
角速度再继续增大，整体会发生滑动。 由以上分析，可知AB 错误，CD 正确。 故选CD 。
5．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A ．当23Kg
L
ω>
时，A 、B 相对于转盘会滑动 B 223Kg Kg
L L
ω<
C ．ω在223Kg Kg
L L ω<<
B 所受摩擦力变大 D ．ω223Kg Kg
L L
ω<
A 所受摩擦力不变 【答案】A
B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．当A 所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A 、
B 相对于转盘会滑动，对A 有
21Kmg T m L ω-=
对B 有
212Kmg T m L ω+=?
解得
123Kg
L
ω=
当23Kg
L
ω>
时，A 、B 相对于转盘会滑动，故A 正确； B ．当B 达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力
2
22Kmg m L ω=?
解得
22Kg
L
ω=
223Kg Kg
L L
ω<<
B 正确；
C ．当ω在02Kg
L ω<<
范围内增大时，B 所受的摩擦力变大；当2Kg
L
ω=时，B 受到的摩擦力达到最大；当ω在223Kg Kg
L L
ω<<
范围内增大时，B 所受摩擦力不变，故C 错误；
D ．当ω在203Kg
L
ω<<范围内增大时，A 所受摩擦力一直增大，故D 错误。 故选AB 。
6．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A ．球A 的周期一定大于球
B 的周期 B ．球A 的角速度一定大于球B 的角速度
C ．球A 的线速度一定大于球B 的线速度
D ．球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
ABC ．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：
根据牛顿第二定律，有
2
2tan v F mg m mr r
θω＝＝＝
解得
tan v gr θ=tan g r
θ
ω=
A 的半径大，则A 的线速度大，角速度小
根据2T
π
ω=
知A 球的周期大，选项AC 正确，B 错误； D ．因为支持力
cos mg N θ
=
知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力，选项D 错误。 故选AC 。
7．高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。下列说法正确的是（ ）
A ．r 一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h 就应该越小
B ．h 一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r 就应该越大
C ．r 、h 一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全
D ．高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
如图所示，两轨道间距离为L 恒定，外轨比内轨高h ，两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。
当列车在轨道上行驶时，利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力，有
2
=tan h v F mg mg m L r
θ==向
A ． r 一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h 就应该越大，A 错误；
B ．h 一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r 就应该越大，B 正确；
C ．r 、h 一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小时，列车行驶需要的向心力过小，而为列车提供的合力过大，也会造成危险，C 错误；
D ．高速列车在弯道处行驶时，向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时，列车对轨道无侧压力，速度太小内轨向外有侧压力，速度太大外轨向内有侧压力，D 正确。 故选BD 。
8．如图所示，质量相等的A 、B 两个小球悬于同一悬点O ，且在O 点下方垂直距离h =1m 处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线长L 1＝3m ，L 2＝2m ，则A 、B 两小球（ ）
A ．周期之比T 1：T 2＝2：3
B ．角速度之比ω1：ω2＝1：1
C ．线速度之比v 1：v 283
D ．向心加速度之比a 1：a 2＝8：3
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg 和悬线拉力F 的合力提供，设悬线与竖直方向的夹角为θ。对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有： 在竖直方向有
F cosθ-mg =0…①
在水平方向有
2
24sin sin F m L T
πθθ= …②
由①②得
cos 2L θ
T g
= 分析题意可知，连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h =L cosθ，相等，所以周期相等
T 1：T 2=1：1
角速度
2T
πω＝
则角速度之比
ω1：ω2=1：1
故A 错误，B 正确； C ．根据合力提供向心力得
2
tan tan v mg m
h θθ
= 解得
tan v gh =
根据几何关系可知
22
11tan 8L h h
θ-=
=
22
22tan 3L h
h
θ-=
=
故线速度之比
1283v v =：：
故C 正确；
D ．向心加速度a=vω，则向心加速度之比等于线速度之比为
1283a a =：：
故D 错误。 故选BC 。
9．荡秋千是小朋友们喜爱的一种户外活动，大人在推动小孩后让小孩自由晃动。若将此模型简化为一用绳子悬挂的物体，并忽略空气阻力，已知O 点为最低点，a 、b 两点分别为最高点，则小孩在运动过程中（ ）
A ．从a 到O 的运动过程中重力的瞬时功率在先增大后减小
B ．从a 到O 的运动过程中，重力与绳子拉力的合力就是向心力
C ．从a 到O 的运动过程中，重力与绳子拉力做的总功等于小球在此过程中获得的动能
D ．从a 到O 的运动过程中，拉力向上有分量，位移向下有分量，所以绳子拉力做了负功 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题可知，a 、b 两点分别为最高点，所以在a 、b 两点人是速度是0，所以此时重力的瞬时功率为0；在最低点O 时，速度方向与重力方向垂直，所以此时重力的瞬时功率为0，所以从a 到O 的运动过程中重力的瞬时功率在先增大后减小，故A 正确；
B ．从a 到O 的运动过程中，将重力分解为速度方向的分力和背离半径方向的分力，所以提供向心力的是重力背离半径方向的分力和绳子的拉力的合力共同提供的，故B 错误；
C ．根据动能定理可知，从a 到O 的运动过程中，重力与绳子拉力做的总功等于小球在此过程中获得的动能，故C 正确；
D ．从a 到O 的运动过程中，绳子的拉力与人运动的速度方向垂直，所以拉力不做功，故D 错误。 故选AC 。
10．如图所示，水平转台上有一个质量为m 的小物块，用长为L 的轻细绳将物块连接在通
过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（ A ．物块对转台的压力大小等于物块的重力 B ．转台加速转动的过程中物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 C ．绳中刚出现拉力时,sin g L μθ D cos g L θ 【答案】CD 【解析】 【详解】 A ．当转台达到一定转速后，物块竖直方向受到绳的拉力，重力和支持力，故A 错误； B ．转台加速转动的过程中，物块做非匀速圆周运动，故摩擦力不指向圆心，B 错误； C ．当绳中刚好要出现拉力时， 2sin μmg m ωL θ= 故sin g L μωθ = C 正确； D ．当物块和转台之间摩擦力为0时，物块开始离开转台，故 2tan sin mg m L θωθ= cos g L θ ，故D 正确； 故选CD 。 11．一小球质量为m ，用长为L 的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O 点，在O 点正下 方 2 L 处钉有一颗钉子．如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（ ） A．小球的角速度突然增大 B．小球的线速度突然减小到零 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的向心加速度不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力，故小球的线速度不能发生突变，由于做圆周运动的半径变为原来的一半，由v＝ωr知，角速度变为原来的两倍，A正确，B错 误；由a＝2 T 知，小球的向心加速度变为原来的两倍，C正确，D错误． 12．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿在环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳上的最大拉力为2mg，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动，且细绳伸直时，则ω不可能 ．．．为（） A 2g R B． g R C 6g R D 7g R 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 因为圆环光滑，所以小球受到重力、环对球的弹力、绳子的拉力等三个力。细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，如图所示 当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为 2F m r ω= 根据几何关系，其中 sin60r R ?＝ 一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得 min tan60F mg ?＝ 即 2 min tan60sin60mg m R ω??＝ 解得 min 2g R ω= 当绳子的拉力达到最大时，角速度达到最大， m max N ax 606sin sin 0F T F ?=+? N max cos cos 6060T mg F =??+ 可得 max 33g F m = 同理可知，最大角速度为 max 6g R ω= 7g R 26g g R R ω≤≤范围内，故选D 。 13．小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R ，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r 的圆形，当地重 力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（） A． 22 22 () 2 g r R R ω - B． 22 22 () 2 g r R r ω - C． 2 22 () 2 g r R R ω - D． 2 22 2 gr R ω 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有 h=1 2 gt2 t=2h g 水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以 v0=ωR 雨点甩出后水平方向做匀速直线运动 x=v0t=ωR 2h g 伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为 x=22 r R - 所以 22 r R -=ωR 2h g 解得 h= 22 22 () 2 g r R R ω - 故选A. 点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解． 14．如图所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动。若B齿轮绕A齿轮运动半周，到达图中的C位置，则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是（） A．竖直向上B．竖直向下 C．水平向左D．水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】 若B 齿轮逆时针绕A 齿轮转动，当B 齿轮转动 1 4 周时，B 齿轮在A 齿轮正上方，B 齿轮上所标出箭头所指的方向竖直向下；B 齿轮继续转动1 4 周，B 齿轮到达图中的C 位置，B 齿轮上所标出箭头所指的方向竖直向上。 若B 齿轮顺时针绕A 齿轮转动，当B 齿轮转动 1 4 周时，B 齿轮在A 齿轮正下方，B 齿轮上所标出箭头所指的方向竖直向下；B 齿轮继续转动1 4 周，B 齿轮到达图中的C 位置，B 齿轮上所标出箭头所指的方向竖直向上。 综上，BCD 三项错误，A 项正确。 15．质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 A 点和 B 点，如图所示，绳 a 与水平方向成θ角，绳 b 在水平方向且长为 l ，当轻杆绕轴 AB 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周 运动，则下列说法正确的是（ ） A ．a 绳的张力可能为零 B ．a 绳的张力随角速度的增大而增大 C ．若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化 D ．当角速度tan g l ωθ >，b 绳将出现弹力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A 、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a 绳的张力不可能为零，故A 错； B 、根据竖直方向上平衡得，F a sinθ=mg ，解得sin a mg F θ =，可知a 绳的拉力不变，故B 错误． D 、当b 绳拉力为零时，有：2mgcot m l θω= ，解得ω= ，可知当角速度 ω> ，b 绳将出现弹力，故D 对； C 、由于b 绳可能没有弹力，故b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变，故C 错误 故选D 【点睛】 小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a 绳的张力不可能为零；由于b 绳可能没有弹力，故b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变． 高一物理:牛顿运动定律知识点归纳 ; 1.牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (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做惯性。一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。 (3)牛顿第一定律说明了物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止，所以说力不是维持物体运动状态的原因，而是使物体改变运动状态的原因，即产生加速度的原因。 2、牛顿第二定律 (1)内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。表达式为。 (2)牛顿第二定律的瞬时性与矢量性 对于一个质量一定的物体来说，它在某一时刻加速度的大小和方向，只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定。当它受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义。 (3)运动和力的关系 牛顿运动定律指明了物体运动的加速度与物体所受外力的合力的关系，即物体运动的加速度是由合外力决定的。但是物体究竟做什么运动，不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关。比如一个正在向东运动的物体，若受到向西方向的外力，物体即具有向西方向的加速度，则物体向东做减速运动，直至速度减为零后，物体再在向西方向的力的作用下，向西做加速运动。由此说明，物体受到的外力决定了物体运动的加速度，而不是决定了物体运动的速度，物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的。 3、牛顿第三定律 (1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 (2)作用力和反作用力与一对平衡力的区别与联系 关系类别作用力和反作用力一对平衡力相同大小相等相等方向相反、作用在同一条直线上相反、作用在同一条直线上不同作用点作用在两个不同的物体上作用在同一个物体上性质相同不一定相同作用时间同时产生同时消失一个力的变化，不影响另一个力的变化 本文链接: ://..//xuexizongjie/2800716 高一物理测试试题及答案解析 （最后7页为答案及解析） 答题卡： 一、选择题(每小题4分，共40分) 1．下列说法中，指时间间隔的是（） A．五秒内 B．前两秒 C．三秒末 D．下午两点开始 2、一物体同时受到同一平面内三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是（） A、6N,3N,4N B、7N,5N,3N C、4N,5N,10N D、1N,10N,10N 3．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们之间的夹角为90°时，合力的大小为20 N；则当它们之间夹角为120°时，合力的大小为( ) A．40 N B．10 2 N C．20 2 N D．10 3 N 4．右图中的四个图象依 次表示四个物体A、B、C、 D的加速度、速度、位移 和滑动摩擦力随时间变 化的规律．其中物体可能 受力平衡的是( ) 5.如图2－4所示，物体A放在水平面上，通过定滑轮悬挂一个重为10民N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4 N，要使A静止，需加一水平向左的力F1，则力F1的取值可以为( ) A．6 N B．8 N C．10 N D．15 N 6．(2008·高考海南卷)如图2－5，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ，斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦，用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑，在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止，地面对楔形物块的支持力为( ) A.(M＋m)g B．(M＋m)g－F C．(M＋m)g＋F sinθD．(M＋m)g－F sinθ 7.(2009·扬中模拟)如图2－6，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为 一、第六章 圆周运动易错题培优（难） 1．两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b （可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO ’的距离为L ，b 与转轴的距离为2L ，a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g ．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ） A ．a 、b 所受的摩擦力始终相等 B ．b 比a 先达到最大静摩擦力 C ．当2kg L ω=a 刚要开始滑动 D ．当23kg L ω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，木块受到的静摩擦力f =mω2r ，则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时，木块b 的最大静摩擦力先达到最大值；在木块b 的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，f=mω2r ，a 和b 的质量分别是2m 和m ，而a 与转轴OO ′为L ，b 与转轴OO ′为2L ，所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的；当b 受到的静摩擦力达到最大后，b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力，即 kmg +F =mω2?2L ① 而a 受力为 f′-F =2mω2L ② 联立①②得 f′=4mω2L -kmg 综合得出，a 、b 受到的摩擦力不是始终相等，故A 错误，B 正确； C ．当a 刚要滑动时，有 2kmg+kmg =2mω2L +mω2?2L 解得 34kg L ω＝ 高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量M=0．4kg 的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m ，某时刻另一质量m=0．1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m ／s 的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m ／s 2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰； (2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。 【答案】（1）1.65m （2）0.928m 【解析】 【详解】 解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： 解得： 对长木板： 得长木板的加速度： 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度： 解得： 长木板位移： 解得： 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒： 最终两者的共同速度： 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离： 2．地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角，皮带的AB 部分长 5.8L m =，皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送，若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资 (P 可视为质点)，P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =，sin370.6)=o ， 求： ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度． ()2物资P 到达A 端时的动能． 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J ． 【解析】 【分析】 （1）选取物体P 为研究的对象，对P 进行受力分析，求得合外力，然后根据牛顿第三定律即可求出加速度； （2）物体p 从B 到A 的过程中，重力和摩擦力做功，可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能，也可以使用运动学的公式求出速度，然后求动能． 【详解】 （1）P 刚放上B 点时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用，sin mg F ma θ+=； cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为：21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= （2）解法一：P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理：()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二：P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用， P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有：2 22212 L s vt a t -=+， 解得：21t s =， 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+= 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 （三）牛顿运动定律测验卷 一.命题双向表 二. 期望值：65 三. 试卷 （三）牛顿运动定律测验卷 一．选择题(每道小题 4分共 40分 ) 1．下面关于惯性的说法正确的是（） A．物体不容易停下来是因为物体具有惯性 B．速度大的物体惯性一定大 C．物体表现出惯性时，一定遵循惯性定律 D．惯性总是有害的，我们应设法防止其不利影响 2.一个物体受到多个力作用而保持静止，后来物体所受的各力中只有一个力逐渐减小到零后 又逐渐增大，其它力保持不变，直至物体恢复到开始的受力情况，则物体在这一过程中A．物体的速度逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到零 B．物体的速度从零逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到另一数值 C．物体的速度从零开始逐渐增大到某一数值 D．以上说法均不对 3.质量为m1和m2的两个物体，分别以v1和v2的速度在光滑水平面上做匀速直线运动， 且v1 图-1 图 3-3-7 A ．力F 与v1、v2同向，且m1>m2 B ．力F 与v1、v2同向，且m1 高一物理复习题及答案 【一】 一、单项选择题（本题12小题，每小题4分，共48分。在各选项中只有一个选项是正确的，请将答案写在答卷上。） 1、下列关于运动和力的说法中正确的是 A、亚里士多德最先得出运动与力的正确关系 B、伽利略用斜面实验验证了力和运动的关系 C、牛顿最先提出运动和力的正确关系 D、牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上提出了牛顿第一定律，表明力是改变物体运动状态的原因 2、下列各组单位中，都属于国际单位制中基本单位的是 A、kg、N、A B、s、J、N C、s、kg、m D、m/s、kg、m 3、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 4、甲物体的质量是乙物体的质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法正确的是 A、甲比乙先落地 B、甲与乙同时落地 C、甲的加速度比乙大 D、乙的加速度比甲大 5、如图是某物体沿一直线运动S—t图像，由图可知 A、物体做匀速直线运动 B、物体做单向直线运动 C、物体沿直线做往返运动 D、图像错了，因为该图像只表示曲线运动 6、原来静止在光滑水平面上的物体，若现在受到一个水平拉力作用，则在水平拉力刚开始作用的瞬时，下列说法正确的是 A、物体立即获得加速度和速度 B、物体立即获得加速度，但速度为零 C、物体立即获得速度，但加速度为零 D、物体的速度和加速度都为零 7、长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么斜面对木块作用力的方向 A、沿斜面向下 B、垂直斜面向下 C、沿斜面向上 D、竖直向上 8、电梯在大楼内上、下运动，人站在电梯内。若人处于超重状态，则电梯可能的运动状态是 A、匀速向上运动 B、匀速向下运动 C、减速向下运动 D、加速向下运动 9、如图所示，水平地面上一物体在F1＝10N，F2＝2N的水平外力作用下向右做匀速直线运动，则 A、物体所受滑动摩擦力大小为6N B、若撤去力F1，物体会立即向左运动 C、撤去力F1后物体继续向右运动，直到速度为零 D、撤去力F1后物体有可能做曲线运动 10、光滑水平面上，有一木块以速度v向右运动，一根弹簧固定在墙上，如图所示，木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩成最短的时间内，木块将做的运动是 A、匀减速运动 B、加速度增大的变减速运动 C、加速度减小的变减速运动 D、无法确定 11、汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，2s与5s时汽车的位移之比为 A、5∶4 B、4∶5 C、4：3 D、3∶4 最新高中物理牛顿运动定律试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2．求： （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 t =0.5m/s 2 前2s ，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：2sin F mg α= 由图读出F 1=5.5N ，F 2=5N 联立两式，代入数据可解得：m =1kg ，sinα=0.5，即α=30° 2．如图甲所示，质量为m 的A 放在足够高的平台上，平台表面光滑．质量也为m 的物块B 放在水平地面上，物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连，弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连，轻绳刚好绷紧．现给物块A 施加水平向右的拉力F （未知），使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a ，重力加速度为,g A B 、均可视为质点． （1）当物块B 刚好要离开地面时，拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少； （2）若将物块A 换成物块C ，拉力F 的方向与水平方向成037θ=角，如图乙所示，开始时轻绳也刚好要绷紧，要使物块B 离开地面前，物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动，则物块C 的质量应满足什么条件？（00 sin 370.6,cos370.8==） 高一物理测试题 命题范围：匀变速直线运动 测试用时：90min 满分：100分 一、不定项选择题：（每小题4分，共40分） 1、物体做匀变速直线运动，初速度为v 0，经过t ，速度达到v ，则物体在这段时间内的平均速度为（ ） A.20v v - B.20v v + C.220at v + D.v 0+at 2、物体做匀加速直线运动，已知第1 s 末的速度是6 m/s ，第2 s 末的速度是8 m/s ，则下面结论正确的是（ ） A.物体零时刻的速度是3 m/s B.物体的加速度是2 m/s 2 C.任何1 s 内的速度变化都是2 m/s D.第1 s 内的平均速度是6 m/s 3、汽车从静止出发做匀加速直线运动，最初1min 内行驶540m ，则它在最初10s 内行驶的距离是( ) A ．15m B ．30m C ．45m D ．90m 4、汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s ，加速度大小为1m/s 2，则在最后停下来前1s 内的平均速度为( ) A ．0.5m/s B ．1m/s C ．5.5m/s D ．5m/s 5、一物体从高x 处做自由落体运动，经时间t 到达地面，落地速度为v ，那么当物体下落时间为t 3 时，物体的速度和距地面高度分别是( ) A.v 3，x 9 B.v 9，x 9 C.v 3，89x D.v 9，33 x 6、图2－1是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动情况判断正确的是 A.前两秒加速度为5 m/s 2 B.4 s 末物体回到出发点 C.6 s 末物体距出发点最远 D.8 s 末物体距出发点最远 7、关于自由落体运动，下面说法中正确的是 A.它是竖直向下且v 0=0，a =g 的匀加速直线运动 B.在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是1∶3∶5 C.在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是1∶2∶3 D.从开始运动起依次下落三段相同的位移每段所经历的时间之比为1∶ 2∶3 8、下列关于加速度的说法中，正确的是 A 、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量 B 、物体有加速度，速度就增加 C 、物体运动的速度越大，加速度越大 D 、a <0，物体可能做加速运动 9、做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台某点O 时速度是1m/s ，车尾经过O 点时的速度是7 m/s ，则这列列车的中点经过O 点时的速度为 A.5 m/s B.5.5 m/s C.4 m/s D.3.5 m/s 10.汽车以大小为20 m/s 的速度做匀速直线运动, 刹车后的加速度的大小为5 m/s 2,那么刹车后2 s 内与刹 车后6 s 内汽车通过的位移大小之比为（ ） A.1∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4 二、填空题（每空3分，共24分） 11、物体从静止开始，以2m/s 2的加速度运动，第5s 内的位移是_________. 12、一质点做匀加速直线运动，加速度为a ，t 秒末的速度为v ，则t 秒内质点的位移为_____________. 13、一物体做自由落体运动，落地时的速度为30m/s ，则它下落的高度为_________m ，它在最后1s 内的平均速度为________m/s. 14、如图所示, 一颗水平飞行的子弹(长度不计)穿过紧挨着的固定在水平桌面上的三块同样的木块之 一、第六章圆周运动易错题培优（难） 1．如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=30°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（） A．当ω=2rad/s时，T3+1)N B．当ω=2rad/s时，T=4N C．当ω=4rad/s时，T=16N D．当ω=4rad/s时，细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 当小球对圆锥面恰好没有压力时，设角速度为，则有 解得 AB．当，小球紧贴圆锥面，则 代入数据整理得 A正确，B错误； CD．当，小球离开锥面，设绳子与竖直方向夹角为，则 解得 ， CD正确。 故选ACD。 2．如图，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（） A．滑块对轨道的压力为B．受到的摩擦力为 C．受到的摩擦力为μmg D．受到的合力方向斜向左上方 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 A正确； BC．物块受到的摩擦力 BC错误； D．水平方向合力向左，竖直方向合力向上，因此物块受到的合力方向斜向左上方，D正确。 故选AD。 3．如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其过A点速度平方（即v2）的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径，则下列说法正确的是（） A．当地的重力加速度大小为R b B．该小球的质量为a b R C．当v2=2b时，小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB．在最高点，根据牛顿第二定律 2 mv mg F R -= 高一物理必修一牛顿运动定律知识点总结 物理学与其他许多自然科学息息相关，如物理、化学、生物和地理等。小编准备了高一物理必修一牛顿运动定律知识点，希望你喜欢。 1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 (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，即力是改变物体运动状态的原因，(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义：a??v，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。(不能说力是产生?t 速度的原因、力是维持速度的原因，也不能说力是改变加速度的原因 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性惯性;一 切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律 (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律 当成牛顿第二定律在F=0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式F=ma. (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研究其效果，分析出物体的运动规律;反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础; (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，力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx=max,Fy=may, 若F 为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不 是物体的实际加速度。 (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即 1N=1kg.m/s2. 物 理 试 卷 一．选择题（本大题共12小题；每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1．下列各组物理量中，全部是矢量的有 A ．位移、力、加速度、速度 B ．重力、速度、路程、时间 C ．弹力、速度、摩擦力、位移、路程 D ．速度、质量、加速度、路程 2．“四种基本相互作用”指的 A ．万有引力，弹力，摩擦力，重力 | B ．引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用 C ．斥力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用 D ．性质力，效果力，动力，阻力 3．用弹簧秤竖直悬挂一个静止的小球，下面说法正确的是 A ．小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力 B ．小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力大小 C ．小球重力的施力物体是弹簧秤 D ．小球重力的施力物体是地球 4．下列“画阴影”的物体受力分析正确的是 < A ．接触面光滑 B ．光滑斜面 C ．物体冲上粗糙斜面 D ．一起向右匀速 5．一辆汽车以20m/s 的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小是5m/s 2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2s 内与刹车后6s 内汽车通过的位移之比为（ ） ） A ．1:1 B ．3:4 C ．3:1 D ．4:3 6．在高层楼房的阳台外侧以20m ／s 的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m 处所经历的时间可以是：(空气阻力不计，g 取10m ／s 2) A ．1s ； B ．2s ； C ．3s ； D ．(2+7)s ． 7．在下图所示的三种情况中，砝码的质量均为M ，不计一切摩擦和弹簧秤的重力，则三 圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时： (1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0 高中物理圆周运动知识点总结高中物理圆周运动公式高中物理教学中，圆周运动问题既是一个重点，又是一个难点。下面给大家带来高中物理圆周运动知识点，希望对你有帮助。 1.圆周运动：质点的运动轨迹是圆周的运动。 2.匀速圆周运动：质点的轨迹是圆周，在相等的时间内，通过的弧长相等，质点所作的运动是匀速率圆周运动。 3.描述匀速圆周运动的物理量 (1)周期(T)：质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。 频率(f)：1s钟完成圆周运动的次数。f= (2)线速度(v)：线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点，其线速度的大小不变，方向却时刻改变，匀速圆周运动是一个变速运动。 由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时，Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合，所以v=，在匀速圆周运动中，由于相等的时间内通过的弧长相等，那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比 值是相等的，所以，其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径，T为周期) (3)角速度(ω)：作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==，由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。 4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动) (1)轻绳的一端固定，另一端连着一个小球(活小物块)，小球在竖直面内作圆周运动，或者是一个竖直的圆形轨迹，一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动，然后进行计算分析，结论如下： ①小球若在圆周上，且速度为零，只能是在水平直径两个端点以下部分的各点，小球要到达竖直圆周水平直径以上各点，则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力 ②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中，速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的，使小球的速度减小)，而小球要到达最高点，则必须在最低点具有足够大的速度才 第一讲牛顿第一定律、牛顿第三定律 一、【目标】 1、掌握牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容 2、区分相互作用力和平衡力 二、【知识梳理】 （一）、牛顿第一定律 1、内容：一切物体总保持状态或状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． 说明：（1）物体不受外力是该定律的条件． （2）物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果． （3）直至外力迫使它改变这种状态为止，说明力是产生加速度的原因． （4）物体保持原来运动状态的性质叫惯性，惯性大小的量度是物体的质量． （5）应注意：①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的．牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙，加之高度的抽象思维，概括总结出来的．不可能由实际的实验来验证； ①定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态的原因． （二）、牛顿第三定律 （1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小，方向，而且在一条直线上．（2）表达式：F=－F/ 说明：①作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上，各产生其效果，不能抵消，所以这两个力不会平衡． ①作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关．不管两物体处于什么状态，牛顿第三定律都适用（三）、作用力和反作用力与平衡力的区别 【例1】(上海春季高考题)火车在直线轨道上匀速运动，车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为[ ] A．人跳起后，车厢内空气给他向前的推力，使他向前运动 B．人跳起的瞬间，地板给他一个向前的力，推动他向前运动 C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定偏后一些，只是由于时问很短，偏后距离太小，不明显而已 D．人跳起后，在水平方向上人和车始终具有相同的速度 【变式练习】(2012全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 物理第十五周周末作业 班级姓名 1．下列关于分力和合力的说法正确的是() A．分力与合力同时作用在物体上 B．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同 C．合力总是大于分力 D．合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小，合力可能大于、等于或小于任一分力 2.如右图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F.在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况() A．从最小逐渐增加B．从最大逐渐减小到零 C．从最大逐渐减小D．先增大后减小 3．互成角度的两个共力点，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是() A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 4．如果两个力F1、F2共同作用在物体上产生的效果跟一个力F作用在物体上产生的效果相同，那么下列说法中错误的是() A．F是物体实际受到的力B．F1和F2是物体实际受到的力 C．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用 D．F1和F2的作用效果可以代替F的作用效果 5、关于合力与分力，下列说法正确的是（） A 合力和分力是物体同时受到的力 B 合力的方向一定与一个分力方向相反 C 合力是对各力共同作用效果的等效替换 D 合力的大小随F1和F2之间的夹角（0°～180°）增大而减小 6、共面的5个共点力的合力恰好为0，若将其中一个4N的力在力作用的面内转过90°，则 这5个合力大小为（） A 4N B 8N C D 2N 7、如下图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N ，若撤去力F 1，则木块在水平方向受到的合力为（ ） A 10N ，方向向左 B 6N ，方向向右 C 2N ，方向向左 D 零 8．物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是( ) A ．5 N ，7 N ，8 N B ．5 N ，2 N ，3 N C ．1 N ，5 N ，10 N D ．10 N ，10 N ，10 N 9．一根细绳能承受的最大拉力是G ，现把一重为 G 的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过( ) A ．45° B ．60° C ．120° D ．135° 10．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F 1＝5 N ，方向沿x 轴正向；F 2＝6 N ，沿y 轴正向；F 3＝4 N ，沿x 轴负向；F 4＝8 N ，方向沿y 轴负向，以上四个力的合力方向指向( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限 11.(2009年江苏卷)用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框 对称悬挂在墙壁上．已知绳能承受的最大张力为10 N ．为使绳不断裂，画 框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2)( ) A. 32 m B.22 m C.12 m D.34 m 12、如右图所示为合力F 随两分力间夹角θ的变化情况，当两力夹角为180°时，它们的合力为2 N ；当它们的夹角为90°时，它们的合力为10 N ．则下列说法正确的是( ) A ．两力的合力大小变化范围在2 N 和14 N 之间 B ．两力的合力大小变化范围在2 N 和10 N 之间 C ．两力的大小分别是2 N 和8 N D ．两力的大小分别是6 N 和8 N 13、 在做“验证力的平行四边形定则”实验时， （1）除已有的（方木块、白纸、弹簧秤、细绳、刻度尺、图钉和铅笔）外，还必须有 和 ； （2）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ） 相关习题：（牛顿运动定律） 一、牛顿第一定律练习题 一、选择题 1．下面几个说法中正确的是 [ ] A．静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用 B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 C．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用 D．物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 2．关于惯性的下列说法中正确的是 [ ] A．物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性 B．物体不受外力作用时才有惯性 C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性 D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性 3．关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的 [ ] A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体运动速度越大， 惯性越大 B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大 C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同 D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 4．火车在长直的轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到原处，这是因为 [ ] A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的地板给人一个向前的力，推动他随火车一起运动 C．人跳起后，车继续前进，所以人落下必然偏后一些，只是由于时间很短，偏后的距离不易观察出来 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度 5．下面的实例属于惯性表现的是 [ ] A．滑冰运动员停止用力后，仍能在冰上滑行一段距离 B．人在水平路面上骑自行车，为维持匀速直线运动，必须用力蹬自行车的脚踏板 C．奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒 D．从枪口射出的子弹在空中运动 6．关于物体的惯性定律的关系，下列说法中正确的是 [ ] A．惯性就是惯性定律 B．惯性和惯性定律不同，惯性是物体本身的固有属性，是无条件的，而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律C．物体运动遵循牛顿第一定律，是因为物体有惯性 D．惯性定律不但指明了物体有惯性，还指明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因 7．如图所示，劈形物体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上．在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 [ ] A．沿斜面向下的直线 第二章综合检测 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，时间90分钟． 第Ⅰ卷(选择题 共50分) 一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．根据加速度的定义式a ＝(v －v 0)/t ，下列对物体运动性质判断正确的是 ( ) A ．当v 0＞0，a ＜0时，物体做加速运动 B ．当v 0＜0，a ＜0时，物体做加速运动 C ．当v 0＜0，a ＜0时，物体做减速运动 D ．当v 0＞0，a ＝0时，物体做匀加速运动 答案：B 解析：当初速度方向与加速度方向相反时，物体做减速运动，即A 错误．当初速度方向与加速度方向相同时，物体做加速运动，即B 正确，C 错误．当初速度不变，加速度为零时，物体做匀速直线运动，即D 错误． 2．某物体沿直线运动的v －t 图象如图所示，由图象可以看出物体 ( ) A ．沿直线向一个方向运动 B ．沿直线做往复运动 C ．加速度大小不变 D ．全过程做匀变速直线运动 答案：AC 3．列车长为L ，铁路桥长也是L ，列车沿平直轨道匀加速过桥，车头过桥头的速度是v 1，车头过桥尾的速度是v 2，则车尾通过桥尾时的速度为 ( ) A ．v 2 B ．2v 2－v 1 C.v 21＋v 2 22 D.2v 22－v 2 1 答案：D 解析：车头、车尾具有相同的速度，当车尾通过桥尾时，车头发生的位移x ＝2L ，由v 2 －v 20＝2ax ，得v 22－v 21＝2aL ，又v 2－v 21＝2a ·(2L )，由此可得v ＝2v 22－v 2 1. 4．右图是在同一直线上做直线运动的甲、乙两物体的x －t 图线，下列说法中正确的是 ( ) A ．甲启动的时刻比乙早t 1 B ．当t ＝t 2时，两物体相遇 C ．当t ＝t 2时，两物体相距最远 D ．当t ＝t 3时，两物体相距x 1高一物理-牛顿运动定律知识点归纳
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