专题三牛顿运动定律 练习.docx

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专题三牛顿运动定律练习

专题三：

牛顿运动定律练习题

、选择题

1、某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是

A．绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力

B．人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力

C．这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力

D．这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力

2、关于物体的惯性，下列说法中正确的是（　　）

A．运动速度大的物体不能很快停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大

B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止时物体惯性大的缘故

C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故

D．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大

3、如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（　　）

A．小于N　　B．等于NC．等于N＋FD．大于N＋F

4、如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有（　　）

A．a1＝0，a2＝g　　　　　　B．a1＝g，a2＝g

C．a1＝0，a2＝

gD．a1＝g，a2＝

g

5、将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象，可能正确的是（　　）

6、如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（　　）

A．都等于

B.

和0

C.

·

和0D．0和

·

7、如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为（　　）

A．（M＋m）g－ma　　　　B．（M＋m）g＋ma

C．（M＋m）gD．（M－m）g

8、如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是（　　）

A．xA＝h，aA＝0B．xA＝h，aA＝g

C．xB＝h＋

，aB＝gD．xC＝h＋

，aC＝0

9、如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是（　　）

A.

B.

C.

－（m＋M）gD.

＋（m＋M）g

10、某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验，取一质量为m的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α＝30°，取重力加速度g＝10m/s2，则下列说法中不正确的是（　　）

A．物体的质量为3kg

B．物体与斜面间的动摩擦因数为

C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上

D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度为

m/s2

11、空中缆车是旅游景点给游人准备的上山和进行空中参观的交通工具，如图是一质量为m的游客乘坐空中缆车沿着坡度为30°的山坡上行的示意图．开始时空中缆车平稳上行，由于故障，缆车以加速度a＝g/2加速上行，则下列说法中正确的是（　　）

A．加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的

倍

B．加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的

倍

C．加速状态下游客受到的摩擦力与平稳状态下的相等

D．加速状态下游客受到的摩擦力比平稳状态下的大

12、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是

A．mA＜mB＜mC

B．mA＜mB=mC

C．μA=μB=μC

D．μA＜μB=μC

13、如图所示的弹簧秤质量为m1，挂钩下面悬挂一个质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧秤的示数与拉力F之比为（）

A．m0:

mB．m:

m0C．m0:

（m+m0）D．m:

（m－m0）

14、（2013高考浙江理综第19题）如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。

若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2。

关于热气球，下列说法正确的是

A．所受浮力大小为4830N

B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变

C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s

D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N

15、（2013高考安徽理综第14题）如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。

在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为（重力加速度为g）

A、T=m（gsinθ+acosθ），FN=m（gcosθ-asinθ）

B、T=m（gsinθ+acosθ），FN=m（gsinθ-acosθ）

C、T=m（acosθ-gsinθ），FN=m（gcosθ+asinθ）

D、T=m（asinθ-gcosθ），FN=m（gsinθ+acosθ）

二、实验题

如图所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力

作为________，用DIS测小车的加速度．

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线（如图所示）．

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（　　）

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大

三、计算题

1、如图（甲）所示，质量m＝2kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图象如图（乙）所示．

取重力加速度g＝10m/s2.求：

（1）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；

（2）10s末物体离a点的距离．

2、为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示．在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零，“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零．“鱼”在水中运动时，除受重力外还受浮力和水的阻力，已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移远大于“鱼”的长度．假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计．求：

（1）“A鱼”入水瞬间的速度vA1；

（2）“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；

（3）“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.

3、如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2，加在小板上的力F为多大，才能将木板从木块下抽出?

4、如图所示，小车上放着由轻弹簧连接的质量为mA＝1kg，mB＝0.5kg的A、B两物体，两物体与小车间的最大静摩擦力分别为4N和1N，弹簧的劲度系数k＝0.2N/cm。

①为保证两物体随车一起向右加速运动，弹簧的最大伸长是多少厘米？

②为使两物体随车一起向右以最大的加速度向右加速运动，弹簧的伸长是多少厘米？

5、如图所示，B物块放在A物块上面一起以加速度a=2m/s2沿斜面向上滑动．已知A物块质量M=10kg，B物块质量为m=5kg，斜面倾角θ=37°．问：

（1）B物体所受的摩擦力多大？

（2）B物块对A物块的压力多大？

6、如图所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为θ1=30°,θ2=45°，质量分别为m1=

kg和m2=2.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.20，求两物块下滑过程中（m1和m2均未达到底端）劈块受到地面的摩擦力。

（g=10m/s2）

7、如图所示，质量为M的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上（斜面固定），一质量为m的人在车上沿平板向下运动时，车恰好静止，求人的加速度

8、如图所示，劲度系数为K的轻弹簧的一端系于墙上，另端连接一物体A．用质量与A相同的物体B推A使弹簧压缩，分析释放后AB两物体在何处分离．

（1）地面光滑．

（2）地面不光滑，且摩擦系数µA=µB

（3）地面不光滑，且摩擦系数µA>µB

（4）地面不光滑，且摩擦系数µA<µB

9、（2013高考江苏物理第14题）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。

若砝码和纸板的质量分别为

和

，各接触面间的动摩擦因数均为μ。

重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，

=0.5kg，

=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2。

若砝码移动的距离超过

=0.002m，人眼就能感知。

为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

参考答案

一、选择题

1、C2、C3、D4、C5、C6、D7、A8、B9、A10、C11、D12、D13、D14、AD15、A

二、实验题

解析：

（1）在研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变，才能找出二者的关系．

（2）①OA段在实验的允许范围内，图线是一条直线，因此可得出a与F成正比的关系．

②由实验的原理a＝

＝

可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车≫m钩造成的．

答案：

（1）小车的总质量（或：

小车的质量）　小车所受外力（或：

外力、合外力）

（2）①在质量不变的条件下，加速度与合力成正比　②C

三、计算题

1、解析：

（1）设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由vt图得：

a1＝2m/s2①

根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1②

设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，则由

vt图得：

a2＝1m/s2③

根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2④

由①②③④得：

F＝3N，μ＝0.05.

（2）设10s末物体离a点的距离为x，x应为vt图与横轴所围的面积

则：

x＝

×4×8m－

×6×6m＝－2m，负号表示物体在a点左侧．

答案：

（1）3N　0.05　

（2）在a点左侧2m

2、解析：

（1）A从H处自由下落，机械能守恒：

mgH＝

mv

，

解得：

vA1＝

（2）小鱼A入水后做匀减速运动，

2gH＝2aAhA

得减速加速度：

aA＝

g，

F浮A＝

mg

由牛顿第二定律：

F浮A＋fA－mg＝maA

解得：

fA＝mg（

－

）

（3）同理可得fB＝mg（

－

），得：

fA∶fB＝

答案：

（1）

（2）mg（

－

）

（3）

3、F>（μ1+μ2）（M+m）g

4、

（1）为保证两物体随车一起向右加速运动，且弹簧的伸长量最大，A、B两物体所受静摩擦力应达到最大，方向分别向右、向左。

对A、B作为整体应用牛顿第二定律

（3分）对A应用牛顿第二定律

x=0.1m

（2）为使两物体随车一起向右以最大的加速度向右加速运动，A、B两物体所受静摩擦力应达到最大，方向均向右。

对A、B作为整体应用牛顿第二定律

对A应用牛顿第二定律

x=3.33cm

8、解：

若地面光滑，分离时对B分析可知，B受的合外力为0，加速度为0，则A的加速度也为0，故分离时弹簧处于原长．

若地面不光滑，分离时对B、A分析受力分别如图甲、乙．F为弹簧的弹力大小

对B：

fB=µBmg=maBaB=µBg

对A：

fA－F=maA，fA=µAmg,aA=µAg－F/m

由于分离瞬间aB＝aA所以弹簧弹力T=m（µA－µB）g

若µA＝µB，则F＝0，两物体在原长分离．

若µA>µB，则F>0，两物体在原长左侧x＝

处分离．

若µA<µB，则F<0，两物体在原长右侧x＝

处分离．

9、解析.

（1）砝码对纸板的摩擦力

桌面对纸板的摩擦力

解得

（2）设砝码的加速度为

纸板的加速度为

则

发生相对运动

解得

（3）纸板抽出前,砝码运动的距离

纸板运动的距离

纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离

由题意知

解得

代入数据得F=22.4N。