牛顿运动定律考试
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历年高考物理力学牛顿运动定律经典大题例题单选题1、如图所示,有A、B两物体,m A=2m B,用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们下滑的过程中()A.它们的加速度a=g sinθB.它们的加速度a<g sinθC.细绳的张力F T≠0m B gsinθD.细绳的张力F T=13答案:A解析:AB.A、B整体由牛顿第二定律可得(m A+m B)g sinθ=(m A+m B)a解得a=g sinθA正确,B错误;B.对B受力分析,由牛顿第二定律可得m B gsinθ+T=m B a解得T=0故细绳的张力为零,CD错误。
故选A。
2、如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。
开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()A.a A=a B=g B.a A=2g,a B=0C.a A=√3g,a B=0D.a A=2√3g,a B=0答案:D解析:水平细线被剪断前对A、B两小球进行受力分析,如图所示,静止时,由平衡条件得F T=Fsin60°Fcos60°=m A g+F1F1=m B g又m A=m B解得F T=2√3m A g水平细线被剪断瞬间,F T消失,弹力不能突变,A所受合力与F T等大反向,F1=m B g,所以可得a A=F Tm A=2√3g a B=0ABC错误,D正确。
故选D。
3、如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为μ,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是()A.物体通过O点时所受的合外力为零B.物体将做阻尼振动C.物体最终只能停止在O点D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg答案:B解析:A.物体通过O点时弹簧的弹力为零,但摩擦力不为零,A错误;B.物体振动时要克服摩擦力做功,机械能减少,振幅减小,做阻尼振动,B正确;CD.物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。
高中专题同步测试卷专题三牛顿运动定律一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡,如图,已知F2和F3垂直,三个力中若去掉F1可产生2.5 m/s2的加速度,若去掉F2可产生1.5 m/s2的加速度.若去掉F3,则物体的加速度为()A.1.5 m/s2B.2 m/s2C.2.5 m/s2D.4 m/s22.如图所示为一游乐场的娱乐项目的简化示意图.质量为m的参赛者要爬上一段带有弧形轨道的顶端,轨道始终静止在地面上.在参赛者缓慢向上爬的过程中()A.参赛者受到的摩擦力逐渐减小B.参赛者对轨道的压力逐渐减小C.参赛者对轨道的作用力逐渐增大D.地面对轨道的摩擦力方向向左3.如图甲所示,静止在光滑水平面上O点的物体,从t=0开始物体受到如图乙所示的水平力F的作用,设向右为F的正方向,则物体()A.一直向左运动B.一直向右运动C.一直匀加速运动D.在O点附近左右运动4.如图所示,不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑,当在绳的B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度为a1,当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1与a2的大小关系是()A.a1=a2B.a1>a2C.a1<a2D.无法确定5.如图所示,两根直木棍AB和CD(可视为相同的圆柱体)相互平行,固定在同一水平面上,一个圆柱形工件P架在两木棍之间.工件在水平向右的推力F的作用下,恰好能向右匀速运动.若保持两木棍在同一水平面内,但将它们间的距离稍微增大一些后固定.仍将圆柱形工件P架在两木棍之间,用同样的水平推力F向右推该工件,则下列说法中正确的是()A.工件一定静止不动B.工件一定向右匀速运动C.工件一定向右减速运动D.工件一定向右加速运动6.如图所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( ) A.L v +v 2μg B.L v C. 2L μg D.2L v7.如图所示,一轻弹簧两端分别连接物体a 、b .第一种情景:在水平力F 1的作用下a 、b 共同向右匀变速运动,此时弹簧的长度为l 1;第二种情景:在沿斜面向上的力F 2的作用下a 、b 共同向上匀变速运动,此时弹簧的长度为l 2.若物体a 、b 与接触面的动摩擦因数相同,则轻弹簧的原长为( )A.F 1l 1-F 2l 2F 1-F 2B.F 1l 2-F 2l 1F 2-F 1C.F 2l 1-F 1l 2F 2-F 1D.F 1l 1-F 2l 2F 2-F 1二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意)8.关于惯性在实际中的应用,下列说法中正确的是( )A .运动员在跳远时助跑,是为了增大起跳时的惯性B .运动员在掷标枪时助跑,是为了利用惯性C .手扶拖拉机的飞轮做得很重,是为了增大它转动的惯性D .战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性9.我国在西昌卫星发射中心用“长征二号F ”运载火箭,成功发射神州十号飞船.关于这次飞船与火箭上天的情形叙述正确的是( )A .火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的动力B .火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气反作用力使火箭获得飞行的动力C .火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D .飞船进入预定轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力10.下列叙述中正确的是( )A .在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位被选定为基本单位B .牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C .在厘米、克、秒单位制中,重力加速度g 的值等于98 cm/s 2D .在力学计算中,所有涉及的物理量的单位都应取国际单位11.如图所示,滑块A 在倾角为30°的斜面上,沿斜面下滑的加速度a 为2.0 m/s 2.若在A上放一重量为10 N的物体B,A、B一起以加速度a1沿斜面下滑;若在A上加竖直向下大小为10 N的恒力F,A沿斜面下滑的加速度为a2.则()A.a1>2 m/s2B.a1=2 m/s2C.a2=2 m/s2D.a2>2 m/s212.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s2,那么该消防队员()A.下滑过程中的最大速度为4 m/sB.加速与减速过程的时间之比为1∶2C.加速与减速过程中所受钢管弹力大小之比为1∶7D.加速与减速过程的位移之比为1∶4三、实验题(按题目要求解答)13.(8分)某同学设计了如下实验方案用来“验证牛顿运动定律”:(1)如图甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,把滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,直到向下轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动.(2)如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使滑块由静止开始加速运动.打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,打出的纸带如图丙所示,A、B、C、D、E是纸带上五个计数点.①图乙中滑块下滑的加速度为________.(结果保留两位有效数字)②若重锤质量为m,滑块质量为M,重力加速度为g,则滑块加速下滑时受到的合力为________.③某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力,由实验数据作出的a-F图象如图丁所示,则滑块的质量为________kg.(结果保留两位有效数字)四、计算题(本题共3小题,共34分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 14.(8分)据报导,埃及卢克索发生一起观光热气球爆炸坠落事故,造成几十人遇难.科研人员乘热气球进行科学考察.热气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900 kg,在空中停留一段时间后,科研人员发现热气球因漏气而下降,及时堵住.堵住时热气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g取10 m/s2,求至少抛掉多重的压舱物才能阻止热气球加速下降.15.(12分)如图所示,特战队员从悬停在空中离地235 m高的直升机上沿绳下滑进行降落训练.某特战队员和他携带的武器质量共为80 kg,设特战队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1 000 N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员必须握住绳子才能确保安全.g取10 m/s2.求:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?(2)如果要求特战队员着地时的速度不大于5 m/s,则特战队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少,最少时间为多少?16.(14分)如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机达到高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受.设乘客与船的总质量为100 kg,在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍,水槽的坡度为30°,若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18 m经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变,取g=10 m/s2).求:(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小;(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;(3)船进入水平水槽后15 s内滑行的距离.参考答案与解析1.[导学号27630162] 解析:选B.设物体的质量为m ,由平衡条件可知,任何一个力的大小都等于其他两个力的合力大小,则可知F 1=m ×2.5 m/s 2,F 2=m ×1.5 m/s 2,所以F 3=F 21-F 22=m ×2 m/s 2,因此去掉F 3时物体的加速度a =F 3m=2 m/s 2. 2.[导学号27630163] 解析:选B.分析参赛者的受力如图所示,F N =mg cos α,F f =mg sin α,向上爬的过程中,α变大,故F N 减小,F f 变大,选项A 错误、B 正确;轨道对参赛者的作用力等于其受到的摩擦力与支持力的合力,大小等于其重力,方向向上,保持恒定,根据牛顿第三定律,参赛者对轨道的作用力不变,选项C 错误;分析参赛者与轨道组成的整体,根据平衡条件,受到重力和地面的支持力的作用,不受地面的摩擦力作用,选项D 错误.3.[导学号27630164] 解析:选B.物体第1 s 内向右做初速度为零的匀加速直线运动,第2 s 内向右做匀减速直线运动到静止,第3 s 内向右做初速度为零的匀加速直线运动,第4 s 内向右做匀减速直线运动……选项ACD 错误,选项B 正确.4.[导学号27630165] 解析:选C.当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时,将它们看成系统,由牛顿第二定律:mg =(m +M )a 1,故a 1=mg (m +M ).而当在绳B 端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时mg =Ma 2,a 2=mg M,a 1<a 2,选项C 正确. 5.[导学号27630166] 解析:选A.工件在水平向右的推力F 的作用下,恰好能向右匀速运动,这样工件受到的滑动摩擦力水平向左与F 大小相等,当将它们间的距离稍微增大一些后固定,两木棍AB 和CD 对圆柱形工件弹力的夹角增大,重力不变,弹力增大,由F f =μF N 知,圆柱形工件受到的滑动摩擦力增大,工件一定静止不动,故选项A 正确.6.[导学号27630167] 解析:选B.因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则L =12μgt 2,可得t = 2L μg,C 可能;若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v 相等,则L =0+v 2t ,可得t =2L v ,D 可能;若先匀加速到传送带速度v ,再匀速到右端,则v 22μg +v ⎝⎛⎭⎫t -v μg =L ,可得t =L v +v 2μg ,A 可能;木块不可能一直匀速至右端,B 不可能.7.[导学号27630168] 解析:选C.设物体a 、b 的质量分别为m 1、m 2,与接触面的动摩擦因数为μ,轻弹簧的原长为l 0.以整体为研究对象有F 1-μ(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 1,以物体a 为研究对象有k (l 1-l 0)-μm 1g =m 1a 1,联立解得k (l 1-l 0)=m 1m 1+m 2F 1.同理可得k (l 2-l 0)=m 1m 1+m 2F 2.因而可得l 0=F 2l 1-F 1l 2F 2-F 1, 故选项C 正确.8.[导学号27630169] 解析:选BCD.惯性只与质量有关,只有改变了质量才能改变惯性,助跑是利用惯性,并不能改变惯性,所以选项A 错误,选项B 正确.惯性的大小由质量量度,质量越小,惯性越小,运动状态就越容易改变,越灵活,选项C 、D 正确.故选BCD.9.[导学号27630170] 解析:选AD.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B 、C 错误,选项A 正确;飞船进入轨道之后,飞船与地球之间依然相互吸引,即飞船吸引地球,地球吸引飞船,这是一对作用力与反作用力,故选项D 正确.10.[导学号27630171] 解析:选BD.力学单位制中,质量、位移、时间的单位被选为基本单位,而不是力的单位,故A 错误;根据F =ma ,1 N =1 kg·m/s 2,故B 正确;在厘米、克、秒单位制中,g =9.8 m/s 2=980 cm/s 2,故C 错误;在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,故D 正确.故选BD.11.[导学号27630172] 解析:选BD.依题意有m A g sin θ-μm A g cos θ=m A a ,(m A +m B )g sin θ-μ(m A +m B )g cos θ=(m A +m B )a 1,(m A g +F )sin θ-μ(m A g +F )cos θ=m A a 2,从以上各式可解得:a 1=2 m/s 2,a 2>2 m/s 2,即B 、D 选项正确.12.[导学号27630173] 解析:选BC.画出其速度图象如图所示,由加速度关系v max t 0=2×v max 3 s -t 0得t 0=1 s ,速度图线与时间轴所围的面积表示位移:12 m =v max 2×3 s ,得v max =8 m/s ,可见加速与减速过程的时间之比为1∶2,加速与减速过程的位移之比为1∶2,由牛顿第二定律及加速度关系得:mg -μF N1m =8 m/s 1 s =8 m/s 2,μF N2-mg m =8 m/s 2 s=4 m/s 2,解得F N1∶F N2=1∶7,综上选BC. 13.[导学号27630174] 解析:(2)①由Δx =aT 2得a =3.9 m/s 2.②滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,滑块匀速下滑,说明滑块重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差等于重锤的重力,取下细绳和重锤,滑块加速下滑受到的合力为mg .③a -F 图象的斜率表示质量的倒数1m,可得到滑块的质量为2.0 kg. 答案:(2)①3.9 m/s 2 ②mg ③2.014.[导学号27630175] 解析:设漏气后热气球所受浮力为F ,热气球加速下降时的加速度大小为a .由s =v 0t +12at 2 (2分)得:a =2(s -v 0t )t 2=2×(12-1×4)42m/s 2=1 m/s 2 (2分) 由牛顿第二定律得:mg -F =ma(2分) 至少需要抛掉的压舱物的重力为G =mg -F =ma =900×1 N =900 N .(2分) 答案:900 N15.[导学号27630176] 解析:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度为a 1=mg -f 1m =800-20080m/s 2=7.5 m/s 2. (4分)(2)特战队员按照先加速到一定速度后立即减速,到达地面时速度正好为5 m/s 的方式运动所需时间最少.特战队员紧握绳子降落时的加速度大小为a 2=f 2-mg m =1 000-80080 m/s 2=2.5 m/s 2 (2分) 设特战队员加速下滑的时间为t 1,加速后的最大速度为v m ,减速下滑的时间为t 2,着地时的速度v =5 m/s.特战队员加速过程和减速过程的位移之和等于235 m ,即v 2m 2a 1+v 2m -v 22a 2=235 m (2分)解得v m =30 m/s(2分) 特战队员在空中下滑过程中的最少时间为t 总=t 1+t 2=v m a 1+v m -v a 2=14 s . (2分) 答案:(1)7.5 m/s 2 (2)见解析16.[导学号27630177] 解析:(1)对船进行受力分析,根据牛顿第二定律有 mg sin 30°-F f =ma(1分) F f =0.1mg(1分) 得a =4 m/s 2.(2分) (2)由匀加速直线运动规律有v 2=2ax(2分) 代入数据得v =12 m/s.(2分) (3)船进入水平水槽后,根据牛顿第二定律有-F f =ma ′(1分) 故:a ′=-0.1g =-1 m/s 2(1分) 由于t 止=-v a ′=12 s<15 s (1分)即船进入水平水槽后12 s 末时速度为0 (1分) 船在15 s 内滑行的距离x =v +02t 止=12+02×12 m =72 m . (2分)答案:(1)4 m/s 2 (2)12 m/s (3)72 m。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++ 解得:F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W3.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m ,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ,已知运动阻力是车重的k 倍.求: (1)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;(2)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大? 【答案】(1)13m (v t +kg ) (2)1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,启动加速度为a =vt① 对整个列车,由牛顿第二定律得:F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ,对第六、七两节车厢进行受力分析,水平方向受力如图所示,由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma , ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反,即与列车运动相反. (2)列车匀速运动时,对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时,第五、六节车厢间的作用力为T 1,则有:26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时,仍保持列车匀速运动,则总牵引力不变,设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2, 则有:5F '+T 2-k ·2mg =0, ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5.在水平长直的轨道上,有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动.(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m ,v 0表示)(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m =1kg ,车长L =2m ,车速v 0=4m/s ,取g =10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应该满足什么条件? 【答案】(1)2012m v (2)6F N ≥【解析】解:根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间:0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =(与动摩擦因数μ无关的定值) (2)设恒力F 取最小值为1F ,滑块加速度为1a ,此时滑块恰好达到车的左端,则: 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有:010122v t Lv t -= 由牛顿定律有:11F mg ma μ+= 联立可以得到:10.5s t=,16F N =则恒力F 大小应该满足条件是:6F N ≥.6.某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s ,公交车的速度是15m/s ,他们距车站的距离为50m .假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车.刚好到车站停下,停车10s 后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s ,最大起跑加速度为2.5m/s 2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少. (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车. 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时:11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时:1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移:2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++,张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车. 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.7.2019年1月3日10时26分.中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
一、牛顿运动定律1 、一个置于水平地面上的物体受到的重力为 G,当用力 F 竖直向下压它时,它对地面的压力等于_______________2 、一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致,当合外力增大时,则物体运动的加速度将_________速度的将____________.3、下列物理量中属于标量的是 ______________.A.力B.功C.动量D.加速度E.温度F.热量4 、质量为 4 千克的物体静止在光滑的水平地面上,受到 10 牛的水平力作用 2 秒,则物体速度达到_____________m/s。
5 、一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了 4cm ,再将重物向下拉 1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间,重物的加速度是 ____________ 。
6 、质量为 2.0kg 的物体,从离地面 16m 高处,由静止开始加速下落,经 2s 落地,则物体下落的加速度的大小是 m/s2,下落过程中物体所受阻力的大小是 N。
(g取 10m/s2 )7、一个物体受到 4N 的力作用时,产生的加速度是 2m/s2. 要使它产生 3m/s2 的加速度,需要施加多大的力8 、一个铁块在 8N 的外力作用下,产生的加速度是 4m/s2. 它在 12N 的外力作用下,产生的加速度是多大?9、质量是 1.0kg 的物体受到互成120°角的两个力的作用,这两个力都是 10N,这个物体产生的加速度是多大?10、汽车满载时总质量是4.0×103kg,牵引力是4.8×103N 。
从静止开始运动,经过 10s 前进了 40m.求汽车受到的阻力。
11、一个质量为 2 千克的物体放在水平地面上,它与地面的滑动摩擦系数为 =0.2,物体受到大小为 5 牛的水平拉力作用,由静止开始运动。
(g 取 10m/s2 )问:(1) 物体受到的滑动摩擦力是多大?(2) 经过 4 秒钟,物体运动的位移是多少?12、一个原来静止在水平面上的物体,质量是 2.0kg,在水平方向受到 4.4 牛的拉力,物体跟平面的滑动摩擦力是 2.2N.求物体 4.0s 末的速度和 4.0s 内发生的位移。
高中物理必修1牛顿运动定律经典练习题 (含答案)1、牛顿第一定律是()A. 由科学家的经验得出的B. 通过物理实验直接得到的C. 斜面小车实验做成功后就能够得出的结论D. 在实验基础上经过分析、推理得出的结论2、根据牛顿第一定律可知()A. 物体若不受外力的作用,一定处于静止状态B. 物体的运动是依靠力来维持的C. 运动的物体若去掉外力作用,物体一定慢慢停下来D. 物体运动状态改变时,一定受到外力的作用3、关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是()A. 牛顿第一定律揭示了“物体的运动不需要力来维持”,所以又称为惯性定律B. 地球上没有不受力的物体,但受平衡力的物体合力为0,可以参照牛顿第一定律进行分析C. 牛顿第一定律是在实验中直接得出的结论D. 牛顿第一定律告诉我们:做匀速直线运动的物体一定不受力4、科学家建立牛顿第一定律的科学方法是()A. 经验总结B. 凭空猜想C. 观察和实验D. 在大量经验事实基础上的科学推理5、一个做匀加速直线运动的物体,在运动过程中,若所受的一切外力都突然消失,则由牛顿第一定律可知,该物体将()A. 立即静止B. 改做匀速直线运动C. 继续做匀加速直线运动D. 改做变加速直线运动6、下面惯性最大的是()A. 冲刺的运动员B. 静止在站台上的火车C. 飞奔的兔子D. 徐徐升空的氢气球7、物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,下列关于惯性的说法正确的是()A. 运动越快的物体,惯性越大B. 受合力越大的物体,惯性越大C. 质量越大的物体,惯性越大D. 静止的物体运动时惯性大8、关于惯性,下列说法正确的是()A. 物体在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B. 推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大C. 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D. 物体的惯性与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置无关9、关于惯性与牛顿第一定律定律,下列说法正确的是()A. 只有物体在匀速直线运动或静止时才表现出惯性的性质B. 惯性的大小由物体的质量决定,与受力及运动状态无关C. 牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因D. 牛顿第一定律就是惯性10、关于牛顿第三定律,下列说法正确的是()A. 作用力大时,反作用力小B. 作用力和反作用力的方向总是相反的C. 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D. 牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也适用11、用牛顿第三定律判断,下列说法正确的是()A. 人走路时,地对脚的力大于脚蹬地的力,所以人才能往前奏B. 不论站着不动,还是走动过程,人对地面的压力和地面对人的支持力,总是大小相等方向相反的C. 物体A静止在物体B上,A的质量是B质量的100倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力D. 以卵击石,石头没事而鸡蛋碎了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力12、跳高运动员在竖直向上跳起的瞬间,地面对他的弹力的大小为N,他对地面的压力的大小为N′,根据牛顿第三定律,比较N和N′的大小()A.N=N′B.N<N′C.N>N′D. 不能确定N、N′那个力较大13、甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口一拳致使乙手上,法院判决甲应支付乙的医药费。
(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<v2,如图所示。
如果用相同的水平力F同时作用在两个物体上,则使它们的速度相等的条件是图-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<m2 C .力F 与v1、v2反向,且m1>m2 D .力F 与v1、v2反向,且m1<m24.如图3-1所示,水平面上,质量为10kg 的物块A 拴在一个被水平位伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5N 时,物块处于静止状态,若小车以加速度a =1m/s 2沿水平地面向右加速运动时A .物块A 相对小车仍静止B .物块A 受到的摩擦力将减小C .物块A 受到的摩擦力将不变D .物块A 受到的弹力将增大5 、n 个共点力作用在一个质点上,使质点处于平衡状态。
当其中的F 1逐渐减小时,物体所受的合力 A .逐渐增大,与F 1同向 B .逐渐增大,与F 1反向 C .逐渐减小,与F 1同向 D .逐渐减小,与F 1反向6、质量不等的A 、B 两长方体迭放在光滑的水平面上。
高一物理牛顿运动定律复习试题 A 卷班级 学号 姓名1.下列说法正确的是( )A .运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B .小球在做自由落体运动时,由于处于完全失重状态,所以重力为零,惯性也就不存在了C .在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大D .在长直水平轨道上匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已2.伽利略的理想实验证明了( )A .要物体运动必须有力的作用,没有力的作用物体将要静止B .要物体静止必须有力的作用,没有力的作用物体就运动C .物体不受力作用时,一定处于静止状态D .物体不受力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态3.下列说法中正确的是( )A .牛顿第一定律是实验定律B .四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大C .理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学抽象的思维方法D .由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用4.下列说法正确的是( )A .在国际单位制中,基本力学物理量是:长度、力、时间、质量B .基本单位和导出单位一起组成了单位制;在国际单位制中,质量的单位可以是kg ,也可以是gC .声音在某种气体中的速度表达式,可以只用气体的压强p 、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k 表示,根据上述情况,声音在该气体中的速度表达式可能是v =k p ρD .只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F =ma5.有一恒力F 施于质量为m 1的物体上,产生的加速度为a 1、施于质量为m 2的物体上产生的加速度为a 2;若此恒力F 施于质量为(m 1+m 2)的物体上,产生的加速度应是( )A .a 1+a 2 B.a 1+a 22 C.a 1a 2 D.a 1a 2a 1+a 26.一个物体在几个力的作用下处于静止状态,若其中一个向西的力逐渐减小直到为零,则在此过程中的加速度( )A .方向一定向东,且逐渐增大B .方向一定向西,且逐渐增大C .方向一定向西,且逐渐减小D .方向一定向东,且逐渐减小7.一个质量为2 kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2 N 和6 N ,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 28.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M ,木块质量为m ,它们的共同加速度为a ,木块与小车间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中( )A .木块受到的摩擦力大小一定为μmgB .木块受到的合力大小为maC .小车受到的摩擦力大小为mF m +MD .小车受到的合力大小为(m +M )a 9. 图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C 点到达最低点D ,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变A .①③B .②③C .①④D .②④10. 一物体放在光滑水平面上,若物体仅受到沿水平方向的两个力F 1和F 2的作用.在两个力开始作用的第1 s 内物体保持静止状态,已知这两个力随时间的变化情况如图所示,则( )A .在第2 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大B .在第3 s 内,物体做加速运动,加速度增大,速度减小C .在第4 s 内,物体做加速运动,加速度减小,速度增大D .在第6 s 内,物体处于静止状态11.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s 2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g 取10 m/s 2)( )A .510 NB .490 NC .890 ND .910 N12.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F 沿图11所示方向分别作用在1和2上,用12F 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动.令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )A .a 1=a 2=a 3B .a 1=a 2,a 2>a 3C .a 1>a 3>a 2D .a 1>a 2>a 3二.实验题13.(1)在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时,按实验要求安装好器材后,应按一定的步骤进行实验,下列给出供选择的操作步骤:A .保持小盘和重物的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次B .保持小车质量不变,改变小盘中重物的质量,测出加速度,重复几次C .用天平测出小车和砂子的质量D .在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木,平衡摩擦力E .根据测出的数据,分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线F .用停表测出小车运动的时间G .将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上,接通电源,释放小车,在纸带上打出一系列的点以上步骤中,不必要的步骤是__________,正确步骤的合理顺序是________.(填写代表字母)(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是A .“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B .“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C .“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳对小车施加的拉力D .“平衡摩擦力”时应将小车在重物通过细绳和滑轮而拉动小车过程中进行调整E .“平衡摩擦力”是否成功,可由小车施动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定(3)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是( )A .为了减小实验误差,悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量m 1 α m 2 B .为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响,需把小车运动平面起始端略垫高C .实验结果采用描点法画图像,是为了减小误差D .实验结果采用a -1m坐标作图,是为了根据图像直观地作出判断 (4)利用如图甲所示的装置探究“质量一定,加速度与力的定量关系”实验时,甲同学根据实验数据画出的小车加速度a 和小车所受拉力F 的图像如图乙中的直线Ⅰ所示,乙同学画出的a -F 图像如图乙中的直线Ⅱ所示.直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大,明显超出了误差范围,下面关于形成这种状况原因的解释正确的是( )A .实验前甲同学没有平衡摩擦力B .甲同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了C .实验前乙同学没有平衡摩擦力D .乙同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了(5)某同学顺利地完成了实验.图是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,由图中的数据可算出小车的加速度a 为________m/s 2(保留两位有效数字)三、计算题14.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图甲、乙所示.重力加速度g 取10 m/s 2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数.15.如图,m 1=m 2=100g ,α=370,固定斜面与m 1之间的动摩擦因数为0.1,m 2离地面面0.5m 。
专题03牛顿运动定律2023年高考真题1(2023全国甲卷)一小车沿直线运动,从t =0开始由静止匀加速至t =t 1时刻,此后做匀减速运动,到t =t 2时刻速度降为零在下列小车位移x 与时间t 的关系曲线中,可能正确的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】x -t 图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0-t 1图像斜率变大,t 1-t 2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t 2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D 。
2(2023全国甲卷)用水平拉力使质量分别为m 甲、m 乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。
甲、乙两物体运动后,所受拉力F 与其加速度a 的关系图线如图所示。
由图可知()A.m 甲<m 乙B.m 甲>m 乙C.μ甲<μ乙D.μ甲>μ乙【答案】BC【解析】根据牛顿第二定律有F -μmg =ma 整理后有F =ma +μmg则可知F -a 图像的斜率为m ,纵截距为μmg ,则由题图可看出m 甲>m 乙,μ甲m 甲g =μ乙m 乙g 则μ甲<μ乙故选BC 。
3(2023山东卷)质量为M 的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F 和受到的阻力f 均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m 的物体由静止开始运动。
当小车拖动物体行驶的位移为S 1时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。
物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为S 2。
物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。
小车的额定功率P 0为()A.2F 2(F -f )S 2-S 1 S 1(M +m )S 2-MS 1 B.2F 2(F -f )S 2-S 1 S 1(M +m )S 2-mS 1C.2F 2(F -f )S 2-S 1 S 2(M +m )S 2-MS 1D.2F 2(F -f )S 2-S 1 S 2(M +m )S 2+mS 1【答案】A【解析】设物体与地面间的动摩擦因数为μ,当小车拖动物体行驶的位移为S 1的过程中有F -f -μmg =(m +M )a v 2=2aS 1P 0=Fv轻绳从物体上脱落后a 2=μgv 2=2a 2(S 2-S 1)联立有P 0=2F 2(F -f )S 2-S 1 S 1(M +m )S 2-MS 1故选A 。
牛顿运动定律测试卷总分150分一:选择题【在每小题给出的四个选项中.只有一个选项正确。
4分×15=60分】1.下列说法正确的是:(D)A.在17世纪之前,普遍认为力是维持物体运动所不可缺少的,第一个根据实验指出这种认识是错误的科学家是牛顿;B.惯性是物体保持原来运动状态的力;C.一个日本旅游者,想来中国,他设想将自己悬挂在空中的大气球上,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国;D.由于地球的自转是由西向东,如果让同一跳远运动员用同样的方式从西向东跳和从东向西跳,测出的成绩是一样的。
2. 如图所示,在平直的轨道上,匀速向右行驶的封闭的车厢AB中,悬挂着一个带有滴管的盛油容器,容器正下方地板上有一点O.当滴管按相等时间间隔依次滴下三滴油时(设这三滴油都能落在车厢地板上),下列说法中正确的是:( D )A.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O远;B.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O近;C. 这三滴油依次落在OA之间同一位置上;D. 这三滴油依次落在O点上。
3.物体的位移随时间变化的函数关系是s=4t+2t2(m),则它运动的加速度是(A.0m/s2 ,B. 2m/s2 ,C. 4m/s2 ,D. 8m/s2 .4.根据牛顿运动定律可知,以下说法正确的是( D )A.我们骑自行车带人时,如车速过快会导致惯性大,不易刹车B.沿滑梯下滑的幼儿,是因为受到了下滑力作用的缘故C.以卵击石是鸡蛋破碎,说明它们之间的相互作用力不等D.牛顿运动定律只能解决宏观物体的低速的问题5.我国自行研制的“神舟五号”载人飞船在太空遨游,宇航员杨利伟在绕地球做匀速圆周运动时的受力情况是( D )A.受到地区引力和重力的作用; B.受到地球引力和向心力的作用;C.物体不受任何力作用; D.只受到地球引力作用。
6.下列说法正确的是( D )A.某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车作匀速直线运动。
物理训练题 之 牛顿运动定律一、选择题1. 关于惯性,以下说法正确的是: ( )A 、在宇宙飞船内,由于物体失重,所以物体的惯性消失B 、在月球上物体的惯性只是它在地球上的1/6C 、质量相同的物体,速度较大的惯性一定大D 、质量是物体惯性的量度,惯性与速度及物体的受力情况无关2. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。
以下实验中属于理想实验的是: ( ) A 、验证平行四边形定则 B 、伽利略的斜面实验C 、用打点计时器测物体的加速度D 、利用自由落体运动测定反应时间3. 关于作用力和反作用力,以下说法正确的是: ( ) A 、作用力与它的反作用力总是一对平衡力 B 、地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大 C 、作用力与反作用力一定是性质相同的力D 、凡是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的,并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力4. 在光滑水平面上,一个质量为m 的物体,受到的水平拉力为F 。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,物体的位移为s ,速度为v ,则: ( ) A 、由公式α=可知,加速度a 由速度的变化量和时间决定B 、由公式a 由物体受到的合力和物体的质量决定C 、由公式αa 由物体的速度和位移s 决定D 、由公式αa 由物体的位移s 和时间决定5.力F 1a 1=3m/s 2,力F 2作用在该物体上产生的加速度a 2=4m/s 2,则F 1和F 2( ) A 、 7m/s 2B 、 5m/s 2C 、 1m/s 2D 、 8m/s26.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N ,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是: ( ) A 、电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s 2 7.下国际单位制中的单位,属于基本单位的是:( ) A 、力的单位:N B 、 质量的单位:kg C 、 长度的单位:m D 、时间的单位:s8. 关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是: ( ) A 、物体所受外力为零,物体一定处于静止状态 B 、只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化 aD、物体所受的合力不变且不为零,物体的运动状态一定变化9.以下说法中正确的是: ( )A、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B、静止的物体一定不受外力的作用C、在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是由于没有外力维持木块的运动D、物体运动状态发生变化时,物体必须受到外力作用10.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体的运动情况将是:A、悬浮在空中不动B、速度逐渐减小C、保持一定速度向下匀速直线运动D、无法判断11.人从行驶的汽车上跳下来容易: ( )A 、向汽车行驶的方向跌倒 B、向汽车行驶的反方向跌倒C、从向车右侧方向跌倒D、向车左侧方向跌倒12.下面说法中正确的是: ( )A、只有运动的物体才能表现出它的惯性;B、只有静止的物体才能表现出它的惯性C、物体的运动状态发生变化时,它不具有惯性D、不论物体处于什么状态,它都具有惯性13.下列事例中,利用了物体的惯性的是:( )A、跳远运动员在起跳前的助跑运动B、跳伞运动员在落地前打开降落伞C、自行车轮胎有凹凸不平的花纹D、铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转14.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为: ( )A、人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动;B、人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动;C、人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离很小,不明显而已;D、人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度。
牛顿运动定律考试————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:22017-2018学年度3E试题4-1分卷I一、单选题1.有关超重和失重,以下说法中正确的是()A.物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小B.若空气阻力忽略不计,竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程D.站在月球表面的人处于失重状态2.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是()A.质量为2m的木块受到四个力的作用B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为0.66T3.竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中.不计空气阻力,取向上为正方向,在下列图象中最能反映小铁球运动情况的是()A.B.C.D.4.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法中正确的是()A.人和踏板由C到B过程中,人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重D.人在C点具有最大速度5.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是()A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下6.如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有()A . 两图中两球加速度均为g sin θB . 两图中A 球的加速度均为零C . 图乙中轻杆的作用力一定不为零D . 图甲中B 球的加速度是图乙中B 球加速度的2倍 7.三个相同的轻弹簧a 、b 、c 连接成如图所示的形式,其中a 、b 两弹簧间的夹角为120°,且a 、b 对结点处质量为m 的小球的拉力均为F (F ≠0).在P 点剪断弹簧c 的瞬间,小球的加速度可能是( )A . 大小为g ,方向竖直向下B . 大小为,方向竖直向上C . 大小为,方向竖直向下D . 大小为,方向竖直向下8.如图所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体,其质量为m 且与竖直挡板及斜面间均无摩擦.当车的加速度a 突然增大时,斜面对圆柱体的弹力F 1和挡板对圆柱体的弹力F 2的变化情况是(斜面倾角为θ)( )A .F 1增大,F 2不变B .F 1增大,F 2增大C .F 1不变,F 2增大D .F 1不变,F 2减小9.如图所示,用质量不计的轻细绳l 1和l 2将A 、B 两重物悬挂起来,下列说法正确的是( ) A .l 1对A 的拉力和l 2 对A 的拉力是一对平衡力B .l 2对A 的拉力和l 2对B 的拉力是一对作用力与反作用力C .l 1对A 的拉力和A 对l 1的拉力是一对平衡力D .l 2对B 的拉力和B 对l 2的拉力是一对作用力和反作用力10.如图所示,三个物体质量分别为m =1.0 kg 、m 2=2.0 kg 、m 3=3.0 kg ,已知斜面上表面光滑,斜面倾角θ=30°,m 1和m 2之间的动摩擦因数μ=0.8.不计绳和滑轮的质量和摩擦.初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m 2将(g =10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A . 和m 1一起沿斜面下滑B . 和m 1一起沿斜面上滑C . 相对于m 1下滑D . 相对于m 1上滑 二、多选题 11.(多选)某同学站在电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图所示的v -t 图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向)根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )A . 0~5 s 内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态B . 5~10 s 内,该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力C . 10~20 s 内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态D . 20~25 s 内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态12.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P 点自由下落,图中a 点是弹性绳的原长位置,c 是人所到达的最低点,b 是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P 点下落到最低点c 点的过程中( ) A . 在Pa 段做自由落体运动, 处于完全失重状态B .ab 段绳的拉力小于人的重力, 人处于失重状态C .bc 段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态D .c 点,人的速度为零,处于平衡状态13.(多选)质量均为m 的A 、B 两个小球之间连接一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A 紧靠墙壁,如图所示,今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间 ( )A .A 球的加速度为B .A 球的加速度为零C .B 球的加速度为D .B 球的加速度为14.(多选)我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( )A . 系好安全带可以减小惯性B . 是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C . 系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D . 系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 15.(多选)如图所示,质量M =8 kg 的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F ,F =8 N ,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m =2 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长(取g =10 m/s 2).则从小物块放上小车开始到两者相对静止的时间t 和两者共同的速度v 分别为( ) A .t =0.75 s B .t =1 s C .v =1.5 m/s D .v =2 m/s分卷II三、实验题16.如图为“研究木板与木块间动摩擦因数的大小”的实验装置图,将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定,另一端与木块水平相连.①现要测量木块和木板之间的滑动摩擦力,要使弹簧测力计的示数即为木块和木板之间的滑动摩擦力的大小,要求木板的运动________(填入选项前的字母) A .必须是匀速直线运动 B .必须是加速直线运动 C .必须是 减速直线运动D .匀速直线运动、加速直线运动、减速直线运动均可 ②为测量动摩擦因数,下列物理量中应测量的有_________.(填入选项前的字母)A .木板的长度LB .弹簧测力计的拉力大小FC .木板的重力G 1D .木块的重力G 2.四、计算题17.如图所示,足够长的木板质量M=10 kg,放置于光滑水平地面上,以初速度v0=5 m/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=1 kg,在木板上方有一固定挡板,当木板运动到其最右端位于挡板正下方时,将一小铁块贴着挡板无初速地放在木板上,小铁块与木板的上表面间的动摩擦因数μ=0.5,当木板运动了L=1 m时,又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放上第2个小铁块,只要木板运动了L 就按同样的方式再放置一个小铁块,直到木板停止运动.(取g=10 m/s2,试问:(1)第1个铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?(2)最终木板上放有多少个铁块?(3)最后一个铁块放上后,木板再向右运动的距离是多少?18.一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0 m,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4 m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试问:(1)物块到达传送带右端的速度;(2)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度.(sin 37°=0.6,g取10 m/s2)19.如图甲所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动.过A点时给物体作用一个水平向左的恒力F 并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示.取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)10 s末物体离A点的距离.20.如图所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处,其中AB长为1 m,BC长为0.6 m,BC与水平面夹角为37°,磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的0.2倍,磁铁与铁板间的动摩擦因数μ=0.25,现给磁铁一个水平向左的初速度v0=4 m/s,不计磁铁经过B处转向的机械能损失.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:(1)磁铁第一次到达B处的速度大小;(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小;(3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到B点.答案解析1.【答案】B【解析】超重与失重时,物体自身的重力不会发生变化,A项错;竖直上抛中的木箱中的物体的加速度都为竖直向下的重力加速度g,所以是完全失重,B项正确;升降机失重时,也有可能是做向上的减速运动,C项错;月球表面对人体也有引力作用,虽然他对月面的压力小于在地球时对地球表面的压力,但对月面的压力等于他在月球上受的重力,所以这不是失重,D项错,正确选项为B.2.【答案】C【解析】质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力、轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用,故A错误;对整体,由牛顿第二定律可知,a=;隔离后面的叠加体,由牛顿第二定律可知,轻绳中拉力为F′=3ma=.由此可知,当F逐渐增大到2T时,轻绳中拉力等于T,轻绳才刚好被拉断,选项B错误,C正确;轻绳刚要被拉断时,物块加速度a′=,质量为m和2m的木块间的摩擦力为f =ma′=,故D错误.3.【答案】A【解析】物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上,即速度大于0,此时物体的加速度大小为a1=g,方向竖直向下,做匀减速直线运动,v-t图象是向下倾斜的直线;到达最高点后做自由落体运动,速度方向竖直向下,即速度小于0,此时物体的加速度大小为a2=g,方向竖直向下,做匀加速直线运动,v-t图象是向下倾斜的直线;故进入湖水之前物体的加速度保持不变.故速度图象的斜率保持不变.铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用,但重力大于阻力,加速度向下,但加速度a3<g,速度方向仍然向下即速度小于0,做匀加速直线运动,v -t图象是向下倾斜的直线;.在淤泥中运动的时候速度仍向下,即速度小于0,但淤泥对球的阻力大于铁球的重力,所以加速度方向竖直向上,故物体做减速运动.故A正确,B、C、D错误.4.【答案】C【解析】人由C到B的过程中,重力不变,弹力一直减小,合力减小,所以加速度减小,故A错误;人和踏板由C到B的过程中,弹力大于重力,加速度向上,人处于超重状态,从B到A的过程中,重力大于弹力,加速度向下,处于失重状态,故B错误,C正确;人在C点的速度为零,故D错误.故选C.5.【答案】C在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下.6.【答案】D【解析】撤去挡板前,挡板对B球的弹力大小为2mg sinθ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mg sinθ,加速度为2g sinθ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mg sinθ,加速度均为g sinθ,可知只有D对.7.【答案】D【解析】在P点剪断弹簧c的瞬间,小球所受合外力为2F cos 60°-mg=F-mg,方向竖直向上或mg-2F cos 60°=mg-F,方向竖直向下,由牛顿第二定律知,其加速度为,方向竖直向上或,方向竖直向下,选项D正确.8.【答案】C【解析】对圆柱体受力分析,沿水平方向和竖直方向建坐标系,分别根据平衡条件和牛顿第二定律得F1cosθ=G,F2-F1sinθ=ma,故随着加速度的增大,F1不变,F2增大,C正确,A、B、D错误.9.【答案】D【解析】l1对A的拉力与l2对A的拉力及A的重力是平衡的,故A错误;l2对A的拉力与A对l2的拉力是作用力与反作用力,故B错误;l1对A的拉力与A对l1的拉力是一对作用力与反作用力,故C错误,D正确.10.【答案】C【解析】假设m1和m2之间保持相对静止,对整体来说加速度a==2.5 m/s2.隔离对m2分析,根据牛顿第二定律得,F f-m2g sin 30°=m2a解得F f=m2g sin 30°+m2a=15 N最大静摩擦力F fm=μm2g cos 30°=0.8×20×N=8N,可知F f>F fm,知道m2的加速度小于m1的加速度,m2相对于m1下滑.故C正确.11.【答案】BD【解析】0~5 s内,观光电梯在加速上升,加速度方向向上,该同学处于超重状态,选项A错误;5~10 s 内,观光电梯匀速上升,该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力,选项B正确;10~20 s内,观光电梯在减速上升,加速度方向向下,该同学处于失重状态,选项C错误;20~25 s内,观光电梯在加速下降,加速度方向向下,该同学处于失重状态,选项D正确.12.【答案】ABC【解析】据题意,在Pa段人只受到重力,人做自由落体运动,故A选项正确;由于b位置重力和弹力相等,有:mg=F T,则在ab段重力大于弹力,加速度向下,人处于失重状态,则B选项正确;而bc段重力小于弹力,加速度向上,人处于超重状态,故C选项正确;在c位置合力向上,速度为0 ,人处于超重状态,故D选项错误.13.【答案】BD【解析】撤去恒力F前,A和B都平衡,它们的合力都为零,且弹簧弹力为F.突然将力F撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A 球的合力为零,加速度为零,A项错,B项对.而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度a =,故C项错,D项对.14.【答案】BD【解析】根据惯性的定义知:安全带与人和车的惯性无关,A错,B对,系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故,C错,D对.15.【答案】BD【解析】开始一段时间内,小物块相对小车滑动,两者相互作用的滑动摩擦力大小为F f=μmg=4 N,小物块由此而产生的加速度为am=μg=2 m/s2,从静止开始运动.小车在推力和摩擦力作用下加速运动,加速度为aM==0.5 m/s2,初速度为v0=1.5 m/s.设经过时间t两者达到共同速度,则有:v=amt=v0+aMt,代入数据可得:t=1 s,v=2 m/s.所以选项B、D正确,选项A、C错误.16.【答案】①D;②BD【解析】(1)对木板受力分析,则有:重力,木块对木板的压力,木块对木板的滑动摩擦力,桌面对木板的滑动摩擦力,桌面对木板的支持力,水平拉力,共6个力;本实验中,木板不论处于什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力,故选D.(2)根据滑动摩擦力的表达式f=μFN=μmg,可得:所以需要测量的弹簧测力计的拉力大小F和木块的重力G2.故选BD17.【答案】(1)2m/s(2)7个(3)m【解析】(1)第1个铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:μmg=Ma1,2a1L=v-v代入数据解得:v1=2m/s(2)设最终有n个铁块能放在木板上,则木板运动的加速度大小为:an=第1个铁块放上后:2a1L=v-v第2个铁块放上后:2a2L=v-v……第n个铁块放上后,2anL=v-v由以上各式可得:(1+2+3+…+n)2L=v-v木板停下时,v n=0,得n=6.6.即最终有7个铁块放在木板上.(3)从放上第1个铁块至刚放上第7个铁块的过程中,由(2)中表达式可得:·2L=v-v从放上第7个铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则:2d=v-0联立解得:d=m.18.【答案】(1)2 m/s(2)不能0.2 m 【解析】(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动.由μmg=ma1,x1=,可得x1=1 m<L故物块到达传送带右端前已匀速运动,速度为2 m/s.(2)物块以速度v0冲上斜面,之后做匀减速直线运动,由mg sinθ=ma2,x2=可得x2=m<0.4 m.故物块没有到达斜面的最高点,物块上升的最大高度h m=x2sinθ=0.2 m.19.【答案】(1)3 N0.05(2)-2 m,负号表示物体在A 点以左【解析】(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图得a1=2 m/s2①根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t 图得a2=1 m/s2③根据牛顿第二定律,有F-μmg=ma2④解①②③④得:F=3 N,μ=0.05(2)设10 s末物体离A点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积,则:d=(×4×8-×6×6) m=-2 m,负号表示物体在A点以左.20.【答案】(1)m/s(2)8.5 m/s2(3)能再次回到B 点【解析】(1)在AB段:F N=kmg+mg=1.2mgF f=μF N=0.25×1.2mg=0.3mg根据牛顿第二定律a1==3 m/s2v B==m/s=m/s(2)磁铁沿BC向上运动时,F N′-mg cos 37°-kmg=0μF N′+mg sin 37°=ma2a2==8.5 m/s2(3)磁铁沿BC向上运动的最大距离s==m≈0.59 m<0.6 mμ(mg cos 37°+kmg)<mg sin 37°所以磁铁最终能再次回到B点.11。