惯性定律的计算题及答案.docx
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惯性定律的计算题及答案
惯性定律的计算题及答案
选择题
1．下列关于惯性的叙述中正确的是（）
A．物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质
B．惯性的大小与物体的质量、受力和运动情况等有关
C．物体的惯性是永远存在的，但并不是永远起作用，如加速运动的汽车其惯性就没有起任何作用
D．宇航员杨利伟在太空中随飞船绕地球运动时，处于完全失重状态，其惯性会消失
【答案】A
2．对于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，某些一级方程式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．“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
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，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
【答案】C
3．在“探宄加速度与力、质量的关系”实验中，忘记平衡阻力，而其他操作都正确，得到的a–F图象应该是下图中的（）
【答案】B
4．探究加速度与力、质量的关系实验中，以下做法正确的是（）
A．平衡摩擦力的方法是：
在长木板的不带滑轮的一端下面垫一块较薄的小木板，反复移动它，直到小车可以保持匀速直线运动状态
B．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
C．每次给小车加放砝码，由于研究对象质量改变，运动中所受摩擦力发生改变，所以应重新平衡摩擦力
D．由于小车受到的拉力越大，加速度越大，为尽量多测量数据，可以换用大的砂桶，用多装些砂的方法增大拉力，来増大加速度。
【答案】A
5．放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。
拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图，则（ ）
A.第1s内物块受到的合外力为0.5N
B.物块的质量为11kg
C.第1s内拉力F的功率逐渐增大
D.前3s内物块机械能先增大后不变
【答案】AC
【解析】由图可得，0～1s内物体的加速度为：
；由牛顿第二定律可得：
F-mgsinθ=ma；1s后有：
F′=mgsinθ；联立并将F=5.5N，F′=5.0N代入解得：
m=1.0kg，θ=30°；第1s内物块受到的合外力为F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正确，B错误。
第1s内拉力F的功率P=Fv，F不变，v增大，则P增大，故C正确。
前1s内物块的动能和重力势能均增大，则其机械能增大。
2-3s内，动能不变，重力势能增大，其机械能增大，所以物块的机械能一直增大。
故D错误。
故选AC。
点睛：
本题的关键先由v-t图象确定运动情况，然后求解出加速度，再根据牛顿第二定律和平衡条件列方程求解物体的质量和斜面的倾角．
6．一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示。
则（）
A.人只受重力和踏板的支持力的作用
B.人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
C.踏板对人做的功等于人的机械能增加量
D.人所受合力做的功等于人的动能的增加量
【答案】CD
【解析】人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：
ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FN-mg=masinθ，所以FN＞mg，故AB错误；除重力以外的力对物体做的功，等于物体机械能的变化量，所以踏板对人做的功等于人的机械能增加量，故C正确；由动能定理可知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故D正确；故选CD。
点睛：
解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解，难度适中．同时学会由运动去受力分析，并掌握功与能的关系．注意重力做功必导致重力势能变化；除重力之外的力做功，必导致系统机械能变化；合力做功必导致动能变化．
7．国际单位制中，力学的三个基本物理量是
A．力、长度、时间
B．质量、长度、时间
C．“米”、“千克”、“牛顿”
D．“米”、“千克”、“秒”
【答案】B
8．下列仪器，可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本单位对应的物理量的是（）
A．刻度尺、天平、秒表
B．量筒、弹簧测力计、打点计时器
C．量筒、天平、打点计时器
D．刻度尺、弹簧测力计、秒表
【答案】A
9．关于作用力和反作用力的以下说法，正确的是（）
A．一个作用力和反作用力的合力为零
B．地球对重物的作用力比重物对地球的作用力大
C．两个物体处于平衡状态时，作用力和反作用力的大小才相等
D．作用力和反作用力同时产生同时消失
【答案】D
10．下列说法正确的是（）
A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力
B．子弹能射入木块是因为使子弹前进的力大于子弹受到的阻力
C．秒、米、牛顿都是国际单位制的基本单位
D．N、kg、m是在国际单位制中力学的三个基本单位
【答案】D
11．若水平恒力F在时间t内使质量为m的物体在光滑水平面上由静止开始移动一段距离s，则2F的恒力在2t时间内，使质量为m/2的物体在同一水平面上，由静止开始移动的距离是（）
A．sB．4s
C．10sD．16s
【答案】D
12．如图所示水平面上，质量为20kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5N时，物块处于静止状态，若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时（）
A．物块A相对小车向左运动
B．物块A受到的摩擦力将减小
C．物块A受到的摩擦力大小不变
D．物块A受到的弹力将增大
【答案】C
13．如图所示，两质量相等的物块、通过一轻质弹簧连接，足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑．弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内．在物块上施加一个水平恒力，、从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中错误的是（）
A.当、加速度相等时，系统的机械能最大
B.当、加速度相等时，、的速度差最大
C.当、加速度相等时，会速度达到最大
D.当、加速度相等时，弹簧的弹性势能最大
【答案】A
【解析】对、水平方向受力分析，如图所示
为弹簧弹力，由弹簧受力特点知，物块做加速度减小的加速运动，物块做加速度增大的加速运动，画出如图：
当时，对，由牛顿第二定律有：
，对，由牛顿第二定律有：
，联立解得
，两物体加速度相等，对应曲线斜率相同的时刻，此时速度差最大，除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值，故A错误，B正确；时刻两物体的速度相等，速度达到最大值，、两速度曲线之间围成的面积达最大值，即两物体的相对位移，弹簧被拉到最长，弹簧的弹性势能最大；故CD正确．本题选错误的，故选A。
【点睛】所有接触面均光滑，对A、B受力分析，可知A做加速度减小的变加速运动，B做加速度增大的变加速运动，经过时间t后AB速度相等，画出速度时间图象，根据图象即可求解．
14．如图所示，A为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C，A、B、C的质量分别为m、5m、m。
B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.1。
K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。
现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮，若测得A的加速度大小为2m/s2，重力加速度取g=10m/s2则（）
A.物块B、C的加速度大小也等于2m/s2
B.物块B的加速度为1m/s2，C的加速度为2m/s2
C.外力的大小F=2.4mg
D.物块B、C给长方形物块A的摩擦力为0.2mg
【答案】D
【解析】A与B的最大静摩擦力为FB=μ•mg=0.5mg，C与A的最大静摩擦力为FC=0.1mg，
由于A的加速度等于0.20g，根据牛顿第二定律，则有：
FA=ma=0.2mg，
因此C对A的作用力为0.1mg，而B对A的作用力也为0.1mg，
AB间保持静止，所以B的加速度为
AC间滑动；
受力分析，根据牛顿第二定律，
则有：
AC间f摩=0.1mg，ab间f摩=0.1mg；
B绳上拉力5mg×0.2+0.1mg=1.1mg，
C绳也一样1.1mg，所以C的加速度为
F=2.2mg；
综上所述，故D正确。
点晴：
根据动摩擦因数来确定B对A，与C对A的最大静摩擦力的大小，从而确定谁在A上运动，再根据牛顿第二定律，即可求解。
二、非选择题
1．物理学史上，用理想________实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是________。
【答案】斜面伽利略
2．如图所示，两个质量均为m的物块A、B叠放在一个直立着的劲度系数为k的轻弹簧上面而静止。
今用一竖直向下的力压物块A，弹簧又缩短了Δl（仍在弹性限度内）而静止。
若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间A对B的压力为多大？
【答案】
3．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/s2
（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:
Fcos37°-f=ma
Fsin37°+FN=mg
又f=μFN
联立得：
a=
代入解得a=0.3m/s2
（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
（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
由v2=2a′x′得:
【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。
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