2020.01.12 高一物理竞赛 第三讲牛顿运动定律练习题

高一物理牛顿运动定律测试一、选择题：（每题5分，共50分）每小题有一个或几个正确选项。

1．下列说法正确的是A．力是物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是物体产生加速度的原因D．力是使物体惯性改变的原因2．下列说法正确的是A．加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小B．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大C．已知月球上的重力加速度是地球上的1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D．为了减小机器运转时振动，采用螺钉将其固定在地面上，这是为了增大惯性3．在国际单位制中，力学的三个基本单位是A．kg 、m 、m / s2 B．kg 、 m / s 、 NC．kg 、m 、 s D．kg、 m / s2 、N4．下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（）A．由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比C．由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得5．大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上，物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是A．1 m / s2和7 m / s2 B．5m / s2和8m / s2C．6 m / s2和8 m / s2 D．0 m / s2和8m / s26．弹簧秤的秤钩上挂一个物体，在下列情况下，弹簧秤的读数大于物体重力的是A．以一定的加速度竖直加速上升B．以一定的加速度竖直减速上升C．以一定的加速度竖直加速下降D．以一定的加速度竖直减速下降7．一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 )A．是物体重力的0.3倍 B．是物体重力的0.7倍C．是物体重力的1.7倍 D．物体质量未知，无法判断8．一小车在牵引力作用下在水平面上做匀速直线运动，某时刻起，牵引力逐渐减小直到为零，在此过程中小车仍沿原来运动方向运动，则此过程中，小车的加速度A．保持不变 B．逐渐减小，方向与运动方向相同C．逐渐增大，方向与运动方向相同 D．逐渐增大，方向与运动方向相反9、如图所示，在平直轨道做匀变速运动的车厢中，用轻细线悬挂一个小球，悬线与竖直方向保持恒定的夹角θ，则A．小车一定具有方向向左的加速度B．小车一定具有方向向右的加速度C．小车的加速度大小为gtanθD．小车的加速度大小为gcotθ10．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是A．物块接触弹簧后即做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零D．当物块的速度为零时，它所受的合力不为零选择题答题框1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二、填空题：（每空3分，共14分）11．使质量是1 kg的物体产生1 m / s2 的加速度的合力大小叫做_____________。

专题六、牛顿运动定律一、摩擦力1、如图，长为l 的轻杆AB 竖直地立在地面上，A 端用绳AC 连接在地面上，绳子由于杆的夹角为θ。

杆端与地面的静摩擦因数为μ。

现在杆上某点D 施加水平力F 。

问：要使杆平衡，D 点到B 点的距离x 必须满足什么条件？2、两滑块A 1和A 2叠放在水平桌面上，如图所示。

已知A 1、A 2的质量分别为m 1和m 2。

A 2与桌面间的静摩擦因数为μ2， A 1与A 2间的静摩擦因数为μ1。

F 表示作用于A 1上的水平拉力，则当μ1和F 取值如何时，A 1和A 2可能发生下列运动。

（1） A 2相对于桌面静止，A 1相对于桌面滑动。

（2）A 2相对于桌面滑动，但A 1和A 2相对静止。

3、明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg 的物体。

一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为μ=33≈0.58。

试求该同学向上拉动的重物质量M 的最大值?4、车轮是人类在搬运东西的劳动中逐渐发明的，其作用是使人们能用较小的力量搬运很重的物体。

假设匀质圆盘代表车轮，其它物体取一个正方形形状。

我们现在就比较在平面和斜面两种情形下，为使它们运动（平动、滚动等）所需要的最小作用力。

假设圆盘半径为b ，正方形物体的每边长也为b ，它们的质量都是m ，它们与地面或斜面的摩擦因数都是μ，给定倾角为θ的斜面。

(1)使圆盘在平面上运动几乎不需要作用力。

使正方形物体在平面上滑动，需要的最小作用力F 1是多少？(2)在斜面上使正方形物体向上滑动所需要的最小作用力F 2是多少？(3)在斜面上使圆盘向上运动所需要的最小作用力F 3是多少？限定F 3沿斜面方向。

A C Bθ FA 1A 25、长木板在水平地面上以恒定速度v 0朝右运动，板上方H 高处有一小球从静止开始自由下落与平板碰撞。

已知球与平板间摩擦因数μ=0.1，小球反弹高度仍为H ，试求小球反射角正切tan φ与H 之间的关系。

牛顿运动定律一、基础知识回顾：1、牛顿第一定律一切物体总保持，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

注意：（1）牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动（物体速度）的原因，而是物体运动状态（物体速度）的原因，换言之，力是产生的原因。

（2）牛顿第一定律不是实验定律，它是以伽利略的“理想实验“为基础，经过科学抽象，归纳推理而总结出来的。

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惯性。

3、对牛顿第一运动定律的理解（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，力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。

（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。

（4）牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。

4、对物体的惯性的理解（1）惯性是物体总有保持自己原来状态（速度）的本性，是物体的固有属性，不能克服和避免。

（2）惯性只与物体本身有关而与物体是否运动，是否受力无关。

任何物体无论它运动还是静止，无论运动状态是改变还是不改变，物体都有惯性，且物体质量不变惯性不变。

质量是物体惯性的唯一量度。

（3）物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。

物体惯性（质量）大，保持原来的运动状态的本领强，物体的运动状态难改变，反之物体的运动状态易改变。

（4）惯性不是力。

5、牛顿第二定律的内容和公式物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。

公式是：a=F合/ m 或F合 =ma6、对牛顿第二定律的理解（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得出物体的运动规律。

反过来，知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况，在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中，F合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力。

（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，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。

一、选择题牛顿运动定律专题1．以下关于力和运动关系的说法中，正确的选项是〔〕A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第必然律的表达B．物体受力越大，运动得越快，这是吻合牛顿第二定律的C．物体所受合外力为0，那么速度必然为 0；物体所受合外力不为0，那么其速度也必然不为0D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0 时，速度却可以最大2．起落机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，那么起落机的运动情况可能是〔〕A．竖直向上做加速运动B．竖直向下做加速运动C．竖直向上做减速运动D．竖直向下做减速运动3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是〔〕A．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同C．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不相同D．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力〔〕A．等于人的推力B．等于摩擦力C．等于零D．等于重力的下滑重量5．物体做直线运动的v-t 图象以以下图，假设第1 s 内所受合力为F1，第 2 s 内所受合力为F2，第 3 s 内所受合力为 F3，那么〔〕A． F1、 F2、 F3大小相等， F1与 F2、F3方向相反123大小相等，方向相同B． F、F 、FC． F1、 F2是正的， F3是负的D． F1是正的， F1、 F3是零v/ ms -12123-2t/ s 第 5题6．质量分别为 m 和 M 的两物体叠放在水平面上以以下图，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为。

现对 M 施加一个水平力F，那么以下说法中不正确的选项是〔〕F A．假设两物体一起向右匀速运动，那么M 碰到的摩擦力等于FB．假设两物体一起向右匀速运动，那么 m 与 M 间无摩擦，M 碰到水平面的摩擦力大小为mg第 6 题C．假设两物体一起以加速度 a 向右运动， M 碰到的摩擦力的大小等于F-M aD．假设两物体一起以加速度 a 向右运动， M 碰到的摩擦力大小等于〔 m+M 〕 g+ma7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为的圆滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。

高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.在某次游戏中，两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方，关于这两个人的推力下列理解正确的是（）A．力气大的一方给对方的推力大于对方给他的推力B．由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也推不动对方C．两人的推力同时出现，同时增大，同时消失D．两人的推力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力【答案】C【解析】两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方，这两个人的推力属于作用力和反作用力（不是平衡力），总是大小相等的，同时变化的，A、D错误，C正确；每个人受到多个力的作用，无法判定谁能够推动谁，B错误.【考点】本题考查了牛顿第三定律。

2.如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）若小球恰能通过圆轨道最高点，求小球通过最低点时对绳子拉力的大小。

（2）若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，求台秤示数的最小值。

【答案】（1）6mg（2）【解析】（1）恰好圆周时，在最高点：从最低点到最高点，由动能定理：在最低点：得：由牛顿第三定律：（2）设小球经过图示位置Q点的速度为v，与竖直方向夹角为θ，则从P到Q：在Q点：得：其竖直方向的分量为：由数学关系可知，当，最小则台秤示数的最小值为：【考点】圆周运动点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程。

通过受力分析便能找到向心力来源。

3.吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为F′，则有()A．F＝G，F′＝F B．F＝G，F′>FC．F＝G，F′<G D．F′＝G，F′>F【答案】C【解析】吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F,两个力属于二力平衡，所以F=G，由于向下有风，根据反作用力的知识可求F′<G，答案为C【考点】作用力与反作用力点评：本题考查了相互作用力和平衡力之间的区别和联系。

高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是A．它们的大小相等，方向相同，作用在同一物体上B．它们的大小相等，方向相反，作用在同一物体上C．它们的大小相等，方向相同，作用在不同物体上D．它们的大小相等，方向相反，作用在不同物体上【答案】D【解析】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用于不同的物体上．故ABC错误，D正确。

【考点】作用力和反作用力2.甲、乙两队参加拔河比赛，甲队胜，若不计绳子的质量，下列说法正确的是（）A．甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B．甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C．甲、乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D．甲、乙两队拉绳子的力大小相等【答案】BD【解析】甲通过绳子拉乙和乙通过绳子拉甲是作用力与反作用力，A错，D对；甲队胜的原因是甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力，B对，C错。

【考点】本题考查了对作用力与反作用力的理解3.某同学用水平力推静放在水平面上的桌子，但未推动，这是因为该同学对桌子的推力A．大于桌子对该同学的推力B．小于桌子对该同学的推力C．小于桌子和地面间的最大静摩擦力D．小于桌子所受的静摩擦力【答案】C【解析】人推桌子和桌子推人的力，是作用力和反作用力，大小相等，A、B错；桌子静止，人的推力和桌子受到的静摩擦力大小相等，D错；推不动的原因是人推桌子的力小于桌子和地面间的最大静摩擦力，所以本题选择C。

【考点】摩擦力、作用力和反作用力4.如图所示，杯子落到水平桌面时，则下列说法正确的是：A．力F1是桌子发生形变而产生的B．力F1和力F2是一对平衡力C．力F1和力F2是一对作用力和反作用力D．力F1的大小大于力F2的大小【答案】C【解析】作用力和反作用力与一对平衡力的区别是：一对平衡力：作用在同一个物体上，无依赖无关系，力的性质可同可不同；作用力和反作用力：作用在两个不同的物体上，相互依存，不可单独存在，力的性质一定相同。

（物理）物理牛顿运动定律练习题含答案一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，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=2．一长木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物块，如图所示。

木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。

物理牛顿运动定律的应用练习题及答案一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1． 如图所示，钉子 A 、B 相距 5l ，处于同一高度．细线的一端系有质量为 M 的小物块，另一端绕过 A 固定于 B ．质量为 m 的小球固定在细线上 C 点， B 、 C 间的线长为 3l ．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC 与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与 A 、 B 相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g ，取 sin53 =0°.8， cos53 °=0.6．求：（ 1）小球受到手的拉力大小 F ；（ 2）物块和小球的质量之比 M:m ； （3）小球向下运动到最低点时，物块 M 所受的拉力大小 T【答案】 （1） F5Mg mg （ 2）M6 （ 3） T8mMg （ T5 m M3m5T8Mg ）11【解析】 【分析】 【详解】（1）设小球受 AC 、 BC 的拉力分别为 F 1、F 2F 1sin53 =F °2 cos53 °F+mg =F 1cos53 °+F 2sin53 且° F 1=Mg解得 F5Mg mg3（ 2）小球运动到与 A 、B 相同高度过程中小球上升高度 h 1=3lsin53 ，°物块下降高度 h 2=2l机械能守恒定律 mgh 1=Mgh 2 解得M6m5（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时 AC 方向的加速度大小为到的拉力为 T牛顿运动定律 Mg –T=Ma 小球受 AC 的拉力 T ′=T牛顿运动定律 T ′mgcos53–°=ma解得 T8mMg48 8（5m （ Tmg 或 TMg ）M ） 551148m g 或55a ，重物受【点睛】本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律．解答第（1）时，要先受力分析，建立竖直方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小 球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加速度之间的关系，因小球下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿 AC 方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等．2．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右 端与墙壁的距离为 4.5m ，如图（ a ）所示． t0 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t 1s 时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后 1s 时间内小物块的v t图线如图（ b ）所示．木板的质量是小物块质量的15 倍，重力加速度大小g 取 10m/s 2．求（1）木板与地面间的动摩擦因数1 及小物块与木板间的动摩擦因数2 ；（ 2）木板的最小长度；（ 3）木板右端离墙壁的最终距离．【答案】（ 1） 1 0.1 20.4 （ 2） 6m （ 3） 6.5m【解析】（1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为 v 4m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v 4m/s4m / s 0m / s木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有 2g1s解得 2 0.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间 t 1s ，位移 x4.5m ，末速度 v4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1 at 22带入可得 a 1m / s 2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即 1ga可得 1 0.1（2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有1 (M m) g2 mg Ma 1可得 a14m / s23对滑块，则有加速度a24m / s2滑块速度先减小到0，此时碰后时间为t11s此时，木板向左的位移为12108x1vt12a1t13m 末速度 v13m / s滑块向右位移 x24m / s02m 2t1此后，木块开始向左加速，加速度仍为a24m / s2木块继续减速，加速度仍为a14m / s2 3假设又经历 t2二者速度相等，则有a2t2v1 a1t2解得 t20.5s此过程，木板位移x3v1t21a1t227m 末速度 v3 v1a1t22m / s 26滑块位移 x41a2t221m22此后木块和木板一起匀减速．二者的相对位移最大为x x1x3x2x46m滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6m（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a1g 1m / s2位移 x5v322m 2a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x3x5 6.5m【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁3．如图，质量分别为m A=2kg、 m B=4kg 的 A、 B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m 处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的 0.5 倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两侧轻绳下端恰好触地，取g=10m/s2，不计细绳与滑轮间的摩擦，求：,(1)A、 B 两球开始运动时的加速度．(2)A、 B 两球落地时的动能．(3)A、 B 两球损失的机械能总量．【答案】（1）a A5m/s2 a B7.5m/s 2（ 2）E kB850J（ 3） 250J【解析】【详解】(1)由于是轻绳 ,所以 A、 B 两球对细绳的摩擦力必须等大，又 A 得质量小于 B 的质量，所以两球由静止释放后 A 与细绳间为滑动摩擦力， B 与细绳间为静摩擦力，经过受力分析可得：对 A：m A g f A m A a A对 B：m B g f B m B a Bf A f Bf A0.5m A g联立以上方程得：a A 5m/s 2a B7.5m/s2(2)设 A 球经 t s 与细绳分离，此时，A、B 下降的高度分别为 h 、 h ，速度分别为V 、 V ，A B AB因为它们都做匀变速直线运动则有： h A 1a A t2h B1a B t 2H h A h B V A a A t V B a B t 22联立得： t2s，h A10m，h B15m， V A10m/s ， V B15m/sA、 B 落地时的动能分别为E kA、 E kB，由机械能守恒，则有：EkA 1m A v A2m A g(H h A )EkA400J 2EkB 1m B v B2m B g(H h B )EkB850J 2(3)两球损失的机械能总量为 E ，E(m A m B ) gH EkAEkB代入以上数据得：E250J【点睛】(1)轻质物体两端的力相同,判断 A、 B 摩擦力的性质，再结合受力分析得到．（2）根据运动性质和动能定理可得到．(3)由能量守恒定律可求出．4．如图甲所示，倾角为θ＝ 37°m＝2 kg的的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量小物体轻轻放在传送带的 A 端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示， 2 s 末物体到达 B 端，取沿传送带向下为正方向，g＝ 10 m/s 2， sin 37 ＝ 0°.6，求：(1)小物体在传送带A、 B 两端间运动的平均速度(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ；(3)2 s 内物体机械能的减少量 E ．v；【答案】(1)8 m/s(2)0.5(3)48 J【解析】【详解】（1）由 v-t 图象的面积规律可知传送带 A、B 间的距离 L 即为 v-t 图线与 t 轴所围的面积，所以：L＝v1 t1v1v2t2 t2代入数值得：L=16m由平均速度的定义得：L16v＝＝＝8m / s（2）由 v-t 图象可知传送代运行速度为v =10m/s ，0-1s内物体的加速度为：1a1＝Vv＝10m / s2＝10m / s2Vt1则物体所受的合力为：F 合 =ma 1=2× 10N=20N．1-2s 内的加速度为：2a2＝＝2m/s2，1根据牛顿第二定律得：mgsin mgcosa1＝=gsinθ +μ gcos θmmgsin mgcosa2＝=gsinθ-μ gcos θm联立两式解得：μ=0.5，θ=37 °．（3） 0-1s 内，物块的位移：x1＝1a1t12＝1× 10×1m＝ 5m 22传送带的位移为：x2=vt1=10 × 1m=10m 则相对位移的大小为：x1 2 1△ =x -x =5m则 1-2s 内，物块的位移为：3212221220-2s 内物块向下的位移：L=x1+x3=5+11=16m物块下降的高度：h=Lsin37 =16° × 0.6=9.6m 物块机械能的变化量：△E＝11mv B2- mgh=× 2×212- × 10× 9.-6=48J 22负号表示机械能减小．5．如图所示，倾角为 30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s 的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg 的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m 高处由静止沿斜面下滑，物体经过 A 点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度 g=10m/s 2，求：（1）物体第一次到达 A 点时速度为多大？（2）要使物体不从传送带上滑落，传送带AB 间的距离至少多大？（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度为多少？【答案】（ 1） 8m/s （ 2）6.4m （ 3） 1.8m【解析】【分析】（1）本题中物体由光滑斜面下滑的过程，只有重力做功，根据机械能守恒求解物体到斜面末端的速度大小；（2）当物体滑到传送带最左端速度为零时， AB 间的距离 L 最小，根据动能定理列式求解；（3）物体在到达 A 点前速度与传送带相等，最后以6m/s 的速度冲上斜面时沿斜面上滑达到的高度最大，根据动能定理求解即可．【详解】（1）物体由光滑斜面下滑的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则得：mgh1 mv 22解得： v 2gh 2 10 3.2 8m/s（2）当物体滑动到传送带最左端速度为零时， AB 间的距离 L 最小，由动能能力得：mgL 01 mv 22解得： Lv 282m 6.4m2 g 2 0.5 10（3）因为滑上传送带的速度是 8m/s 大于传送带的速度 6m/s ，物体在到达 A 点前速度与传送带相等，最后以v 带 6m/s 的速度冲上斜面，根据动能定理得：mgh1mv 带22v 带2621.8m得： h2 m2g10【点睛】该题要认真分析物体的受力情况和运动情况，选择恰当的过程，运用机械能守恒和动能定理解题．6． 如图所示，长 L=10m 的水平传送带以速度 v=8m/s 匀速运动。

1．一轮船以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，行驶中发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，此后轮船随波逐流。

试求此后轮船速度的最小值。

已知河水各处水流速度都相同，其大小为3m/s。

2．一木筏以垂直于河岸的速度离开河岸边的点驶向河中心，河中各处河水流速均为，木筏无动力，其出发后的航行轨迹如图所示。

离岸2min后，木筏到达图中的点，试用作图法确定木筏离岸后4min时的位置。

3．在一竖直面内有一圆环（半径为、圆心为及一点（位于环外，且在的斜上方），如图所示。

今有一质点自点由静止出发沿一光滑斜面滑至环上，问此斜面应沿何方向架设可使质点滑行的时间最短？4．有一些问题你可能不会求解,但你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。

例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。

举例如下:如图所示,质量为、倾角为的滑块放在水平地面上,把质量为的滑块放在的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得相对地面的加速度,式中g为重力加速度。

对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题,他进一步利用特殊条件对该解做了四项分析和判断,所得结论都是“解可能是正确的”,但是其中有一项是错误的,请你指出该项()A.当=0°时,该解给出= 0,这符合常识,说明该解可能对的B.当=90°时,该解给出,这符合实验结论,说明该解可能对的C.当时,该解给出≈g,这符合预期的结果,说明该解可能对的D.当时,该解给出≈,这符合预期的结果,说明该解可能对的5．使半径=10cm、质量=10kg的均匀实心圆柱体以角速度10rad/s绕中心轴转动，然后将此匀速转动的圆柱体轻轻放在粗糙水平面上。

设圆柱体与水平面间的动摩擦因数和静摩擦因数均为=0.1，求经过多长时间后此圆柱体的运动变为纯滚动？6．如图所示，为放在光滑水平桌面上的长方形物块，在它上面放有物块和。

（物理）物理牛顿运动定律练习题及答案一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．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：1/c v 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：2/c v 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：13/2max c v v s ==同理得：/min v s =0//s v s ≤≤2．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。

完整)高中物理牛顿运动定律经典练习题对牛顿第三定律的理解总结牛顿运动定律是描述物体运动规律的基础定律，其中第一定律揭示了物体的惯性和静止状态与匀速直线运动状态的等价性；第二定律定量揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因；第三定律揭示了力的相互作用性质，即物体间的相互作用力总是成对的，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

这些定律为我们研究物理现象提供了基础理论和数学工具。

2.在拔出销钉M的瞬间，小球的加速度大小为12m/s，如果拔出销钉N，小球可能的加速度是（取g=10m/s）：A。

22m/s，方向竖直向下；B。

22m/s，方向竖直向上；C。

2m/s，方向竖直向上；9.一物体受绳子拉力作用，由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动。

下列说法中正确的是：A。

加速前进时，绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力；B。

减速前进时，绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力；C。

只有匀速前进时，绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等；10.一个物体放在水平桌面上，下列说法正确的是：A。

桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力；B。

物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力；C。

物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力；11.甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜。

则比赛过程中：A。

甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力；B。

甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力；C。

甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等，方向相反；12.若在例题3中不计绳子的质量，则：A。

甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力；B。

甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力；C。

甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等，方向相反；1.下列物体的运动状态保持不变的是：A。

匀速行驶的列车；B。

地球同步卫星；C。

自由下落的小球；2.有关加速度的说法，正确的是：A。

物体加速度的方向与物体运动的方向不是同向就是反向；B。

高中物理牛顿运动定律试题(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。

第三章牛顿运动定律【知识要点提示】1．牛顿第一定律：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。

2．惯性：物体保持原来的的性质叫惯性。

所以牛顿第一定律也称为。

惯性是物体本身的，与物体运动情况无关，与受力情况无关。

是物体惯性大小的量度。

3．物体运动状态的改变是指它的发生了变化，物体运动状态变化的快慢用来描述。

4．保持物体质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，可得出与成正比；保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，可得出与成反比。

5．牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小跟所受的合外力成，跟物体的质量成；加速度的方向跟的方向相同。

数学表达式6．牛顿第二定律的说明①矢量性：等号不仅表示左右两边，也表示，即物体加速度方向与方向相同。

力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。

②瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生；当合外力为零时，加速度同时，加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。

牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。

③相对性：自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中，当物体不受力时将，这样的坐标系叫惯性参照系。

地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系，牛顿定律只在中才成立。

7．在国际单位制中，力的单位，符号，它是根据定义的，使质量为的物体产生的加速度的力叫1N。

8．F=ma是一个矢量方程，应用时应先，凡与正方向相同的力或加速度均取，反之取，通常取的方向为正方向。

根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：F x=ma x，F y=ma y列方程。

9．在物理学中，我们选定几个物理量的单位作为；根据物理公式，推导出其它物理量的单位，叫。

基本单位和导出单位一起组成单位制。

《牛顿运动定律》典型题练习一、选择题1．由牛顿第一定律可知()A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，可以没有外力作用D．力是改变物体惯性的原因答案： A2．关于物体运动状态的变化，下列说法中正确的是()A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变D．做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变3．下列关于运动和力的叙述中，正确的是()A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同4．在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上且小球相对桌面静止．关于小球与列车的运动，下列说法正确的是()①若小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进②若小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进③磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动④磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动A．①③B．②③C．①④D．②④5．一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，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，刹车后滑行的位移越短D．车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大6.商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台，如右图所示．他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出(箱与手分离)，这箱苹果刚好能滑上平台．箱子的正中间是一个质量为m的苹果，在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是()A．mgB．mg sin θC．mg cos θD．07.如右图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为()A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg8.如右图所示，用皮带输送机将物块m向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于m所受摩擦力F f的说法正确的是()A．皮带传动的速度越大F f越大B．皮带加速运动的加速度越大F f越小C．皮带速度恒定，m质量越大F f越大D．F f的方向一定与皮带速度方向相同9．如右图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳一端系一重球，另一端系在轻质弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态，轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板，假设重球和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是()A．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变B．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变C ．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力变小D ．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力不变10.如右图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A 和B 套在环上．中间用一根轻绳相连，B 处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为30°时A 、B 均保持静止，已知B 的质量为m ，下列判断正确的是( )A ．绳的张力大小等于3mgB ．A 的质量为2mC ．剪断细绳的瞬间A 的加速度大小为3g /2D ．剪断细绳的瞬间A 的加速度大小为g11．下列说法正确的是( )A ．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B ．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C ．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D ．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动二、非选择题12．如右图所示，劲度系数为k 的轻弹簧，一端固定在一块与水平面夹角为30°的粗糙长木板上，另一端连接一个质量为m 的滑块A ，滑块与木板的最大静摩擦力为F f .设滑块与木板的最大静摩擦力与其滑动摩擦力大小相等，且F f <12mg .(1)如果保持滑块在木板上静止不动，弹簧的最小形变量为多大？(2)若在滑块A 上再固定一个同样的滑块B ，两滑块构成的整体沿木板向下运动，当弹簧的形变量仍为(1)中所求的最小值时，其加速度为多大？《牛顿运动定律》典型题练习参考答案一、选择题1．答案： A2．解析：速度改变则运动状态改变，物体有加速度时，速度改变，运动状态一定改变，A不正确；物体做匀速直线运动时，速度不变，运动状态不改变，位置发生改变，B不正确，C正确；做曲线运动的物体，其速度方向不断变化，运动状态一定改变，D不正确．答案： C3．解析：力是改变物体运动状态的原因，也是产生加速度的原因．速度的改变包括大小与方向．加速度、速度变化与力同向．曲线运动，是变速运动，存在合外力与加速度，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，A错．物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，也改变速度大小，合力不指向圆心，B错．运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，D错．合力(加速度)与速度共线，物体做直线运动，不共线则做曲线运动．答案： C4．解析：若磁悬浮列车减速，磁悬浮列车运动的速度变小了，而小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向前滚．反之，当磁悬浮列车加速时，磁悬浮列车运动的速度变大了，而小球因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向后滚．由以上分析可知，选项B正确．答案： B5．解析：要理解质量是惯性大小的唯一决定因素．惯性是物体的固有属性，其大小由物体的质量确定，质量越大惯性越大，所以A错B正确．滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是相同的，根据v2－v20＝2ax，所以车速越大，其滑行位移越大，而与其惯性大小无关，所以C、D均错．答案： B6.解析：以箱子和里面所有苹果作为整体来研究，受力分析得，Mg sin θ＝Ma，则a＝g sin θ，方向沿斜面向下；再以苹果为研究对象，受力分析得，合外力F＝ma＝mg sin θ，与苹果重力沿斜面的分力相同．由此可知，其他苹果给它的力应与重力垂直于斜面的分力相等，即mg cos θ，故C正确．答案： C7.解析：当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合外力为μmg由牛顿第二定律知a A＝μmgm＝μg对于A、B整体，加速度a＝a A＝μg由牛顿第二定律得F＝3ma＝3μmg.答案为C.答案： C8.解析：当传送带加速时，F f－mg sin θ＝ma，即F f＝mg sin θ＋ma.故皮带加速运动的加速度越大F f越大，与速度无关，A、B均错．当皮带匀速运动时，a＝0，因此F f＝mg sin θ，故m越大F f越大，C对．当皮带向上减速时mg sin θ＋F f＝ma，当a增大到a>g sin θ时，F f方向沿斜面向下，故D错．答案： C9．解析： 小车匀加速向右运动时重球将飞离木板后与小车一起加速，二者保持相对静止，此时弹簧拉力大于重球重力，其读数变大．小车匀加速向左运动时重球受到木板向左的支持力，竖直方向上弹簧拉力仍与重力保持平衡，其读数不变．取整个系统分析由平衡条件可知小车对地面的压力保持不变，始终等于系统重力，综上可知B 项正确．答案： B10.解析： 分别对A 、B 两球作受力分析知，均为三力平衡，容易解得绳上张力大小等于2mg ，A 的质量为2m ，选项B 正确；剪断细绳的瞬间，A 受到轨道的弹力将发生突变，A 将沿环下滑，加速度方向沿圆环的切向，a ＝2mg cos 60°2m＝g 2，故选项C 、D 错误．答案： B11．解析： 本题考查运动和力的关系，意在考查考生理解和分析运动和力的关系的各种情况的能力．物体的速率不变，不一定是速度不变，如匀速圆周运动，合外力总是指向圆心，而速率不变，所以选项A 错误；匀加速直线运动的加速度是恒定的，加速度均匀增加就是变加速运动，故B 也不对；物体所受合外力的方向与速度方向相反，物体将做减速运动，但如果合外力大小是变化的，则做的就是变减速运动，故选项C 不对；在任意相等的时间间隔内物体的位移相等，因为位移是矢量，包含了方向，故是匀速直线运动，所以选项D 正确．答案： D二、非选择题12．解析： (1)由于12mg >F f ，因此滑块静止时弹簧一定处于伸长状态，设弹簧最小形变量为x 1，根据共点力平衡条件，kx 1＋F f ＝mg sin 30°解得x1＝mg－2F f2k.(2)将滑块B固定到A上后，设弹簧伸长量仍为x1时两滑块的加速度为a，根据牛顿第二定律2mg sin 30°－kx1－2F f＝2ma解得a＝14g－F f2m.答案：(1)mg－2F f2k(2)14g－F f2m。

物理牛顿运动定律专题练习(及答案)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．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．3．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°4．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 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·M g 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22221==1x h OP x h OQ ++甲乙5．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。

牛顿运动定律练习题1、质量m1=2.8 kg的物体A放在水平地面上，与地面的滑动摩擦系数µ1=0.2。

质量m2=2 kg的物体B，B放在A的竖直前表面上，A、B间滑动摩擦系数µ2=0.5。

今以F=45.6 N的水平推力推A的后表面时，求A对地面的压力。

（g=10m/s2）2、质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为µ，如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动（如图），求F的大小。

3、如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为ɑ和β；a，b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。

已知所有接触面都是光滑的。

现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于( )A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg(sinα+sinβ)D．Mg+mg(cosα+cosβ)4、如图质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。

当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（）A．0B．大小为233g，方向竖直向下C．大小为233g，方向垂直于木板向下D．大小为33g，方向水平向右5、如图所示，小车从足够长的光滑斜面自由下滑，斜面倾角为α，小车上吊着小球m，试证明：当小球与小车相对静止后，悬线与天花板垂直。

6、如图所示，质量为m=30kg的人站在质量为M=120kg的木板上，通过定滑轮拉动木板，二者一起以a=2m/s2向右做做匀加速运动，已知木板与地面之间μ=0.4,求拉力大小及板与人之间的摩擦力。

7、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。

桌布的一边与桌的AB边重合，如图。

已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1。

盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。

现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。

若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）图7牛顿运动定律练习题参考答案1、A 对地面的压力，取决于A 、B 的运动状态。