牛顿运动定律学案及练习.docx
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牛顿运动定律学案及练习
第四章牛顿运动定律一．牛顿第一定律练习
1．关于力与运动的关系，下列说法正确的是：
（）
A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因
C．力是改变物体惯性的原因D．停止用力后，运动的物体就会慢慢停下来
2．伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．有关
的实验程序内容如下：
（1）减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度
（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平面作持续的匀速运动
请按程序先后顺序，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列
选项正确的是（方框内数字表示上述程序的号码）：
（）
A．B．
C．D．
3．关于伽利略的理想斜面实验，下列说法中正确的有：
（）
A．这个实验实际上永远无法实现
B．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去
C．虽然是想象中的实验，但是它是建立在可靠的事实基础上的
D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的有：
（）
A．牛顿第一定律可用实验直接验证B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．物体的运动不需要力来维持D．惯性定律和惯性的实质是相同的
5．如果物体的运动状态发生了变化，说明该物体的：
（）
A．速度大小一定发生了变化B．速度方向一定发生了变化
C．速度一定发生了变化D．加速度一定发生了变化
6．关于惯性及惯性的大小，下列说法中正确的有：
（）
A．因为“物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性”，
所以只有处于匀速直线运动状态或静止状态的物体才有惯性
B．一切物体在任何情况下都有惯性
C．两个质量相同的物体，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
D．两个质量相同的物体，不论速度大小它们的惯性大小一定相同
E．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止
时惯性大
F．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小
G．加速运动时，物体有向后的惯性；减速运动时，物体有向前的惯性
7．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，发现仍落回到车上
原处．这是因为：
（）
A．人跳起后，车厢内的空气给他以向前的冲力，带着他随车一起向前运动
B．人跳起的瞬间，地板给他一个向前的力，推动他随火车一起运动
C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定向后偏一些.只是由于时间很短，
偏后的距离太小，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
第四章牛顿运动定律二．牛顿第三定律练习
1．下列关于作用力和反作用力的说法中，正确的是：
（ ）
A．只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力，它们的合力等于零
B．只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用力
C．两物体间的作用力和反作用力总是同时产生、同时消失，且一定是同一性质的力
D．只有两物体处于相对静止时，它们之间的作用力和反作用力大小才相等
2．如果两个力彼此平衡，则它们：
（）
A．必是作用力和反作用力B．必是同种性质的力
C．必作用在同一个物体上D．一个力消失时，另一个力也随之消失
3．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿定律可知：
（）
A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
4．跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的有：
（ ）
A．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力
C．地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D．地面对运动员的支持力等于运动员所受的重力
5．跳高运动员之所以能从地面上跳起，是因为：
（）
A．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力
C．地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D．地面对运动员的压力等于运动员所受的重力
6．一个大人和一个小孩站在水平地面上拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了．这个
过程中作用于双方的力的关系说法正确的是：
（ ）
A．大人拉小孩的力一定等于小孩拉大人的力
B．大人拉小孩的力不一定等于小孩拉大人的力
C．大人拉小孩的力一定大于小孩拉大人的力
D．地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大
7．如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则：
（ ）
A．物体所受的摩擦力的反作用力是重力
B．力F就是物体对墙壁的压力
C．力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D．墙壁对物体的支持力的反作用力是物体对墙壁的压力
8．如图所示，物体处于静止状态，下列说法中正确的是：
（ ）
A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用力与反作用力
B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力
C．物体的重力与绳对物体的拉力是作用力与反作用力
D．物体的重力的反作用力作用在绳上
9．把一个物体挂在弹簧秤上并保持静止，试证明物体对弹簧秤的拉力的大小等于物体所
受的重力的大小．在证明过程中说出你的依据．
1．质量之比为m1:
m2=1:
2的两个物体，它们的重力之比为G1:
G2=，它们自由下落
时的加速度之比为a1:
a2=．
2．一个质量为2kg的物体受到互成120°角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是
10N，此外没有其他的力，这个物体产生的加速度是多大？
3．一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面
间的滑动摩擦力是2.0N．求物体在4.0秒末的速度大小．
4．一辆质量为1.0×103kg的汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内
匀减速地停下来，求所需的阻力大小．
5．某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km／h的速度时关闭发动机，
经过20s停下来，汽车受到的阻力是多大?
重新起步加速时牵引力为2500N，产生的
加速度应为多大?
（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）
6．水平路面上质量是30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s2的
匀加速直线运动．如果撤去推力，车的加速度是多少？
第四章第六节．用牛顿运动定律解决问题
（一）
一．学法指导：
1．利用牛顿第二定律求解动力学问题，通常分为两类，这两类基本问题是：
（1）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况；
（2）已知物体的运动情况，求解物体的受力情况．
2．解题思路如下：
可见，________是联系受力情况和运动情况的桥梁和纽带．
无论是哪一类动力学问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，
求解加速度是解题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析是解题的关键．
3．应用牛顿第二定律解题的一般一般方法和步骤：
（1）确定研究对象；
（2）分析研究对象的受力情况和运动情况，并画出研究对象的受力示意图和运动过程示意图；
（3）建立正交直角坐标系（或规定正方向），并将不沿坐标轴方向的力进行正交分解；
（4）统一已知量的单位，利用牛顿第二定律求出物体的加速度（或由运动学公式求出物体
的加速度）；
（5）利用运动学公式求出物体的运动学参量（或由牛顿第二定律求出合力，进而求解未知力）；
（6）审查所得结果是否符合实际，，舍去不合理的解．
4．应用牛顿第二定律解题的几种常用方法：
（1）合成法：
当物体受两个力作用产生加速度时，通常用力的合成法比较简单．
（2）当物体受两个以上的力作用产生加速度时，一般采用正交分解法．运用时通常有两种方法：
①（大多数情况是）分解力不分解加速度:
把力分解在加速度方向和垂直于加速度方向，
此时一般规定加速度方向为x轴正方向，方程为：
F
=ma，F
=0．
②（少数情况是）分解加速度不分解力：
物体所受的几个力分别在互相垂直的两个方向上，
且加速度方向不在这两个互相垂直的方向上，此时一般在力所在的两个方向建立直角
坐标系，正交分解加速度，建立牛顿第二定律分量式，方程为：
F
=ma
，F
=ma
．
二．应用举例：
例1．如图所示，质量为m=4kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦
因数μ=0.25．现对物体施加一个大小为F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的
斜向上的拉力．（sin37°=0.6、cos37°=0.8、g=10m/s2）求：
（1）物体对地面的压力FN
（2）物体受到的摩擦力f
（3）物体的加速度a（4）物体在4s内通过的位移x
例2．质量m=10kg的物体，在F=40N的水平向左的力的作用下，沿水平桌面从静止开始
运动．物体运动时受到的滑动摩擦力f滑=30N．在开始运动后的第6s末撤消水平力
F．求物体从开始运动到最后停止总共发生的位移．
第四章六．用牛顿运动定律解决问题
（一）练习一
1．如图所示，质量为m=4kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数
μ=0.25．现对物体施加一个大小为F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的斜向下的压力．
（sin37°=0.6、cos37°=0.8、g=10m/s2）求：
（1）物体对地面的压力FN；
（2）物体受到的摩擦力f；
（3）物体的加速度a；（4）物体在4s内通过的位移x．
2．如图所示，质量是2kg的物体放在水平地面上，在5N的斜向上拉力的作用下，物体
由静止开始做匀加速直线运动，6s末的速度是1.8m/s，已知拉力与水平方向成37°
仰角（sin37°=0.6，cos37°=0.8），g=10m/s2．求：
（1）物体在前6s内的位移；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数
．
3．如图所示，物体的质量为m，在恒力F的作用下沿天花板做匀加速直线
运动且加速度大小为a，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到
的摩擦力大小为：
（ ）
A．Fsinθ-ｍaB．μ（mg-Fsinθ） C．μ（Fsinθ-mg）D．Fcosθ-ma
4．质量为m的物块放在粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉物块，其加速度
大小为a．当拉力方向不变，大小变为2F时，物块加速度大小为a1，则：
（）
A．a1=aB．a1＜2aC．a1＞2aD．a1=2a
5．质量m=2.0kg的物体静止在水平地面上，用F=18N的水平力推物体，在t=2.0s内物体
的位移x=10m，此时撤去力F．重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）推力F作用时物体的加速度；
（2）撤去推力F后物体还能运动多远．
第四章六．用牛顿运动定律解决问题
（一）练习二
1．在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h．在一次交通事故中，肇事
车是一辆卡车，量得这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长为7.875m．经
测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为0.7，请判断该车是否超速（取g=10m/s2）．
2．一辆质量为4.0t的汽车，从静止出发，在水平路面上行驶，已知发动机的牵引力为
1.6×103N，汽车在运动时受到的阻力为车重的0.01倍，g=10m/s2．求：
（1）汽车开出后的加速度；
（2）当汽车被加速到υ=10m/s时撤去牵引力，求汽车经过多长时间停下来．
3．一质量为5kg的滑块在15N的水平拉力作用下，在水平面由静止开始做匀加速直线
运动，若滑块在与水平面间的动摩擦因数是0.2，g取10m/s2，问：
（1）滑块的加速度是多大？
（2）滑块在力的作用下经5s，通过的位移是多大？
（3）如果水平拉力作用8s后撤去，则滑块在撤去力后还能滑行多远？
4．如图所示，质量为2kg的物体，受到20N的方向与水平方向成37°的拉力的作用，由
静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，当物体运动2s
后撤去拉力F，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
（1）撤去外力后，物体还能运动多远？
（2）物体运动的总位移．
第四章六．用牛顿运动定律解决问题
（一）练习三
1．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，汽车在滑动摩擦力的作用下最后
停下来．一辆汽车以54km/h的速度在水平公路上行驶，司机发现前面30m处有意外
情况，于是紧急刹车．这会不会发生事故？
计算时要考虑到反应时间，即司机从发现情况到操纵制动器所需的时间．设反应
时间为0.6s．汽车受到的滑动摩擦力的大小是汽车重力的0.6倍，重力加速度g=10m/s2．
2．如图所示，在汽车的车厢里悬挂一个小球，实验表明：
当汽车做匀变速运动时，悬线
将不在竖直方向，而是与竖直方向成某一固定角度，经测定，悬线与竖直方向所成的
角度θ＝37°，取g=10m/s2．
求：
（1）该汽车的加速度a；
（2）该汽车的可能运动情况．
3．如图所示，物体A、B用弹簧相连，2mA=mB，A、B与地面间的动摩擦因数相同均为μ，
在力F作用下，系统做匀速运动，在力F
撤去的瞬间，A的加速度为___________，
B的加速度为________．（以原来的运动
方向为正方向．）
第四章六.用牛顿运动定律解决问题
（二）练习
1．起重机用F=1.2×104N的拉力吊起静止在地面上的物体，物体的质量m=1.0×103kg．
不计任何阻力．求：
（1）上升过程中物体的加速度；
（2）3s末物体的速度和物体的位移．
2．一物体的质量为5kg，在竖直向上的拉力F的作用下由静止开始向上运动，在4s内
上升了16m，求拉力F的大小（不计空气阻力，g取10m/s2）．
3．起重机用1.2×104N的拉力吊起地面上质量为103kg的物体，在上升过程中受到的平均
阻力为103N，求物体上升2m时的速度．（g取10m/s2）
4．质量为m=40kg的小芳站在电梯内的体重计上进行探究性实验．让电梯从t=0时刻由
静止开始上升，测得在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g=10m/s2．
5．如图所示，当车箱以加速度a向右匀加速行驶时，一物体恰能紧贴该车箱后壁匀速
下滑，求该物体与该车箱后壁间的动摩擦因数
．
第四章六.用牛顿运动定律解决问题（三）练习
1．质量为m的物体沿倾角为θ的光滑斜面下滑，求加速度的大小．
2．当物体以20m/s的初速度沿倾角为30°的光滑斜面上滑时，加速度是多大？
物体能上滑
的最大位移是多少（设斜面足够长）？
（g取10m/s2）
3．质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求滑块下滑
的加速度大小．
4．当物体沿倾角
=37°、动摩擦因数
=0.1的粗糙斜面上滑时，加速度是多大？
（g取10m/s2）
5．质量为5kg的物体置于倾角为37°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数
＝0.1，物体
在沿斜面向上的50N的拉力F的作用下，沿斜面向上运动．求物体运动的加速度；
若拉力F的大小为20N，再求物体运动的加速度（g取10m/s2）．
6．质量为5kg的木块放在木板上，当木板与水平方向夹角为37°时，木块恰能沿木板匀速
下滑，（sin37°=0.6，cos37°=0.6，g=10N/kg），求：
（1）木块与木板间的动摩擦因数；
（2）若要木块以1m/s2的加速度沿木板向上运动，需对木块施加一个多大的沿木板方向
的外力？
第四章六.用牛顿运动定律解决问题（四）超重和失重练习
1．电梯内天花板上挂一弹簧秤，弹簧秤下挂一重物，当弹簧秤的示数增大时，则：
（）
A．电梯一定向上加速运动B．电梯一定向下加速运动
C．电梯一定向下减速运动D．电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动
2．如图所示，弹簧秤上端固定在升降机的顶上，另一端挂一重物，升降机静止时弹簧的伸长量
为L，当升降机做以下运动时，弹簧的伸长量增大的是：
（）
A．升降机向上匀加速运动B．升降机向上匀减速运动
C．升降机向下匀加速运动D．升降机向下匀减速运动
3．人造地球卫星，在发射和回收过徎中，飞船内的物体：
（）
A．加速上升时处于超重状态B．加速上升时处于失重状态
C．减速下降时处于超重状态D．减速下降时处于失重状态
4．细绳拉着质量是2kg的物体在竖直方向上运动，g=10m/s2，则有：
（1）物体静止时，细绳拉力T=______N；
（2）物体以2m/s的速度匀速上升时，细绳拉力T=______N；
（3）物体以3m/s的速度匀速上升时，细绳拉力T=______N；
（4）物体以4m/s的速度匀速下降时，细绳拉力T=______N；
（5）物体以4m/s2的加速度匀加速上升时，细绳拉力T=______N；
（6）物体以4m/s2的加速度匀减速上升时，细绳拉力T=______N；
（7）物体以4m/s2的加速度匀加速下降时，细绳拉力T=______N；
（8）物体以4m/s2的加速度匀减速下降时，细绳拉力T=______N；
（9）物体自由下落时，细绳拉力T=________.
5．一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在
竖直柱子上，由升降机送至几十米高处，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
25m的位置时开始制动，座舱均匀减速．若座舱中某人用手托着质量为4kg的铅球，
当座舱落到离地面50m的位置时，手的感觉如何？
当座舱落到离地面15m的位置时，
手要用多大的力才能托住铅球？
（取g=10m/s2）
6．电梯内有一质量为m的物体，用细线挂在天花板上，当电梯以
g的加速度减速上升时，
细线对重物的拉力为：
（）
A．
mgB．
mgC．
mgD．mg
第四章六.用牛顿运动定律解决问题（五）
1．如图所示，在粗糙水平面上，两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为
L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ。
现用一水平力
向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是：
（）
A．L+
m1gB．L+
（m1+m2）g
C．L+
m2gD．L+
g
2．光滑斜面固定在小车上，小车以恒定的加速度a向左运动，这时放在斜面上的物体相对
于斜面静止，如图所示，这时加速度a的大小应为多大？
（已知斜面倾角为θ。
）
3．如图所示，质量为m2的物块2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直
细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的小球1，与小球相连接的绳与竖直方向成θ角．
求：
（1）小车的加速度；
（2）物体2对小车的压力大小；（3）物体2受到的摩擦力．
4．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。
（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所
受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。
（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37º并固定，如图所示，则小球从
静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？
（sin37º=0.6，cos37º=0.8。
）
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