专题03 牛顿运动定律 期末备考专题强化篇 练习1解析版.docx

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专题03牛顿运动定律期末备考专题强化篇练习1解析版

牛顿运动定律同步练习

一、选择题

1.下列关于惯性和质量的说法中正确的是（）

A.在太空中飞行的宇航员处于“漂浮”状态，说明失去了惯性

B.一小球从正在匀速行驶的帆船桅杆顶部落下，应落在距桅杆脚后一段距离

C.当汽车紧急刹车时，乘客向前倾倒，当汽车做匀速直线运动时，乘客不发生倾倒

D.对于任何物体，在它们受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量

【答案】CD

【解析】

【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关，太空中飞行的宇航员质量不变，惯性不变，故A错误；

B.落下的小球水平方向与帆船有相同的速度，应落在桅杆脚处，故B错误；

C.当汽车紧急刹车减速时，由于惯性，乘客的速度不变，故向前倾倒；当汽车做匀速直线运动时，乘客与汽车有相同的速度，不发生倾倒。

故C正确；

D.惯性表示物体保持原来运动状态的能力，大小只与物体的质量有关，受到相同的力的作用时，质量越大，运动状态越不容易改变，故D正确。

2.伽利略以前的部分学者认为：

物体越重，下落得越快。

伽利略等一些物理学家否定了这种看法。

在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落地，这主要是因为

A.它们的重量不同

B.它们的形状不同

C.它们的材料不同

D.它们受到空气阻力不同

【答案】D

【解析】

试题分析：

根据自由落体运动规律

，在没有空气阻力情况下，不论轻重的物体，下落时一样快的。

但是玻璃球先于羽毛落地，是因为羽毛的阻力跟其重力比不可忽略，因此加速度要小，所以后落地，答案为D

3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（）

A.平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙

B.实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量

C.实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比

D.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受阻力

【答案】BD

【解析】

【详解】在验证牛顿第二定律实验中平衡摩擦力时，小车前不栓细线，不挂任何物体，A错；在验证牛顿第二定律实验中平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力，D对；用砂和小桶的重力代替拉力，为了减小实验误差，实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量，B对；若实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量的倒数，描出相应的点应在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比，C错。

4.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图线，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对应的小车和砝码的质量最大

D.直线3对应的小车和砝码的质量最大

【答案】BD

【解析】

【详解】由

得

，斜率

，斜率越大，质量越小，故BD选项正确．

5.一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，它的惯性不一定越大

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

【答案】BC

【解析】

AB.质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，所以A错误，B正确；

CD.车速越大，所需制动距离越大，与物体惯性的大小无关，所以C正确，D错误。

故选BC.

6.下列说法正确的是（）

①在相同的力作用下，物体的质量越大，速度越小

②在相同的力作用下，物体的质量越大，加速度越小，它的速度一定增加的越小

③在相同的力作用下，物体质量越大，速度变化越慢

④在相同的力作用下，物体质量增大为原来的两倍，加速度一定减小为原来的二分之一

A.①②B.③④

C.①③D.②④

【答案】B

【解析】

【详解】①.在相同的力作用下，物体的质量越大，加速度越小，速度不一定小；故①错误；

②③.在相同的力作用下，物体的质量越大，加速度越小，它的速度变化的越慢，可能是速度减小的越慢，故②错误，③正确；

④.根据牛顿第二定律，在相同的力作用下，物体质量增大为原来的两倍，加速度一定减小为原来的二分之一，故④正确。

所以B项正确，ACD三项错误。

7.我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（　　）

A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力

C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

【答案】BD

【解析】

试题分析：

甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力，等大反向，选项A错。

无论什么情况，甲对乙的拉力大小和乙对甲的拉力都大小相等，选项B对C错。

既然受到的拉力相等，那么甲获胜，说明地面对甲的摩擦力等于拉力，而地面对乙的摩擦力小于拉力，所以乙被拉动，即地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，选项D对。

8.正在加速上升的气球，下面悬挂重物的绳子突然断开，此时（　）

A.重物的加速度立即发生改变

B.重物的速度立即发生改变

C.气球的速度立即改变

D.气球的加速度立即增大

【答案】AD

【解析】

【详解】在绳子断开瞬时，气球和物体速度都等于断开前瞬间的速度，不会突变；由于绳子的拉力消失，物体只受重力，此时的加速度发生变化；气球由于浮力不变，绳子的拉力消失后气球加速度立即增大；故AD正确，BC错误.

9.力F作用在原来静止

质量为m的物体上经过时间t，物体的位移为x，则（　）

A.相同的力在相同时间内使质量为nm的物体移动x/n的距离

B.相同的力在nt时间内使质量为nm的物体移动nx的距离

C.nF的力在时间nt内使质量为nm的物体移动nx的距离

D.nF的力在时间t内使质量为nm的物体移动x的距离

【答案】ABD

【解析】

【详解】由牛顿第二定律有：

F=ma

由运动学有：

x=

at2，v=at

解得：

x=

A. m变成nm，则位移为x/n，故A正确；

B.相同力，nt时间内使nm的物体的位移为nx，故B正确；

C. nF的力，在nt时间内使nm的物体的位移为n2x，故C错误；

D. nF的力，在t时间内使nm的物体的位移为x，故D正确。

10.一个小金属车的质量是小木车的质量的2倍，把它们放置在光滑水平面上，用一个力作用在静止的小金属车上，得到2m/s2的加速度。

如果用相同的力作用在静止的小木车上，经过2s，小木车的速度是（　）

A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律F=ma，F相同，m甲=2m乙，得加速度之比为a甲：

a乙=1：

2，则a乙=2a甲=4m/s2，过2秒后，乙物体的速度是v=a乙t=8m/s．故D项正确，ABC三项错误。

11.放在粗糙水平面上的物体，在水平力F作用下产生的加速度为a1，当水平力变为2F时，物体的加速度为a2，则（　）

A.a2＝2a1B.a2＞2a1

C.a1＜a2＜2a1D.上述三种可能都存在

【答案】B

【解析】

【详解】设物体所受的滑动摩擦力大小为f，当拉力变为2F时物体的加速度为a′，根据牛顿第二定律得

F−f=ma

2F−f=ma′

则

，即a′>2a

故B项正确，ACD三项错误。

12.如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用，已知物块P沿斜面加速下滑，现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（）

A.一定变小B.一定变大

C.一定不变D.可能变小，可能变大，也可能不变

【答案】B

【解析】

【详解】小物块P在推力F的作用下，沿光滑固定斜面加速下滑，设小物块的质量为m，斜面的倾角为θ，对小物块受力分析如图所示，由牛顿第二定律，有：

mgsinθ-Fcosθ=ma，解得：

当保持F的方向不变，使其减小时，加速度a一定变大．故B正确，ACD错误．

13.有一恒力F施于质量为m1物体上，产生的加速度为a1,施于质量为m2物体上，产生的加速度为a2;若此恒力F施于质量为（m1+m2）物体上，产生的加速度应是（）

A.a1+a2B.

（a1+a2）C.a1a2D.a1a2/（a1+a2）

【答案】D

【解析】

【详解】由牛顿第二定律，有对m1，F=m1a1

对m2，F=m2a2

对m1+m2，F=（m1+m2）a

联立解得：

a=a1a2/（a1+a2）

故D项正确，ABC三项错误.

14.如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为

，

的两个小球

，原来随车一起运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球

A.一定相碰B.一定不相碰

C.不一定相碰D.无法确定，因为不知小车的运动方向

【答案】B

【解析】

【详解】车停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，由于两球的速度相同，相等时间内通过的位移相等，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰，故B正确，ACD错误。

15.下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是（）

A.如果物体的运动速度为零，则物体必处于平衡状态

B.如果物体的运动速度大小不变，则物体必处于平衡状态

C.如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零

D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态。

则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反

【答案】CD

【解析】

【详解】A.物体的运动速度为0，加速度不一定为零，所以不一定处于平衡状态，如重物释放瞬间，速度为零，合力不为零，故A错误；

B.如果物体的运动速度大小不变，不一定处于平衡状态，如物体做速度大小不变、方向改变的曲线运动时，不处于平衡状态。

故B错误；

C.如果物体处于平衡状态，则合力为零，所以物体沿任意方向的合力都必为零，故C正确；

D.物体受三个共点力而平衡，根据平衡条件可知，合力为零，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等方向相反，故D正确。

16.关于超重和失重，下列说法中正确的是

A.处于超重状态的物体受的重力大

B.在加速上升的升降机中，一物体挂在弹簧秤上，则弹簧秤的示数大于物体的重力

C.在减速上升的升降机中，物体处于失重状态

D.对地静止的悬浮在空气中气球处于完全失重状态

【答案】BC

【解析】

【详解】A.物体处于超重或者失重是指视重与重力

关系，并不是重力发生变化。

故A错误；

B.在加速上升的升降机中，加速度向上，挂在弹簧秤上的物体处于超重状态，弹簧秤的拉力大于重力，则弹簧秤的示数大于物体的重力，故B正确；

C.在减速上升的升降机中，加速度向下，物体处于失重状态，故C正确；

D.对地静止的悬浮在空气中气球处于静止状态，浮力等于重力，故D错误.

17.如图所示，沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平地板上，用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然状态

当旅客看到弹簧的长度变短时，对火车运动状态判断可能正确的是

A.火车在向右运动，速度在增加中

B.火车在向右运动，速度在减小中

C.火车在向左运动，速度在增加中

D.火车在向左运动，速度在减小中

【答案】AD

【解析】

弹簧处于自然长度，当旅客发现弹簧的长度变长时，弹簧伸长，小球受到向左的弹力，根据牛顿第二定律得知小球的加速度向左，火车向左做加速运动，或向右做减速运动，BC正确．

二、填空题

18.质量为m1、m2的两物体分别受到相同的合外力F的作用，产生的加速度分别是6m/s2和3m/s2，当质量是M=m1＋m2的物体也受到相同的合外力F的作用时，产生的加速度是_____________。

【答案】2m/s2

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律可知：

F=m1a1=m2a2=（m1+m2）a，解得a=2m/s2．

19.某人在一以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起______kg的物体；若此人在一匀加速上升的电梯里能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为____m/s2.（g=10m/s2）

【答案】

（1）.60

（2）.5

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律可得

，所以

，即人的最大举力为600N；

，解得：

，所以人在地面上最多能举起60kg的物体；根据牛顿第二运动定律可得

，解得在电梯加速度为

。

20.电梯中有一个倾角为θ的粗糙斜面，质量为m的物体静止在斜面上如图所示。

当电梯静止时，物体受到的斜面的支持力为N0，斜面对它的静摩擦力为f0；当电梯经加速度a竖直向上做匀加速运动时，物体仍（相对）静止在斜面上；这时斜面对物体的支持力比N0增加了________________，斜面对物体的静摩擦力比f0增加了___________，物体“超重”__________________。

【答案】

（1）.

（2）.

（3）.

【解析】

【详解】静止时有 mgsinθ=f0 mgcosθ=N0

上升过程建立如图的坐标系：

对物体分析，在水平方向上有：

Nsinθ=fcosθ，

在竖直方向上有：

Ncosθ+fsinθ−mg=ma，

联立解得f=m（g+a）sinθ，则N=m（g+a）cosθ.

斜面对物体的支持力比N0增加了N0'-N0=macosθ

斜面对物体的静摩擦力比f0增加了f0'-f0=masinθ

斜面对物体的作用力为F，根据牛顿第二定律：

F-mg=ma，F=mg+ma

物体超重ma

三、计算题

21.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和m2.拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2,试求在两个物块运动过程中轻线的T.

【答案】

【解析】

本题属典型的连接体问题,主要考查牛顿第二定律的应用,整体法与隔离法结合应用是解答本题的切入点,设两物块一起运动加速度为a,则有F1-F2=（m1+m2）a①

根据牛顿第二定律,对质量为m1的物块有F1–T=m1a②

由①、②两式得

22.某航空公司的一架客机，在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度为1800m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动．

（1）求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大？

（2）试估算质量为65kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅．

【答案】

（1）36m/s2

（2）1690N

【解析】

（1）根据匀变速直线运动的位移公式有 s=

at2                             

得

（2）由牛顿第二定律：

F+mg=ma              

得F=m（a-g）=1690N            

23.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一边与桌的AB边重合，如图8所示．已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘在桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？

（用g表示重力加速度）

【答案】

【解析】

设圆盘的质量为m，桌长为l，

在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为

，有

①（1分）

桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有

②（1分）

设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，有

③

④（2分）

盘没有从桌面上掉下的条件是

⑤（2分）

设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x，有

⑥

⑦（2分）

而

⑧（2分）

由以上各式解得

⑨（2分）

24.一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ．初始时，传送带与煤块都是静止的。

现让传送带以恒定的加速a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度作匀速运动。

经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，求此黑色痕迹的长度？

【答案】

【解析】

【详解】根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0．根据牛顿运动定律，可得：

，设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有：

、

。

由于

，故

，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。

再经过时间

，煤块的速度由v增加到v0，有：

，此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有：

、

传送带上留下的黑色痕迹的长度

由以上各式得