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第四章 牛顿运动定律一、选择题1下列说法中,正确的是( )A某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大C竖直上抛的物体抛出后能继续上升,是因为物体受到一个向上的推力D物体的惯性与物体的质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小2关于牛顿第二定律,正确的说法是( )A合外力跟物体的质量成正比,跟加速度成正比B加速度的方向不一定与合外力的方向一致C加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度方向与合外力方向相同D由于加速度跟合外力成正比,整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍3在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是( )A将拉力增大到原来的2倍 B阻力减小到原来的C将物体的质量增大到原来的2倍D将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍 4竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2,不计空气阻力)( )A20 m/s2B25 m/s2C30 m/s2D40 m/s25(多选)向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2 单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2。则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度( )A大小为a1a2B大小为C方向为东偏北arctan D方向为与较大的力同向6物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为0,然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是( )ABA物体从A下落到B的过程中,加速度不断减小B物体从B上升到A的过程中,加速度不断减小C物体从A下落到B的过程中,加速度先减小后增大D物体从B上升到A的过程中,加速度先增大后减小7(多选)如图所示,一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力,则( )A水瓶自由下落时,小孔向下漏水B将水瓶竖直向上抛出,水瓶向上运动时,小孔向下漏水;水瓶向下运动时,小孔不向下漏水C将水瓶水平抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水D将水瓶斜向上抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水 二、填空题8某物体沿倾角为30 的斜面可以匀速下滑,将斜面倾角增大到53,让该物体以5 m/s的初速度冲上斜面,它上滑的最大距离是_m。(sin 53 = 0.8,cos 53 = 0.6)9如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球A的加速度是 ,下面小球B的加速度是 。ABF10如图所示,质量为2 m的物块A与质量为m的物块B置于水平面上,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,若水平面光滑,则A对B的作用力的大小为 。若水平面不光滑,且A、B与地面的动摩擦因数相等,则A对B的作用力的大小为 。 11一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg的物体,在以5 m/s2 的加速度下降的电梯中,则它最多能挂上_kg的物体。如果在电梯内,弹簧测力计最多只能挂上40 kg的物体,则加速度大小为_ m/s2。电梯的运行方式为 (指明加速或减速以及运动方向)。(g取10 m/s2)三、计算题12如图所示,质量M =1 kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成 = 30 角,球与杆间的动摩擦因数为,小球受到竖直向上的拉力F = 20 N,则小球沿杆上滑的加速度大小为多少?(g取10 m/s2)13如图所示,一平直的传送带以速率v = 2 m/s匀速运行,把一工件从A处运送到B处,A、B相距d = 10 m,工件与传送带间的动摩擦因数 = 0.1。若从A处把工件轻轻放到传送带上,那么经过多长时间能被传送到B处?第四章 牛顿运动定律参考答案一、选择题1D 2C 3D解析:a,2a4C解析: Fmgma1 Fmgma1当推动力增大到2F,则:2Fmgma2 2(mgma1)mgm(2a1g)ma2 a22a1g30 m/s25BC 解析:加速度为矢量,两个互相垂直的矢量的合成可以用勾股定理计算。6CvOtADB解析:在A和B之间有一个重力等于弹力的平衡位置D,从A下落到平衡位置D的过程,加速度大小a =,随着弹力不断增大,加速度越来越小;从平衡位置D下落到B的过程,加速度大小a =,随着弹力不断增大,加速度越来越大。同理,物体从B上升到A的过程中,随着弹力不断减小,加速度先减小后增大。注意加速度要由合力决定,而不是与弹力直接挂钩。本题中有几个关键点:刚接触弹簧时A点,弹力为零,合力等于重力;小球受到的弹力与重力大小相等时D点,小球受合力为零,加速度为零,速度最大;最低点B,弹力最大,合力向上,也最大,加速度向上最大,速度为零。小球运动过程还可用速度图象表示,OA段对应自由下落阶段;AD段对应弹力逐渐增大到等于重力阶段;DB段对应减速下降阶段。7CD解析:无论水瓶是自由下落,还是向各个方向抛出,在运动过程中,小孔都不会有水漏出来。原因是在空中的水瓶和水瓶内的水,只受到重力的作用,重力的作用效果全部用来产生重力加速度(g = 9.8 m/s2),没有使水与水之间,水与水瓶之间发生挤压(形变)的效果。换句话说,一点也没有了水压,处于完全失重状态。二、填空题815解析:从平衡可知,40 N和50 N两个力的合力与30 N平衡,当把30 N的外力撤去时,物体所受的合力大小为30 N,方向与原30 N的力相反,根据牛顿第二定律得a =15 m/s2。91.09解析:物体在匀速运动时有关系mg sin 30 = mmg cos 30m = tan 30 = 当斜面倾角变为53 时,并向上运动时,加速度为a = g sin 53mg cos 53 = 82上升的最大距离为x =1.09 m102 g,方向向下;0解析:分别以A,B为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前A,B静止。A球受三个力,拉力T、重力mg和弹力F。B球受二个力,重力mg和弹簧拉力F。所以T = 2 mg,F = F = mg。剪断时,A球受两个力,因为绳剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形变,瞬间形状不可改变,弹力还存在,所以A受合力2 mg,加速度大小为2 g,方向向下。B受力不变,所以加速度为0。11;AB整体FFABB解析:水平面光滑时,以AB整体为研究对象,合外力为F,加速度为a =。再以B为研究对象,B在水平方向上受到的外力只有A对B的作用力,根据牛顿第二定律,其大小等于FAB = m a =。水平面不光滑时,以AB整体为研究对象,合外力为F和摩擦力3 mg的合力,加速度为a =。再以B为研究对象,B在水平方向上受到的外力有A对B的作用力和摩擦力 mg,根据牛顿第二定律,ma =FAB mg,得FAB =。AB整体BFFAB mg3 mg12120;5 m/s2;向上加速或向下减速解析:弹簧弹力最大为F = 600 N。当电梯向下加速时,物体受向下重力和向上的弹力,合力向下。根据牛顿第二定律,有mgF = ma得m =120 kgF当弹簧最多只能挂40 kg的物体时,加速度方向向上。a根据牛顿第二定律,有GF mg = ma得a = 5 m/s2三、计算题132.5 m/s2解析:以小球为研究对象,如图受重力、拉力、杆支持力、摩擦力四个力作用。因小球沿杆加速上滑,所以合力方向沿杆。以沿杆和垂直于杆建立直角坐标系。垂直于杆方向:F cos 30 = FN + Mg cos 30,得FN = 5N沿杆方向:F sin 30Mg sin 30m FN = m a,得a = 2.5 m/s2146 s解析:工件在传送带上先做初速为零的匀加速直线运动,再做匀速运动。匀加速运动阶段:工件受重

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