人教版高中物理牛顿运动定律难题组卷

高中物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。

高中物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)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，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。

已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s 2。

求：(1)释放后，小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。

【答案】(1)24m/s ，21m/s ；(2)1s t = 【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：011sin 37mg f ma -=其中01cos37N F mg =，111N f F μ= 解得：00211sin 37cos374/a g g m s μ=-=对薄平板M ，由牛顿第二定律有：0122sin 37Mg f f Ma +-= 其中002cos37cos37N F mg Mg =+，222N f F μ=解得：221m/s a =12a a >，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。

设滑块滑离时间为t ，由运动学公式，有：21112x a t =，22212x a t =，12x x L -= 解得：1s t =2．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=vt=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°3．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 =+=4．四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m =2 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ，运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N ．(g 取10 m ／s 2)(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落到地面时的速度v；(3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．【答案】（1）75m（2）40m/s （3）55s【解析】【分析】【详解】（1）由牛顿第二定律 F﹣mg﹣f=ma代入数据解得a=6m/s2上升高度代入数据解得 h=75m．（2）下落过程中 mg﹣f=ma1代入数据解得落地时速度 v2=2a1H，代入数据解得 v=40m/s（3）恢复升力后向下减速运动过程 F﹣mg+f=ma2代入数据解得设恢复升力时的速度为v m，则有由 v m=a1t1代入数据解得．5．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，g 取10m/s 2．（1）若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15m ，他采取上述措施能否避免闯警戒线？ （2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？【答案】（1）见解析（2）2.5m 【解析】 【分析】（1）根据甲车刹车时的制动力求出加速度，再根据位移时间关系求出刹车时的位移，从而比较判定能否避免闯红灯；（2）根据追及相遇条件，由位移关系分析安全距离的大小． 【详解】（1）甲车紧急刹车的加速度为210.44/a g m s ==甲车停下来所需时间0112.5v t s a == 甲滑行距离 20112.52v x m a == 由于12.5 m ＜15 m ，所以甲车能避免闯红灯；（2）乙车紧急刹车的加速度大小为：220.55/a g m s ==设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离0x ，在乙车刹车2t 时刻两车速度相等，0120022()v a t t v a t -+=-解得2 2.0t s =此过程中乙的位移： 220002121152x v t v t a t m =+-= 甲的位移：210021021()()12.52x v t t a t t m =+-+= 所以两车安全距离至少为：012 2.5x x x m =-= 【点睛】解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式进行求解．注意速度大者减速追速度小者，判断能否撞上，应判断速度相等时能否撞上，不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断．6．如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中，传送带的从动轮与主动轮圆心之间的距离为3s m =，传送带与水平方向间的夹角37θ=o ，煤块与传送带间的动摩擦因数0.8μ=，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度1.8H m =，与运煤车车箱中心的水平距离0.6.x m =现在传送带底端由静止释放一煤块(可视为质点).煤块恰好在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取210/g m s =，sin370.6=o ，cos370.8=o ，求：（1）主动轮的半径； （2）传送带匀速运动的速度；（3）煤块在传送带上直线部分运动的时间． 【答案】（1）0.1m （2）1m/s ；（3）4.25s 【解析】 【分析】（1）要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，根据平抛运动的规律求出离开传送带最高点的速度，结合牛顿第二定律求出半径的大小． （2）根据牛顿第二定律，结合运动学公式确定传送带的速度．（3）煤块在传送带经历了匀加速运动和匀速运动，根据运动学公式分别求出两段时间，从而得出煤块在传送带上直线部分运动的时间． 【详解】（1）由平抛运动的公式，得x vt = ，21H gt 2= 代入数据解得v =1m/s要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零， 由牛顿第二定律，得2v mg m R=，代入数据得R =0.1m （2）由牛顿第二定律得mgcos mgsin ma μθθ=﹣ ，代入数据解得a =0.4m/s 2由212v s a=得s 1=1.25m ＜s ，即煤块到达顶端之前已与传送带取得共同速度，故传送带的速度为1m/s ．（3）由v=at 1解得煤块加速运动的时间t 1=2.5s 煤块匀速运动的位移为s 2=s ﹣s 1=1.75m ，可求得煤块匀速运动的时间t 2=1.75s煤块在传送带上直线部分运动的时间t =t 1+t 2代入数据解得t =4.25s7．如图所示，斜面体ABC 放在粗糙的水平地面上，滑块在斜面地端以初速度0υ，沿斜面上滑。

第四章《牛顿运动的定律》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，质量为m 的物体A 静止在倾角为θ＝30°、质量为M 的斜面体B 上．现用水平力F 推物体A ，在F 由零增大至再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是( )A ． 地面对B 的支持力大于(M ＋m )g B ．A 对B 的压力的最小值为，最大值为C ．A 受到摩擦力的最小值为0，最大值为D ．A 受到摩擦力的最小值为，最大值为2.光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F 作用在物体上，使物体的位移为x 0时，立刻换成－4F 的力，作用相同时间，物体的总位移为( ) A ． －x 0 B ．x 0C ． 0D ． －2x 03.如下图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M 的光滑的斜面体，现将一个质量为m 的物体放在斜面上，让它自由滑下，则测力计的示数一定满足( )A ．F N ＝(M ＋m )gB ．F N ＝MgC ．F N >(M ＋m )gD ．F N <(M ＋m )g4.某消防队员从一平台上跳下，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 ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( ) A ． 自身所受重力的2倍 B ． 自身所受重力的5倍C ． 自身所受重力的8倍D ． 自身所受重力的10倍5.下列有关物体所处状态说法正确的是( ) A ． 电梯刚向上起动时里面的人处于失重状态 B ． 电梯刚向下降落时里面的人处于超重状态C ． 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于平衡状态D ． 神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于失重状态6.如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体A 沿着斜面下滑，当物体A 刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是A ． 物体的加速度将逐渐增大B ． 物体的加速度将先增大，后减小C ． 物体的速度将逐渐减小D ． 物体的速度将先增大，后减小7.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A ． 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的B ． 牛顿第一定律可以用实验直接验证C ． 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法D ． 由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用8.如图，A ，B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A ，B 之间接触面光滑，在水平推力F 作用下两物体一起加速运动，物体A 恰好离开地面，则物体A 的受力个数为( )A ． 3B ． 4C ． 5D ． 69.下列判断正确的是( )A ． 人行走时向后蹬地，给地面向后的摩擦力，地面给人的摩擦力是人向前的动力B ． 人匀速游泳时，人在水中的运动是对水向前用力，水给人的力是阻力，方向向后C ． 放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌面的压力，才有桌面的支持力出现，即压力先产生，支持力后出现D ． 作用力与反作用力，应是先有作用力，再有反作用力，作用力先变化，反作用力随后跟着做相应变化10.质量m ＝200 g 的物体以加速度a ＝20 cm/s 2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( ) A ．F ＝200×20＝4 000 N B ．F ＝0.2×0.2 N ＝0.04 NC ．F ＝0.2×0.2＝0.04 ND ．F ＝0.2 kg×0.2 m/s 2＝0.04 N 11.如图所示，A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细绳悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2则F 1与F 2大小之间的关系为( )A ．F 1＜F 2B ．F 1＞F 2C ．F 1＝F 2D ． 无法确定12.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描述皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象，可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．二、填空题(共3小题)13.A ，B 质量分别为0.1 kg 和0.4 kg ，A ，B 间的动摩擦因数为0.5，放置在光滑的桌面上，要使A 沿着B 匀速下降，则必须对物体B 施加的水平推力F 至少为________．(g 取10 m/s 2)14.如图所示，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角为α，行车速度方向如图所示，质量为m 的物体相对车厢静止，则物体受到摩擦力大小为________，方向为________．15.完成下列单位的换算：3 t ＝________kg ；72 km/h ＝________m/s ；40 cm/s 2＝________m/s 2；2 N/g ＝________m/s 2. 三、实验题(共1小题)16.在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示．(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________两点之间．(3)若重力加速度取10 m/s2，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M＝________.四、计算题(共3小题)17.某质量为1 100 kg的小汽车在平直路面试车，当达到20 m/s的速度时关闭发动机，经过50 s停下来．求：(g＝10 m/s2)(1)小汽车关闭发动机通过的位移大小；(2)小汽车受到阻力的大小．18.如下图所示，物体A的质量为10 kg，放在水平地面上，物体A与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，如果用与水平面成30°的力拉它，为了产生1 m/s2的加速度，F需要多大？(g取10 m/s2)19.重力G1＝8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在重力为G2＝100 N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)(1)细绳PB上的拉力大小；(2)木块所受斜面的弹力和摩擦力大小．答案解析1.【答案】B【解析】对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于(M＋m)g，故A错误；对A受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有：F N＝mg cos 30°＋F sin 30°，当F＝0时，F N最小，最小为F Nmin＝mg cos 30°＝mg，当F＝mg时，F N最大，最大为F Nmax＝mg cos 30°＋mg×＝mg，根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为mg，最大值为mg，故B正确；沿着斜面方向，当F cos 30°＝mg sin 30°即F＝mg时，摩擦力为零，当F<mg时，静摩擦力方向沿斜面向上，如图所示：摩擦力F f＝mg sin 30°－F cos 30°，当F＝0时，F f最大，F fm＝mg sin 30°＝mg，当F>mg，静摩擦力方向向下，则摩擦力F f′＝F cos 30°－mg sin 30°，当F＝mg时，F f最大，F f′max＝mg×－mg＝mg，综上可知，所受摩擦力的最小值为0，最大值为mg，故C、D 错误．2.【答案】A【解析】以F方向为正方向，设开始阶段加速度为a，由牛顿第二定律F＝ma得，后一阶段加速度为－4a，由运动规律：x0＝at2，x′＝at·t－×4at2，x＝x0＋x′.三个方程联立求得x＝－x0，故A 正确．3.【答案】D【解析】物体加速下滑，其加速度有竖直向下的分量，故它处于失重状态，物体与托盘整体对测力计的压力小于它们的总重力，D正确．4.【答案】B【解析】由自由落体规律可知：v2＝2gH缓冲减速过程：v2＝2ah由牛顿第二定律列方程F－mg＝ma解得F＝mg(1＋)＝5mg5.【答案】D【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，加速度向上，电梯刚向上起动时，加速度向上，故人处于超重状态，故A错误；在电梯上出现失重状态时，电梯的加速度的方向向下，电梯刚向下降落时，加速度向下，故人处于失重状态．故B错误；神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时万有引力充当向心力，人处于完全失重状态，故C错误，D正确．6.【答案】D【解析】小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力，小球的合力沿斜面向下，加速度也沿斜面向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后，小球的合力沿斜面向上，加速度沿斜面向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；综上可知，小球接触弹簧后速度先增大后减小，加速度先减小后反向增大，压缩过程中，小球所受合力先变小后变大．小球刚接触弹簧瞬间速度不是最大，当弹力与重力的分力平衡时，速度最大．故D正确，A、C、B错误．7.【答案】C【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不能直接通过实验得出，但能接受住实践的检验，B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法，C正确；由牛顿第一定律可知，静止的物体可能不受外力作用，也可能所受合力为零，D错误．8.【答案】A【解析】物体A恰好离开地面，地面对A没有支持力，也没有摩擦力，则A受到重力、F和B对A 的支持力共3个力作用．9.【答案】A【解析】人走路或游泳时，对地或对水都施加向后的力，另一方给人施加动力，故A正确，B错误；作用力与反作用力总是同时产生、同时变化的，不存在谁先谁后，故C、D均错误．10.【答案】B【解析】在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果也一定是国际单位制中的单位，代入数据时不必每个物理量的单位都逐个代入，B项符合要求．11.【答案】C【解析】以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力F弹和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，作出力的合成如图，由三角形相似得：＝；又由题，OA＝OB＝L，得，F＝F合＝mg，可见，绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以得到F1＝F2.故选C.12.【答案】C【解析】对皮球进行受力分析，皮球受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用，且阻力大小F f＝kv，根据牛顿第二定律可知，皮球在上升过程中的加速度大小a＝＝，因为皮球上升过程中速度v减小，加速度a减小，所以皮球的速度减小得越来越慢，加速度a也减小得越来越慢，当速度v＝0时，加速度a＝g，故选项C正确．13.【答案】10 N【解析】依题意知A在竖直方向做匀速直线运动，故μF N＝mAg，得F N＝2mAg；A在水平方向有F N＝mAa，得a＝2g.对于A、B这一整体有F＝(mA＋mB)a＝10 N.14.【答案】mg tanα向右【解析】小球受到两个力，即重力与绳子的拉力合力水平向右，与运动方向相反，可知小车在做匀减速运动，加速度大小为a＝g tanα.由于物体相对静止在小车上，故物体也在做匀减速运动，产生此加速度的力为静摩擦力．方向向右，大小为F f＝ma＝mg tanα15.【答案】3×103200.42×103【解析】3 t＝3×103kg；72 km/h＝72×1 000 m/3 600 s＝20 m/s；40 cm/s2＝40×10－2m/s2＝0.4 m/s2；2 N/g＝2 N/10－3kg＝2×103N/kg＝2×103m/s2.16.【答案】(1)5.0(2)小车在D4、D5之间的速度可能最大(3)1∶1【解析】(1)c段的加速度大小为了减小误差，采用逐差法ac＝＝5.0 m/s2(2)b段中只有D4、D5之间位移最大，所以最大速度一定在D4、D5之间．(3)c段时，ac＝－5 m/s2，设：斜面的夹角为θ，Mg sinθ＝Mac sinθ＝a段时，a a＝2.5 m/s2，mg－Mg sinθ＝(m＋M)a a，解得：m∶M＝1∶1.17.【答案】(1)500 m(2)440 N【解析】汽车运动的示意图为，(1)关闭发动机后汽车的加速度为：a＝＝－0.4 m/s2，负号表示加速度的方向与小汽车的速度方向相反，小汽车做减速运动．小汽车关闭发动机通过的位移大小：x＝v0t＋at2＝500 m，(2)关闭发动机后，汽车只受阻力作用，由牛顿第二定律的：F f＝ma＝1 100×(－0.4)N＝－440 N，所以阻力的大小为440 N.18.【答案】31 N【解析】建立坐标系，物体A受力情况如图所示，根据牛顿第二定律列方程F cos 30°－μF N＝maF N＋F sin 30°－mg＝0联立以上两式解得F＝代入数据解之得F≈31 N.19.【答案】(1)6 N (2)76.4 N64.8 N【解析】(1)如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：cos 37°＝G1FAsin 37°＝FBFA可解得：BP绳的拉力为FB＝6 N(2)再分析G2的受力情况如图乙所示．由物体的平衡条件可得：F f＝G2sin 37°＋FB′cos 37°F N＋FB′sin 37°＝G2cos 37°又有FB′＝FB解得：F f＝64.8 N，F N＝76.4 N.。

牛顿运动定律专题一、单项选择题1.通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因〞的科学家是〔〕A. 亚里士多德B. 伽利略 C. 笛卡尔 D. 牛顿【答案】B【考点】牛顿第一定律【解析】【解答】A:亚里士多德提出了运动需要力来维持；B、伽利略用理想实验验证了“力不是维持物体运动的原因〞C、笛卡尔在伽利略根底上了提出了相似的观点D、牛顿总结了前人的工作【分析】物理学史的知识，每一位科学家都有他的经典之作，记牢即可选择出答案。

2.〔2018•卷Ⅰ〕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，如下表示F 和x之间关系的图像可能正确的答案是〔〕ABCD 【答案】A【考点】连接体问题，胡克定律，物体的受力分析【解析】【解答】由牛顿运动定律，F-mg+F弹=ma，F弹=k(x0-x),kx0=mg，联立解得F=ma+ kx ，比照题给的四个图象，可能正确的答案是A。

故答案为：A【分析】该题需选择物块P为研究对象，对P分两种情况进展进展受力分析：未对P施加拉力F时，有mg=kx0；对P施加拉力F后，然后根据牛顿第二定律F合=ma列出方程。

即可推导出拉力F与x的关系式。

3.〔2018•〕根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。

但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力〞,该“力〞与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力〞水平向西,如此小球〔〕A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧【答案】D【考点】对质点系的应用，位移的合成与分解【解析】【解答】根据题意，将小球从赤道地面竖直上抛，水平方向受到一个与竖直方向的速度大小成正比的力，小球从地面竖直上抛，速度越来越小，故水平方向的力越来越小，到达最高点时，竖直方向的速度为零，故水平方向的加速度为零，水平方向小球做加速度减小的加速运动，故到达最高点时，小球的速度不为零，故AB错误；小球在下落的过程中，竖直方向做匀加速直线运动，所以水平方向加速度逐渐增大；水平方向加速度向东，所以向西做加速度增大的减速运动，再根据运动学规律得出落地点在抛出点西侧，故C错误；故答案为：D。

高考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．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得：1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2工件与传送带共速需要时间为：011v vt a -= 解得：t 1＝0.4s工件滑行位移大小为：220112v v x a -=解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a =解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：23?1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。

高中物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图，有一水平传送带以8m/s 的速度匀速运动，现将一小物块（可视为质点）轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为4m ，g 取10m/s 2．求：（1）刚放上传送带时物块的加速度；（2）传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间． 【答案】（1）24/a g m s μ==（2）1t s = 【解析】 【分析】先分析物体的运动情况：物体水平方向先受到滑动摩擦力，做匀加速直线运动；若传送带足够长，当物体速度与传送带相同时，物体做匀速直线运动．根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移，判断以后物体做什么运动，若匀速直线运动，再由位移公式求出时间． 【详解】（1）物块置于传动带左端时，先做加速直线运动，受力分析，由牛顿第二定律得：mg ma μ=代入数据得：24/a g m s μ==（2）设物体加速到与传送带共速时运动的位移为0s根据运动学公式可得：202as v =运动的位移： 20842v s m a==>则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动，设经历时间为t ，则有212l at =解得 1t s = 【点睛】物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力．2．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14N3．在机场可以看到用于传送行李的传送带，行李随传送带一起前进运动。

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，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。

某时刻速度为v 0＝2m/s ，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v 1＝4m/s 的速度从右侧滑上木板，经过1s 两者速度恰好相同，速度大小为v 2＝1m/s ，方向向左。

重力加速度g ＝10m/s 2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1 （2）木板与地面间的动摩擦因数μ2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。

【答案】（1）0.3（2）120（3）2.75m 【解析】 【分析】（1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解； （2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可； （3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移； 【详解】（1）对小滑块分析：其加速度为：2221114/3/1v v a m s m s t --===-，方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有：11mg ma μ-=，可以得到：10.3μ=；（2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到：2120μ=，10.5s t =，20.5t s =； （3）在10.5s t=时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：1100.52v x t m +=⋅=，方向向右； 在20.5t s =时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：22200.252v x t m +=⋅=，方向向左； 在整个1t s =时间内，小滑块向左减速运动，其位移为：122.52v v x t m +=⋅=，方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为：12 2.75x x x x m ∆=+-=。

最新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．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数；（2）水平推力F的大小；（3）s内物体运动位移的大小．【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。

【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知，由v-t图像可知，物体在4～6s内加速度：物体在4～6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：联立解得：μ=0.2（2）由v-t图像可知：物体在0～4s内加速度：又由题意可知：物体在0～4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：代入数据得：F=5.6N（3）物体在0～14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：【点睛】在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活处理．在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁．2．如图所示，传送带水平部分x ab =0.2m ，斜面部分x bc =5.5m ，bc 与水平方向夹角α=37°，一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，传送带沿图示方向以速率v =3m/s 运动，若把物体A 轻放到a 处，它将被传送带送到c 点，且物体A 不脱离传送带，经b 点时速率不变．(取g =10m/s 2，sin37°=0.6)求：（1）物块从a 运动到b 的时间； （2）物块从b 运动到c 的时间． 【答案】（1）0.4s ；（2）1.25s ． 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律求出在ab 段做匀加速直线运动的加速度，结合运动学公式求出a 到b 的运动时间．到达b 点的速度小于传送带的速度，根据牛顿第二定律求出在bc 段匀加速运动的加速度，求出速度相等经历的时间，以及位移的大小，根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度，结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间，从而得出b 到c 的时间． 【详解】（1）物体A 轻放在a 处瞬间，受力分析由牛顿第二定律得：1mg ma μ=解得：21 2.5m/s a =A 与皮带共速需要发生位移：219 1.8m 0.2m 25v x m a ===>共故根据运动学公式，物体A 从a 运动到b ：21112ab x a t =代入数据解得：10.4s t =（2）到达b 点的速度：111m/s 3m/s b v a t ==<由牛顿第二定律得：22sin 37mg f ma ︒+= 2cos37N mg =︒且22f N μ=代入数据解得：228m/s a =物块在斜面上与传送带共速的位移是：2222b v v s a -=共代入数据解得：0.5m 5.5m s =<共时间为：2231s 0.25s 8b v v t a --=== 因为22sin 376m/s cos372m/s g g μ︒=︒=＞，物块继续加速下滑 由牛顿第二定律得：23sin 37mg f ma ︒-= 2cos37N mg =︒，且22f N μ=代入数据解得：234m/s a =设从共速到下滑至c 的时间为t 3，由23331 2bc x s vt a t -=+共，得： 31s t =综上，物块从b 运动到c 的时间为：23 1.25s t t +=3．如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。

高中物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图甲所示，一倾角为37°，长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连，斜面与圆轨道相切于B处，C为圆弧轨道的最高点。

t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。

已知圆轨道的半径R=0.5 m。

（取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小；(3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道，通过C点后恰好能落在A点。

如果能，请计算出物块从A点滑出的初速度；如不能请说明理由。

【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3)【解析】【分析】由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度，由牛顿第二定律求动摩擦因数；由动能定理得物块到达C点时的速度，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小；物块从C到A，做平抛运动，根据平抛运动求出物块到达C点时的速度，物块从A到C，由动能定律可求物块从A点滑出的初速度；【详解】解：(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为根据牛顿第二定律有：解得(2)设物块到达C点时的速度大小为v C，由动能定理得：在最高点，根据牛顿第二定律则有：解得：由根据牛顿第三定律得：物体在C点对轨道的压力大小为4 N(3)设物块以初速度v1上滑，最后恰好落到A点物块从C到A，做平抛运动，竖直方向：水平方向：解得，所以能通过C 点落到A 点物块从A 到C ，由动能定律可得：解得：2．如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节，当木板与水平地面间的夹角为37°时，一小物块（可视为质点）恰好能沿着木板匀速下滑．若让该物块以大小v 0＝10m/s 的初速度从木板的底端沿木板上滑，随着θ的改变，物块沿木板滑行的距离x 将发生变化.取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ；(2)当θ满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出该最小距离. 【答案】(1) 0.75(2) 4m 【解析】 【详解】(1)当θ=37°时，设物块的质量为m ，物块所受木板的支持力大小为F N ，对物块受力分析，有：mg sin37°=μF N F N -mg cos37°=0 解得：μ=0.75(2)设物块的加速度大小为a ，则有：mg sin θ+μmg cos θ=ma 设物块的位移为x ，则有：v 02=2ax解得：()202sin cos v x g θμθ=+令tan α=μ，可知当α+θ=90°，即θ=53°时x 最小 最小距离为：x min =4m3．如图1所示，在水平面上有一质量为m 1＝1kg 的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2＝2kg 的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等・现给木块施加随时间t 增大的水平拉力F＝3t（N），重力加速度大小g＝10m/s2（1）求木块和木板保持相对静止的时间t1；（2）t＝10s时，两物体的加速度各为多大；（3）在如图2画出木块的加速度随时间変化的图象（取水平拉カF的方向为正方向，只要求画图，不要求写出理由及演算过程）【答案】（1）木块和木板保持相对静止的时间是4s；（2）t＝10s时，两物体的加速度各为3m/s2，12m/s2；（3）【解析】【详解】（1）当F＜μ2（m1+m2）g＝3N时，木块和木板都没有拉动，处于静止状态，当木块和木板一起运动时，对m1：f max﹣μ2（m1+m2）g＝m1a max，f max＝μ1m2g解得：a max＝3m/s2对整体有：F max﹣μ2（m1+m2）g＝（m1+m2）a max解得：F max＝12N由F max＝3t 得：t＝4s（2）t＝10s时，两物体已相对运动，则有：对m1：μ1m2g﹣μ2（m1+m2）g＝m1a1解得：a1＝3m/s2对m2：F﹣μ1m2g＝m2a2 F＝3t＝30N解得：a2＝12m/s2（3）图象过（1、0），（4.3），（10、12）图象如图所示．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) 2.410/m 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 2.410/B v m s = （3）系统损失的能量都转化为热能1Q mgL μ=解得 5.4Q J =5．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？（0sin 370.6,cos370.8==）【答案】（1）2;amg F ma mg v k=+=（2）343C mg m g a ≥- 【解析】 【分析】 【详解】（1）当物块B 刚好要离开地面时，设弹簧的伸长量为x ，物块A 的速度大小为v ，对物块B 受力分析有mg kx = ，得：mgx k =． 根据22v ax =解得：22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg ， 解得F=ma+mg ；（2）设某时刻弹簧的伸长量为x ．对物体C ，水平方向:1cos C F T m a θ-=，其中1T kx mg =≤；竖直方向：sin C F m g θ≤； 联立解得 343C mgm g a≥-6．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 =++=7．某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN 右端N 处于倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m ，皮带以恒定速率v=5m/s 顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上，B 、C 之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B 与轻弹簧连接，C 未连接弹簧，B 、C 处于静止状态且离N 点足够远，现让滑块A 以初速度v 0=6m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动，A 与B 碰撞后粘合在一起．碰撞时间极短，滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上，已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）滑块A 、B 碰撞时损失的机械能； （2）滑块C 在传送带上因摩擦产生的热量Q ；（3）若每次实验开始时滑块A 的初速度v 0大小不相同，要使滑块C 滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，则v 0的取值范围是什么？（结果可用根号表示） 【答案】(1)9J E ∆= (2)8J Q =03313m/s 397m/s 22v ≤≤ 【解析】试题分析：（1）A 、B 碰撞过程水平方向的动量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能关系即可求出损失的机械能；（2）A 、B 碰撞后与C 作用的过程中ABC 组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C 与AB 分开后的速度，C 在传送带上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速直线运动规律求出C 相对于传送带运动时的相对位移，由功能关系即可求出摩擦产生的热量．（3）应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A 的最大速度和最小速度．（1）A 与B 位于光滑的水平面上，系统在水平方向的动量守恒，设A 与B 碰撞后共同速度为1v ，选取向右为正方向，对A 、B 有：012mv mv = 碰撞时损失机械能()220111222E mv m v ∆=- 解得：9E J ∆=（2）设A 、B 碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ，C 的速度为C v 由动量守恒得：122B C mv mv mv =+由机械能守恒得：()()222111122222B C m v m v mv =+ 解得：4/c v m s =C 以c v 滑上传送带，假设匀加速的直线运动位移为x 时与传送带共速由牛顿第二定律得：210.4/a gcos gsin m s μθθ=-= 由速度位移公式得：2212C v v a x -=联立解得：x=11.25m ＜L 加速运动的时间为t ，有：12.5Cv v t s a -== 所以相对位移x vt x ∆=- 代入数据得： 1.25x m ∆=摩擦生热·8Q mgcos x J μθ=∆= （3）设A 的最大速度为max v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速则有：22212c v v a L -=根据牛顿第二定律得：2212.4/a gsin gcos m s θμθ=--=-联立解得：1397/c v m s =设A 的最小速度为min v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速则有：22112c v v a L -=解得：213/c v m s =对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中 系统动量守恒，则有：112max B C mv mv mc =+ 由机械能守恒得：()()22211111122222B C m v m v mv =+ 解得：133397/22max c v v m s == 同理得：313/2min v m s = 所以03313/397/22m s v m s ≤≤8．如图甲所示，在平台上推动物体压缩轻质弹簧至P 点并锁定．解除锁定，物体释放，物体离开平台后水平抛出，落在水平地面上．以P 点为位移起点，向右为正方向，物体在平台上运动的加速度a 与位移x 的关系如图乙所示．已知物体质量为2kg ，物体离开平台后下落0.8m 的过程中，水平方向也运动了0.8m ，g 取10m/s 2，空气阻力不计．求：(1)物体与平台间的动摩擦因数及弹簧的劲度系数;(2)物体离开平台时的速度大小及弹簧的最大弹性势能． 【答案】(1)0.2μ=，400/k N m =(2)2/v m s =， 6.48p E J = 【解析】 【详解】（1）由图象知，弹簧最大压缩量为0.18x m ∆=，物体开始运动时加速度2134/a m s =，离开弹簧后加速度大小为222/a m s =.由牛顿第二定律1k x mg ma μ⋅∆-=①，2mg ma μ=②联立①②式，代入数据解得0.2μ=③400/k N m =④（2）物体离开平台后，由平抛运动规律得：212h gt =⑤ d vt =⑥物体沿平台运动过程由能量守恒定律得：212p E mgx mv μ-=⑦ 联立①②⑤⑥⑦式，代入数据得2/v m s =⑧6.48p E J =⑨9．如图，t=0时，水平桌面上质量为m=1kg 的滑块获得02/v m s =的水平向右初速度，同时对滑块施加一个水平向左的恒定拉力，前2s 内滑块的速度-时间关系图线如图．（1）求前2s 内滑块的位移大小和方向； （2）分别求滑块所受拉力和摩擦力大小；（3）若在t=2s 时将拉力撤去，则撤力后滑块还能滑行多远距离？【答案】（1）0.6m ，方向与初速度方向相同；（2）1.4N 和0.6N ；（3）0.53m ． 【解析】 【分析】（1）根据v-t 图象中图线与坐标轴所围“面积”表示位移，根据几何知识求出位移． （2）速度-时间图象中直线的斜率等于物体的加速度．根据数学知识求出斜率，得到加速度．再由牛顿第二定律求拉力和摩擦力．（3）撤去拉力后，由牛顿第二定律和运动学公式结合求滑块能滑行的距离． 【详解】（1）前2s 内滑块的位移大小为：x=12×1×2-12×1×0.8=0.6m 方向与初速度方向相同． （2）0-1s 内加速度大小为：211122/1v a m s t ===V V 根据牛顿第二定律得：F+f=ma 1…① 1-2s 内加速度大小为：22220.80.8/1v a m s t ===V V 根据牛顿第二定律得：F-f=ma 2…② 联立①②解得：F=1.4N ，f=0.6N （3）撤去拉力后，加速度大小为：230.60.6/1f a m s m === 还能滑行的距离为：22230880.53220.615v s m m a ===≈⨯． 【点睛】对于速度图象问题，抓住“斜率”等于加速度，“面积”等于位移是关键．知道加速度时，根据牛顿第二定律求力．10．质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v -t 图线如图所示；球与水平地面相碰后反弹，离开地面时的速度大小为碰撞前的23．该球受到的空气阻力大小恒为f ，取g =10m /s 2，求：（1）弹性球受到的空气阻力f 的大小； （2）弹性球第一次碰撞后反弹的最大高度h ． 【答案】（1）0.4N （2）17m 【解析】试题分析：（1）根据图象得2408/0.5a m s -==， 由牛顿第二定律：mg-f=ma ， 得f=m （g-a ）=0．2×（10-8）=0．4N ． （2）由题意反弹速度v′＝34v ＝3m/s ．又由牛顿第二定律：mg+f=ma′，得20.2100.412/0.2a m s ⨯+'==． 故反弹高度为：223322128v h m a ''⨯＝＝＝ 考点：v-t 图像；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题关键是对图象的应用，由图象的斜率等于物体的加速度得到加速度，然后根据牛顿第二定律列得方程才能得到阻力，进而解答全题．。

最新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v0=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／s2，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．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v＝4m/s。

B、C分别是传送带与两轮的切点，相距L＝6.4m。

倾角也是37 的斜面固定于地面且与传送带上的B点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m＝1kg的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

2017 年05 月06 日牛顿运动定律难题组卷一．选择题（共11 小题）1．如图所示，A、 B 两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F< 2μ mg时，A、B都相对地面静止B．当F= μ mg时，A的加速度为μgC．当F> 3μ mg时，A相对B滑动D．无论 F 为何值， B 的加速度不会超过μg2．如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）．套在AB杆上的小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的 1.5 倍，则BA与CA的夹角为（）A．30°B．45°C．53°D．60° 3．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是（）A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度4．如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，．车上有两个小滑块 B 和C，A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m． B 与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ．开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v o相向滑行．已知滑块B、C最后都没有脱离平板车，则车的最终速度v 车是（）A．. B．C．5．如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为D．v 车=0θ 的斜面上，滑块A、B μ 1， B 与A之间的动摩擦因数为μ 2．已知两滑块A ．等于零B ．方向沿斜面向上C ．大小等于 μ 1mgcos θD ．大小等于 μ 2mgcos θ6． 如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC 界面平行底面DE ， 两侧面与水平面夹角分别为30和 60°． 已知物块从 A 静止下滑． 加速至 B 匀速至D ； 若该物块静止从 A 沿另一侧面下滑， 则有 （A ．通过C 点的速率等于通过 B 点的速率B ． AB 段的运动时间小于 AC 段的运动时间 C ．将加速至C 匀速至 ED ．一直加速运动到E ，但AC 段的加速度比 CE 段大7．如图，在光滑水平面上有一质量为m 1 的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2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 （ km 和 2m 的四个木块， 其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是 μ mg ．现用水平拉力 F拉其中一个质量为 2m 的木 块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为（ ）A ．B ．C ．D ． 3μ mg9．如图所示，光滑的水平地面上有三块木块 a 、 b 、 c ，质量均为 m ， a 、 c 之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力 F 作用在 b 上， 三者开始一起做匀加速运动． 运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动． 则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是A ．无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小B ．若粘在a 木板上面，绳的张力减小， a 、b 间摩擦力不变8． 如图所示， 光滑水平面上放置质量分别为 是常数） ， 木板和木块加速度的大小分别为 a 1 和 a 2， 下列反映 和 变化的图线中正确的是C．若粘在 b 木板上面，绳的张力和a、 b 间摩擦力一定都减小D．若粘在 c 木板上面，绳的张力和a、 b 间摩擦力一定都增大10．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是 f m．现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力 F 的最大值是（）A．f m B． f m C．f m D ． f m11 ．如图所示，三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、 b 相连，放在光滑水平面上．用水平向右的恒力 F 向右拉Q，使它们共同向右运动．这时细线a、 b 上的拉力大小分别为T a、T b．若在第2个木块N上再放一个小木块P，仍用水平向右的恒力F 拉Q，使四个木块共同向右运动（P、N 间无相对滑动），这时细线a、 b 上的拉力大小分别为T a ′、T b′．下列说法中正确的是（）A．T a< T a′，T b> T b′B．T a> T a′，T b< T b′C．T a< T a′，T b< T b′D．T a> T a′，T b> T b′二．填空题（共 3 小题）12．如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A上放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B 之间抽出来，已知重力加速度为g，则拉力F的大小应该满足的条件是．13．要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量m=0.5kg）、细线、刻度尺、秒表．他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量．请完成下列步骤．（1）实验装置如图所示，设右边沙袋A质量为m1，左边沙袋B的质量为m2（2）取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现A下降， B 上升；（左右两侧砝码的总质量始终不变）（ 3）用刻度尺测出A从静止下降的距离h，用秒表测出A下降所用的时间t，则可知A的加速度大小a= ；（ 4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a 的数据，作出（选填“a﹣m′”或“a﹣”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/（kg?s2），截距b=2m/s2，则沙袋的质量m1= kg，m2= kg．14．如图所示，水平地面上静止放置质量为m1、半径为r 的半圆柱体与质量为m2、半径为r 的圆柱体．圆柱体和半圆柱体及竖直墙面接触，而所有的接触面都是光滑的．某时刻有一水平向右的力F（F> m2g）作用在半圆柱体底部，则该时刻半圆柱体m1 的加速度的大小为，圆柱体m2的加速度的大小为．三．多选题（共8 小题）15．一物体放置在倾角为θ 的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（）A．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小B．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大C．当 a 一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D．当 a 一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小16．如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去 F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（）A．撤去F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为﹣μg C．物体做匀减速运动的时间为2D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μ mg（x0﹣）17．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动．小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T．关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）A．若小车向左运动，N 可能为零B．若小车向左运动，T 可能为零C．若小车向右运动，N 不可能为零D．若小车向右运动，T 不可能为零18．如图所示，在倾角为θ 的光滑斜劈P 的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B， C 为一垂直固定在斜面上的挡板．A、 B 质量均为m，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面．现开始用一水平恒力 F 作用于P（，重力加速度为g）下列说法中正确的是（）A．若F=0，挡板受到B物块的压力为2mgsinθB．力 F 较小时A相对于斜面静止， F 大于某一数值，A相对于斜面向上滑动C．若要 B 离开挡板C，弹簧伸长量需达到D．若F=（M+2m）gtan θ 且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧将保持原长19．如图所示，倾角为α 的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M> m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α 角取不同值的情况下，下列说法正确的有（）A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动20．如图，质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在水平细杆上．现有一水平恒力F 作用在球B上，使A环与B球一起向右匀加速运动．已知细绳与竖直方向的夹角θ =45°，g 为重力加速度．则下列说法正确的是（）A．轻质绳对B球的拉力大于杆对A环的支持力B． B 球受到的水平恒力大于mgC．若水平细杆光滑，则加速度等于gD．若水平细杆粗糙，则动摩擦因数小于21．如图所示，静止的小车板面上的物块质量m=8kg，被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向左的方向对小车施以作用力，使小车运动的加速度由零逐渐增大到1m/s2，此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动．在此过程中（）A．物块做匀加速直线运动的过程中不受摩擦力作用B．物块受到的摩擦力先减小后增大，最后保持不变C．某时刻物块受到的摩擦力为零D．某时刻弹簧对物块的作用力为零22．如图（a）所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为M，车的上表面距地面的高度与车上表面长度相同．一质量为m的铁块以水平初速度v0滑到小车上，它们的速度随时间变化的图象如图（b）所示（t 0是滑块在车上运动的时间），重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．铁块与小车的质量之比m：M=2：3B．铁块与小车表面的动摩擦因数μ=C．平板车上表面的长度为D．物体落地时与车左端相距四．计算题（共7 小题）23．如图所示，长L=1.5m，高h=0.45m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0=3.6m/s 时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N，并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端的P 点（小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取，求：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；（3）小球离开木箱时木箱的速度．24．避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ 的斜面．一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止．已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44 倍．货物与货车分别视为小滑块和平板，取cosθ =1，sin θ =0.1 ，g=10m/s2．求：（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；（2）制动坡床的长度．25．如图所示，不可伸长的．绷紧的轻绳两端各拴接一个质量均为m的物体A．B（均可视为质点），跨过光滑的轻质定滑轮，物体 B 静止在倾角为θ =30°的斜面底端， B 与斜面间的动摩擦因数为μ 1= ，物体A静止在水平传送带左端，A与传送带之间的动摩擦因数为μ 2=0.25．t=0 时刻，给A． B 同时提供等大的初速度v0=20m/s，使A水平向右．B 沿斜面向上运动．连接A的轻绳水平．连接 B 的轻绳与斜面平行，轻绳．传送带和斜面都足够长，取g=10m/s2．（1）若传送带以速度v=10m/s逆时针转动，求A物体开始运动时的加速度a1的大小；（2）若传送带以速度v=10m/s顺时针转动，求5s内B沿斜面的位移．26．有一条沿逆时针方向匀速传送的浅色传送带，其恒定速度v=2m/s，传送带与水平面的夹角θ =37°，传送带上下两端AB间距离l=6m，如图所示，现有一可视为质点的煤块以v=2m/s的初速度从AB的中点向上运动，煤块与传送带之间的动摩擦因数μ =0.5，滑轮大小可忽略不计，求煤块最终在传送带上留下的黑色痕迹的长度．已知g取10m/s2，sin37 ° =0.6，cos37° =0.8 ．27．一长木板在水平地面上运动，从木板经过A点时开始计时，在t=1.0s 时将一相对于地面静止的小物块轻放到木板上，此后木板运动的v﹣t 图线如图所示．己知木板质量为物块质量的 2 倍，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）物块与木板间的动摩擦因数μ 1 及木板与地面间的动摩擦因数μ 2；（2）木板离A点的最终距离；（3）木板的最小长度．28．如图 1 所示，质量分别为m1=1kg和m2=2kg 的A、B两物块并排放在光滑水平面上，中间夹一根轻弹簧且轻弹簧和A物体相连．今对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2，方向如图2 所示．若F1=（10﹣2t ）N，F2=（4﹣2t）N，要求：（1）t=0 时轻弹簧上的弹力为多大；（2）在同一坐标中画出两物块的加速度a1 和a2随时间t 变化的图象；（3）计算A、 B 两物块分离后，再经过1s 的各自速度大小．29．如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的长木板上，木板厚度为0.2m．第一次用一水平力 F 通过水平细线拉长木板，第二次用水平细线通过轻质定滑轮用钩码牵引长木板，钩码质量为M．若长木板质量为m1=2kg，板长d=0.75m，小物块质量m2=4kg，已知各接触面的动摩擦因数均为μ =0.1 ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2．两种情况长木板始终未脱离桌面．求：（1）如果在力 F 的作用下，小物块与木板一起运动，求力 F 的取值范围；（2）如果F=15N，求小物体脱离长木板所用的时间．（3）如果用水平细线通过轻质定滑轮用两个钩码牵引长木板，每个钩码的质量M=1kg，小物体能否与长木板发生相对滑动？如果能，求当小物体滑落到桌面时，小物体与长木板左端的距离；如果不能，请说明理由．五．解答题（共11 小题）30．物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m．某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板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．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ =0.2，取重力加速度g=10m/s2．试求：（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．31．某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s．比赛时．某同学将球置于球拍中心，以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点．整个过程中球一直保持在球拍中心不动．比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ 0，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g．（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；（2）求在加速跑阶段球拍倾角θ 随速度v 变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ 0大了β 并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r 的下边沿掉落，求β 应满足的条件．32．如图，一质量为m=1kg的木板静止在光滑水平地面上．开始时，木板右端与墙相距L=0.08m；质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s滑上木板左端．木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触．物块与木板之间的动摩擦因数为μ =0.1 ．木板与墙的碰撞是完全弹性的．取g=10m/s2，求（1）从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间；（2）达到共同速度时木板右端与墙之间的距离．33．质量为M=2kg、长为L=5m的薄木板，在水平向右的力F=10N作用下，以v0=6m/s的速度匀速运动．某时刻将质量为m=1kg的铁块（可看成质点）轻轻地放在木板的最右端，水平拉力F不变，木板与铁块的动摩擦因数为μ 1=0.1 ．（g=10m/s2．）（1）木板与地面的动摩擦因数μ 2（2）刚放上铁块后铁块的加速度a1、木板的加速度a2．（3）通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去，若不掉下去计算木板从放上铁块后到停止运动的总时间．34．如图所示，水平传送带AB长l=1.3m，距离地面的高度h=0.20m，木块与地面之间的动摩擦因数μ 0=0.20 ．质量为M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s 的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50 ．当木块运动至最左端A点时，此时一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔 1.0s 就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g 取10m/s2．求：（1）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？（2）从第一颗子弹射中木块后到木块最终离开传送带的过程中，木块和传送带间因摩擦产生的热量是多少？（3）如果在木块离开传送带时，地面上有另一相同木块立即从C点以v1=1.0m/s 向左运动，为保证两木块相遇，地面木块应在距离B 点正下方多远处开始运动？35．物体A的质量m1=1kg，静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=0.5kg、长L=1m，某时刻A以v0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，试求拉力 F 大小应满足的条件．（忽略物体A的大小，取重力加速度g=10m/s2）36．如图所示，质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s 沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第 2 块铁块，只要木板运动了L 就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g=10m/s2）试问：（1）第 1 块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？（2）最终木板上放有多少块铁块？（3）最后一块铁块与木板右端距离多远？37．如图所示，一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车上表面距地面的高度h=1.8m．一质量m=10kg可视为质点的滑块，以v0=7.5m/s 的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数μ =0.5，取g=10m/s2．（1）分别求出滑块在平板车上滑行时，滑块与平板车的加速度大小；（2）计算说明滑块能否从平板车的右端滑出．38．如图所示的传送皮带，其水平部分ab=2m，bc=4m，bc 与水平面的夹角α =37°，小物体A与传送带的动摩擦因数μ =0.25，皮带沿图示方向运动，速率为2m/s．若把物体A轻轻放到a点处，它将被皮带送到 c 点，且物体 A 一直没有脱离皮带．求物体A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间．（g=10m/s2）39．（1）图 1 是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下（z 轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是．（填选项代号）A．加一磁场，磁场方向沿z 轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z 轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向（2）某同学用图 2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图 3 中0、1、2、⋯6 点所示．c．测量1、2、3、⋯6 计数点到0 计数点的距离，分别记做：S1、S2、S3⋯S 6．d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e．分别计算出S1、S2、S3⋯S 6与对应时间的比值．f ．以为纵坐标、t 为横坐标，标出与对应时间t 的坐标点，画出﹣t 图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有和．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤②将最小刻度为1mm的刻度尺的0 刻线与0 计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如图4所示，则S2= cm，S5= cm．③该同学在图 5 中已标出1、3、4、 6 计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、 5 两个计数点对应的坐标点，并画出﹣t 图线．④根据﹣t 图线判断，在打0 计数点时，小车的速度v0=m/s；它在斜面上运动的加速度a= 2m/s ．40．如图，质量m=20kg的物块（可视为质点），与质量M=30kg、高h=0.8m、长度L=4m的小车一起以v0 向右匀速运动．现在 A 处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物，当车撞到障碍物时被粘住不动，而货物继续在车上滑动，到 A 处时即做平抛运动，恰好与倾角为53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动至O点，已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.5，两平台的高度差h′ =2m．（g=10m/s2，sin53 ° =0.8，cos53° =0.6）求：（1）货物平抛时的水平速度v1；（2）车与货物共同速度的大小v0；（3）当M停止运动开始到m运动至O点结束的时间．2017 年05 月06 日牛顿运动定律难题组卷参考答案与试题解析一．选择题（共11 小题）1．（2014?江苏）如图所示，A、 B 两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B 间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F< 2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F= μ mg时，A的加速度为μgC．当F> 3μmg时，A相对B滑动D．无论 F 为何值， B 的加速度不会超过μg【分析】根据A、 B 之间的最大静摩擦力，隔离对B 分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．【解答】解：A、设B对A的摩擦力为 f 1，A对B的摩擦力为f 2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和 f2的最大值均为2μ mg，f3的最大值为，．故当0< F≤时，A、 B 均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、 B 将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；B、设当A、 B 恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′﹣2μ mg=2m′，a对A、B整体，有F′﹣，解得F′=3μmg，故当< F≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当 F > 3μ mg 时， A 相对于 B 滑动．将 A 、 B 看作整体， 由牛顿第二定律有 F ﹣ =3ma ，D 、对B 来说，其所受合力的最大值F m =2μ mg ﹣ ，即 B 的加速度不会超过 ，故D 正确．故选： BCD ．【点评】 本题考查牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出 A 、B 不发生相对滑动时的最大拉力． 2．（ 2015?浙江校级模拟）如图所示， AB 为光滑竖直杆， ACB 为构成直角的光滑 L 形直轨道， C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯 （即通过转弯处不损失机械能） ． 套在 AB 杆上的小球自 A 点静止 释放，分别沿 AB 轨道和 ACB 轨道运动，如果沿 A CB 轨道运动的时间是沿 AB 轨道运动时间的 1.5倍，则BA 与 CA 的夹角为（ ）A ． 30°B ． 45°C ． 53°D ． 60°【分析】 以小球为研究对象，分别求出沿 AC 和 ABC 运动的时间，注意两种运动情况的运动遵循的规律， 特别是在C 点的速度即是上一段的末速度也是下一段的初速度， 利用关系式和几何关系灵活 求解．【解答】 解：设 AB 的长度为 2L ，小球沿 AB 做自由落体运动，运动的时间 t 2满足： 可解得t 2=⋯①小球沿AC 段运动时，a=gcos α，且 AC=2Lcos α，所需的时间 t AC 满足；在 C 点小球的速度 v=at AC ，以后沿 BC 做匀加速运动，其加速度为： a'=gsin α，且 BC=2Lsin α当 F= 时， A 、 B 以共同的加速度开始运动，。

人教版高中物理必修1第四章《牛顿运动定律》检测卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本题有8小题，每小题4分，共32分）1．如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为2m 、2m 、m 的三个物块A 、B 、C ，其中B 放在C 上，B 与A 间用水平轻绳相连．现用一水平拉力拉A ，结果B 与C 恰好不相对滑动．重力加速度大小为g ，B 、C 间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，该水平拉力的大小为（ ）A ．4mg μB ．5mg μC ．6mg μD ．10mg μ 2．体育器材室里，篮球静止摆放在如图所示的由细杆组成的水平球架上，则（ ）A ．球架对篮球的作用力与篮球受到的重力平衡B ．球架对篮球的支持力与篮球对球架的压力相同C ．篮球与球架间没有相对运动，所以篮球一定没有受到摩擦力作用D ．猛地向右推动球架，篮球会相对球架向右滚动3．如图，一个质量m ＝2kg 的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为m A＝2kg 和m B ＝4kg 的A 、B 两物块，A 、B 两物块与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.3，若现用水平恒力F 作用在A 物块上，重力加速度g 取10m/s 2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（ ）A ．当F ＝6N 时，B 物块加速度大小为1m/s 2B ．当F ＝7N 时，A 物块和木板相对滑动C ．当F ＝10N 时，物块B 与木板相对静止D ．当F ＝12N 时，则B 物块所受摩擦力大小为2N4．关于超重和失重，下列说法正确的是（ ）A ．物体处于超重时，物体可能在加速下降B ．物体处于失重状态时，物体可能在上升C ．物体处于完全失重时，地球对它的引力消失了D ．物体失重的条件下，对支持它的支承面压力为零5．如图所示，在光滑的水平地面上静止地叠放着两个物体A 、B ，AB 之间的动摩擦因数为0.2，A 质量2kg ，B 质量1kg ，从0时刻起，A 受到一向右的水平拉力F 的作用，F 随时间的变化规律为(62)N F t =+。

高中物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．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．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？（0sin 370.6,cos370.8==） 【答案】（1）2;amgF ma mg v k=+=（2）343C mg m g a ≥-【解析】 【分析】 【详解】（1）当物块B 刚好要离开地面时，设弹簧的伸长量为x ，物块A 的速度大小为v ，对物块B 受力分析有mg kx = ，得：mgx k =． 根据22v ax =解得：22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg ， 解得F=ma+mg ；（2）设某时刻弹簧的伸长量为x ．对物体C ，水平方向:1cos C F T m a θ-=，其中1T kx mg =≤；竖直方向：sin C F m g θ≤； 联立解得 343C mgm g a≥-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）26N 【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 1 F ()()221mg ma +得F ＝26 N.4．“复兴号”动车组共有8节车厢，每节车厢质量m=18t ，第2、4、5、7节车厢为动力车厢，第1、3、6、8节车厢没有动力。

人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律典型问题精炼（含详细答案）一、选择题1．如图所示，A、B质量各为m，置于光滑水平桌面上，通过细绳和光滑小定滑轮将A与质量为2m的C 物体连接，整个系统由静止释放，释放后A、B之间无相对滑动。

下列判断正确的是( )A. 绳中拉力mgB. 绳中拉力2mgC. A、B间摩擦力为mgD. A、B间摩擦力为12 mg2．如图所示，是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )A. 箱内物体始终没有受到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体受到的支持力始终等于物体的重力3．静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化如图甲所示。

在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化如图乙所示，g取10m/s2。

则下列说法中正确的是( )A. 物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 物体的质量为6kgD. 4s末物体的速度为4m/s4．如图所示，斜面体放置在粗糙水平地面上，上方的物块获得一沿斜面向下的初速度沿粗糙的斜面减速下滑，斜面体始终保持静止，在此过程中A. 斜面体对物块的作用力斜向左上方B. 斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C. 地面对斜面体的摩擦力水平向右D. 地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5．如图所示，A、B两球的质量均为m，它们之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平面上，今用力将球向左推，使弹簧压缩，平衡后突然将F撤去，则在此瞬间( )A. A球的加速度为F/2mB. B球的加速度为F/mC. B球的加速度为F/2mD. B球的加速度为06．关于超重和失重，下列说法正确的是A. 超重就是物体受到的重力增大了B. 失重就是物体受到的重力减小了C. 完全失重就是物体受到的重力为零块，t=2s 时刻传送带突然被制动而停止．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2．则t=2.5s 时滑块的速度为（ ）A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08．电梯内的水平地板上有一体重计，某人站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为40kg 。

最新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，倾角θ的足够长的斜面上，放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ，滑块A 的下表面光滑，滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=．由静止同时释放A 和B ，此后若A 、B 发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g ，求：（1）A 与B 开始释放时，A 、B 的加速度A a 和B a ；（2）A 与B 第一次相碰后，B 的速率B v ；（3）从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t ．【答案】（1）sin A a g θ=；0B a =（202sin gL θ3）023sin L g θ【解析】【详解】解：(1)对B 分析：sin cos B mg mg ma θμθ-= 0B a =，B 仍处于静止状态对A 分析，底面光滑，则有：mg sin A ma θ=解得：sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度，则有：202A A v a L = 解得：02sin A v gL θ=所用时间由：1v A at =，解得：012sin L g t θ=对AB ，由动量守恒定律得：1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得：2221111222A B mv mv mv =+ 解得：100,2sin B v v gL θ==(3)碰后，A 做初速度为0的匀加速运动，B 做速度为2v 的匀速直线运动，设再经时间2t 发生第二次碰撞，则有：2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰：A B x x = 解得：0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间：12t t t =+解得：023sin L t g θ=2．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．3．我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．所谓的动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组，总质量为m=2kg ，每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求：（1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s ，求变加速运动的位移．【答案】（1）2N 3s （2）46.5m【解析】（1）动车组先匀加速、再变加速、最后匀速；动车组匀速运动时，根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力，再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度，即匀加速的末速度，再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间；（2）对变加速过程运用动能定理，即可求出求变加速运动的位移．（1）设动车组在运动中所受阻力为f ，动车组的牵引力为F ，动车组以最大速度匀速运动时：F=动车组总功率：m P Fv =，因为有4节小动车，故04P P =联立解得：f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ，匀加速运动的末速度为v '由牛顿第二定律有：F f ma '-=动车组总功率：P F v =''，运动学公式：1v at '=解得匀加速运动的时间：13t s =（2）设动车组变加速运动的位移为x ，根据动能定理：221122m Pt fx mv mv =-'- 解得：x=46.5m4．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()210/.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210.82v 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 22A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能219002kA A E mv J == 解法二：P 达到与传送带有相同速度的位移210.82v 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22sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有：222212L s vt a t -=+， 解得：21t s =， 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=动能219002kA A E mv J == 【点睛】传送带问题中，需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系，当二者速度相等时，即保持相对静止.属于中档题目．5．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=60W6．我国科技已经开启“人工智能”时代，“人工智能”己经走进千家万户．某天，小陈叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，小陈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上升过程的最大速度为1m/s ，高度为56m ．货物质量为2kg ，受到的阻力恒为其重力的0.02倍，重力加速度大小g=10m/s 2．求(1)无人机匀加速上升的高度；(2)上升过程中，无人机对货物的最大作用力．【答案】(1)2.5m ；(2)20.8N【解析】【详解】（1）无人机匀速上升的高度：h 2＝vt 2无人机匀减速上升的高度：h 3＝2v t 3 无人机匀加速上升的高度：h 1＝h －h 2－h 3联立解得：h 1＝2.5 m（2）货物匀加速上升过程：v 2＝2ah 1 货物匀加速上升的过程中，无人机对货物的作用力最大，由牛顿运动定律得： F －mg －0.02mg ＝ma联立解得：F ＝20.8 N7．素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱。

高中物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得：1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2工件与传送带共速需要时间为：011v vt a -= 解得：t 1＝0.4s工件滑行位移大小为：220112v v x a -=解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22v ta =解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：23?1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。

高中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，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，水平桌面上静止放置一质量1kg M =、长为1m L =的木板板上最右端放一质量2kg m =的滑块可看做质点，以20N F =的水平力拉木板，将其从滑块下面抽出来．若所有接触面间的动摩擦因数均为0.3μ=，210m/s g =.（1）求滑块与木板间的摩擦力1f 多大，木板与桌面间的摩擦力2f 多大；（2）求滑块从木板上掉下的时间t 为多少？【答案】（1）6N ；9N （2）1s【解析】【详解】解：(1)滑块与木板之间的摩擦力10.3210N 6N f mg μ==⨯⨯=木板与桌面间的摩擦力2()0.3(12)10N 9N f M m g μ=+=⨯+⨯=(2)当滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力，木板将从物体下面抽出，对滑块，根据牛顿第二定律得：11f ma =解得：213m/s a =对木板：122F f f Ma --=解得：225m/s a = 滑块位移：21112x a t =，木板的位移：22212x a t = 滑落时：21x x L -=代入数据解得：1s t =3．如图1所示，在水平面上有一质量为m 1＝1kg 的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2＝2kg 的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等・现给木块施加随时间t 增大的水平拉力F ＝3t （N ），重力加速度大小g ＝10m/s 2（1）求木块和木板保持相对静止的时间t1；（2）t＝10s时，两物体的加速度各为多大；（3）在如图2画出木块的加速度随时间変化的图象（取水平拉カF的方向为正方向，只要求画图，不要求写出理由及演算过程）【答案】（1）木块和木板保持相对静止的时间是4s；（2）t＝10s时，两物体的加速度各为3m/s2，12m/s2；（3）【解析】【详解】（1）当F＜μ2（m1+m2）g＝3N时，木块和木板都没有拉动，处于静止状态，当木块和木板一起运动时，对m1：f max﹣μ2（m1+m2）g＝m1a max，f max＝μ1m2g解得：a max＝3m/s2对整体有：F max﹣μ2（m1+m2）g＝（m1+m2）a max解得：F max＝12N由F max＝3t 得：t＝4s（2）t＝10s时，两物体已相对运动，则有：对m1：μ1m2g﹣μ2（m1+m2）g＝m1a1解得：a1＝3m/s2对m2：F﹣μ1m2g＝m2a2 F＝3t＝30N解得：a2＝12m/s2（3）图象过（1、0），（4.3），（10、12）图象如图所示．4．如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块B 离开桌面后落到地面上的D 点．设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g =10m/s 2．求：(1)木块B 离开桌面时的速度大小；(2)两木块碰撞前瞬间，木块A 的速度大小；(3)两木块碰撞后瞬间，木块A 的速度大小．【答案】(1) 1.5m/s (2) 2.0m/s (3) 0.80m/s【解析】【详解】(1)木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B 离开桌面时的速度大小为2v ，在空中飞行的时间为t ′．根据平抛运动规律有：212h gt =，2s v t '= 解得：2 1.5m/s 2g v h== (2)木块A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A 的加速度：22.5m/s Mga M μ==设两木块碰撞前A 的速度大小为v ，根据运动学公式，得0 2.0m/s v v at =-=(3)设两木块碰撞后木块A 的速度大小为1v ，根据动量守恒定律有：2Mv Mv mv =+1 解得：210.80m/s Mv mv v M-==.5．如图所示，在光滑水平面上有一段质量不计，长为6m 的绸带，在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A 、B ，现同时对A 、B 两滑块施加方向相反，大小均为F=12N 的水平拉力，并开始计时．已知A 滑块的质量mA=2kg ，B 滑块的质量mB=4kg ，A 、B 滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5，A 、B 两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计绸带的伸长，求：（1）t=0时刻，A 、B 两滑块加速度的大小；（2）0到3s 时间内，滑块与绸带摩擦产生的热量．【答案】(1)22121,0.5mm a a s s ==；(2)30J【解析】【详解】(1)A 滑块在绸带上水平向右滑动，受到的滑动摩擦力为A f ，水平运动，则竖直方向平衡：A N mg =，A A f N =；解得：A f mg μ= ——① A 滑块在绸带上水平向右滑动，0时刻的加速度为1a ，由牛顿第二定律得：1A A F f m a -=——②B 滑块和绸带一起向左滑动，0时刻的加速度为2a由牛顿第二定律得：2B B F f m a -=——③；联立①②③解得：211m /s a =，220.5m /s a =； (2)A 滑块经t 滑离绸带，此时A B 、滑块发生的位移分别为1x 和2x1221122221212L x x x a t x a t ⎧+=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩代入数据解得：12m x =，21m x =，2s t =2秒时A 滑块离开绸带，离开绸带后A 在光滑水平面上运动，B 和绸带也在光滑水平面上运动，不产生热量，3秒时间内因摩擦产生的热量为：()12A Q f x x =+代入数据解得：30J Q =．6．5s 后系统动量守恒，最终达到相同速度v′，则()12mv Mv m M v +='+解得v′=0.6m/s ，即物块和木板最终以0.6m/s 的速度匀速运动.（3）物块先相对木板向右运动，此过程中物块的加速度为a 1，木板的加速度为a 2，经t 1时间物块和木板具有相同的速度v′′，对物块受力分析：1mg ma μ=对木板：2F mg Ma μ+=由运动公式：021v v a t =-''11v a t ''= 解得：113t s = 2/3v m s '=' 此过程中物块相对木板前进的距离：01122v v v s t t '-'''+=解得s=0.5m ；t 1后物块相对木板向左运动，这再经t 2时间滑落，此过程中板的加速度a 3，物块的加速度仍为a 1，对木板：3-F mg Ma μ=由运动公式：222122321122v t a t v t a t s ''⎛⎫---= ⎪⎝⎭'' 解得233t s = 故经过时间12310.91t t t s +=+=≈ 物块滑落.7．水平面上固定着倾角θ=37°的斜面，将质量m=lkg 的物块A 从斜面上无初速度释放，其加速度a=3m/s 2。

新人教版必修1《4.1 牛顿第一定律》训练卷一、单选题（本大题共19小题，共54.0分）1.伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性．在此实验中能说明能量在小球运动过程中不变的理由是()A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大B. 小球滚上斜面时，高度升高，速度减小C. 小球能准确地达到与起始点等高的高度D. 小球能在在两个斜面之间来回滚动2.下列叙述中符合物理学史实的是()A. 牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量B. 伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动的原因”的结论C. 法拉第经过十多年的实验，发现了电流磁效应D. 麦克斯韦发现了电磁感应现象，预言了电磁波的存在3.2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。

如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确的是()A. 水珠不受重力的作用B. 水珠受力平衡C. 水珠所受重力等于所需的向心力D. 水珠仍受重力、向心力的作用4.伽利略的实验说明()A. 力是维持物体运动的原因B. 力是保持物体速度不变的原因C. 力是产生加速度的原因D. 力不是维持物体运动的原因5.下列有关物理学知识的说法中，正确的是()A. 牛顿通过理想斜面实验发现力是改变物体运动状态的原因B. Δt→0时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法C. 一对作用力和反作用力的作用效果总是相同的D. 力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的6.物理学是建立在实验基础上的一门学科，很多定律是可以通过实验进行验证的，下列定律中不可以通过实验直接得以验证的是()A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 动量守恒定律7.下列说法正确的是()A. 静摩擦力的大小与物体之间的正压力成正比B. 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因C. 用力推一个物体，没有推动，原因是物体的惯性太大了D. 物体所受的合外力不为零，其速度一定增大8.图为月球车示意图，为完成月球探测、考察、采样等任务，月球车从地球到达月球后()A. 失去惯性B. 惯性增大C. 惯性减小D. 惯性不变9.球类运动是健身和观赏性强的体育项目。

高中物理牛顿运动定律题20 套( 带答案 ) 及解析一、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/s2．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】① 0.07m ②35m/s 214N【解析】【详解】①物体 C 放上之后静止时：设弹簧的压缩量为x0．对物体 C，有： mg kx0解得： x0=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：Mg k( A x0)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.x0 )mg ma对物体，有： k ( AC解得： a=35m/s 2对物体 B，有：F Mg k( A x0 )解得： F=14N所以物体 B 对地面的压力大小为14N2．在机场可以看到用于传送行李的传送带，行李随传送带一起前进运动。

如图所示，水平传送带匀速运行速度为v=2m/s ，传送带两端AB 间距离为 s0=10m，传送带与行李箱间的动摩擦因数μ=0.2，当质量为 m=5kg 的行李箱无初速度地放上传送带 A 端后，传送到 B 端，重力加速度 g 取 10m/ 2；求：(1)行李箱开始运动时的加速度大小a；(2)行李箱从 A 端传送到 B 端所用时间t ；(3)整个过程行李对传送带的摩擦力做功W。