高一牛顿运动定律练习题及答案
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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。
必修一牛顿运动定律测试题(时间60 分钟满分100 分)一、选择题(每小题 5 分,共50 分)1.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合外力为0,则速度一定为0;物体所受合外力不为0,则其速度也一定不为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.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是()A.运动员给地面的压力大于运动员受到的重力B.地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力C.地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力D.地面给运动员的支持力的大小等于运动员对地面的压力的大小3.升降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,则升降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4.雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所受空气阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降。
在雨滴下降的过程中,下列说法中正确的是()A.雨滴受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大B.雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小C.由于空气阻力逐渐增大,但雨滴下落的加速度逐渐减小D.雨滴所受的重力逐渐增大,但重力产生的加速度是不变的5.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6.一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.等于重力的下滑分量7.物体做直线运动的v-t 图象如图所示,若第 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,则()A.F1、F2、F3 大小相等,F1 与F2、F3 方向相反 2-1 v/msB.F1、F2、F3 大小相等,方向相同C.F1、F2 是正的,F3 是负的F FD F. 1 1 3是正的,、是零0 1 2 3t/s -2第7 题图8.质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示,木块放在粗糙的长木板上,放在粗糙水平地面上,在水平恒力作用下,以速度向左匀速运动,该过程中水平弹簧秤的示数稳定为。
下列说法中正确的是()A.木块受到的静摩擦力大小等于TB.木板向左匀速运动的速度越大所需的拉力越大C.若用2F的力作用在木板上,木块受到的摩擦力的大小等于TD.若木板以2a的加速度运动时,木块受到的摩擦力大小等于T【答案】CD【解析】稳定时,A保持静止.A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力,由平衡条件得到,木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力T.故A错误.若长木板速度增大时,AB 间动摩擦因数不变,A对B的压力不变,则木块A受到的滑动摩擦力的大小不变,仍等于T,B 错误;若用2F的力作用在长木板上,木板加速运动,而木块A受到的滑动摩擦力的大小不变,仍等于T,与F无关.故CD正确.【考点】本题考查受力分析与运动分析。
2.下面几个说法中正确的是: ( )A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受力的作用B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到力的作用D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向【答案】C【解析】略3.(8分)汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【答案】(1)12m/s;(2)16s。
【解析】(1)因为v=m/s=12m/s;(2)做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s;故这一过程的时间为t==16s【考点】汽车启动问题。
4.如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α,圆轨道半径为R,小球的重力大于受的电场力.(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小;(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,求A点距水平地面的高度h至少为多大;【答案】(1)(2)h1=【解析】(1)由牛顿第二定律有得:.(2)球恰能过B点有:mg-qE=m ①由动能定理,从A点到B点过程,则有:②由①②解得h1=【考点】考查了动能定律,牛顿第二定律,圆周运动5.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的()A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向向上【答案】AB【解析】解:由v=gt可得,物体的速度减为零需要的时间t==s=3s,故5s时物体正在下落;A、路程应等于向上的高度与后2s内下落的高度之和,由v2=2gh可得,h==45m,后两s下落的高度h'=gt′2=20m,故总路程s=(45+20)m=65m;故A正确;B、位移h=vt﹣gt2=25m,位移在抛出点的上方,故B正确;C、速度的改变量△v=gt=50m/s,方向向下,故C错误;D、平均速度v===5m/s,故D错误;故选AB.【考点】竖直上抛运动.分析:竖直上抛运动看作是向上的匀减速直线运动,和向下的匀加速直线运动,明确运动过程,由运动学公式即可求出各物理量.点评:竖直上抛运动中一定要灵活应用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正确理解公式,如平均速度一定要用位移除以时间;速度变化量可以用△v=at求得.6.如图所示.在光滑水平面上有物体A、B,质量分别为m1、m2.在拉力F作用下,A和B以加速度a做匀加速直线运动.某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1、a2.则()A.a1=a2=0B.a1=a;a2=0C.a1=a;a2= aD.a1=a;a2=﹣a【答案】D【解析】解:当力F作用时,对A运用牛顿第二定律得:a=突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,所以A受力不变,即a1=a;B只受弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律得:故选D【考点】牛顿第二定律;胡克定律.分析:突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,所以A受力不变,B只受弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律即可求解.点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,注意突然撤去拉力F的瞬间,弹簧弹力没有发生变化,注意整体法和隔离法在题目中的应用.7.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内()A.加速度大的,其位移一定大B.初速度大的,其位移一定大C.末速度大的,其位移一定大D.平均速度大的,其位移一定大【答案】D【解析】解:A、根据x=知,加速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故A错误.B、根据x=知,初速度大的,位移不一定大,还与加速度有关.故B错误.C、末速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故C错误.D、根据,时间一定,平均速度大,位移一定大.故D正确.故选D.【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】根据匀变速直线运动位移时间公式x=和平均速度公式去判断一定时间内的位移大小.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=和平均速度公式.8.飞机降落后,在机场跑道上滑行,与起飞升空时比较,它的惯性变小了,原因是( )A.运动速度变小了B.高度降低了C.质量变小了D.阻力变大了【答案】C【解析】质量是衡量惯性大小唯一标准,质量大惯性大,质量小则惯性小,C对。
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,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。
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,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.某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型,如图所示。
水平面左端A 处有一固定挡板,连接一轻弹簧,右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。
传送带BC 间距0.8L m =,以01/v m s =顺时针运转。
两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =,半径O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。
用力将一个质量为1m kg =的小滑块(可视为质点)向左压弹簧至位置K ,撤去外力由静止释放滑块,最终使滑块恰好能从C 点抛出(即滑块在C 点所受弹力恰为零)。
高一物理必修一第四章《牛顿运动定律》基础练习第1节牛顿第一定律一、选择题1.关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态和匀速直线运动状态B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因2.关于惯性的大小,下列说法正确的是()A.物体的速度越大,其惯性就越大B.物体的质量越大,其惯性就越大C.物体的加速度越大,其惯性就越大D.物体所受的合力越大,其惯性就越大3.关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是()A.物体加速度为零,则运动状态不变B.只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变化C.物体运动状态发生改变就一定受到力的作用D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变4.有M、N两个物体,M物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了2 s的时间,N物体的速度从零均匀增加到5 m/s用了4 s的时间,则()A.M物体的惯性大B.N物体的惯性大C.M、N两个物体的惯性一样大D.无法判断5.关于惯性的大小,下面说法中正确的是()A.两个质量相同的物体,速度大的物体惯性大B.两个质量相同的物体,不论速度大小,它们的惯性的大小一定相同C.同一个物体,静止时的惯性比运动时的惯性大D.同一个物体,在月球上的惯性比在地球上的惯性小6.在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动7.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定二、非选择题8.如图所示,为保护交通事故中司机的安全,一般要求司机开车时必须系上安全带,你知道这是为什么吗?9.一仪器中的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左、右两端分别与金属制作的弹簧相连接.将仪器固定在汽车上,当汽车启动时,哪盏灯亮?当汽车急刹车时,又是哪一盏灯亮?为什么?第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系一、选择题1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,关于小车所受的合力,下列叙述中正确的是( )A .小车所受的合力就是所挂吊盘和砝码的重力B .小车所受的合力的大小等于吊盘与砝码通过细绳对小车施加的拉力C .只有平衡摩擦力后,小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D .只有平衡摩擦力之后,且当小车的质量M 远大于吊盘与砝码的总质量m 时,小车所受合力的大小可认为等于吊盘与砝码的重力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钩码通过细绳对小车施加的拉力D .“平衡摩擦力”是否成功,可由小车拖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.如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一,通过位移的测量来代替加速度的测量,即a 1a 2=x 1x 2.用这种替代成立的操作要求是( )A .实验前必须先平衡摩擦力B .必须保证两小车的运动时间相等C .两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动D .小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小4.如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是( )A .形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5.如图所示,在研究牛顿第二定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有()A.当m1=m2、F1=2F2时,x1=2x2B.当m1=m2、F1=2F2时,x2=2x1C.当F1=F2、m1=2m2时,x1=2x2D.当F1=F2、m1=2m2时,x2=2x16.如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a-F图象,下列说法正确的是()A.三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B.三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C.直线1所对应的小车和砝码的质量最大D.直线3所对应的小车和砝码的质量最大7.在保持小车质量M不变,探究a与F的关系时,小车质量M和小盘及砝码质量m 分别选取下列四组值.若其他操作都正确,那么在选用哪一组值测量时,所画出的a-F图线较准确()A.M=500 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 gB.M=500 g,m分别为20 g、30 g、40 g、50 gC.M=200 g,m分别为50 g、70 g、100 g、125 gD.M=100 g,m分别为30 g、40 g、50 g、60 g二、非选择题8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,备有下列器材:A.电火花计时器;B.天平;C.秒表;D.交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上);H.气垫导轨(一端带定滑轮);I.毫米刻度尺;J.小型气泵(1)实验中应选用的器材有__________________________________________;实验的研究对象_______________________________________________________.(2)本实验分两大步骤进行:①__________________________________________;②________________________________________________________________________.(2)①研究a与F的关系(m一定)②研究a与1/m的关系(F一定)9.在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中,保持小车和砝码的总质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示(1)(2)图象斜率的物理意义是________________________________.(3)小车和砝码的总质量为________________kg .(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是_____________________________.第四章 第3节 牛顿第二定律一、选择题1.关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )A .物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B .物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零C .物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D .物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零2.如图所示,质量为10 kg 的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端,弹簧的拉力为5 N 时,物体处于静止状态.若小车以1 m/s 2的加速度水平向右运动,(g =10 m/s 2),则( )A .物体相对小车仍然静止B .物体受到的摩擦力增大C .物体受到的摩擦力减小D .物体受到的弹簧拉力增大3.质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 的两个共点力的作用,物体的加速度可能是( )A .5 m/s 2B .7 m/s 2C .8 m/s 2D .9 m/s 24.高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景,电梯是高层住宅与写字楼必配的设施.某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,如图所示.在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这一现象表明( )A .电梯可能是在下降B .该同学对电梯地板的压力等于其重力C .电梯的加速度方向一定是向下D .该同学对电梯地板的压力小于其重力5.如图所示,质量为m 的小球固定在水平轻弹簧的一端,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,小球的加速度大小为( )A .0B .g C.233g D.33g 6.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为()A.g B.2g C.3g D.4g7.如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为2 kg的物体A,A处于静止状态.现将质量为3 kg的物体B轻放在A上,则B与A刚要一起运动的瞬间,B对A的压力大小为(取g=10 m/s2)()A.30 N B.18 N C.0 D.12 N二、非选择题8.一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水,细绳所能承受的最大拉力为300 N.已知水桶装满水后,水与水桶的总质量为20 kg.则人向上提升的最大加速度为多大?9.如右图所示,在水平地面上有一匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8 kg,小球在车中位置始终未变(g取10 N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)小球对AB绳的拉力大小;(2)当BC拉力为零时车的加速度a.第四章 第4节 力学单位制一、选择题1.下列说法中,正确的是( )A .在力学单位制中,若采用cm 、g 、s 作为基本单位,力的单位是NB .在力学单位制中,若力的单位是N ,则是采用m 、kg 、s 为基本单位C .牛顿是国际单位制中的一个基本单位D .牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位2.下列说法中正确的是( )A .质量是物理学中的基本物理量B .长度是国际单位制中的基本单位C .kg·m/s 是国际单位制中的导出单位D .时间的单位——小时是国际单位制中的导出单位3.在国际单位制中,力的单位“牛”是导出单位,用基本单位表示,正确的是( )A .m/sB .m/s 2C .kg·m/sD .kg·m/s 24.在近代社会,各国之间的经济贸易、政治往来以及科学文化的沟通非常频繁,对度量衡单位统一的呼声越来越高,于是出现了国际单位制.在下列所给单位中,用国际单位制中基本单位表示加速度的单位的是( )A .cm/s 2B .m/s 2C .N/kgD .N/m5.关于功的单位,下列各式中能表示的是( )A .JB .N·mC .kg·m 2/s 3D .kg·m 2/s 26.以下结论正确的是( )A .若合力F =2 N ,加速度a =2 cm/s 2,则质量为m =F a=1 kg B .若合力F =4 N ,质量m =20 g ,则加速度a =F m=0.2 m/s 2 C .若已知m =20 kg ,a =2 cm/s 2,则合力为F =ma =40 ND .若已知m =2.0 kg ,a =2 m/s 2,则合力为F =ma =4 N7.我们在以后要学习一个新的物理量——动量p =m v ,关于动量的单位,下列各式中正确的是( )A .kg·m/sB .N/s C.N m/s ·m sD .N·m二、非选择题8.如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1=1 kg,m2=2 kg,拉力F1=10 N,F2=7 N,与轻线在同一直线上,试求在两个物体运动过程中轻线的拉力为多大?9.如图所示,滑雪运动员质量m=75 kg,沿倾角θ=30°的山坡匀加速滑下,经过2 s 的时间速度由2 m/s增加到8 m/s,g=10 m/s2,求:(1)运动员在这段时间内沿山坡下滑的距离和加速度大小;(2)运动员受到的阻力(包括摩擦和空气阻力).第四章第5节牛顿第三定律一、选择题1.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是()A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力都是同时作用在同一个物体上2.如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力3.物体在水平地面上向前减速滑行,如图所示,则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为()A.1B.2C.3D.44.甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比赛,甲队胜,在比赛过程中()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D.甲、乙两队拉绳子的力大小相等,方向相反5.按照我国载人航天“三步走”发展战略,我国于2011年下半年先后发射“天宫1号”和“神舟8号”,实施首次空间飞行器无人交会对接实验.下面关于飞船和火箭上天情况的叙述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B.火箭受的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽向后喷气也不会产生推力D.飞船进入轨道后,和地球间存在一对作用力与反作用力6.对于静止在地面上的物体,下列说法中正确的是()A.物体对地面的压力与物体受到的重力是一对平衡力B.物体对地面的压力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力C.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力D.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力7.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15 kg 的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10 kg的猴从绳子另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,(重力加速度g=10 m/s2)猴子向上爬的最大加速度为()A.25 m/s2B.15 m/s2 C.10 m/s2D.5 m/s2二、非选择题8.如图所示的装置中α=37°,当整个装置以加速度2 m/s2竖直加速上升时,质量为10 kg的光滑球对斜面的压力多大?竖直板对球的压力多大?(g取10 m/s2)9.如图所示,一只质量为m的小猴,沿竖直方向的直杆,以a的加速度向上爬,求小猴对杆的作用力.第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)一、选择题1.在光滑水平面上以速度v运动的物体,从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用,其速度图象如图(1)所示.那么它受到的外力F随时间变化的关系图象是图(2)中的()2.同学们小时候都喜欢玩滑梯游戏,如图所示,已知斜面的倾角为θ,斜面长度为L,小孩与斜面的动摩擦因数为μ,小孩可看成质点,不计空气阻力,则下列有关说法正确的是()A.小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mg cosθB.小孩下滑过程中的加速度大小为g sinθC.到达斜面底端时小孩速度大小为2gL sinθD.下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmg cosθ3.如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断()A .图线与纵轴的交点P 的值a P =-gB .图线与横轴的交点Q 的值T Q =mgC .图线的斜率等于物体的质量mD .图线的斜率等于物体质量的倒数1m4.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时让某消防员从一平台上跌落,自由下落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 ,最后停止.用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示,根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A .t 1时刻消防员的速度最大B .t 2时刻消防员的速度最大C .t 3时刻消防员的速度最大D .t 4时刻消防员的加速度最小5.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图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v =1 m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v =1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动去取行李,则( )A .乘客与行李同时到达B B .乘客提前0.5 s 到达BC .行李提前0.5 s 到达BD .若传送带速度足够大,行李最快也要2 s 才能到达B6.在有空气阻力的情况下,以初速度v 1竖直上抛一物体,经过时间t 1到达最高点,又经过时间t 2,物体由最高点落回到抛出点,这时物体的速度为v 2,则( )A .v 2=v 1,t 2=t 1B .v 2>v 1,t 2>t 1C.v2<v1,t2<t1D.v2<v1,t2>t17.两物体A,B静止于同一水平面上,与水平面间的动摩擦因数分别为μA,μB,它们的质量分别为m A,m B,用平行于水平面的力F拉动物体A,B,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,则()A.μA=μB,m A>m B B.μA>μB,m A<m BC.μA=μB,m A=m B D.μA<μB,m A>m B二、非选择题8.如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0 N,玩具的质量m=0.5 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=6 m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下.(取g=10 m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)全过程玩具的最大速度是多大?(2)玩具与水平面的动摩擦因数是多少?(3)松开手后玩具还能运动多远?9.质量m=20 kg的物体,在水平恒力F的作用下,沿水平面做直线运动.已知物体开始向右运动,物体的v-t图象如图所示.g取10 m/s2.(1)画出物体在0~4 s内的两个运动过程的受力示意图;(2)求出这两个过程中物体运动的加速度和方向;(3)求出水平恒力F的大小和方向及物体与水平面的动摩擦因数μ.第四章 第7节 第1课时 共点力的平衡条件一、选择题1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心.一质量为m 的小滑块在水平力F 的作用下静止于P 点.设滑块所受的支持力为F N ,OP 与水平方向的夹角为θ,则下列关系正确的是( )A .F =mgtan θB .F =mg tan θC .F N =mgtan θD .F N =mg tan θ2.如图所示,地面上斜放着一块木板AB ,上面放一个木块,木块相对斜面静止.设斜面对木块的支持力为F N ,木块所受摩擦力为F f .若使斜面的B 端缓慢放低时,将会产生下述的哪种结果( )A .F N 增大,F f 增大B .F N 增大,F f 减小C .F N 减小,F f 增大D .F N 减小,F f 减小3.如图所示,倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上,物体B 放在斜面体C 上,并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接,连接B 的一段细绳与斜面平行,已知A 、B 、C 都处于静止状态.则( )A .物体B 受到的摩擦力一定不为零 B .斜面体C 受到地面的摩擦力一定为零C .斜面体C 有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D .将细绳剪断,若B 依然静止在斜面上,此时地面对C 的摩擦力为零4.如图所示,A 球和B 球用轻绳相连,静止在光滑的圆柱面上,若A 球的质量为m ,则B 球的质量为( )A.34mB.23mC.35m D.m 25.如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m 的物体受外力F 1和F 2的作用,F 1方向水平向右,F 2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( )A .F 1sin θ+F 2cos θ=mg sin θ,F 2≤mgB .F 1cos θ+F 2sin θ=mg sin θ,F 2≤mgC .F 1sin θ-F 2cos θ=mg sin θ,F 2≤mgD .F 1cos θ-F 2sin θ=mg sin θ,F 2≤mg6.如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A .N =m 1g +m 2g -F sin θB .N =m 1g +m 2g -F cos θC .f =F cos θD .f =F sin θ7.有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示.现将P 环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( )A .F N 不变, f 变大B.F N不变,f变小C.F N变大,f变大D.F N变大,f变小二、非选择题8.如图所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度g取10 m/s2.(1)当注入沙袋中沙子的质量m=10 kg时,求绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC;(2)若AC能承受的最大拉力为150 N,BC能承受的最大拉力为100 N,为使绳子不断裂,求注入沙袋中沙子质量的最大值M.9.如图所示,一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长的细线,共同拴住一质量为M=2m的小球.若细线与水平横杆的夹角为θ时,两铁环与小球均处于静止状态,则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大?摩擦力为多大?第7节第2课时超重和失重从动力学看自由落体运动一、选择题1.如图所示,一木箱置于电梯中,并随电梯一起向上运动,电梯底面水平,木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时()A.G<F B.G=F C.G>F D.以上三种说法都有可能2.质量为60 kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480 N,则升降机的运动可能是()A.匀速上升或匀速下降B.加速下降C.减速下降D.减速上升3.某同学想在电梯内观察超重与失重现象,他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察,在电梯某段运行中他发现体重计的示数是静止时示数的4/5,由此可以判断(g取10 m/s2)()A.电梯此时一定向下运动B.电梯此时一定向上运动C.电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速上升D.电梯此时可能以2 m/s2的加速度加速下降4.在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一个质量为m的人,下述说法中哪些是正确的()A.此人对地球的吸引力为m(g+a) B.此人对电梯的压力为m(g-a)C.此人受到的重力为m(g+a) D.此人的视重为m(g+a)5.如图所示,在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面,现将一个重4 N 的物块放在斜面上,让它自由滑下,则下列说法正确的是()A.测力计的示数和没放物块时相比增大2 3 NB.测力计的示数和没放物块时相比增大1 NC.测力计的示数和没放物块时相比增大2 ND.测力计的示数和没放物块时相比增大3 N6.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,5 s内物体的() A.路程为65 m B.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s,方向向上7.如图所示,A为电磁铁,C为胶木托盘,C上放一质量为M的铁片B,A和C(包括支架)的总质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电后,在铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小()A.F=mg B.mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g二、非选择题8.某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示.将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上相对健康秤静止.使电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下.已知电动扶梯与水平方向夹角为37°.重力加速g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系,如图2所示.(1)画出加速过程中实验员的受力示意图;(2)求该次测量中实验员的质量m;(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.9.在细线拉力F作用下,质量m=1.0 kg的物体由静止开始竖直向上运动,v-t图象如图所示,取重力加速度g=10 m/s2,求:(1)在这4 s内细线对物体拉力F的最大值;(2)在F-t图象中画出拉力F随时间t变化的图线.第四章 专题 整体法和隔离法的应用一、选择题1.如右图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v 滑上木板,已知木板质量是M ,木块质量是m ,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时( )A .木板的加速度大小为μmg /MB .木块的加速度大小为μgC .木板做匀加速直线运动D .木块做匀减速直线运动2.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,乘客( )A .座椅的支持力小于乘客的重力B .受到向前(水平向右)的摩擦力作用C .受到向前(水平向左)的摩擦力作用D .所受力的合力沿斜坡向上3.如图,机车a 拉着两辆拖车b ,c 以恒定的牵引力向前行驶,连接a ,b 间和b ,c 间的绳子张力分别为T 1,T 2,若行驶过程中发现T 1不变,而T 2增大,则造成这一情况的原因可能是( )A .b 车中有部分货物落到地上B .c 车中有部分货物落到地上C .b 车中有部分货物抛到c 车上D .c 车上有部分货物抛到b 车上4.如右图所示,两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用,而且F 1>F 2,则A 施于B 的作用力大小为( )A .F 1B .F 2 C.12(F 1+F 2)D.12(F 1-F 2)。
相关习题:(牛顿运动定律)一、牛顿第一定律练习题一、选择题1.下面几个说法中正确的是[ ]A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到外力作用D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向2.关于惯性的下列说法中正确的是[ ]A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性B.物体不受外力作用时才有惯性C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性3.关于惯性的大小,下列说法中哪个是正确的?[ ]A.高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大C.两个物体只要质量相同,那么惯性就一定相同D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小4.火车在长直的轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到原处,这是因为[ ]A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随火车一起向前运动B.人跳起的瞬间,车厢的地板给人一个向前的力,推动他随火车一起运动C.人跳起后,车继续前进,所以人落下必然偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离不易观察出来D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度5.下面的实例属于惯性表现的是[ ]A.滑冰运动员停止用力后,仍能在冰上滑行一段距离B.人在水平路面上骑自行车,为维持匀速直线运动,必须用力蹬自行车的脚踏板C.奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒D.从枪口射出的子弹在空中运动6.关于物体的惯性定律的关系,下列说法中正确的是[ ]A.惯性就是惯性定律B.惯性和惯性定律不同,惯性是物体本身的固有属性,是无条件的,而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律C.物体运动遵循牛顿第一定律,是因为物体有惯性D.惯性定律不但指明了物体有惯性,还指明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因7.如图所示,劈形物体M的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上.在M的水平上表面放一光滑小球m,后释放M,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是[ ] A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线二、填空题8.行驶中的汽车关闭发动机后不会立即停止运动,是因为____,汽车的速度越来越小,最后会停下来是因为____。
物理牛顿运动定律的应用题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的应用1.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/s 2.则:(1)若拉力F 1=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F 2=14N ,在力F 2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 。
(3)木板的最小长度L 是0.7m 。
【解析】 【详解】(1)对AB 整体分析,由牛顿第二定律得:F 1=(M +m )a 1 对B ,由牛顿第二定律得:f =ma 1联立解得f =1N ,方向水平向右;(2)对AB 整体,由牛顿第二定律得:F m =(M +m )a 2对B ,有:μmg =ma 2联立解得:F m =10N(3)因为F 2>F m ,所以AB 间发生了相对滑动,木块B 加速度为:a 2=μg =2m/s 2。
木板A 加速度为a 3,则:F 2-μmg =Ma 3解得:a 3=3m/s 2。
1s 末A 的速度为:v A =a 3t =3m/s B 的速度为:v B =a 2t =2m/s 1s 末A 、B 相对位移为:△l 1=2A Bv v t -=0.5m 撤去F 2后,t ′s 后A 、B 共速 对A :-μmg =Ma 4可得:a 4=-0.5m/s 2。
共速时有:v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得:t ′=0.4s 撤去F 2后A 、B 相对位移为:△l 2='2A Bv v t -=0.2m 为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:L =△l 1+△l 2=0.7m 。
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,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=3.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/s 2,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 。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示,A、B两个长方体形物块叠放在光滑水平面上,质量分别为6kg和2kg,它们之间的动摩擦因数为0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10.现对A施加水平拉力F,要保持A、B相对静止,F不能超过A.5NB.16NC.15ND.20N【答案】D【解析】要使A、B之间不发生相对滑动,它们之间的最大加速度为B的滑动摩擦力产生的加速度的大小,所以最大的加速度为:,对整体有:,D正确;ABC错误;故选D。
2.一个质量m="10kg" 的物体静止在光滑水平地面上,在F=50N的水平恒力作用下开始运动,重力加速度g=10m/s2。
求:(1)物体加速度a的大小(2)2秒末的速度v的大小。
【答案】(1)物体加速度a的大小为.(2)2秒末的速度v的大小为4m/s【解析】(1)根据牛顿第二定律,有F=ma解得:(2)物体做初速度为0的匀加速直线运动,根据速度公式有:v=at=2×2=4m/s3.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v 2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v2′,则下列说法正确的是()A.若v1<v2,则v2′=v1B.若v1>v2,则v2′=v2C.不管v2多大,总有v2′=v2D.只有v1=v2时,才有v2′=v2【答案】AB【解析】由于传送带足够长,物体减速向左滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速,分三种情况讨论:①如果v1>v2,物体会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v′2=v2;②如果v1=v2,物体同样会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v′2=v2;③如果v1<v2,物体会先在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,故物体与传送带一起向右匀速运动,有v′2=v 1;故选AB 。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.如图所示,台秤上放有一杯水,杯内底部处用线系着一小木球浮在水中,若细线突然断开,试分析在小木球上浮的过程中,台秤的示数如何变化?A.增大B.减小C.不变D.以上三种情况都有可能【答案】B【解析】若细线突然断开,小木球上浮的过程中,水向下运动,有向下的加速度,系统处于失重状态,台秤的示数减小,B正确。
2.关于力和运动的关系,下列选项中正确的是A.若物体的速度不断增大,则物体所受的合力一定不为0B.若物体的位移不断增大,则物体所受的合力一定不为0C.若物体的位移与时间的平方成正比,则物体所受的合力一定为0D.若物体的加速度不变,则物体所受合力一定为0【答案】A【解析】只要物体速度变化,则一定存在加速度,所以合外力一定不为零;A对,D错。
位移增大,不一定速度变化,可以是匀速运动,所以合力可以为零,B错;位移与时间的平方成正比,则物体肯定不是做匀速运动,所以加速度一定不为零,合力一定不为零,C错;3.如图所示,空间存在着场强为E=2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L =0.5 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m=0.5 kg、电荷量为q=4×10-2 C 的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10 m/s2.求:(1)小球的电性;(2)细线能承受的最大拉力;(3)当细线断裂后,小球继续运动到与O点水平方向距离为L时(仍在匀强电场中),小球距O点的高度.【答案】(1)正(2)(3)0.625 m【解析】(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电.(2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有,①在最高点对小球进行受力分析,由圆周运动和牛顿第二定律得,②由①②式解得,(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,则③设小球在水平方向运动位移为L的过程中,所经历的时间为t,则④设竖直方向上的位移为x,则⑤由①③④⑤解得x=0.125 m所以小球距O点的高度为x+L=0.625 m【考点】考查了牛顿第二定律,圆周运动,动能定理4.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是()A.小球对细绳的拉力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力【答案】AC【解析】解:对小球受力分析,受地球对其的重力,细线对其向上的拉力,小球保持静止状态,加速度为零,合力为零,故重力和拉力是一对平衡力;细线对小球的拉力的反作用力是小球对细线的向下的拉力,这两个力是一对相互作用力,故AC正确,BD错误故选:AC.【考点】作用力和反作用力.分析:一对平衡力与“作用力与反作用力“的共同的特点:二力都是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.一对平衡力与“作用力与反作用力“的区别:作用力与反作用力描述的是两个物体间相互作用的规律,二力平衡描述的是一个物体在二力作用下处在平衡状态.点评:本题涉及三力,重力、细线对小球的拉力和小球对细线的拉力,其中重力和细线对小球的拉力是平衡力(因为小球处于平衡状态),细线对小球的拉力和小球对细线的拉力是相互作用力;平衡力和相互作用力是很容易混淆的,要注意其最明显的区别在于是否同体.5.(12分)如图所示为某高楼电梯上升的速度-时间图像,试求:(1)在t1=5s、t2=8s时刻的速度;(2)求出各段的加速度;(3)画出电梯上升的加速度-时间图像.【答案】(1)v1=10m/s;v2=5m/s(2)0s~2s :5m/s2;2s~5s :0m/s2;5s~8s :-1.7m/s2;(3)图线如图:【解析】(1)由图线可知在t1=5s时的速度是10m/s;在t2=8s时刻的速度是5m/s;(2)0s~2s :5m/s2;2s~5s :a2=0m/s2;5s~8s :;(3)电梯上升的加速度-时间图像:【考点】v-t图线.【名师】此题考查了v-t图线在实际生活中的应用问题;要了解图线的物理意义:斜率大小等于物体的加速度大小,斜率的符号反映加速度的方向;图线与坐标轴围成的面积等于物体的位移;做题时要会分段处理;此题难度不大.6.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内()A.加速度大的,其位移一定大B.初速度大的,其位移一定大C.末速度大的,其位移一定大D.平均速度大的,其位移一定大【答案】D【解析】解:A、根据x=知,加速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故A错误.B、根据x=知,初速度大的,位移不一定大,还与加速度有关.故B错误.C、末速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故C错误.D、根据,时间一定,平均速度大,位移一定大.故D正确.故选D.【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.分析:根据匀变速直线运动位移时间公式x=和平均速度公式去判断一定时间内的位移大小.点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=和平均速度公式.7.如图所示,为做直线运动质点的v﹣t图象,则下列说法正确的是()A.质点在0~2s内做匀加速直线运动B.质点在2~6s内处于静止状态C.质点t=8s时的位移为零D.质点在8~10s内做匀加速直线运动【答案】AD【解析】解:A、质点在0~2s内速度均匀增大,做匀加速直线运动.故A正确.B、质点在2~6s内速度不变,做匀速直线运动,故B错误.C、根据面积表示位移,可知质点t=8s时的位移为 x=m=36m,故C错误.D、质点在8~10s内沿负方向做匀加速直线运动,故D错误.故选:AD【考点】匀变速直线运动的图像.【分析】v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动.图象与坐标轴所围的面积表示位移.由此分析.【点评】本题的解题关键是抓住两个数学意义来分析和理解图象的物理意义:速度图象的斜率等于加速度、速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移.明确v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动.8.一物体以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为a=5m/s2.如果斜面足够长,那么当速度大小变为10m/s时物体所通过的路程可能是多少?【答案】物体通过路程可能为30m,可能为50m.【解析】解:当末速度的方向与初速度方向相同,根据速度位移公式得,物体通过的路程s=.若末速度的方向与初速度方向相反,则物体向上做匀减速运动的位移,向下做匀加速运动的位移,则路程s=x1+x2=40+10m=50m.答:物体通过路程可能为30m,可能为50m.【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】当末速度的方向与初速度方向相同,直接结合匀变速直线运动的速度位移公式求出物体通过的路程.当末速度的方向与初速度方向相反,根据速度位移公式分别求出向上匀减速运动的位移和向下匀加速运动的位移,从而得出路程.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,注意末速度的方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反.9.跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2.求:(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;(2)运动员打开伞后运动的加速度;(3)运动员在空中运动的总时间.【答案】(1)运动员打开降落伞处离地面的高度为220m;(2)运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2;(3)运动员在空中运动的总时间为14s.【解析】解:竖直向下方向为正方向.(1)运动员自由下落4s的位移为运动员打开降落伞处离地面的高度为:h2=h﹣h1=300﹣80m=220m(2)运动员自由下落4s末的速度为:v1=gt1=10×4m/s=40m/s打开降落伞后做匀减速直线运动,根据速度位移关系有:2可得加速度==﹣3.6m/s2(3)打开降落伞后做匀减速时间达到地面的时间为:所以运动在空中下落的总时间为:t=t1+t2=4+10s=14s答:(1)运动员打开降落伞处离地面的高度为220m;(2)运动员打开伞后运动的加速度为﹣3.6m/s2;(3)运动员在空中运动的总时间为14s.【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】(1)根据自由落体运动的规律求得物体下落4s的高度,从而求得离地面的高度;(2)根据匀减速运动的速度位移关系求得打开伞后的加速度;(3)求得匀减速下落的时间和自由落体运动的时间即为在空中下落的总时间.【点评】掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系是正确解题的关键,不难属于基础题.10.某研究性学习小组,为探究电梯起动和制动时的加速度大小,董趣同学站在体重计上乘电梯从1层到10层,之后又从10层返回到1层,并用照相机进行记录,请认真观察分析下列图片,得出正确的判断是()A.根据图乙和图丙,可估测电梯向上起动时的加速度B.根据图甲和图乙,可估测电梯向上制动时的加速度C.根据图甲和图戊,可估测电梯向下制动时的加速度D.根据图丁和图戊,可估测电梯向下起动时的加速度【答案】C【解析】解:A、图2表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数,图3,表示向上减速时的示数,由此两图不能够求出的是电梯向上起动时的加速度,所以A错误.B、图1表示电梯静止时的示数,图2显示加速上升时的示数,此时能够求出的是电梯向上加速时的加速度,所以B错误.C、图1表示电梯静止时的示数,图5表示电梯减速下降时的示数,此时能够求出的是电梯向下减速时的加速度,所以C正确.D、图4表示电梯加速下降时的示数,图5表示电梯减速下降时的示数,此时不能够求出电梯向下起动时的加速度,所以D错误.故选C【考点】加速度.【分析】图甲表示电梯静止时体重计的示数,乙图表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数,丙图表示电梯减速上升时这位同学失重时的示数,丁图表示电梯加速下降时这位同学失重时的示数,戊图表示电梯减速下降时这位同学超重时的示数,根据牛顿第二定律可以应用图甲和另外某一图示求出相应状态的加速度.【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.11.(20分)下列是《驾驶员守则》中的安全距离图示(如图)和部分安全距离表格.请根据图表计算:(1)如果驾驶员的反应时间一定,请求出表格中的A 的数据; (2)如果路面情况相同,请求出表格中的B 、C 的数据;(3)如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50 m 处有一队学生正在横过马路,此时他的车速为72 km/h.而他的反应时间比正常时慢了0.1 s ,请问他能在50 m 内停下来吗? 【答案】(1)20;(2)40;60;(3)不能 【解析】(1)反应时间为,即解得A =20 m.因路面情况相同,故知刹车时的加速度相同, 由v 2 =2ax 得 对第一组刹车数据分析,加速度为分析第三组数据知,刹车距离为:所以停车距离为:C =A +B =60 m. 正常情况下司机的反应时间为而喝酒情况下司机的反应距离为 由v 2=2ax 知,此时司机的刹车距离为L =s +x =52.4 m,52.4 m>50 m ,故不能在50 m 内停下来. 【考点】匀变速直线运动的规律12. 物体由A 向B 做匀变速直线运动,所用时间为t ,在时到达D 点,C 为AB 的中点,以v C 和v D 分别表示物体在C 点和D 点时的速度,以下叙述中正确的是:( ) A .若物体做匀加速运动,则v C >v D B .若物体做匀减速运动,则v C >v DC .不论物体做匀加速运动,还是做匀减速运动,都有v C <v DD .如果不确定物体做匀加速运动或匀减速运动,则无法比较v C 和v D 的大小【答案】AB【解析】根据匀变速直线运动的规律,物体在中间时刻D 的速度为;物体在中间位置C 的速度为:;由数学知识可知,恒成立,则v C >v D ,故选项AB 正确,CD 错误;故选AB.【考点】匀变速直线运动的规律13. (8分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距地面120 m 时打开降落伞,开伞后运动员以大小为12.5 m/s 2的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为5 m/s ,求:(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度;(2)离开飞机后,经多长时间到达地面.(g 取10 m/s 2) 【答案】(1)271.25 m ;(2)9.5 s【解析】(1)由v12-v2=2ah2解出v=55 m/s. (2分)又因为v02=2gh1解出h1=151.25 m. (2分)所以h=h1+h2=271.25 m. (1分)(2)又因为t1==5.5 s, (1分)t2==4 s, (1分)所以t=t1+t2=9.5 s,(1分)【考点】匀变速直线运动的规律【名师】本题难度较小,自由落体运动其实就是初速度为零的匀加速直线运动,灵活应用匀变速运动规律求解本题。
高一物理牛顿运动定律试题答案及解析1.(8分)汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【答案】(1)12m/s;(2)16s。
【解析】(1)因为v=m/s=12m/s;(2)做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s;故这一过程的时间为t==16s【考点】汽车启动问题。
2.如图所示,光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B,用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力()A.滑块A最大B.斜面体C最大C.同样大D.不能判断谁大谁小【答案】C【解析】由于三者无相对运动地向前共同加速运动,且质量均相同,根据牛顿第二定律F=ma可知,F均相同,故C正确。
【考点】牛顿第二定律3.一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车,在关闭油门后刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动,那么汽车关闭油门后2s内的位移是多少米?关闭油门后5s内的位移是多少米?【答案】(1)18m(2)24m【解析】汽车停下来的时间为,汽车在关闭油门后2s内的位移是由于汽车在4s末停止运动,所以前4s的位移等于5s末的位移故有关闭油门后5s内的位移是【考点】考查了匀变速直线运动规律的应用4.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现在他前面9m处以7m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经3.0s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动.求:(1)警车发动后经多长时间能追上违章的货车,这时警车速度多大;(2)在警车追上货车之前,何时两车间的最大距离,最大距离是多少.【答案】(1)t=10s,20m/s(2)【解析】①得 t=10s v=at=20m/s②当两车速度相等时,两车间距最大【考点】追击相遇问题【名师】关键是抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时,相距最远,(1)根据位移关系,结合运动学公式求出追及的时间,根据速度时间公式求出警车的速度.(2)当两车的速度相等时,相距最远,根据速度时间公式求出相距最远的时间,根据位移公式求出相距的最远距离5.(10分)如图所示,小球在较长的斜面顶端,以初速度v=2m/s,加速度a=2m/s2向下滑,在到达底端的前1s内,所滑过的距离为,其中L为斜面长,则(1)小球在斜面上滑行的时间为多少?(2)斜面的长度L是多少?【答案】(1)3s;(2)15m【解析】设小球在斜面上运动的总时间为t,则由题意和公式 x=vt+at2得:解上面两个方程得:t=3s;L=15m【考点】匀变速直线运动的规律6.(10分)一列车A的制动性能经测定:当它以标准速度V=20m/s在平直轨道上行驶时,制动后需tA =40s才停下。
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。
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 。
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,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 =+=2.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 =++=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 =6026 N.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·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22221==1x h OP x h OQ ++甲乙5.如图甲所示,质量为m=2kg 的物体置于倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,t 1=0.5s 时撤去该拉力,整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示,不计空气阻力,g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ (2)拉力F 的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s . 【答案】(1)μ=0.5 (2) F =15N (3)s =7.5m 【解析】 【分析】由速度的斜率求出加速度,根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式,可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 μ.根据v-t 图象面积求解位移. 【详解】(1)由图象可知,物体向上匀减速时加速度大小为:2210510/10.5a m s -==- 此过程有:mgsinθ+μmgcosθ=ma 2 代入数据解得:μ=0.5(2)由图象可知,物体向上匀加速时加速度大小为:a 1=210/0.5m s =20m/s 2此过程有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 代入数据解得:F=60N(3)由图象可知,物体向上滑行时间1.5s ,向上滑行过程位移为:s =12×10×1.5=7.5m 【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义,由斜率求出加速度,其次求得加速度后,由牛顿第二定律求解物体的受力情况.6.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N 考点:牛顿第二及第三定律的应用7.木块A 、B 质量分别为5A m kg =和7B m kg =,与原长为020l cm =、劲度系数为100/k N m =轻弹簧相连接,A 、B 系统置于水平地面上静止不动,此时弹簧被压缩了5c m .已知A 、B 与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2μ=,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现用水平推力F=2N 作用在木块A 上,如图所示(g 取10m/s 2),(1)求此时A ,B 受到的摩擦力的大小和方向;(2)当水平推力不断增大,求B 即将开始滑动时,A 、B 之间的距离 (3)若水平推力随时间变化满足以下关系12(),2F t N =+ 求A 、B 都仍能保持静止状态的时间,并作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力图像.(规定向左为正方向)【答案】(1)3,A f N =向右,3,B f N =向左;(2)11cm ,(3).【解析】试题分析:(1)分析A 、B 的最大静摩擦力大小关系,根据平衡条件进行求解;(2)当B 要开始滑动时弹簧弹力不变,则A 、B 的距离等于原长减去压缩量;(3)A 开始滑动时B 静止,则弹簧弹力不变,求出此时的时间,在A 没有滑动前,根据平衡条件求出A f t -的表达式,并作出图象.(1)由:max 10A A f f m g N μ===静动,max 14B B f f m g N μ===静动 此时假设A 、B 均仍保持静止状态 由题得:5F kx N ==弹 对A 有:A F F f -=弹max 3A A f N f ∴=<方向向右;对B 有:B F f =弹max 5B B f N f ∴=<方向向左 则假设成立(2)当B 要开始滑动时,此时,max F f =弹静 由max B f f m g μ==静动 则:B kx m g μ'=0.1414B m gx m cm kμ∴='==A 、B 间距离: 011s l x cm '=-=(3)在A 没有开始滑动前,A 处于静止状态,弹簧弹力不变 则有:A F f F +=弹 得:13()2A f F F t N =-=-弹 设t 时刻A 开始滑动,此时B 静止,弹簧弹力不变 对A: max A F f F +=弹 代入数据解得:t=26s作出在A 开始滑动前A 受到的摩擦力A f t -图象如图所示8.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.9.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.10.如图,足够长的斜面倾角θ=37°.一个物体以v 0=12m/s 的初速度从斜面A 点处沿斜面向上运动.物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25.已知重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体沿斜面上滑时的加速度大小a 1; (2)物体沿斜面上滑的最大距离x ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a 2; (4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间t . 【答案】(1)物体沿斜面上滑时的加速度大小a 1为8m/s 2; (2)物体沿斜面上滑的最大距离x 为9m ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a 2为4m/s 2; (4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间3.62s . 【解析】试题分析:(1)沿斜面向上运动,由牛顿第二定律得1sin cos mg mg ma θμθ+=a 1=8m/s 2(2)物体沿斜面上滑由2012=v a x ,得x=9m(3)物体沿斜面返回下滑时2sin cos mg mg ma θμθ-=,则a 2=4m/s 2(4)物体从A 点出发到再次回到A 点运动的总时间t . 沿斜面向上运动011v a t =,沿斜面向下运动22212x a t = 则t=t 1+t 2=3(21)2s≈3.62s考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用。
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1所示,在水平面上有一质量为m1=1kg的足够长的木板,其上叠放一质量为m2=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m 2:F ﹣μ1m 2g =m 2a 2 F =3t =30N 解得:a 2=12m/s 2(3)图象过(1、0),(4.3),(10、12) 图象如图所示.2.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=46.5m3.质量m =2kg 的物块自斜面底端A 以初速度v 0=16m/s 沿足够长的固定斜面向上滑行,经时间t =2s 速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°,重力加速度g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:(1)物块上滑过程中加速度大小; (2)物块滑动过程摩擦力大小; (3)物块下滑所用时间.【答案】(1)8m/s 2;(2)4N ;(3)s【解析】 【详解】(1)上滑时,加速度大小(2)上滑时,由牛顿第二定律,得:解得(3)位移下滑时,由牛顿第二定律,得解得 由,解得=s4.如图所示,小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。
高一物理牛顿运动定律测试一、选择题:(每题5分,共40分)每小题有一个或几个正确选项。
1.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( CD )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2.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AD 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3.一物体以 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4、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 BCA.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gcotθ5.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_____________。
12.甲、乙两辆实验小车,在相同的力的作用下,甲车产生的加速度为2m / s2 ,乙车产生的加速度为4.5 m / s2。
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。
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。
例如国际单位制。
10.在力学中三个基本物理量分别为、、,在国际单位制中对应的三个基本单位为、、。
11.牛顿第三定律的内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是。
12.物体之间的作用总是相互的,所以施力物体同时也一定是物体,物体间相互作用的一对力叫做,其性质一定相同。
13.我们常用牛顿运动定律解决两类问题:一类是已知要求确定;另一类是已知要求确定,首先求解加速度是解决问题的关键。
14.超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象,产生超重现象的条件:是物体具有的加速度,与物体速度的大小和方向无关。
15.失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象,产生失重现象的条件:是物体具有 的加速度,与物体速度的大小和方向无关;完全失重的条件:当物体的加速度等于 时物体对支持面的压力(或对悬挂物的拉力) 。
例如自由落体、竖直上抛16.平衡状态:一个物体在共点力作用下如果 则称物体处于平衡状态。
平衡条件:物体受到的合外力为17.平衡条件的推论:①几个共点力作用下处于平衡状态,任意一个力必与其余各力的②三个力作用下处于平衡状态,若三个力彼此不平行,则它们必为③三个共点力作用下处于平衡状态,则这三个力构成【熟练掌握题例】1.关于牛顿第一定律有下列说法:①牛顿第一定律是实验定律;②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因;③惯性定律与惯性的实质是相同的;④物体的运动不需要力来维持。
其中正确的是A .①②B .②③C .②④D .①②④2.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是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,刹车后滑行的路程越长D . 车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大3.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F 、方向 如图所示的力去推它,使它以加速度a 向右运动。
若保持力的方向不变而增大力的大小,则物体的加速度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.如图所示,一只箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,杆上套着一个小环。
箱和杆的总质量为M ,小环的质量为m 。
环沿杆加速下滑,环与杆之间的摩擦力大小为Ff 。
此时箱子对地面的压力大小是5.物体A 和皮带保持相对静止一起向右运动,其速度图象如图所示。
(1)若在物体A 开始运动的最初2s 内,作用在A 上的静摩擦力大小是4N ,则A 的质量是_______kg 。
(2)开始运动后第3s 内,作用在A 上的静摩擦力大小是______N 。
(3)在开始运动后的第5s 内,作用在物体A 上的静摩擦力的大小是______N ,方向____。
6.如图所示,小车和人的总质量为M ,人用力F 拉绳.若不计绳和滑轮质量,不计一切摩擦,则车和人的加速度为 。
7.如图所示,木块A 、B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,C 放大水平地面上,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑.当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A 、B 的加速度分别是=A a ,=B a _________。
8.如图所示,一小球自空中自由落下(不计空气阻力),与正下方的直立轻质弹簧接触并压缩弹簧直至速度为零,问从小球接触弹簧开始到小球速度减小为零的过程中,小球的合外力(填变化情F m M况) 、加速度 、速度9.质量为m=2 kg 的质点同时只受到相互垂直的两个力F1,F2的作用,如图所示,其中F1=3N,F2=4N,求质点的加速度大小和方向.10.一根质量为M 的木棒,上端用细绳系在天花板上,棒上有一质量为m 的猴子,如图所示,现将绳子剪断,猴子同时沿棒向上爬,若保持猴子与地面间的高度不变,求木棒下落的加速度。
11.如图所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为M=70 kg ,吊板的质量为m=10 kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g =10m/s 2。
当人以F=440 N 的力拉绳时,人与吊板的加速度a 和人对吊板的压力N 分别为多少?12.如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为0.64 m ,质量为4 kg 的木板A ,在木板的左端有一个质量为2 kg 的小物体B ,A 、B 之间的动摩擦因数为µ=0.2,当对B 施加水平向右的力F=10N 时,求:经过多长时间可将B 从木板A 的左端拉到右端? (设A 、B 间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)13.一水平传送带AB 长为L=20m ,以v=2m/s 的速度向右传送,如图所示,已知物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1,则将物体由静止放到传送带的A 端开始,运动到B 端所需的时间是多少?14.质量m = 6kg 的物体放在水平地面上,受到与水平面成370角斜向上的拉力F = 20N 的作用,此时物体以10m/s 的速度作匀速直线运动,求:撤去外力F 后物体还能运动多远?F A B v● F 2F 1 m15.如图所示,底座上装有长0.5m的直立杆,它们的总质量为200kg 。
在杆上套有一个质量为50g的小环B,它与杆之间有摩擦,假设B 于杆之间的摩擦力大小不变。
当环从直立杆的底部以4m/s的初速度向上运动时,刚好能够到达杆顶(g=10m/s2) 。
求:⑴在小环上升的过程中,底座对水平面的压力N⑵小环从杆顶落回底座需要的时间t16.如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,它与地面的动摩擦因数μ=0.02。
在木楔的倾角θ为30°的斜面上有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s。
在这过程中木楔没有动,求:地面对木楔的摩擦力的大小和方向。
(重力加速度取g=10m/s2)17.为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下实验.在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量可不计),弹簧秤下吊一个光滑小球,将木板连同小球一起放在斜面上,如图所示。
木板固定时,弹簧秤的示数为F1,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧秤的示数是F2,测得斜面的倾角为θ.试由测量的数据计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数18.如图所示, 小车的顶棚上用细线吊一小球, 质量为m, 车厢底板上放一个质量为M的木块, 当小车沿水平面匀加速向右运动时, 小球悬线偏离竖直方向30 , 木块和车厢保持相对静止,求:(1)小车运动的加速度(2)小球对悬线的拉力(3)木块受到的摩擦力19.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。
系统处于静止状态。
现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A 的加速度a 和从开CθA B始到此时物块A 的位移d 。
.20.如图所示,传送带与地面的倾角θ=37o,从A 到B 的长度为16m,传送带以V 0=10m/s的速度逆时针转动。
在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,求物体从A运动到B 所需的时间是多少?(sin37o=0.6,cos37o=0.8)21.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。
现将一套有小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)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,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,使杆与水平方向间夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少?(sin370 = 0.6,cos370 = 0.8)22.某同学在用如图所示的装置探究加速度和力、质量关系的实验中,测得小车的加速度a 和拉力F 的数据如下表所示(拉力的方向与桌面平行)。
(1)根据表中的数据在坐标图上作出a — F 图象(2)图像的斜率的物理意义是____________(3)图像(或延长线)与F 轴的截距的物理意义是______________________________________(4)小车和砝码的总质量为 __________ kg .23.如图所示,将质量为10kg 的小球用轻绳挂在倾角为045=a 的光滑斜面上。
当斜面以加速度g a 3=沿图示方向运动时,求绳中张力F / N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a / m ·s -2 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51450 a【知识要点提示答案】1.静止、匀速直线运动 2.运动状态不变、惯性定律、固有性质、质量3.速度、加速度 4.加速度、合外力、加速度、质量 5.正比、反比、合外力F 合=ma 6.①数值相等、方向一致、所受合外力。