(完整版)牛顿运动定律测试题
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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。
第1篇一、选择题1. 牛顿第一定律的表述是:A. 物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态B. 物体在受到外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态C. 物体在受到外力作用时,其速度将随时间均匀变化D. 物体在不受外力作用时,其速度将随时间均匀变化答案:A2. 牛顿第二定律的数学表达式为:A. F = maB. F = kxC. F = mgD. F = mv^2答案:A3. 牛顿第三定律的表述是:A. 对于每一个作用力,都有一个大小相等、方向相反的反作用力B. 对于每一个作用力,都有一个大小相等、方向相同的作用力C. 对于每一个作用力,都有一个大小不等、方向相反的反作用力D. 对于每一个作用力,都有一个大小不等、方向相同的作用力答案:A4. 牛顿提出的万有引力定律的数学表达式为:A. F = G m1 m2 / r^2B. F = G m1 m2 / rC. F = G m1 m2 rD. F = G m1 m2 r^2答案:A5. 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的三大定律,对科学发展产生了深远的影响。
以下哪个定律不是牛顿提出的?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 热力学第一定律答案:D二、填空题1. 牛顿在______年发表了《自然哲学的数学原理》。
答案:16872. 牛顿在______年发现了万有引力定律。
答案:16853. 牛顿在______年发明了反射式望远镜。
答案:16684. 牛顿在______年发现了牛顿环。
答案:16655. 牛顿在______年提出了光的粒子说。
答案:1704三、简答题1. 简述牛顿第一定律的内容。
答案:牛顿第一定律,又称惯性定律,指出物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 简述牛顿第二定律的内容。
答案:牛顿第二定律,又称运动定律,指出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,合外力的方向与加速度的方向相同。
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 。
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。
最新高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)s内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。
【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在4~6s内加速度:物体在4~6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:联立解得:μ=0.2(2)由v-t图像可知:物体在0~4s内加速度:又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:代入数据得:F=5.6N(3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁.2.如图所示,传送带水平部分x ab =0.2m ,斜面部分x bc =5.5m ,bc 与水平方向夹角α=37°,一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示方向以速率v =3m/s 运动,若把物体A 轻放到a 处,它将被传送带送到c 点,且物体A 不脱离传送带,经b 点时速率不变.(取g =10m/s 2,sin37°=0.6)求:(1)物块从a 运动到b 的时间; (2)物块从b 运动到c 的时间. 【答案】(1)0.4s ;(2)1.25s . 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律求出在ab 段做匀加速直线运动的加速度,结合运动学公式求出a 到b 的运动时间.到达b 点的速度小于传送带的速度,根据牛顿第二定律求出在bc 段匀加速运动的加速度,求出速度相等经历的时间,以及位移的大小,根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度,结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间,从而得出b 到c 的时间. 【详解】(1)物体A 轻放在a 处瞬间,受力分析由牛顿第二定律得:1mg ma μ=解得:21 2.5m/s a =A 与皮带共速需要发生位移:219 1.8m 0.2m 25v x m a ===>共故根据运动学公式,物体A 从a 运动到b :21112ab x a t =代入数据解得:10.4s t =(2)到达b 点的速度:111m/s 3m/s b v a t ==<由牛顿第二定律得:22sin 37mg f ma ︒+= 2cos37N mg =︒且22f N μ=代入数据解得:228m/s a =物块在斜面上与传送带共速的位移是:2222b v v s a -=共代入数据解得:0.5m 5.5m s =<共时间为:2231s 0.25s 8b v v t a --=== 因为22sin 376m/s cos372m/s g g μ︒=︒=>,物块继续加速下滑 由牛顿第二定律得:23sin 37mg f ma ︒-= 2cos37N mg =︒,且22f N μ=代入数据解得:234m/s a =设从共速到下滑至c 的时间为t 3,由23331 2bc x s vt a t -=+共,得: 31s t =综上,物块从b 运动到c 的时间为:23 1.25s t t +=3.如图为高山滑雪赛道,赛道分为斜面与水平面两部分,其中斜面部分倾角为37°,斜面与水平面间可视为光滑连接。
第四章牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中,正确的是()A.某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B.运动得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C.竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力D.物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2.关于牛顿第二定律,正确的说法是()A.合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致C.加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同D.由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是()A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快D.一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是()A.将拉力增大到原来的2倍1B.阻力减小到原来的2C.将物体的质量增大到原来的2倍D.将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍5.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s2,不计空气阻力)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s26.向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2。
则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度()A .大小为a 1-a 2B .大小为2221+a a C .方向为东偏北arctan 12a aD .方向为与较大的力同向7.物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。
物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.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)。
已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=,释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ,重力加速度g 取210/m s ,cos370.8=o ,sin 370.6=o ,不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。
求:(1)滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 (2)滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】(1)1s (2)0.68J 【解析】 【详解】解:(1)滑块恰能从C 点抛出,在C 点处所受弹力为零,可得:2v mgcos θm r=解得: v 0.8m /s =对滑块在传送带上的分析可知:mgsin θμmgcos θ=故滑块在传送带上做匀速直线运动,故滑块到达B 时的速度为:v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间:L t v= 解得:t 1s =(2)滑块从K 至B 的过程,由动能定理可知:2f 1W W mv 2-=弹 根据功能关系有: p W E =弹 解得:f W 0.68J =2.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (255/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/5v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .3.滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢?其原因是白雪内有很多小孔,小孔内充满空气.当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°的坡顶A 由静止开始自由下滑,滑至坡底B (B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C 处,如图所示.不计空气阻力,坡长为l =26 m ,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间; (2)滑雪者到达B 处的速度;(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离. 【答案】1s 99.2m【解析】 【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度,再由运动学知识可求解速度、位移和时间. 【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度:a 1==4m/s 2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t==1s (2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x 1=a 1t 2=2m 动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a 2==5m/s 2 由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度:v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3,则由动能定理有:;解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4,则由动能定理有:;解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m4.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点.(1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(0sin 370.6,cos370.8==)【答案】(1)2;amg F ma mg v k=+=(2)343C mg m g a ≥- 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时,设弹簧的伸长量为x ,物块A 的速度大小为v ,对物块B 受力分析有mg kx = ,得:mgx k =. 根据22v ax =解得:22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg , 解得F=ma+mg ;(2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:1cos C F T m a θ-=,其中1T kx mg =≤;竖直方向:sin C F m g θ≤; 联立解得 343C mgm g a≥-5.某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (2)55/5m s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在0t =时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=,求:()1小物块与长木板间动摩擦因数的值; ()2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1)0.7(2)40.5J 【解析】 【分析】()1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.()2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量. 【详解】()1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1212mg mg ma μμ-=; 11m v a t =;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得2222mg ma μ⋅=; 220m v a t =-;由图象可知,2/m v m s =,11t s =,20.8t s = 联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中,有:13mg ma μ=; 031m v v a t =-;在整个过程中,由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是本题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .(g 取10 m /s 2)(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t =5s 时离地面的高度h ; (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落到地面时的速度v ;(3)接(2)问,无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1.【答案】(1)75m (2)40m/s (355s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由牛顿第二定律 F ﹣mg ﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s 2上升高度代入数据解得 h=75m . (2)下落过程中 mg ﹣f=ma 1 代入数据解得落地时速度 v 2=2a 1H , 代入数据解得 v=40m/s(3)恢复升力后向下减速运动过程 F ﹣mg+f=ma 2 代入数据解得设恢复升力时的速度为v m ,则有由 v m =a 1t 1 代入数据解得.4.如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg 、m B =0.5 kg 的两个小滑块A 和B ,A 在B 的正上方,A 、B 相距h =2. 25 m ,A 始终受一大小F 1=l0 N 、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F 2作用.同时由静止释放A 和B ,经时间t =0.5 s ,A 、B 恰相遇.已知A 、B 与墙面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)滑块A 的加速度大小a A ; (2)相遇前瞬间,恒力F 2的功率P .【答案】(1)2A 8m/s a =;(2)50W P =【解析】 【详解】(1)A 、B 受力如图所示:A 、B 分别向下、向上做匀加速直线运动,对A : 水平方向:N 1F F = 竖直方向:A A A m g f m a -= 且:N f F μ=联立以上各式并代入数据解得:2A 8m/s a =(2)对A 由位移公式得:212A A x a t = 对B 由位移公式得:212B B x a t =由位移关系得:B A x h x =- 由速度公式得B 的速度:B B v a t = 对B 由牛顿第二定律得:2B B B F m g m a -= 恒力F 2的功率:2B P F v = 联立解得:P =50W5.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v 0=100m/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其它摩擦不计.若木板每次与A 、B 相碰后速度立即减为0,且与A 、B 不粘连,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)铁钉射入木块后共同的速度v ;(2)木块经过竖直圆轨道最低点C 时,对轨道的压力大小F N; (3)木块最终停止时离A 点的距离s.【答案】(1)2/v m s = (2)12.5N F N = (3) 1.25L m ∆= 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:0001()m v m m v =+解得:2m v s =;(2) 木块滑上薄板后,木块的加速度210.5m a g s μ==,且方向向右板产生的加速度220.5mgma s Mμ==,且方向向左设经过时间t ,木块与木板共同速度v 运动则:12v a t a t -=此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度22121122x vt a t a t L ∆=--=故共速时,恰好在最左侧B 点,此时木块的速度11m v v a t s'=-=木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2N v F mg m R-=代入相关数据解得:F N =12.5N.由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ; (3) 木块还能上升的高度为h ,由机械能守恒有:201011()()2m m v m m gh +=+ 0.050.4h m m =<木块不脱离圆弧轨道,返回时以1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过t 1共速,此时木板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为a 1, 则:21121v a t a t -=,解得:11t s = 此时2211121110.522x v t a t a t m ∆=--='' 3210.5m v v at s=-=碰撞后,v 薄板=0,木块以速度v 3=0.5m/s 的速度向右做减速运动 设经过t 2时间速度为0,则3211v t s a == 2322210.252x v t a t m =-=故ΔL=L ﹣△x'﹣x=1.25m即木块停止运动时离A 点1.25m 远.6.某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN 右端N 处于倾斜传送带理想连接,传送带长度L=15.0m ,皮带以恒定速率v=5m/s 顺时针转动,三个质量均为m=1.0kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上,B 、C 之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B 与轻弹簧连接,C 未连接弹簧,B 、C 处于静止状态且离N 点足够远,现让滑块A 以初速度v 0=6m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动,A 与B 碰撞后粘合在一起.碰撞时间极短,滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上,已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)滑块A 、B 碰撞时损失的机械能; (2)滑块C 在传送带上因摩擦产生的热量Q ;(3)若每次实验开始时滑块A 的初速度v 0大小不相同,要使滑块C 滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,则v 0的取值范围是什么?(结果可用根号表示) 【答案】(1)9J E ∆= (2)8J Q =03313m/s 397m/s 22v ≤≤ 【解析】试题分析:(1)A 、B 碰撞过程水平方向的动量守恒,由此求出二者的共同速度;由功能关系即可求出损失的机械能;(2)A 、B 碰撞后与C 作用的过程中ABC 组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C 与AB 分开后的速度,C 在传送带上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,然后应用匀变速直线运动规律求出C 相对于传送带运动时的相对位移,由功能关系即可求出摩擦产生的热量.(3)应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A 的最大速度和最小速度.(1)A 与B 位于光滑的水平面上,系统在水平方向的动量守恒,设A 与B 碰撞后共同速度为1v ,选取向右为正方向,对A 、B 有:012mv mv = 碰撞时损失机械能()220111222E mv m v ∆=- 解得:9E J ∆=(2)设A 、B 碰撞后,弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ,C 的速度为C v 由动量守恒得:122B C mv mv mv =+ 由机械能守恒得:()()222111122222B C m v m v mv =+ 解得:4/c v m s =C 以c v 滑上传送带,假设匀加速的直线运动位移为x 时与传送带共速由牛顿第二定律得:210.4/a gcos gsin m s μθθ=-= 由速度位移公式得:2212C v v a x -=联立解得:x=11.25m <L 加速运动的时间为t ,有:12.5Cv v t s a -== 所以相对位移x vt x ∆=- 代入数据得: 1.25x m ∆=摩擦生热·8Q mgcos x J μθ=∆= (3)设A 的最大速度为max v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22212c v v a L -=根据牛顿第二定律得:2212.4/a gsin gcos m s θμθ=--=-联立解得:1/c v s =设A 的最小速度为min v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22112c v v a L -=解得:2/c v s =对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中 系统动量守恒,则有:112max B C mv mv mc =+ 由机械能守恒得:()()22211111122222B C m v m v mv =+解得:13/2max c v v s ==同理得:/min v s =0//s v s ≤≤7.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:mgs inθ+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.8.一长木板静止在水平地面上,木板长5l m =,小茗同学站在木板的左端,也处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2s 小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v=4m/s ,已知木板质量M =20kg ,小茗质量m =50kg ,g 取10m/s 2,求木板与地面之间的动摩擦因数μ(结果保留两位有效数字).【答案】0.13 【解析】 【分析】对人分析,由速度公式求得加速度,由牛顿第二定律求人受到木板的摩擦力大小;由运动学的公式求出长木板的加速度,由牛顿第二定律求木板与地面之间的摩擦力大小和木板与地面之间的动摩擦因数. 【详解】对人进行分析,由速度时间公式:v=a 1t 代入数据解得:a 1=2m/s 2 在2s 内人的位移为:x 1=2112a t 代入数据解得:x 1=4m由于x 1=4m <5m ,可知该过程中木板的位移:x 2=l-x 1=5-4=1m 对木板:x 2=2212a t可得:a 2=0.5m/s 2对木板进行分析,根据牛顿第二定律:f-μ(M+m )g=Ma 2 根据牛顿第二定律,板对人的摩擦力f=ma 1 代入数据解得:f=100N 代入数据解得:μ=90.1370≈. 【点睛】本题主要考查了相对运动问题,应用牛顿第二定律和运动学公式,再结合位移间的关系即可解题.本题也可以根据动量定理解答.9.一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=222vh-=-15m/s2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10.如图所示,质量1m kg=的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成30α=o角,球与杆之间的滑动摩擦因数36μ=,球在竖直向上的拉力20F N=作用下沿杆向上滑动.(210/g m s=)求:(1)求球对杆的压力大小和方向;(2)小球的加速度多大;(3)要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动,F应变为多大.【答案】(1)53N方向垂直于杆向上(2)22.5m/s(3) 0N【解析】(1)小球受力如图所示:建立图示坐标,沿y方向,有:(F−mg)cos30∘−FN=0解得:FN=53N根据牛顿第三定律,球对杆的压力大小为3N,方向垂直于杆向上.(2)沿x方向由牛顿第二定律得(F−mg)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:a=2.5m/s2(3)沿y方向,有:(mg −F)cos30∘−FN=0沿x方向由牛顿第二定律得(mg −F)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:F=0N。
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)物理牛顿运动定律练习题20篇含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,倾角θ的足够长的斜面上,放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ,滑块A 的下表面光滑,滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=.由静止同时释放A 和B ,此后若A 、B 发生碰撞,碰撞时间极短且为弹性碰撞.已知重力加速度为g ,求:(1)A 与B 开始释放时,A 、B 的加速度A a 和B a ; (2)A 与B 第一次相碰后,B 的速率B v ;(3)从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t . 【答案】(1)sin A a g θ=;0B a =(202sin gL θ3)023sin L g θ【解析】 【详解】解:(1)对B 分析:sin cos B mg mg ma θμθ-=0B a =,B 仍处于静止状态对A 分析,底面光滑,则有:mg sin A ma θ= 解得:sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度,则有:202A A v a L =解得:02sin A v gL θ=所用时间由:1v A at =,解得:012sin L g t θ=对AB ,由动量守恒定律得:1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得:2221111222A B mv mv mv =+ 解得:100,2sin B v v gL θ==(3)碰后,A 做初速度为0的匀加速运动,B 做速度为2v 的匀速直线运动,设再经时间2t 发生第二次碰撞,则有:2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰:A B x x = 解得:0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间:12t t t =+ 解得:023sin L t g θ=2.近年来,随着AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以v 0=2m/s 的恒定速率顺时针运行,传送带的长度为L =7.6m.机械手将质量为1kg 的包裹A 轻放在传送带的左端,经过4s 包裹A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为3kg 的包裹B 发生正碰,碰后包裹B 在水平面上滑行0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为0.1,取g =10m/s 2.求:(1)包裹A 与传送带间的动摩擦因数; (2)两包裹碰撞过程中损失的机械能; (3)包裹A 是否会到达分拣通道口.【答案】(1)μ1=0.5(2)△E =0.96J (3)包裹A 不会到达分拣通道口 【解析】 【详解】(1)假设包裹A 经过t 1时间速度达到v 0,由运动学知识有01012v t v t t L +-=() 包裹A 在传送带上加速度的大小为a 1,v 0=a 1t 1包裹A 的质量为m A ,与传输带间的动摩檫因数为μ1,由牛顿运动定律有:μ1m A g =m A a 1 解得:μ1=0.5(2)包裹A 离开传送带时速度为v 0,设第一次碰后包裹A 与包裹B 速度分别为v A 和v B , 由动量守恒定律有:m A v 0=m A v A +m B v B包裹B 在水平面上滑行过程,由动能定理有:-μ2m B gx =0-12m B v B 2 解得v A =-0.4m/s ,负号表示方向向左,大小为0.4m/s 两包裹碰撞时损失的机械能:△E =12m A v 02 -12m A v A 2-12m B v B 2 解得:△E =0.96J(3)第一次碰后包裹A 返回传送带,在传送带作用下向左运动x A 后速度减为零,由动能定理可知-μ1m A gx A=0-12m A v A2解得x A=0.016m<L,包裹A在传送带上会再次向右运动.设包裹A再次离开传送带的速度为v A′μ1m A gx A=12m A v A′2解得:v A′ =0.4m/s设包裹A再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为x A-μ2m A gx A′=0-12m A v A2解得x A′=0.08mx A′=<0.32m包裹A静止时与分拣通道口的距离为0.24m,不会到达分拣通道口.3.如图为高山滑雪赛道,赛道分为斜面与水平面两部分,其中斜面部分倾角为37°,斜面与水平面间可视为光滑连接。
物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。
重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。
【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。
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,在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4kg 的长木板,在长木板右端有一质量m=1kg 的小物块,长木板与小物块间的动擦因数μ=0.2,开始时长木板与小物块均静止.现用F=14N 的水平恒力向石拉长木板,经时间t=1s 撤去水平恒力F ,g=10m/s 2.求(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时,小物块加速度a 的大小; (2)刚撤去F 时,小物块离长木板右端的距离s ; (3)撒去F 后,系统能损失的最大机械能△E . 【答案】(1)2m/s 2(2)0.5m (3)0.4J 【解析】 【分析】(1)对木块受力分析,根据牛顿第二定律求出木块的加速度;(2)先根据牛顿第二定律求出木板的加速度,然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出长木板和小物块的位移,二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离;(3)撤去F 后,先求解小物块和木板的速度,然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损失的最大机械能△E . 【详解】(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块受到向右的滑动摩擦力,则:µmg=ma 1, 解得a 1=µg=2m/s 2(2)对木板,受拉力和摩擦力作用, 由牛顿第二定律得,F-µmg=Ma 2, 解得:a 2= 3m/s 2. 小物块运动的位移:x 1=12a 1t 2=12×2×12m=1m , 长木板运动的位移:x 2=12a 2t 2=12×3×12m=1.5m , 则小物块相对于长木板的位移:△x=x 2-x 1=1.5m-1m=0.5m .(3)撤去F 后,小物块和木板的速度分别为:v m =a 1t=2m/s v=a 2t=3m/s 小物块和木板系统所受的合外力为0,动量守恒:()m mv Mv M m v +=+' 解得 2.8/v m s ='从撤去F 到物体与木块保持相对静止,由能量守恒定律:222111()222m mv Mv E M m v +=∆'++ 解得∆E=0.4J 【点睛】该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系;涉及到相对运动的过程,要认真分析物体的受力情况和运动情况,并能熟练地运用匀变速直线运动的公式.2.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)s内物体运动位移的大小.【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。
高中物理专题测试:牛顿运动定律(含答案)(满分100分,100分钟完成)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不选的得0分.1.质量为2kg的物体A的质量为1kg的物体B,从同一高度自由下落,在下落的过程中,下列说法正确的是()A.它们的速度都逐渐增大,所以它们的惯性都逐渐增大B.它们在相同的时间内的速度变化相同,所以它们的惯性大小相同C.A的质量比B大,所以A的惯性比B大D.它们落地后都静止,所以落地后它们的惯性都消失2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是()A.物体同时获得速度和加速度B.物体立即获得速度,但加速度为零C.物体立即获得加速度,但速度为零D.物体的速度和加速度都仍为零3.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改做匀减速运动,下列说法中正确的是()A.加速前进时绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时绳拉物体的力与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等4.两个用相同材料做成的大小、形状完全相同的实心球A和空心球B,从同一高度在空气中落下,两球受到的空气阻力大小相同,则()A.A球先落地B.B球先落地C.两球同时落地D.不能确定哪个球先落地5.竖直上抛物体受到的空气阻力大小恒定,物体上升到最高点时间为t1,从最高点回到抛出点需时t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度大小为a2,则()A .a 1<a 2,t 1>t 2B .a 1>a 2,t 1>t 2C .a 1<a 2,t 1<t 2D .a 1>a 2,t 1<t 26.如图1所示,两个质量相同的物体A 和B 互相接触,静止在光滑的水平桌面上,现施加水平推力F 1和F 2,F 1>F 2,则A 对B 的作用力大小是( )A .F 1B .F 2C .122F F -D .122F F + 7.质量为2kg 的物体,在F =12N 的水平拉力作用下,产生的加速度为3m/s 2,经过时间t 速度达到v .若从此时开始,水平拉力减小到4N,则物体在此后的一小段时间内将 ( ) A .以2m/s 2的加速度继续做匀加速运动 B .以大小为3m/s 2的加速度做匀减速运动 C .以大小为1m/s 2的加速度做匀减速运动D .保持速度v 做匀速直线运动8.甲、乙两人质量相等,分别站在相同的两只船上并与船保持相对静止,且初速度均为零.若甲的力气大于乙的力气,他们各自握紧绳的一端,用力拉对方,则 ( )A .甲船先到中点B .乙船先到中点C .两船同时到达中点D .无法判断哪只船先到中点二、选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得4分,对而不全得2分.选错或不选的得0分.9.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m 的游戏者身系一根长为L 、弹性很好的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止下落 1.5L 时达到最低点.若不计空气阻力,则在弹性绳从原长到达最低点的过程中,下列说法正确的是( )A .速度先减小后增大B .加速度先减小后增大C .速度先增大后减小D .加速度先增大后减小10.雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于速度逐渐增大,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,在此过程中( )F 2F 1A B 图1A .雨滴所受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大B .由于雨滴质量逐渐增大,下落的加速度逐渐增大C .由于空气阻力增大,雨滴下落的加速度逐渐减小D .雨滴所受到的重力逐渐增大,但重力产生的加速度不变11.如图2所示,劈形木块B 的上表面叠放一木块A ,然后一起放在斜面上,B 的上表面恰好水平,当B 沿斜面加速下滑时,A 、B 始终保持相对静止,则 ( )A .木块B 对A 的下表面没有摩擦力的作用 B .木块B 对A 的下表面有向左的摩擦力的作用C .木块B 对A 的支持力等于A 的重力D .木块B 对A 的支持力小于A 的重力12.在水平地面上滑行的物块,速度减小直到停止,其滑行距离的长短决定于 ( ) A .物块的质量 B .物块的初速度C .物块与地面间的动摩擦因数D .地面对物块的支持力第Ⅱ卷(非选择题,共52分)三、填空、实验题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.把正确答案填写在题中横线上或按要求作答.13.一物体置于光滑的水平面上,在10N 水平拉力作用下,从静止出发经2s,速度增加到10m/s,则此物体的质量为___________kg.14.某物体质量为2kg,受到大小分别为5N 、7N 的两个力作用,则物体加速度a 的取值范围为____________.15.一物体沿倾角37º的斜面恰好匀速下滑时,则物体与斜面间的摩擦因数为___________.若把斜面倾角增为57º,其他条件不变,此时物体沿斜面下滑的加速度为___________m/s 2. 16.用F 1=2 N 的水平力拉一个物体沿水平地面运动时,加速度a 1=1m/s 2,改用F 2=3 N 的水平力拉它时,加速度a 2=2m/s 2,那么改用F 3=4 N 的力拉它时,加速度a 3=__________m/s 2,物体与地面间的动摩擦因数μ=___________.17.在光滑水平面上,用一个水平力作用在A 物体上产生的加速度为a 1,作用在B 物体上产生的AB图2加速度为a 2,若将该力作用在A 、B 两物体构成的整体上时,A 、B 整体的加速度应为___________.18.在水平面上,用水平力F 拉物体从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v 时撤掉力F ,物体在水平面上滑行直至停止.物体运动的速度图象如图3所示.设物体与水平面间的摩擦力为F 1,则F ∶F 1=___________.四、计算题:本大题共3小题,计26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. 19.(8分)一辆质量为1.0×103kg 的汽车,经过10s 由静止匀加速到速度为30m/s,然后立即刹车直到停止.设汽车受到的阻力为车重的0.6倍,求:(g =10m/s 2) (1)加速阶段汽车受到的合力大小; (2)刹车后汽车运动的时间; (3)刹车前后汽车通过的全部位移.20.(8分)质量m =2.0kg 的物体,在5.0N 的水平拉力作用下沿水平面从静止开始作匀加速直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,求:(g =10m/s 2) (1)物体运动加速度的大小.(2)经多长时间物体速度能达到6.0m/s ?图3(3)当物体速度为6.0m/s时,将水平拉力撤去再经10s物体通过的位移是多少?21.(10分)为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下的实验.在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量不计),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4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为F2,测得斜面的倾角为θ.试由测量的数据计算出木板和斜面的动摩擦因数.θ参考答案一、选择题: 1.C 2.C 3.D 4.A 5.D6.D7.C8.C二、选择题: 9.BC10.CD11.BD12.BC三、填空、实验题: 13.214.1m/s 2≤a ≤6m/s 2 15.0.75;3.5 16.3;0.1 17.1212a a a a 18.4∶1 四、计算题:19.【答案】(1)3×103N ;(2)5s ;(3)225m. 【解析】(1)汽车在加速阶段的加速度为: a 1=1vt =3m/s 2根据牛顿第二定律,汽车在加速阶段受到的合力为: F =ma 1=3×103N.(2)根据牛顿第二定律,刹车后汽车的加速度大小为: a 2=10.6F mgm m==6m/s 2 根据运动学公式,刹车后汽车运动的时间为: t 2=20va --=5s. (3)刹车前汽车通过的位移为: s 1=21112a t =150m刹车后汽车通过的位移为:s 2=2202v a --=75m.故刹车前后汽车通过的全部位移为: s =s 1+s 2=150m +75m =225m.20.【答案】(1)1.5m/s 2;(2)4s ;(3)18m. 【解析】(1)用力拉物体时,根据牛顿第二定律得: F -F 1=ma 1 解得:a 1=F μmgm-=1.5m/s 2. (2)设经时间t 1物体的速度能达到v =6.0m/s,根据运动学公式有: v =a 1t 1 解得:t 1=4s.(3)撤去拉力后,物体只受摩擦力作用而做减速运动,加速度大小为:12F a g m==μ=1m/s 2 设物体减速运动至停止的时间为t 2,则: t 2=2va =6s 因为t 2<10s,所以将水平拉力撤去再经10s 物体已经停止运动.设将水平拉力撤去物体通过的位移为s ,根据运动学公式有:2202v a s -=-解得:s =18m. 21.【答案】21tan F θF 【解析】设小球的质量为m ,木板的质量为M .已知木板固定时弹簧秤的示数为F 1,根据平衡条件有: F 1=mg sin θ已知木板沿斜面下滑稳定时弹簧秤的示数为F 2,设此时小球及整体的加速度为a . 以小球为对象,根据牛顿第二定律有: mg sin θ-F 2=ma以整体为对象,设木板与斜面间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律有: (M +m )g sin θ-μ(M +m )gcos θ=(M +m )a 联立解得:21tan F μθF =.。
2024高考物理牛顿运动定理综合练习题及答案一、选择题1. 牛顿第一定律适用的是()A. 运动状态改变B. 速度改变C. 方向改变D. 惯性运动2. 牛顿第二定律的数学表达式是()A. F = maB. W = mgC. P = mvD. F = mv3. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与()成正比,与质量成反比。
A. 力B. 速度C. 位移D. 能量4. 一个质量为2 kg的物体受到的力是10 N,则它的加速度为()A. 2 m/s^2B. 5 m/s^2C. 10 m/s^2D. 20 m/s^25. 一个质量为5 kg的物体受到的力是20 N,则它的加速度为()A. 2 m/s^2B. 4 m/s^2C. 5 m/s^2D. 10 m/s^2二、填空题1. 牛顿第三定律指出,任何两个相互作用的物体之间都有相等大小、方向相反的()。
2. 抛体运动是一种()的运动。
3. 一个物体沿着直线运动,它的速度大小不变,但方向改变,这是一种()运动。
4. 力是引起物体发生()运动或改变运动状态的原因。
5. 物体的质量是物体所具有的性质,不随()而改变。
三、计算题1. 一个质量为3 kg的物体受到的力是12 N,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 12 N / 3 kg = 4 m/s^22. 一个质量为5 kg的物体受到的力是20 N,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 20 N / 5 kg = 4 m/s^23. 一个物体质量为10 kg,在受到100 N的力作用下,求它的加速度。
答: 加速度 a = F / m = 100 N / 10 kg = 10 m/s^24. 一个物体在10 N的力下产生2 m/s^2的加速度,求物体的质量。
答: 质量 m = F / a = 10 N / 2 m/s^2 = 5 kg5. 一个物体在15 N的力下产生3 m/s^2的加速度,求物体的质量。
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。
《牛顿运动定律》测试题
一、选择题(每小题给出的四个选项中至少有一项是正确的,将正确选项填入括号内,每题4分,共48分。
)
1、关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是()
A、物体运动的速率不变,其运动状态就不变
B、物体运动的加速度不变,其运动状态就不变
C、物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止
D、物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变
2、关于惯性的大小,下列说法中正确的是()
A、质量相同的物体,在阻力相同情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大
B、上面两个物体既然质量相同,那么惯性就一定相同
C、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
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
3、关于物体运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是()
A、物体受到恒定外力作用时,它的运动状态一定不变
B、物体受到的合力不为零时,一定做变速运动
C、物体受到的合外力为零时,一定处于静止状态
D、物体的运动方向就是物体受到的合外力的方向
4、物体静止于水平桌面上,则下列说法中正确的是()
A、桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C、物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力
D、物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力
5、下列说法正确的是()
A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B、蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
6、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和速度v成正比.则雨滴的运动情况()
A、先加速后减速,最后静止
B、先加速后匀速
C、先加速后减速直至匀速
D、加速度逐渐减小到零
7、一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为g 31,g 为重力加速度。
人对电梯底部的压力为( )
A 、mg 31
B 、2mg
C 、mg
D 、mg 34
8、A 、B 球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法中正确的是( )
A 、两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为θsin g
B 、B 球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C 、A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2θsin g
D 、弹簧有收缩的趋势,B 球瞬时加速度向上,A 球瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
9、如图所示,水平地面上两块完全相同的木块AB ,水平推力F 作用在A 上,用F AB 代表A 、B 间的相互作用力,下列说法中正确的是( )
A 、若地面是完全光滑的,则F A
B = F
B 、若地面是完全光滑的,则F AB = F /2
C 、若地面是有摩擦的,且AB 被推动,F AB = 0
D 、若地面是有摩擦的,且AB 被推动,F AB = F /2
10、在倾角未知的斜坡上,距坡底B 为10m 的O 处竖直立着一根长10m 的旗杆OA ,从杆顶到坡底拉一根绳索AB ,如图所示,让一小环从杆顶A 处沿绳索AB 由静止开始无摩擦下滑。
则小
环滑到坡底处所用的时间为(取210g m s =)( )
A 、1s
B 、2s
C 、3s
D 、4s
11、如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A 、向右做加速运动
B 、右做减速运动
C 、向左做加速运动
D 、向左做减速运动
12、沿水平向左做匀加速直线运动的斜面体B 上有物体A 相对于斜面静止如图所示。
已知斜面倾角为θ,A 与B 之间接触面粗糙,下面关于A 、B 之间摩擦力的说法中正确的是( )
A 、A 一定受到
B 对它的摩擦力作用 B 、A 、B 之间可能无摩擦力
C 、B 对A 的摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下
D 、A 受到的摩擦力的方向只能沿斜面向上,不可能沿斜面向下
θ
B A B
O A B
F A B a θ
二、实验题(共18分)
13、(8分)用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。
实验时,小盘和砝 码牵引小车,使小车做初速为零的匀加速运动。
夹子
小车 小车
(1)此实验中可以不测量加速度的具体值,原因是:________________________________.
(2)通过改变_________________________________,就可以改变小车所受到的合力。
(3)在探究加速度与质量关系时,分别以_______________为纵坐标、_____________为横坐标作图象,这样就能直观地看出其关系。
14、(10分)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
(1)某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。
下列措施中不需要和不正确的是( )
A 、首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。
B
C
、每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D 、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
E 、每次小车都要从同一位置开始运动
F 、实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
(2)某组同学实验得出数据,画出a -F 图像如图所示,该组同学实验中出现的问题可能( )
A 、实验中摩擦力没有平衡
B 、实验中摩擦力平衡过度
C 、实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D 、实验中小车质量发生变化 三、计算题(共44分)
15、(10分)一质量为40m kg =的小孩站在电梯内的体重计上。
电梯从0t =时刻由静止开始上升,在0到6s 内体重计示数F 的变化如图所示. 试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度210g m s =
16、(10分)质量为10 kg的物体在F=200 N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37o.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S。
(已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10 m/s2)
17、(12分)如图所示,圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套一质量为m的小球,
今将小球沿钢丝AB以初速v0从A点竖直向上抛出,致使环对地面刚好无压力。
求:
(1)小球上升的加速度
(2)小球能达到的最大高度(球不会碰到B点)
18、(12分)倾角为θ的斜面与水平面保持静止,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜
面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ.现给A施以一水平力F,如图所示,设最大静摩擦力与滑
动摩擦力相等,求水平推力F多大时,物体A能在斜面上静止?。