物理试题练习题考试题教案高一物理牛顿定律专题讲义.doc

以下为例题，有详解分析。1基础篇：牛顿三定律图3-1-1a bc1如图3-1-1所示，一个劈形物abc各面均光滑，放在固定的斜面上，水平边ab上放一光滑小球，现把劈形物从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 （ ）A沿斜面的直线B竖直的直线C弧形曲线D抛物线v2吊扇通过吊杆悬挂在天花板上，设吊扇的重力为G，当吊扇正常转动时，吊杆对吊扇的拉力F （ ）AF=GBFGCF2，它们开始以速度v向右滑行BvA212mm图3-3-6（1）A、B可以在水平面上滑行多远？（2）在滑行过程中，杆受拉力还是压力？大小是多少？ABFAFB图3-3-77在光滑的水平面上，A、B两物体紧靠在一起，如图3-3-7所示A物体的质量是24kg，B物体的质量是120kgFA是4N的水平向右恒力，N（t以s为单位），是随时间变化的水平力，t=0时，FB水平向左从静止开始，经过多少时间，A、B两物体开始脱离？ 解：当，即以前逐渐减小为零，再后来反向，物体经历加速度减小的加速运动，达最高速后作加速度增大的减速运动，当速度减为零后在反向开始做加速运动，A、B分离的条件是：，则有： ，即，得：。mM图3-3-88如图3-3-8所示，容器置于倾角为的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触今让系统从静止开始下滑，容器质量为M，小球质量为m，所有摩擦不计求m对M侧壁压力的大小解：容器与小球组成连接体，其加速度为，方向沿斜面，侧壁对小球的弹力产生水平的加速度分量： m对M侧壁压力。图3-3-99如图3-3-9所示，倾角为37的斜面体放在粗糙的水平面上，当一质量m=4kg的物体沿此斜面下滑时，地面对斜面体的静摩擦力大小为8N。求：（1）物体m受到斜面的支持力和摩擦力（2）物体下滑的加速度10如图3-3-10所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，与水平面的夹角为，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是，用水平力F推A，使A、B一起加速运动，求：FAB图3-3-27（1）A、B间的相互作用力；（2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围4 超、失重问题1某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是（ ）A电梯一定是加速上升B电梯可能向下运动C电梯可能向上运动D电梯的加速度方向一定向上A图3-4-12如图3-4-1所示的木厢，处于静止状态，其中放有A物体，A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是（ ）A加速下降 B减速上升 C匀速向右运动 D加速向左运动3某人站在一台秤上，当他猛然下蹲的过程中，台秤读数（不考虑台秤惯性）（ ）A先变大后变小，最后等于他的重力 B变大，最后等于重力C先变小后变大，最后等于他的重力 D变小，最后等于他的重力OABC图3-4-24图3-4-2中A为电磁铁，C为胶木盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳挂于O点当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（ ）AF=mg BMg F(M+m)g a图3-4-35 一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图3-4-3所示，在物体相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是 （ ）A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小 解：由于整体加速度向上，物体重力向下，则斜面对物体的合力必定竖直向上，当一定时，越大，合力越大；一定时，合力就不变，越大，正压力就小，故选BC。abM图3-4-46如图3-4-4所示，一质量为M的楔形木块放在光滑水平桌面上，它的顶角为90，两底角为和；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块已知所有接触面都是光滑的现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 （ ）AMg+mgBMg+2mgCMg+mg(sin2+sin2)DMg+mg(cos2+cos2) 解：两物体沿斜面的加速度分别为：，与互为余角，从整体来分析，两物体在竖直方向产生的合力为，由于楔形木块静止不动，应有：，楔形木块对水平面压力：。 选A。图3-4-57如图3-4-5所示，装水容器中有一木块用线连接在底部，整个装置的重力为G，并静止放在桌面上如果水中的线突然断了，则在木块上浮过程中，关于容器对桌面的压力W，有（ ）AWG BW=G CWG D条件不足无法判断图3-4-68轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，电梯中有质量50kg的乘客，如图3-4-6所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止轻质弹簧伸长量的一半，这一现象表明（g=10m/s2）（ ）A电梯此时可能正以1m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以1m/s2大小 的加速度减速下降B电梯此时不可能以1m/s2大小的加速度减速上升，只能是以5m/s2大小的加速度加速下降C电梯此时正以5m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以5m/s2大小的加速度减速下降D无论电梯此时是上升还是下降，也不论电梯是加速还是减速，乘客对电梯地板的压力大小一定是250N图3-4-7FMm9质量为m=5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，如图3-4-7所示，用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体，使物体沿斜面向上以2m/s2的加速度为加速运动，斜面静止，已知斜面的倾角=30，斜面的质量为M=10kg，取g=10m/s2，求地面对斜面的支持力和摩擦力图3-4-810如图3-4-8所示，托盘测力计放一重5N的倾角=37的斜木块，现将一个重5N的小木块无摩擦地从斜面上滑下，在木块下滑过程中，测力计示数为多大？ 解：与第6题类似，小木块的竖直合力是：； 则竖直压力，故测力计示数为： AB图3-4-911一位同学为研究磁悬浮列车的运动，将一个盛着水的玻璃方口杯放在车内的水平台面上，如图3-4-9所示，方口杯内水面AB边长8 cm，列车在做直线运动中的某一时刻，他发现电子信息屏上显示的车速为72 km/h ，杯中的前侧水面下降了0.5cm，此现象一直稳定到车速为288 km/h时，前侧水面才开始回升，则在前述稳定阶段时列车的位移为多少？若该列车总质量为3104 kg，所受阻力f = k v2（已知k = 2Ns2/m2，v为速率、单位m/s），试写出前述稳定阶段列车电动机牵引力关于时间t的表达式图3-4-10 解：列车在稳定期间做匀加速运动，造成水面的升降（由题意，水面高度差应为1cm）,楔形水块受力如图3-4-10，则可得：，即， 由题意有：，其中，；将，代入上述几式，经整理得：5 弹簧问题图3-5-11如图3-5-1所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，一端栓着一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为（ ）Ag B（M-m）g/m C0 D（M+m）g/mMN30ba图3-5-22如图3-5-2所示，倾角为30的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧a、b，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球的加速度大小为6m/s2，若不拔去销钉M，而拔去销钉N瞬间，小球的加速度是（g取10m/s2）（ ）A11m/s2，沿杆向上 B11m/s2，沿杆向下C1m/s2， 沿杆向上 D1m/s2， 沿杆向下abc图3-5-33如图3-5-3所示，小球质量为m，被三根相同的轻质弹簧a、b、c拉住，c竖直向下，a、b、c三者都夹120角小球平衡时a、b、c弹力大小之比为331，设重力加速度为g，则在剪断弹簧C瞬间小球加速度的大小及方向可能为（ ）Ag/2，竖直向下 Bg/2，竖直向上Cg/4，竖直向下 Dg/4，竖直向上 解：可分成两种情况：弹簧c被拉伸及压缩。此类问题的关键之处，先分析平衡时的受力，在弹簧被剪断的瞬间，其余弹簧受力未变。设，当c弹簧拉伸时再剪断：平衡时受力如图a，；剪断弹簧c瞬间有：，将代入得：，竖直向上；当c弹簧压缩时再剪断：平衡时受力如图b，剪断弹簧c瞬间有：，将代入得：，竖直向下；故选BC。BA图3-5-44如图3-5-4所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐振动，振动过程中A、B之间无相对运动设弹簧的劲度系数为k当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（ ）A0 Bkx Cm kx /M D m kx /(Mm)ABF图3-5-55如图3-5-5所示，两矩形物块A和B叠放在竖直的弹簧上，已知mA=2m，mB=m今用一竖直向下的大小为F的力压物块A（未超过弹簧的弹性限度），在突然撤去力F的瞬时A对B的支持力多大？ ABC图3-5-66如图3-5-6所示，木块A与B用一轻弹簧相连，竖直放在C板上，A、B、C的质量分别为m、2m、3m（1）若将三者静止放在水平地面上，当沿水平方向迅速抽出C的瞬时，A、B的加速度分别多大？方向如何？（2）若用手托住C板，为使C板能即刻与B分离，则手至少要对C施加向下多大的力？解：当沿水平方向迅速抽出C的瞬时，A的受力不变，则；B此时受力应如下：；，方向竖直向下。 C板与B分离的条件是B、C间无弹力，将，代入得：，方向竖直向下。AB图3-5-77如图3-5-7所示，小车放在水平面上，在水平外力的作用下沿水平向右做匀加速直线运动，放在小车上的两个物体A、B的质量分别为mA=1kg，mB=0.5kg它们与小车表面的动摩擦因数分别是A=0.4，B=0.2，连接两个物体的轻质弹簧的劲度系数k=10N/m设最大静摩擦力等于滑动摩擦力求当小车的加速度a=2.5m/s2时，A、B所受的摩擦力和弹簧的形变量（g=10m/s2）传感器a传感器bv图3-5-88用如图3-5-8所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N（取g=10m/s2） （1）若示感器a的示数为14N，求此时汽车的加速度大小和方向（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零maM图3-5-99如图3-5-9所示，弹簧的劲度系数为k=600N/m，下端挂一个质量未知的物体m，上端固定在天花板上，物体下面用质量为M=1kg的托盘托住，托盘在外力F的作用下使弹簧恰好等于原长，然后使托盘竖直向下做加速度a大小未知的（aM2，则v1v2B若F1=F2，M1v2C若F1F2，M1=M2，则v1v2D若F1v2 解：物体的受力为：，两木板的受力相同，物体与木板间相对加速度；当时，物体加速度相同，由，相对位移为板长，小，大，选B；可见，大，分离速度大，当时，；，大，选C。QP图3-7-33如图3-7-3所示，物块从Q点自由滑下，通过粗糙的静止的水平传送带后，落在地面上的P点若传送带按一定的角速度转动起来，则物块从Q点自由滑下，通过传带后可能（ ）A仍然落在P点 B落在P点左方C落在P点右方 D可能留在传送带上图3-7-44如图3-7-4所示，质量分别为m1和m2的A、B两木块叠放在光滑水平面上，A与B的动摩擦因数为，若要保持A和B的相对静止，则施于B的水平拉力的最大值为多少？若要保持A和B相对静止，施于A的水平拉力的最大值为多少？ （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解：A被B带动时的最大加速度为，令，解得：；B被A带动时的最大加速度为，令，得：。FlMmv0图3-7-55如图3-7-5所示，小木块质量m=1kg，长木板质量M=10kg，木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为=0.5，当木板从静止开始受水平向右的恒力F=90N作用时，木块以初速v0=4m/s向左滑上木板的右端，则为使木块不滑离木板，木板长度l至少要多长？ （取g=10m/s2）ABv图3-7-66水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查如图3-7-6所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行，一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，AB间的距离l=2m，g取10m/s2（1）从A运动到B的时间以及物体在皮带上留下的滑痕长度；（2）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率L图3-7-77如图3-7-7所示，静止的直筒长L=75cm，筒内有一可视为质点的小球，筒与球总质量为M=4kg，现对筒施加一个竖直向下的恒力大小为F=21N，使筒从静止开始向下运动，经t=0.5s，小球恰好出现在筒口，求小球的质量m（取g=10m/s2）解：运用相对运动解决：对筒：，代入数据得：，最后得：。ABa图3-7-88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3-7-8所示已知盘与桌布间的动摩擦因数为 1，盘与桌面间的动摩擦因数为 2现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度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？（以g表示重力加速度）解：圆盘随桌布作匀加速运动，设圆盘离开桌布时的速度为，其位移为，有，其中；圆盘在桌子滑到边缘位移，为桌子边长，作匀减速运动，有：，其中；两式联立得：；又，将代入得圆盘脱离桌布时间：；桌布以加速度匀加速到与圆盘分离时位移，为使圆盘分离，应有，代入后得：。30BAv图3-7-99如图3-7-9所示，倾角为30的传送皮带以恒定的速度2m/s运动，皮带AB长5m，将1kg的物体放