《用牛顿运动定律解决问题（一）》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习用牛顿运动定律解决问题（一）习题集基础训练1牛顿第二定律确定了_和_的关系，使我们能够把物体的运动情况的_联系起来。2根据受力情况确定运动情况，先对物体受力分析，求出合力，再利用_求出_，然后利用_确定物体的运动情况（如位移、速度、时间等）。3根据运动情况确定受力情况，先分析物体的运动情况，根据_求出加速度，再利用_确定物体所受的力（求合力或其他力）。4质量为2kg的质点做匀变速直线运动的加速度为2m/s2，则该质点所受的合力大小是_N。5某步枪子弹的出口速度达100m/s，若步枪的枪膛长0.5m，子弹的质量为20g，若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为（ ）A1102N B2102N C2105N D2104N6用30N的水平外力F拉一个静放在光滑水平面上的质量为20kg的物体，力F作用3s后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是（ ）Av=4.5m/s，a=1.5m/s2Bv=7.5m/s，a=1.5m/s2Cv=4.5m/s，a=0Dv=7.5m/s，a=07行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的平均作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（ ）A450N B400N C350N D300N8A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA=3mB，则它们所能滑行的距离xA、xB的关系为（ ）AxA=xB BxA=3xB CxA=xB DxA=9xB9一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用。在两个力开始作用的第1s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图所示，则（ ）A在第2s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大B在第3s内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小C在第4s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大D在第6s内，物体处于静止状态10如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为30N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2kg的物块。在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为15N。当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为10N。这时小车运动的加速度大小是（ ）A1m/s2B3m/s2C5m/s2D7m/s2【答案】1运动；力；受力情况2牛顿第二定律；加速度；运动学公式3运动学公式；牛顿第二定律445B6C7C8A【解析】物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动，加速度a=g与质量无关，由0-v=-2ax和题设条件知xA=xB。9C10C【解析】开始两弹簧测力计的示数均为15N，当弹簧测力计甲的示数为10N时，弹簧测力计乙的示数将增为20N，对物体在水平方向应用牛顿第二定律得：20-10=2a得：a=5m/s2，故C正确。提高训练1雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象中，能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）2如图所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动。由此可判定（ ）A小球向前运动，再返回停止B小球向前运动，再返回不会停止C小球始终向前运动D小球向前运动一段时间后停止3如图所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是（ ）A在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大4一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，则5s末的速度及5s内通过的路程为（ ）A8m/s；25mB2m/s；25mC10m/s；25mD10m/s；12.5m5如图所示为蹦极运动的示意图，弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是（ ）经过B点时，运动员的速率最大经过C点时，运动员的速率最大从C点到D点，运动员的加速度增大从C点到D点，运动员的加速度不变ABCD6如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60。若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑（忽略阻力），则（ ）Aa处小孩最先到O点Bb处小孩最后到O点Cc处小孩最先到O点Da、c处小孩同时到O点7竖直上抛物体受到的空气阻力Ff大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则（ ）Aa1a2，t1a2，t1t2Ca1a2，t1t2Da1t28如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则（ ）Aa1=a2=0Ba1=a，a2=0Ca1=a，a2=aDa1=a，a2=-a9一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角=30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04（g取10m/s2）求：（1）滑雪者加速度的大小；（2）滑雪者5s内滑下的路程；（3）滑雪者5s末速度的大小。10如图所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站机车又行驶了125m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力。11放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图甲、乙所示。重力加速度g取10m/s2。试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数。【答案】1C2C3A4C5B6D7A【解析】物体上升时所受合力F=mg+Ff=ma1，下降时所受合力F=mg-Ff=ma2，故a1a2。又因为h=a1t=a2t，则t1t2。8D【解析】两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹=m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a，对B物体：取向右为正方向，-m1a=m2a2，a2=a，所以只有D项正确。9（1）4.65m/s2（2）58.1m（3）23.3m/s【解析】（1）以滑雪者为研究对象，受力情况如上图所示。FN-mgcos=0，mgsin-Ff=ma又因为Ff=FN由以上三式可得：a=g（sin-cos）=10（-0.04）m/s2=4.65m/s2（2）x=at2=4.6552m=58.1m（3）v=at=4.655m/s=23.3m/s101.4105N【解析】设机车在加速阶段的加速度为a1，减速阶段的加速度为a2则：v2=2a1x1，v2=2a2x2解得a1=0.5m/s2，a2=0.9m/s2由牛顿第二定律得：F-Ff=ma1，Ff=ma2解得：F=1.4105N111kg；0.4【解析】由v-t图象可知，物块在03s内静止，36s内做匀加速运动，加速度为a，69s内做匀速运动，结合F-t图象可知Ff=4N=mg，F-Ff=2N=maa=2m/s2由以上各式得m=1kg，=0.4。拓展训练1如图所示，ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速度为0）。用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（ ）At1t2t2t3Ct3t1t2Dt1=t2=t32如果水平力F在时间t内能使质量为m，原来静止在粗糙水平面上的物体产生位移x，那么（ ）A相同的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动2x的距离B相同的力在一半的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同距离的1/4C相同的力在2倍的时间内使质量是两倍的原来静止的物体移动相同的距离D一半的力在相同时间内使质量一半的原来静止的物体移动相同的距离3如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（ ）AaA=g，aB=gBaA=g，aB=0CaA=2g，aB=0DaA=0，aB=g4如图所示，小车质量为M，光滑小球P的质量为m，绳质量不计，水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是（已知）（ ）AmgtanB（M+m）gtanC（M+m）gcotD（M+m）gsin5搬运工人沿粗糙斜面把一物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则（ ）Aa1=a2 Ba1a22a16如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。其中正确的是（ ）7三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿如图所示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动。令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则（ ）Aa1=a2=a3 Ba1=a2，a2a3 Ca1a3a2 Da1a2a38如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是（ ）Aa1=a2，F1F2 Ba1=a2，F1F2 Ca1a2，F1F29如图所示，在水平地面上有一个质量为5kg的物体，它受到与水平方向成53角斜向上的25N的拉力时，恰好做匀速直线运动，g取10m/s2，问：当拉力为50N时，物体的加速度多大？物体由静止开始运动时，2s末物体的位移多大？10如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。如果人和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为=0.5，斜坡的倾角=37（sin37=0.6，cos37=0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。求：（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？（2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L=20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？【答案】1D【解析】设圆的半径为R，任取一根滑杆ed，如图所示。设ade=，由直角三角形得x=ed=2Rcos；在斜线ed上，a=gsin=gsin（90-）=gcos；由位移公式得t=2与倾斜角度无关，所以环以任何途径下滑时间是相等的。2D【解析】物体在粗糙水平面上运动时的加速度为a=-g，从静止开始经时间t的位移为x=at2，则x=t2，再通过选项条件判断可知只有选项D正确。3C【解析】剪断细绳之前设弹簧弹力大小为F，对A、B两球在断线前分别受力分析如图所示。由二力平衡可得：F=mg，F绳=mg+F=2mg剪断细绳瞬间，细绳拉力F绳瞬间消失，而弹簧的弹力F瞬间不发生变化（时间极短，两球没来得及运动），此时对A、B分别用牛顿第二定律（取竖直向下为正方向）有：mg+F=maA，mg-F=maB，可得：aA=2g，方向竖直向下，aB=0，所以C正确。4B【解析】对小球受力分析如图所示，则mgtan=ma，所以a=gtan。对整体F=（M+m）a=（M+m）gtan5D【解析】根据牛顿第二定律F-mgsin-mgcos=ma12F-mgsin-mgcos=ma2由两式可解得：a2=2a1+gsin+gcos，所以a22a16C【解析】物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为Ff1=mgcos，做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图象为过原点的倾斜直线，A错；加速度大小不变，B错；其x-t图象应为一段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力Ff2=mgFf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C。7C【解析】根据题意和图示知道，Fsin60mg，三个物块在水平方向受到的都等于F/2，摩擦力各不相同；Ff1=（mg-Fsin60），Ff2=（Fsin60+mg），Ff3=mg；三个物块在竖直方向都受力平衡；a1=（F-2Ff1）/2m，a2=（F-2Ff2）/2m，a3=（F-2Ff3）/2m；a1a3a2，C正确。8A【解析】对整体，水平方向只受拉力F作用，因此