D_江苏省启东市高考物理总复习：牛顿运动定律的应用练习(3)

高考物理高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块a相连，如图所示．质量为35m 的小物块b 紧靠a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x 0，从t=0时开始，对b 施加沿斜面向上的外力，使b 始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a 、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好也为x 0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g ．求：(1)弹簧的劲度系数； (2)物块b 加速度的大小；(3)在物块a 、b 分离前，外力大小随时间变化的关系式．【答案】（1）08sin 5mg x θ （2）sin 5g θ（3）22084sin sin 2525mg F mg x θθ=+【解析】 【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：kx 0=（m+35m ）gsinθ 解得：k=8 5mgsin x θ（2）由题意可知，b 经两段相等的时间位移为x 0；由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：1014x x = 说明当形变量为0010344x x x x =-=时二者分离； 对m 分析，因分离时ab 间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx 1-mgsinθ=ma 联立解得：a=15gsin θ（3）设时间为t ，则经时间t 时，ab 前进的位移x=12at 2=210gsin t θ则形变量变为：△x=x 0-x对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k △x-（m+35m ）gsinθ=（m+35m ）a解得：F=825mgsinθ+22425mg sinxθt2因分离时位移x=04x由x=04x=12at2解得：052xtgsinθ=故应保证0≤t＜052xgsinθ，F表达式才能成立．点睛：本题考查牛顿第二定律的基本应用，解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．如图，光滑水平面上静置一长木板A，质量M=4kg，A的最前端放一小物块B（可视为质点），质量m=1kg，A与B间动摩擦因数μ=0.2．现对木板A施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2．则：（1）若拉力F1=5N，A、B一起加速运动，求A对B的静摩擦力f的大小和方向；（2）为保证A、B一起加速运动而不发生相对滑动，求拉力的最大值F m（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）；（3）若拉力F2=14N，在力F2作用t=ls后撤去，要使物块不从木板上滑下，求木板的最小长度L【答案】（1）f= 1N，方向水平向右；（2）F m= 10N。

牛顿第一定律课后练习（2)1． 2009世界女子冰壶锦标赛决赛中，中国女队以8比6战胜瑞典队,夺得冠军．某同学研究中国女队最后一次投出冰壶的运动，其受力与运动状态之间关系的说法中正确的是( ）A．只要冰壶的运动状态发生变化,必然受到外力的作用B．冰壶之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态C．冰壶惯性的大小与其运动速度大小有关D．冰壶不受外力作用时,其运动速度不断减小2．伽利略在研究力与运动的关系时成功地设计了理想斜面实验，下面关于理想实验的说法中正确的是( ）A 理想实验是建筑在经验事实基础上的合乎逻辑的科学推理B 理想实验完全是逻辑思维的结果，不需要经过客观事实的检验C 理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而更加深刻地揭示了自然规律D 理想实验所提出的设想在现实生活中是不可能出现的，因此得出的结论是没有价值的3．物体“运动状态”发生了改变，是指（）A．物体的位置发生了改变B．物体速度大小或速度方向发生了变化C．物体加速度大小或加速度方向发生了变化D．物体位移大小或位移方向发生了变化4．关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( ）A．力是维持物体运动的原因,同一物体所受到的力越大,它的速度越大B．作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加C．放在水平桌面上的物体保持静止，是由于物体所受作用力和反作用力相等D．物体运动状态发生变化，是与作用在物体上的合外力分不开的5．关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ）A．物体受到力的作用才会运动B．力使物体的运动状态发生改变C．只要有力作用在物体上，物体的运动状态就一定改变D．力是使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因6．牛顿第一定律是运用下列哪一种方法总结出来的（）A．实验直接证明的B．从理论上推导出来的C．凭空想像出来的D．在实验基础上假想推理发现的7．小军和小伟做了如下实验：他们分别把有等体积的木块和铁块浸没在水中，松手后发现木块上浮，铁块下沉．对上述现象他两展开讨论，你认为他们的说法中正确的是( ) A．木块受到的浮力比铁块受到的浮力大B．铁块受到的浮力比木块受到的浮力大C．木块受到的浮力大于木块受到的重力，铁块受到的浮力小于铁块受到的重力D．木块受到的浮力大于铁块受到的重力,铁块受到的浮力小于木块受到的重力8．下列事例中，属于避免惯性带来危害的是（）A．拍打刚晒过的被子，灰尘脱落B．汽车在行驶时要保持一定的车距C．跳远时，助跑能使运动员跳得更远D．锤头松了，将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上9．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是( ）A．阿基米德B。

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，水平面与倾角θ＝37°的斜面在B 处平滑相连，水平面上A 、B 两点间距离s 0＝8 m ．质量m ＝1 kg 的物体（可视为质点）在F ＝6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动，到达B 点时立即撤去F ，物体将沿粗糙斜面继续上滑（物体经过B 处时速率保持不变）．已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25．（g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）求：(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1；(2)物体运动到B 处的速度大小v B ；(3)物体在斜面上运动的时间t ．【答案】（1）4m/s 2 （2）8m/s （3）2.4s【解析】【分析】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律求出加速度；（2）根据速度位移公式求出B 点的速度；（3）物体在斜面上先向上减速，再反向加速度，求出这两段的时间，即为物体在斜面上的总时间．【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律得：1F mg ma μ-=代及数据解得：214/a m s =（2）根据运动学公式：2102B v a s =代入数据解得：8/B v m s =（3）物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中，根据牛顿第二定律得：23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=① 物体沿斜面向上运动的时间：22B v t a = ② 物体沿斜面向上运动的最大位移为：222212s a t = ③ 因3737mgsin mgcos μ︒>︒，物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得：33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为：223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间：23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得：(2312 2.4t t t s s =+=+≈【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，注意第二问求的是在斜面上的总时间，不是上滑时间．2．如图所示，长木板B 质量为m 2＝1．0 kg ，静止在粗糙的水平地面上，长木板左侧区域光滑．质量为m 3＝1．0 kg 、可视为质点的物块C 放在长木板的最右端．质量m 1＝0．5 kg 的物块A ，以速度v 0＝9 m ／s 与长木板发生正碰（时间极短），之后B 、C 发生相对运动．已知物块C 与长木板间的动摩擦因数μ1＝0．1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2＝0．2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程物块C 始终在长木板上，g 取10 m ／s 2．（1）若A 、B 相撞后粘在一起，求碰撞过程损失的机械能．（2）若A 、B 发生弹性碰撞，求整个过程物块C 相对长木板的位移．【答案】（1）13.5J （2）2.67m【解析】（1）若A 、B 相撞后粘在一起，由动量守恒定律得1012()m v m m v =+由能量守恒定律得 22101211()22E m v m m v ∆=-+ 解得损失的机械能 21201213.52()m m v E J m m ∆==+ （2）A 、B 发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律得101122m v m v m v =+ 由机械能守恒定律得222101122111222m v m v m v =+ 联立解得 1210123/m m v v m s m m -==-+， 1201226/m v v m s m m ==+ 之后B 减速运动，C 加速运动，B 、C 达到共同速度之前，由牛顿运动定律，对长木板： 2231321-()m m g m g m a μμ+-=对物块C ： 1332m g m a μ=设达到共同速度过程经历的时间为t ，212v a t a t += 这一过程的相对位移为22121211322x v t a t a t m ∆=+-= B 、C 达到共同速度之后，因12μμ<，二者各自减速至停下，由牛顿运动定律， 对长木板： 2231323-()m m g m g m a μμ++=对物块C ：1334-m g m a μ=这一过程的相对位移为2222243()()1223a t a tx ma a∆=-=--整个过程物块与木板的相对位移为1282.673x x x m m∆=∆-∆==点睛：此题是多研究对象、多过程问题，过程复杂，分析清楚物体的运动过程，应用牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题．3．如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0．1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0．5，g取l0m/s2．（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止．（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值．【答案】（1）20 3.6m2vxa==（2）t=1s（3）121x x m+=【解析】【分析】【详解】试题分析：（1）225m/sa gμ==20 3.6m2vxa==（2）对m：2125/a g m sμ==，对M：221()Ma mg m M gμμ=-+，221m/sa=012v a t a t-=t=1s（3）木板共速前先做匀加速运动2110.52x at m==速度121m/sv a t==以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动231/a g m sμ==，22310.52x vt a t m=+=X=121x x m+=考点：牛顿定律的综合应用4．传送带以恒定速率v＝4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°.现将质量m＝1 kg的小物块轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝10 N拉小物块，经过一段时间物块被拉到离地高为H＝1.8m的平台上，如图所示．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)物块在传送带上运动的时间；(2)若在物块与传送带速度相等的瞬间撤去恒力F，则物块还需多少时间才能脱离传送带？【答案】（1）1s（2）【解析】【详解】（1）物体在达到与传送带速度v＝4 m/s相等前，做匀加速直线运动，有：F＋μmgcos37°－mgsin37°＝ma1解得a1＝8 m/s2由v＝a1t1得t1＝0.5s位移x1＝a1t12＝1m物体与传送带达到共同速度后，因F－mgsinθ＝4 N＝μmgcos37°故物体在静摩擦力作用下随传送带一起匀速上升．位移x2＝－x1＝2mt2＝＝0.5s总时间为t＝t1＋t2＝1s（2）在物体与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，因为μ＜tan37°，故有：mgsin37°－μmgcos37°＝ma2解得：a2＝2m/s2假设物体能向上匀减速运动到速度为零，则通过的位移为x＝＝4 m＞x2故物体向上匀减速运动达到速度为零前已经滑上平台．故x 2＝vt 3-a 2t 32解得t 3＝（2-）s 或t 3＝（2+）s （舍去）【点睛】本题关键是受力分析后判断物体的运动状态，再根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据运动学公式列式求解时间．5．如图所示，光滑水平面上放有光滑直角斜面体，倾角θ=30°，质量M =2.5kg ．平行于斜面的轻质弹簧上端固定，下端与质量m =1.5kg 的铁球相连，静止时弹簧的伸长量Δl 0=2cm.重力加速度g 取10m/s 2．现用向左的水平力F 拉着斜面体向左运动，铁球与斜面体保持相对静止，当铁球对斜面体的压力为0时，求：(1)水平力F 的大小；(2)弹簧的伸长量Δl .【答案】（1）403N （2）8cm【解析】【分析】斜面M 、物体m 在水平推力作用下一起加速，由牛顿第二定律可求出它们的加速度，然后结合质量可算出物体m 的合力，最后利用物体的重力与合力可求出F 和弹簧的弹力．【详解】(1)当铁球与斜面体一起向左加速运动，对斜面体压力为0时，弹簧拉力为T ，铁球受力如图:由平衡条件、牛顿第二定律得：sin T mg θ=cos T ma θ=对铁球与斜面体整体，由牛顿第二定律得：F M m a =+()联立以上两式并代入数据得：403F N =(2)铁球静止时，弹簧拉力为T 0，铁球受力如图:由平衡条件得： 0sin T mg θ=由胡克定律得：00T k l =∆T k l =∆联立以上两式并代入数据得：8?cm l ∆=【点睛】从整体与隔离两角度对研究对象进行受力分析，同时掌握运用牛顿第二定律解题方法．6．风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有球的细直杆放入风洞实验室．小球孔径略大于细杆直径．如图所示．（1）当杆水平固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m 所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】（1）0.5（2）1s【解析】【分析】【详解】（1）小球做匀速直线运动，由平衡条件得：0.5mg=μmg ，则动摩擦因数μ=0.5； （2）以小球为研究对象，在垂直于杆方向上，由平衡条件得：000.5sin 37cos37N F mg mg +=在平行于杆方向上，由牛顿第二定律得：000.5cos37sin 37N mg mg F ma μ+-=代入数据解得：a=7.5m/s 2小球做初速度为零的匀加速直线运动，由位于公式得：s=12at 2 运动时间为22 3.7517.5s t s s a ⨯===； 【点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题，对小球进行受力分析是正确解题的前提与关键，应用平衡条件用正交分解法列出方程、结合运动学公式即可正确解题．7．高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。

3.3 牛顿运动定律的综合应用1．下列实例属于超重现象的是()．A．汽车驶过拱形桥顶端B．荡秋千的小孩通过最低点C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D．火箭点火后加速升空解析本题考查了超、失重现象的本质．物体运动时具有竖直向上的加速度，属于超重现象．A、C两个选项中的汽车和运动员都具有竖直向下的加速度，均不正确；B、D两个选项中的小孩和火箭都具有竖直向上的加速度，处于超重状态，均正确．答案BD2.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A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析惯性是保持物体运动状态的原因，选项A正确：在没有外力作用时，物体有保持静止，这种性质叫惯性，选项B错误：行星在圆周轨道上保持匀速率运动，运动方向发生变化，受到了外力作用，选项C错误：运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同意速度沿同一直线运动，选项D正确.答案 AD3.如图3-3-1所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳挂于O点，在电磁铁通电后，铁片被吸引上升的过程中，轻绳的拉力F的大小为()．图3-3-1A．F＝mgB．mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F>(M＋m)g解析由于铁片B从静止被吸引上升过程中，必然有竖直向上的加速度，系统A、B、C受到重力(M＋m)g和绳的拉力F的作用．铁片B被吸引上升过程中，系统中有竖直向上的加速度，处于超重状态，所以F>(M＋m)g.答案 D4. 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图3-3-2所示，电梯运行的v t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()．图3-3-2解析从图可以看出，t0～t1时间内，该人的视重小于其重力，t1～t2时间内，视重正好等于其重力，而在t2～t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0～t1时间内，该人具有向下的加速度，t1～t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2～t3时间内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图象为A、D.答案AD5. 如图3-3-3是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则()．图3-3-3A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B ．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C ．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D ．返回舱在喷气过程中处于失重状态解析 火箭开始喷气瞬间，返回舱受到向上的反作用力，所受合外力向上，故伞绳的拉力变小，所以选项A 正确；返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡，喷气后减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力，故选项B 错误；返回舱在喷气过程中做减速直线运动，故合外力一定做负功，选项C 错误；返回舱喷气过程中产生竖直向上的加速度，故应处于超重状态，选项D 错误．答案 A6. 如图3-3-4所示，在光滑水平地面上，水平外力F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量为M ，木块质量为m ，加速度大小为a ，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是( )．图3-3-4A ．μmg B.mF M ＋mC ．μ(M ＋m )gD ．ma 解析 m 与M 无相对滑动，故a 相同．对m 、M 整体F ＝(M ＋m )·a ，故a ＝F M ＋mm 与整体加速度相同也为a ，对m ：F f ＝ma ，即F f ＝mF M ＋m，又由牛顿第二定律隔离m ，F f ＝ma ，故B 、D 正确．答案 BD7. 如图3-3-5所示，小车质量为M ，小球P 的质量为m ，绳质量不计．水平地面光滑，要使小球P 随车一起匀加速运动(相对位置如图3-3-18所示)，则施于小车的水平作用力F 是(θ已知)( )．图3-3-5A ．mg tan θB ．(M ＋m )g tan θC ．(M ＋m )g cot θD ．(M ＋m )g sin θ 解析 小球与小车共同沿水平方向做匀加速运动，对小球受力分析如图．由牛顿第二定律得mg tanθ＝ma，故a＝g tan θ.对球和车整体，由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a，即F＝(M＋m)g tan θ.答案 B8．如图3-3-6所示，一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M 穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上．现使小车向右运动，全过程中M始终未相对杆bc移动，M、m与小车保持相对静止，已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，M受到的摩擦力大小依次为Ff1、Ff2、Ff3、Ff4，则以下结论正确的是()．图3-3-6A．Ff1∶Ff2＝1∶2 B．Ff2∶Ff3＝1∶2C．Ff3∶Ff4＝1∶2 D．tan α＝2tan θ解析已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，在题干第(1)图和第(2)图中摩擦力F f＝Ma，则Ff1∶Ff2＝1∶2.在第(3)、第(4)图中摩擦力Ff3＝(M＋m)a3，Ff4＝(M＋m)a4，Ff3∶Ff4＝1∶2.第(3)、(4)图中，a3＝g tan θ，a4＝g tan α.则tan α＝2tan θ.答案ACD9. 如图3-3-7所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()．图3-3-7解析小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动，所受摩擦力沿斜面向下，加速度为a1.当小木块的速度与传送带速度相同后，小木块开始以a2的加速度做匀加速直线运动，此时小木块所受摩擦力沿斜面向上，所以a1>a2，在v t图象中，图线的斜率表示加速度，故选项D对．(传送带模型)答案 D10．如图3-3-8甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v t图象(以地面为参考系)如图3-3-21乙所示．已知v2>v1，则()．图3-3-8A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析相对地面而言，小物块在0～t1时间内，向左做匀减速运动，t1～t2时间内，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时(即t2时刻)，小物块向右做匀速运动．故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误．相对传送带而言，在0～t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t2～t3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B正确，C、D均错误．(传送带模型)答案 B11. 两个叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图3-3-9所示，滑块A、B 质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，求滑块B受到的摩擦力．图3-3-9解析把A、B两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度大小为a，由牛顿第二定律有(M＋m)g sinθ－μ1(M＋m)g·cos θ＝(M＋m)a得a＝g(sin θ－μ1cos θ)．由于a <g sin θ，可见B 随A 一起下滑过程中，必须受到A 对它沿斜面向上的摩擦力，设摩擦力为FB (如图所示)．由牛顿第二定律有mg sin θ－F B ＝ma得F B ＝mg sin θ－ma ＝mg sin θ－mg (sin θ－μ1cos θ)＝μ1mg cos θ.(程序思维法)答案 μ1mg cos θ，方向沿斜面向上12．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图3-3-10所示为一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB 始终保持恒定的速率v ＝1 m/s 运行，一质量为m ＝4 kg 的行李无初速度地放在A 处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A 、B 间的距离L ＝2 m ，g 取10 m/s 2.图3-3-10(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B 处，求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．解析 (1)滑动摩擦力F f ＝μmg ＝0.1×4×10 N ＝4 N ，加速度a ＝μg ＝0.1×10 m/s 2＝1 m/s 2.(2)行李达到与传送带相同速率后不再加速，则v ＝at 1，t 1＝v a ＝11s ＝1 s. (3)行李始终匀加速运行时间最短，加速度仍为a ＝1 m/s 2，当行李到达右端时，有v 2min ＝2aL ，v min ＝2aL ＝2×1×2 m/s ＝2 m/s ，所以传送带对应的最小运行速率为2 m/s.行李最短运行时间由v min ＝a ×t min 得t min ＝v min a ＝21s ＝2 s. (传送带模型)答案 (1)4 N 1 m/s 2 (2)1 s (3)2 s 2 m/s。

超重和失重 (10)1．物体放在地面上，人用力将它竖直向上提起离开地面的瞬间（）A．人对物体的力大于物体对人的力 B.人对物体的力等于物体对人的力C．人对物体的力大于物体所受的重力 D.人对物体的力等于物体所受的重力2．站在升降机里的人，在下列那一种情况下，会出现失重现象？（）A．升降机匀速上升 B．升降机匀速下降C．升降机加速上升 D．升降机加速下降3．下列关于超重和失重的说法正确的是（）A．物体处于失重时所受重力减小，处于超重时所受重力增大B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程C．电梯出现超重现象时，电梯必定处于上升过程D．无论超重、失重，物体质量不变，物体所受重力不变4．当电梯向上做加速运动时，下列说法正确的是（）A．人所受的重力将变大 B．人所受的重力将变小C．人对地板的压力将变大 D．人对地板的压力将变小5．下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（）A．用天平测量物体的质量B．用弹簧秤测物体的重力C．用温度计测舱内的温度D．用水银气压计测舱内气体的压强6．在火箭竖直向上加速运动的过程中，座椅对宇航员的支持力_________（选填“大于”或“小于”）宇航员的重力，宇航员处于_________（选填“超重”或“失重”）状态。

7．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”．在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响．空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰．下列说法错误的是（）A．场是物质存在的形式B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为08．如图，两个带异种电荷的绝缘物体A、B放在竖直放置的箱子内，箱子静止时A、B也处于静止状态，下列做法可能使A、B发生相对运动的有（）A．箱子竖直向上加速运动B．箱子做自由落体运动C．箱子匀速上升D．箱子减速下降9．人从下蹲状态站起来，关于超重和失重说法正确的是（）A．整个过程一直超重B．整个过程一直失重C．先超重后失重D．先失重后超重10．站在升降机中的人出现超重现象，则升降机可能（）A．作加速上升 B.作减速下降 C.作加速下降 D.作减速上升参考答案：1．答案： BC解析：2．答案： D解析：3．答案： D解析：4．答案： C解析：加速度向上，重力不变，支持力大于重力，人对地板的压力大于重力。

牛顿第二定律课后练习(6）1．对于牛顿第二定律的叙述正确的是（）A．物体的加速度与其所受合外力成正比B．物体的加速度与其质量成反比C．物体的加速度与其所受合外力成正比与其质量成反比D．以上说法均正确2．一轻质弹簧下端挂一重物，手持弹簧上端使物体向上做匀加速运动，当手突然停止运动的瞬间重物将A．立即停止运动 B．开始向上减速运动C．开始向上加速运动 D．继续向上加速运动3．一物体放在光滑水平面上，当加一水平力F1=10 N时，产生5 m/s2的加速度，当再加另一个水平力F2= 4 N时，其加速度大小可能是A． 7 m/s2 B、2。

5 m/s2 C、 5 m/s2 D、 2 m/s24．“1 N”与下列哪个量相当( )A．1 m/s2B．1 kg C．1 kg·m/s2 D．质量为1 kg的物体所受的重力5．力F1单独作用在物体A上时产生的加速度为a1=5m／s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度为a2=-1m／s2.那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是（)A．0≤a≤6m／s2 B.4m／s2≤a≤5m／s2C．4m／s2≤a≤6m／s2 D.0≤a≤4m／s26．牛顿第二定律只适用于物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速)的情况．7． A、B两物体的质量之比m A∶m B＝2∶1，当两个物体自由下落时，它们的加速度之比为a A∶a B＝______；如果将它们都放在光滑的水平面上，并分别受到大小相等的水平恒力作用，则它们的加速度之比a A∶a B＝______．8．带斜面的小车表面光滑，车上有一均匀球,当小车向右做匀速直线运动时，斜面对球的支持力为N1，平板对球的支持力为N2,当小车以加速度a向右做匀加速直线运动时，球的位置不变．下列说法中正确的是（）A．N1由无到有，N2变大B．N1由无到有，N2变小C． N1由小到大，N2不变D． N1由大到小,N2变大9．下列几种情况中，升降机绳索拉力最大的是（）A．以很大速度匀速上升B．以很小速度匀速下降C．上升时以很大的加速度减速D．下降时以很大的加速度减速10．下列说法正确的是（）参考答案：1．答案： C解析：2．答案： D解析:3．答案： AC解析：4．答案： C解析：由F＝ma知,1 N＝1 kg·m/s2，C正确，A、B错误，质量1 kg的物体所受重力G＝mg ＝9。

牛顿运动定律的应用 (13)1．在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者系一根长L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5 L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是( )A.速度先增大后减小B.加速度先增大后减小C.动能增加了mgLD.势能减少了mgL2．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是( )A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．上述说法都是错误的3．物体沿一直线运动，它在某段时间内中间位置处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2.则以下说法正确的是( )A．当物体做匀加速直线运动时，v1>v2B．当物体做匀减速直线运动时，v1>v2C．当物体做匀加速直线运动时，v1＜v2D．当物体做匀减速直线运动时，v1＜v24．下列说法正确的是A．牛顿发现了万有引力定律并最早测出了引力常量B．当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子C．感应电动势的大小取决于电路中磁通量变化的大小D．卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子构成5．质量为2kg的物体，静止放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当受到8N的水平拉力作用时，（1）物体运动的加速度为多少？（2）经5s物体运动了多远？5s末的速度是多大？（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是多大？（4）5s末撤去拉力，则再经10s的位移是多大？6．下列关于力的说法正确的是（）A．失重就是物体受的重力减小了B．在弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的长度成正比C．作用力和反作用力作用在不同的物体上D．物体做离心运动是因为受到离心力的作用7．下列说法正确的是 ( )A．人走路时，地对脚的力大于脚对地的力，所以人往前走B．运动的物体不可能受到静摩擦力作用C．静止放置在水平桌面上的钢笔对桌面的压力就是钢笔受到的重力D．球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体运动状态的原因8．一辆汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4m/s时，加速度为0.4m/s2。

高考物理牛顿运动定律的应用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图1所示， 质量为M 的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度v 0从左端冲上木板。

从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v -t 图象分别如图2中的折线acd 和bcd 所示，a 、b 、c 、d 的坐标为a （0，10）、b （0，0）、c （4，4）、d （12，0），根据v -t 图象，求： （1）物块相对长木板滑行的距离△s ； （2）物块质量m 与长木板质量M 之比。

【答案】（1）20m （2）3:2 【解析】 【详解】（1）由v-t 图象的物理意义可得，物块在木板上滑行的距离10444m 4m 20m 22s +⨯-⨯=V ＝（2）设物块与木板之间的动摩擦因数μ1，木板和地面之间的动摩擦因数为μ2；物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a 1，木板做匀加速直线运动的加速度大小为a 2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律 对物块：μ1mg =ma 1①对木板：μ1mg -μ2（m +M ）g =Ma 2 ②对整体：μ2（m +M ）g =（M +m ）a ③由图象的斜率等于加速度可得，a 1＝1.5m/s 2，a 2＝1m/s 2，a =0.5m/s 2。

由以上各式解得32m M ＝2．如图所示，BC 为半径r 225=m 竖直放置的细圆管，O 为细圆管的圆心，在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m ＝0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出，恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管，小球过C 点时速度大小不变，小球冲出C点后经过98s 再次回到C 点。

（g ＝10m/s 2）求：（1）小球从O 点的正上方某处A 点水平抛出的初速度v 0为多大？ （2）小球第一次过C 点时轨道对小球的支持力大小为多少？（3）若将BC 段换成光滑细圆管，其他不变，仍将小球从A 点以v 0水平抛出，且从小球进入圆管开始对小球施加了一竖直向上大小为5N 的恒力，试判断小球在BC 段的运动是否为匀速圆周运动，若是匀速圆周运动，求出小球对细管作用力大小；若不是匀速圆周运动则说明理由。

高考物理基础知识综合复习：阶段检测卷(三) 牛顿运动定律综合应用(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列仪器中不能直接测量出国际单位制中对应的三个力学基本物理量的是()2.关于物理学史及单位制,下列表述正确的是()A.伽利略首先提出惯性概念,并提出了牛顿第一定律B.重力单位牛顿是国际制基本单位C.牛顿、千克、秒属于力学中的基本单位D.如果物理量均采用国际单位制单位,则牛顿第二定律可以写作F=ma3.在空气阻力不计的情况下,地球上有一物块以某一初速度在粗糙的水平桌面上向前滑行位移x1后静止;在月球上,相同的物块以相同的初速度在相同的水平桌面上向前滑行位移x2后静止,则()A.x1=x2B.x1>x2C.x1<x2D.无法比较x1和x2的大小4.如图所示,甲和乙进行拉小车比赛,比赛时小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲拉小车的力和乙拉小车的力一定是一对平衡力B.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力C.若小车加速向右运动,表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D.若小车加速向右运动,表明甲拉小车的力小于乙拉小车的力5.如图所示,在行驶过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害。

为了尽可能地减少碰撞引起的伤害,人们设计了安全带及安全气囊。

假定乘客质量为70 kg,汽车车速为108 km/h(即30 m/s),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为()A.300 NB.420 NC.600 ND.800 N6.如图所示为一架小型四旋翼无人机,它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。

无人机的质量m=2 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为F f=4 N。

第3讲牛顿运动定律的综合应用[A组基础题组]一、单项选择题1．质量为m＝60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示。

取g＝10 m/s2。

由图象可知( )A．t＝0.5 s时，他的加速度为3 m/s2B．t＝0.4 s时，他处于超重状态C．t＝1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 ND．t＝1.5 s时，他处于超重状态解析：根据速度图象的斜率表示加速度可知，t＝0.5 s时他的加速度为0.3 m/s2，选项A错误。

t＝0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，选项B正确。

t＝1.1 s 时他的加速度为0，他受到单杠的作用力的大小等于重力600 N，选项C错误。

t＝1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误。

答案：B2．(2020·高考江苏卷)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。

某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。

若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )A．F B.19F 20C.F19D.F20解析：设列车的加速度为a，每节车厢的质量为m，每节车厢受的阻力为f，对后38节车厢，由牛顿第二定律得F－38f＝38ma；设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，对后2节车厢，由牛顿第二定律得F1－2f＝2ma，联立解得F1＝F19，故C正确。

答案：C3．(2021·安徽皖江名校联盟高三联考)质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角。

槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态。

通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为( )A.233m B．2mC．(3－1)m D．(3＋1)m解析：小球恰好能滚出圆弧槽时，圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点，小球受到重力和A点的支持力，合力为mgtan 60°，对小球运用牛顿第二定律可得mgtan 60°＝ma，解得小球的加速度a＝gtan 60°，对整体分析可得m C g＝(m＋m＋m C)a，联立解得m C＝(3＋1)m，故D正确，A、B、C错误。