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物理牛顿运动定律的应用专项习题及答案解析及解析

物理牛顿运动定律的应用专项习题及答案解析及解析
物理牛顿运动定律的应用专项习题及答案解析及解析

物理牛顿运动定律的应用专项习题及答案解析及解析

一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用

1.如图所示,质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动.已知力F 的大小为5N ,物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)物体由静止开始运动后的加速度大小;

(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小; (3)若8s 末撤掉拉力F ,则物体还能前进多远? 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】

(1)物体的受力情况如图所示:

根据牛顿第二定律,得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N

联立得:a =cos37(sin 37)

F mg F m

μ--o o

代入解得a =0.3m/s 2

(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小2

19.6m 2

x at =

= (3)8s 末撤去力F 后,物体做匀减速运动, 根据牛顿第二定律得,物体加速度大小22.0m/s f mg a g m m

μμ=

==='' 由v 2

=2a ′x ′得:2

1.44m 2v x a =''

=

【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解运动学参量.

2.如图所示,长木板质量M=3 kg ,放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1 kg 的物块A ,右端放着一个质量也为m=1 kg 的物块B ,两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,AB 之间的距离L=6 m ,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块A 施加方向水平向右的恒定推力F 作用,取g=10 m/s 2.

(1).为使物块A 与木板发生相对滑动,F 至少为多少?

(2).若F=8 N ,求物块A 经过多长时间与B 相撞,假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失,则碰后瞬间A 、B 的速度分别是多少? 【答案】(1)5 N (2)v A’=2m/s v B’=8m/s 【解析】 【分析】 【详解】

(1)据分析物块A 与木板恰好发生相对滑动时物块B 和木板之间的摩擦力没有达到最大静摩擦力.

设物块A 与木板恰好发生相对滑动时,拉力为F 0,整体的加速度大小为a ,则: 对整体: F 0=(2m +M )a 对木板和B :μmg =(m +M )a 解之得: F 0=5N

即为使物块与木板发生相对滑动,恒定拉力至少为5 N ; (2)物块的加速度大小为:24A F mg

a m s m

μ-==∕ 木板和B 的加速度大小为:B mg

a M m

=

+μ=1m/s 2

设物块滑到木板右端所需时间为t ,则:x A -x B =L

22

1122A B a t a t L -= 解之得:t =2 s v A =a A t=8m/s v B =a B t=2m/s

AB 发生弹性碰撞则动量守恒:mv a +mv B =mv a '+mv B '

机械能守恒:

12mv a 2+12mv B 2=12mv a '2+1

2

mv B '2 解得:v A '=2m/s v B '=8m/s

3.如图甲所示,长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上,质量为m =l kg 的小物块(可视为质点)放在木板的左端,开始时两者静止.现用一水平向左的力F 作用在木板M 上,通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示.已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m /s 2.求:

(1)m 、M 之间的动摩擦因数;

(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数;

(3)若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ,且给m 一水平向右的初速度v o =4 m /s ,求t =2 s 时m 到M 右端的距离. 【答案】(1)0.4(2)4kg ,0.1(3)8.125m 【解析】 【分析】 【详解】

(1)由乙图知,m 、M 一起运动的最大外力F m =25N , 当F >25N 时,m 与M 相对滑动,对m 由牛顿第二定律有:

11mg ma μ=

由乙图知

214m /s a =

解得

10.4μ=

(2)对M 由牛顿第二定律有

122()F mg M m g Ma μμ--+=

12122()()F mg M m g mg M m g F

a M M M

μμμμ--+--+=

=+

乙图知

11

4

M = 12()9

4

mg M m g M μμ--+=-

解得

M = 4 kg μ2=0. 1

(3)给m 一水平向右的初速度04m /s v =时,m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左,

设m 运动t 1时间速度减为零,则

11

1s v t a =

= 位移

2101111

2m 2

x v t a t =-=

M 的加速度大小

2122()5m /s F mg M m g

a M

μμ--+=

=

方向向左, M 的位移大小

2

2211 2.5m 2

x a t =

= 此时M 的速度

2215m /s v a t ==

由于12x x L +=,即此时m 运动到M 的右端,当M 继续运动时,m 从M 的右端竖直掉落,

设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ,对M 由生顿第二定律

23F Mg Ma μ-=

可得

2325

m /s 4

a =

在t =2s 时m 与M 右端的距离

2321311

()()8.125m 2

x v t t a t t =-+-=.

4.在一个水平面上建立x 轴,在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C ,方向与x 轴正方向相同,在原点O 处放一个质量m=0.01 kg 带负电荷的绝缘物块,其带电荷量q = -5×10-8 C .物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,给物块一个沿x 轴正方向的初速度v 0=2 m/s.如图所示.试求:

(1)物块沿x 轴正方向运动的加速度; (2)物块沿x 轴正方向运动的最远距离; (3)物体运动的总时间为多长? 【答案】(1)5 m/s 2 (2)0.4 m (3)1.74 s 【解析】 【分析】

带负电的物块以初速度v 0沿x 轴正方向进入电场中,受到向左的电场力和滑动摩擦力作用,做匀减速运动,当速度为零时运动到最远处,根据动能定理列式求解;分三段进行研

究:在电场中物块向右匀减速运动,向左匀加速运动,离开电场后匀减速运动.根据运动学公式和牛顿第二定律结合列式,求出各段时间,即可得到总时间. 【详解】

(1)由牛顿第二定律可得mg Eq ma μ+= ,得25m/s a =

(2)物块进入电场向右运动的过程,根据动能定理得:()2101

02

mg Eq s mv μ-+=-. 代入数据,得:s 1=0.4m

(3)物块先向右作匀减速直线运动,根据:00111??22

t v v v

s t t +==,得:t 1=0.4s 接着物块向左作匀加速直线运动:221m/s qE mg a m

=μ-=. 根据:21221

2

s a t =

得220.2t s = 物块离开电场后,向左作匀减速运动:232m/s mg

a g m

μμ=-=-=-

根据:3322a t a t = 解得30.2t s =

物块运动的总时间为:123 1.74t t t t s =++= 【点睛】

本题首先要理清物块的运动过程,运用动能定理、牛顿第二定律和运动学公式结合进行求解.

5.如图,质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上,长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1,现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板,恰好未从木板上滑下,滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5,g 取10m/s 2,求:

(1)木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小; (2)木板长度;

(3)木板在地面上运动的最大位移。 【答案】(1)5m/s 2 2m/s 2(2)14m (3)12m 【解析】 【分析】

(1)由题意知,冲上木板后木块做匀减速直线运动,木板由静止做匀加速度直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度;(2)木块恰好未从木板滑下,当木块运动到木板最右端时,两者速度相等;根据位移关系求解木板的长度;(3)木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动,结合运动公式求解木板在地面上运动的最大位移. 【详解】

(1)由题意知,冲上木板后木块做匀减速直线运动,

初速度 v 0=14m/s ,加速度大小 2

12a μg 5m /s ==

木板由静止做匀加速度直线运动 即 ()212μmg μM m g Ma -+=

解得 2

2a 2m /s =

(2)木块恰好未从木板滑下,当木块运动到木板最右端时,两者速度相等。设此过程所用时间为t

即 012v v a t v a t =-==木板木块 解得 t=2s

木块位移 2

011x

v t a t 18m 2

木块=-= 木板位移 2

21x a t 4m 2

木板=

= 木板长度 L x x 14m =-=木板木块

(3)木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动,分析得

2231v a t 4m /s a μg 1m /s ====共,

木板位移 23

v x

8m 2a ==,共木板

总位移 ,

x x x 12m =+=木板木板

6.如图所示,质量M =8kg 的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F =8N ,当小车向右运动的速度达到1.5m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m =2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求:

(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?

(3)从小物块放上小车开始,经过t =1.5s 小物块通过的位移大小为多少?(取g =10m/s 2).

【答案】(1)2m/s 2,0.5m/s 2(2)1s ,2m/s (3)2.1m 【解析】 【分析】

(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度;

(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度;

(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的

位移即可. 【详解】

(1) 根据牛顿第二定律可得 小物块的加速度:

m/s 2

小车的加速度:

m/s 2

(2)令两则的速度相等所用时间为t ,则有:

解得达到共同速度的时间:t =1s 共同速度为:

m/s

(3) 在开始1s 内小物块的位移

m

此时其速度:

m/s

在接下来的0.5s 小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:

m/s 2

这0.5s 内的位移:

m

则小物块通过的总位移:

m

【点睛】

本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.

7.如图所示,地面上有一固定的斜面体ABCD ,其AB 边的长度2S m =,斜面倾角为370.光滑水平地面上有一块质量3M kg =的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置.质量为1m kg =物体由A 点静止滑下,然后从B 点滑上长木板(由斜面滑至长木板时速度大小不变),已知物体与斜面体的动摩擦因数为0.25,物体与长木板的动摩擦因数为0.3,

210/g m s =,0370.6sin =,0370.8cos =.求:

(1)物体到达斜面底端B 点时的速度大小;

(2)物体从B 点滑上长木板时,物体和长木板的加速度大小; (3)物体在长木板上滑行的最大距离.

【答案】(1)4/m s (2)213/a m s = ;2

21/a m s = (3)2m

【解析】 【分析】

该题是应用牛顿第二定律解决运动问题中的物体在粗糙斜面上滑行问题和板块模型的结合题.分别根据两种题型的解答思路和方法, 求解即可. 【详解】

(1)对沿斜面下滑的物体受力分析,据牛顿第二定律得:00

13737mgsin mgcos ma μ-=

解得:物体沿斜面下滑的加速度24/a m s =

对物块沿斜面下滑的过程,应用速度位移公式得:2

02B v aS -=

解得:物体到达斜面底端B 点时的速度4B m v s

= (2)物体刚滑上长木板,对物体受力分析,由牛顿第二定律可得:21mg ma μ=

解得:物体滑上长木板后物体的加速度2

13/a m s =,方向水平向左

物体刚滑上长木板,对长木板受力分析,由牛顿第二定律可得:22mg Ma μ=

解得:物体滑上长木板后长木板的加速度2

21/a m s =,方向水平向右

(3)设经过时间t ,物体和长木板的速度相等,则:12B v a t a t -= 解得:1t s =

这段时间内物体的位移221111

4131 2.522

B x v t a t m m =-=?-??= 这段时间内长木板的位移222211

110.522

x a t m m =

=??= 物体在长木板上滑行的最大距离122d x x m =-=

8.如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带BC .已知传送带沿顺时针方向运行的速度v =4 m/s ,B 、C 两点的距离L =6 m 。一质量m =0.2kg 的滑块(可视为质点)从传送带上端B 点的右上方比B 点高h =0. 45 m 处的A 点水平抛出,恰好从B 点沿BC 方向滑人传送带,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g =10m/s 2 ,sin37°= 0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)滑块水平抛出时的速度v0;

(2)在滑块通过传送带的过程中,传送带和滑块克服摩擦力做的总功W.

【答案】(1)v0=4m/s (2)W=8J

【解析】

【详解】

(1)滑块做平抛运动在B点时竖直方向的分速度为:

平抛后恰好沿BC方向滑人传送带,可知B点的平抛速度方向与传送带平行,

由几何关系及速度分解有:

解得:

(2)滑块在B点时的速度大小为

滑块从B点运动到C点过程中,由牛顿第二定律有:

可得加速度

设滑块到达C点时的速度大小为v C,有:

解得:

此过程所经历的时间为:

故滑块通过传送带的过程中,以地面为参考系,滑块的位移x1=L=6m,

传送带的位移x2=vt=4m;

传送带和滑块克服摩擦力所做的总功为:

代入数据解得:

【点睛】

此题需注意两点,(1)要利用滑块沿BC射入来求解滑块到B点的速度;(2)计算摩擦力对物体做的功时要以地面为参考系来计算位移。

9.如图a所示,质量为M=1kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度

μ=在物块滑上木板的同时, v0=2.0m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2,

给木板施加一个水平向右的恒力F ,当恒力F 取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s ,给木板施加不同大小的恒力F,得到

1

F s

-的关系如图b 所示,当恒力F=0N 时,物块恰不会从木板的右端滑下.将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s 2,试求:

(1)求木板长度;

(2)要使物块不从木板上滑下,恒力F 的范围; (3)图b 中CD 为直线,求该段的

1

F s

-的函数关系式. 【答案】(1)0.5m (2)F≤4N ;(3)144

F s += 【解析】 【分析】

(1)当恒力F=0N 时,物块恰不会从木板的右端滑下,根据动能定理牛顿第二定律求解物块和木板的加速度,当两物体共速时,物块相对木板的位移恰为木板的长度;(2)当F=0时,物块恰能滑到木板右端,当F 增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a 做匀加速运动,根据牛顿第二定律求解F 的最大值;

(2)当0≤F≤F m 时,随着F 力增大,S 减小,当F=F m 时,出现S 突变,说明此时物块、木板在达到共同速度后,恰好再次发生相对运动,物块将会从木板左端掉下.对二者恰好发生相对运动时,由牛顿第二定律列式结合运动公式即可求解. 【详解】

(1)当恒力F=0N 时,物块恰不会从木板的右端滑下,则物块的加速度

212/mg

a g m s m

μμ=

== ;

木板的加速度:222/mg

a m s M

μ=

=;

物块与木板共速时v 0-a 1t 1=a 2t 1 解得t 1=0.5s ,

则木板的长度:22

011121110.522

L v t a t a t m =-

-= (2)当F=0时,物块恰能滑到木板右端,当F 增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加

速度a 做匀加速运动,则:F

a M m

+=

,而f=ma , 由于静摩擦力存在最大值,所以:f≤f max =μmg=2N , 联立解得:F≤4N ;

(3)当0≤F≤4N 时,最终两物体达到共速,并最后一起相对静止加速运动,对应着图(b)中的AB 段,当F >4N 时对应(b)中的CD 段,当两都速度相等后,物块相对于木板向左滑动,木板上相对于木板滑动的路程为s=2Δx

当两者具有共同速度v ,历时t , 则:2M F mg

a F M

μ+=+= a m =

mg

m

μ=μg =2m /s 2

根据速度时间关系可得:v 0-a m t=a M t 根据位移关系可得:Δx =v 0t ?12a m t 2?1

2

a M t 2 s=2Δx

联立

1s ?F 函数关系式解得:14

4F s += 【点睛】

本题考查牛顿运动定律.滑块问题是物理模型中非常重要的模型,是学生物理建模能力培养的典型模型.滑块问题的解决非常灵活,针对受力分析、运动分析以及牛顿第二定律的掌握,还有相对运动的分析,特别是摩擦力的变化与转型,都是难点所在.本题通过非常规的图象来分析滑块的运动,能从图中读懂物体的运动.

10.如图,在水平地面上有一质量为4.0kg 的物块,它与地面的动摩擦因数μ=0.2,在与水平方向夹角为θ=30°的斜向上的拉力F 作用下,由静止开始运动.经过2.0s 的时间物块发生了4.0m 的位移.(g=10m/s 2).试求:

(1)物块的加速度大小; (2)拉力F 的大小;

(3)若拉力F 方向任意而使物块向右做匀速直线运动,则力F 的最小值为多大? 【答案】(1) (2)16.6N (3)

【解析】 【分析】

【详解】

(1)由x=at2得

(2)由力的平衡和牛顿第二定律有:Fcosθ-f=ma ①

F N+Fsinθ=mg ②

f=μF N ③

由①②③得:F≈16.6N

(3)由力的平衡条件得

解得

解之得

【点睛】

此题是牛顿第二定律的应用已知运动求力的问题,加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力;第(3)问考查学生利用数学知识解决物理问题的能力.

牛顿运动定律练习题经典习题汇总.

一、选择题 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0 D .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.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 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.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F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3,则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.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μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) A .物体处于超重状态时,其重力增加了 B .物体处于完全失重状态时,其重力为零 C .物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D .物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示,一个物体静止放在倾斜为θ的木板上,在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;

最新高考物理牛顿运动定律练习题

最新高考物理牛顿运动定律练习题 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:2102 mgs 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 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2.如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平,A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ,A 的质量为M ,B 的质量为m ,A 、B 间动摩擦因数为μ(μ<), 最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求: (1)物体A 、B 保持静止时,水平推力的大小F 1; (2)水平推力大小为F 2时,物体A 、B 一起沿斜面向上运动,运动距离x 后撒去推力,A 、B 一起沿斜面上滑,整个过程中物体上滑的最大距离L ; (3)为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力F 应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3)

【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析 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:0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =,111N f F μ= 解得:002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ,由牛顿第二定律有:0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+,222N f F μ= 解得:2 21m/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 =,2221 2 x a t =,12x x L -= 解得:1s t = 2.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2.求: (1)小环的质量m ;

高一牛顿运动定律练习题及答案

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

牛顿运动定律-经典习题汇总

牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 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0 D .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.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 3.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 ( ) A .速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B .速度方向可与加速度方向成任何夹角,但加速度方向总是与合力方向相同 C .速度方向总是和合力方向相同,而加速度方向可能和合力相同,也可能不同 D .速度方向与加速度方向相同,而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ) A .等于人的推力 B .等于摩擦力 C .等于零 D .等于重力的下滑分量 5.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F 1,第2 s 内所受合力为F 2,第3 s 内所受合力为F 3, 则( ) A .F 1、F 2、F 3大小相等,F 1与F 2、F 3方向相反 B .F 1、F 2、F 3大小相等,方向相同 C .F 1、F 2是正的,F 3是负的 D .F 1是正的,F 1、F 3是零 6.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μ。现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确的是( ) A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力大小等于μ(m+M )g+m a 7.用平行于斜面的推力,使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上,由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时,去掉推力,物体刚好能到达顶点,则推力的大小为 ( ) A .mg(1-sin θ) B .2mgsin θ C .2mgcos θ D .2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块,下落速度越来越大,这是因为 ( ) A .石块受到的重力越来越大 B .石块受到的空气阻力越来越小 C .石块的惯性越来越大 D .石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题

牛顿运动定律测试题

《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 1,g为重力加速度。人对电梯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 3

牛顿运动定律典型例题分析报告

牛顿运动定律典型例题分析 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点: (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持; (2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性; (4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律; (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点: (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础; (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,

F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z; (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点: (1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提; (2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力; (3)作用力和反作用力是同一性质的力; (4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序: (1)确定研究对象; (2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力; (3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力; (4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重: (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书:《大一轮》第一讲 基础热身 1.2012·模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示,下列说确的是( ) B.F2的反作用力是F3 C.F3的施力物体是地球 D.F4的反作用力是F1 2.2011·模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A.在月球上物体的重力只有在地面上的1 6 ,但是惯性没有变化 B.卫星的仪器由于完全失重,惯性消失了 C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D.磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A.运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B.运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C.运动员所受的支持力和重力相平衡 D.运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F1、F2、F3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说确的是( ) A.F1与F2的合力一定与F3大小相等,方向相反 B.F1、F2、F3在某一方向的分量之和可能不为零 C.F1、F2、F3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D.若突然撤去F3,则物体一定沿着F3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A.采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 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不再适用 7.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

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多

牛顿运动定律试题及答案

高一物理牛顿运动定律测试 一、选择题:(每题5分,共50分)每小题有一个或几个正确选项。 1.下列说法正确的是 A.力是物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因 C.力是物体产生加速度的原因D.力是使物体惯性改变的原因 2.下列说法正确的是 A.加速行驶的汽车比它减速行驶时的惯性小 B.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D.为了减小机器运转时振动,采用螺钉将其固定在地面上,这是为了增大惯性 3.在国际单位制中,力学的三个基本单位是 A.kg 、m 、m / s2 B.kg 、 m / s 、 N C.kg 、m 、 s D.kg、 m / s2 、N 4.下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是()A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比 B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动加速度成反比 C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比 D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得 5.大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是 A.1 m / s2和7 m / s2 B.5m / s2和8m / s2 C.6 m / s2和8 m / s2 D.0 m / s2和8m / s2 6.弹簧秤的秤钩上挂一个物体,在下列情况下,弹簧秤的读数大于物体重力的是A.以一定的加速度竖直加速上升B.以一定的加速度竖直减速上升 C.以一定的加速度竖直加速下降D.以一定的加速度竖直减速下降 7.一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) A.是物体重力的0.3倍 B.是物体重力的0.7倍 C.是物体重力的1.7倍 D.物体质量未知,无法判断

牛顿运动定律经典例题(含解析)

7.14作业一 牛顿第一定律、牛顿第三定律 看书 :《大一轮》 第一讲 基础热身 1.2012·厦门模拟用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图K12-1所示, 下列说法正确的是( ) B .F 2的反作用力是F 3 C .F 3的施力物体是地球 D .F 4的反作用力是F 1 2.2011·芜湖模拟关于惯性,下列说法中正确的是( ) A .在月球上物体的重力只有在地面上的16 ,但是惯性没有变化 B .卫星内的仪器由于完全失重,惯性消失了 C .铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼惯性,使其飞得更远 D .磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了 3.2011·金华模拟跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中( ) A .运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小 B .运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小 C .运动员所受的支持力和重力相平衡 D .运动员所受的支持力小于重力 4.2011·海淀模拟物体同时受到F 1、F 2、F 3三个力的作用而保持平衡状态,则以下说法正确的是( ) A .F 1与F 2的合力一定与F 3大小相等,方向相反 B .F 1、F 2、F 3在某一方向的分量之和可能不为零 C .F 1、F 2、F 3中的任何一个力变大,则物体必然做加速运动 D .若突然撤去F 3,则物体一定沿着F 3的反方向做匀变速直线运动 技能强化 5.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ) A .采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B .射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了 C .货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性 D .摩托车转弯时,车手一方面要控制速度适当,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的 6.2011·台州模拟计算机已经应用于各个领域.如图K12-2所示是利用计算机记录的某作用力和反作用力变化图线,根据图线可以得出的结论是( ) 图K12-2 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不再适用 7.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

牛顿运动定律试题

牛顿运动定律试题文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

2017-2018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 3.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

高一物理牛顿运动定律练习及答案

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

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解解析

2012牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x =ma x ,F y =ma y ,F z =ma z ;(4)牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛 顿(定义使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s 2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重:(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg ,即F N =mg -ma ,当a=g 时,F N =0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力 的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右 为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:F f =macos300, 0 图1

物理牛顿运动定律练习题及答案

物理牛顿运动定律练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.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v 0=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 /s 2,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.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)0 23sin 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:2 02A A v a L = 解得:02sin A v gL θ=所用时间由:1v A at =,解得:0 12sin 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:2221111222 A 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:2 212 A A x a t = 22B x v t = 第二次相碰:A B x x = 解得:0 222 sin 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 =+

高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解

牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示, F x =ma x ,F y =ma y ,F z =ma z ;(4)牛顿第二定律F=ma 定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg 的物体产生1m/s 2 的加速度的作用力为 1N,即1N=1kg.m/s 2 . 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重:(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg ,即F N =mg -ma ,当a=g 时,F N =0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300 ,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右为x 轴正向, 竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:F f =macos300, F N -mg=masin300 因为 56=mg F N ,解得5 3 =mg F f . 练习2.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,如图3-1-15所示.在物体始终相对于斜 面静止的条件下,下列说法中正确的是( ) A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小 B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 C .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小 D .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小 练习3.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于在水平面上加速运动的小车中,加速度为a ,如图3—1-16所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是() A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越大 B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 C .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小 D .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越小 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 1.物体运动的加速度a 与其所受的合外力F 有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;或合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变). 2.中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性: A .轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等. B .软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),由此特点可知,绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向. C .不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变. 30a F m g F f 图1 x y x a a 图图

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