牛顿运动定律及应用一轮复习题-学生

1 2017 牛 顿 运 动 定 律 及 应 用 一 轮 复 习 考点 1 牛顿第一定律的理解与应用 1 对牛顿第一定律和惯性的理解 下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中 正确的是 A 牛顿第一定律说明 只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态 B 物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用 C 惯性定律与惯性的实质是相同的 D 物体的运动不需要力来维持 但物体的运动速度越大时其惯性也越大 考点 2 牛顿第三定律的理解与应用 2 粗糙的水平地面上有一只木箱 现用一水平拉力拉木箱匀速前进 则 A 拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力 B 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力 C 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力 D 木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力 3 相互作用力与二力平衡的区别 一物体静止于斜面上 所示 则下列说法正确的是 A 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C 物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 考点 3 转移研究对象法 在受力分析中的应用 4 一个箱子放在水平地面上 箱内有一固定的竖直杆 在杆上套着一个环 箱与杆的总质量为 M 环的质量为 m 如图 3 所示 已知环沿杆匀加速下滑时 环与杆间的摩擦力大小为 Ff 则此时箱对地面的压力大小为多少 5 转移研究对象法的应用 如图 4 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 底人 的压力大小为 A M m gB M m g ma C M m g maD M m g 6 转移研究对象法的应用 建筑工人用如图 5 所示的定滑轮装置运送建筑材料 质量为 70kg 的工人站在地面上 通过定滑轮将 20kg 的建筑材料以 0 5m s2的加速度拉升 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦 则工人对地 面的压力大小为 g 取 10 m s2 A 510NB 490N C 890ND 910N 2 7 如图 7 所示 位于水平地面上的木板 P 由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连 从滑轮到 P 和到 Q 的两段绳都 是水平的 已知 Q 与 P 之间的动摩擦因数为 P 与地面之间的动摩擦因数为 2 木板 P 与物块 Q 的质量都是 m 滑轮的质量 滑轮轴上的摩擦都不计 若用一水平向右的力 F 拉 P 使它做匀速运动 则 F 的大小为 A 3 mg B 4 mg C 5 mg D 6 mg 考点考点 4 对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 8 乘坐 空中缆车 饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择 若某一缆车沿着坡度为 30 的山坡以加速度 a 上行 如图 7 所示 在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面 斜面上放一个质量为 m 的小物块 小物块相对斜面静止 设 缆车保持竖直状态运行 则 A 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上 B 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 C 小物块受到的滑动摩擦力为 mg ma 1 2 D 小物块受到的静摩擦力为 mg ma 1 2 考点考点 5 瞬时加速度的求解瞬时加速度的求解 9 如图所示 A B 两小球分别连在轻绳两端 B 球另一端用弹簧固定在倾角为 30 的光滑斜面上 A B 两小球 的质量分别为 mA mB 重力加速度为 g 若不计弹簧质量 在绳被剪断瞬间 A B 两球的加速度大小分别为 A 都等于 B 和 0 g 2 g 2 C 和 D 和 g 2 mA mB g 2 mA mB g 2 g 2 10 瞬时加速度的求解 如图 2 所示 A B 球的质量相等 弹簧的质量不计 倾角为 的斜面光滑 系统静止时 弹簧与细线均平行于斜面 在细线被烧断的瞬间 下列说法正确的是 A 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下 大小均为 gsin B B 球的受力情况未变 瞬时加速度为零 C A 球的瞬时加速度沿斜面向下 大小为 2gsin D 弹簧有收缩的趋势 B 球的瞬时加速度向上 A 球的瞬时加速度向下 瞬时加速度都不为零 11 瞬时加速度的求解 在光滑水平面上有一质量为 1kg 的物体 它的左端与一劲度系数为 800N m 的轻弹簧相连 右端连接一细线 物体静止时细线与竖直方向成 37 角 此时物体与水平面刚好接触但无作用力 弹簧处于水平状 态 如图 3 所示 已知 sin 37 0 6 cos 37 0 8 重力加速度 g 取 10 m s2 则下列判断正确的是 A 在剪断细线的瞬间 物体的加速度大小为 7 5m s2 B 在剪断弹簧的瞬间 物体所受合外力为 15N C 在剪断细线的瞬间 物体所受合外力为零 D 在剪断弹簧的瞬间 物体的加速度大小为 7 5m s2 3 考点二考点二 6 动力学中的图象问题动力学中的图象问题 力学中常见的图象 v t 图象 x t 图象 F t 图象 F a 图象等 1 解决图象问题的关键 1 看清图象的横 纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始 2 理解图象的物理意义 能够抓住图象的一些关键点 如斜率 截距 面积 交点 拐点等 判断物体的运动情 况或受力情况 再结合牛顿运动定律求解 12 受水平外力 F 作用的物体 在粗糙水平面上做直线运动 其 v t 图线如图 4 所示 则 A 在 0 t1内 外力 F 大小不断增大 B 在 t1时刻 外力 F 为零 C 在 t1 t2内 外力 F 大小可能不断减小 D 在 t1 t2内 外力 F 大小可能先减小后增大 13 动力学中的图象问题 蹦极 就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处 从几十米高处跳下的一种 极限运动 某人做蹦极运动 所受绳子拉力 F 的大小随时间 t 变化的情况如图 5 所示 将蹦极过程近似为在竖直 方向上的运动 重力加速度为 g 据图可知 此人在蹦极过程中的最大加速度约为 A gB 2gC 3gD 4g 14 动力学中的图象问题 如图 6 所示 一长木板在水平地面上运动 在某时刻 t 0 将一相对于地面静止的物块 轻放到木板上 已知物块与木板的质量相等 物块与木板间及木板与地面间均有摩擦 物块与木板间的最大静摩 擦力等于滑动摩擦力 且物块始终在木板上 在物块放到木板上之后 木板运动的速度 时间图象可能是下列选 项中的 考点考点 7 连接体问题连接体问题 1 整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度 且不需要求物体之间的作用力 可以把它们看成一个整体 分析整体受到 4 的合外力 应用牛顿第二定律求出加速度 或其他未知量 2 隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同 或者要求出系统内各物体之间的作用力时 就需要把物体从系统中隔离出来 应用牛顿第二定律列方程求解 3 整体法 隔离法的交替运用 15 若连接体内各物体具有相同的加速度 且要求出物体之间的作用力时 可以先用整体法求出加速度 然后再 用隔离法选取合适的研究对象 应用牛顿第二定律求作用力 即 先整体求加速度 后隔离求内力 2012 江苏 5 如图 7 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 2f m M M 2f m M m C m M gD m M g 2f m M M 2f m M m 16 连接体问题的处理 放在粗糙水平面上的物块 A B 用轻质弹簧测力计相连 如图 8 所示 两物块与水平面间 的动摩擦因数均为 今对物块 A 施加一水平向左的恒力 F 使 A B 一起向左匀加速运动 设 A B 的质量分别 为 m M 则弹簧测力计的示数为 A B MF m MF M m C M D M F m M g m F m M g m M 17 连接体问题的处理 如图 9 所示 装有支架的质量为 M 包括支架的质量 的小车放在光滑水平地面上 支架上 用细线拖着质量为 m 的小球 当小车在光滑水平地面上向左匀加速运动时 稳定后绳子与竖直方向的夹角为 求 小车所受牵引力的大小 答案 18 8 如图 8 所示 光滑的水平地面上有三块木块 a b c 质量均为 m a c 之间用轻质细绳连接 现用一水 平恒力 F 作用在 b 上 三者开始一起做匀加速运动 运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面 系统仍加速运 动 且始终没有相对滑动 则在粘上橡皮泥并达到稳定后 下列说法正确的是 A 无论粘在哪块木块上面 系统的加速度一定减小 B 若粘在 a 木块上面 绳的张力减小 a b 间摩擦力不变 C 若粘在 b 木块上面 绳的张力和 a b 间摩擦力一定都减小 5 D 若粘在 c 木块上面 绳的张力和 a b 间摩擦力一定都增大 考点四考点四 8 动力学两类基本问题动力学两类基本问题 1 整体与隔离法在动力学中的应用技巧涉及的问题类型 1 涉及滑轮的问题 若要求绳的拉力 一般都采用隔离法 2 水平面上的连接体问题 这类问题一般是连接体 系统 各物体保持相对静止 即具有相同的加速度 解题时 一般采用先整体后隔离的方法 建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则 或者正交分解力 或 者正交分解加速度 3 斜面体与物体组成的连接体问题 当物体具有沿斜面方向的加速度 而斜面体相对于地面静止时 一般采用隔 离法分析 2 解决问题的关键 正确地选取研究对象是解题的首要环节 弄清各物体之间哪些属于连接体 哪些物体应该单独分析 并分别确定 出它们的加速度 然后根据牛顿运动定律列方程求解 19 质量 m 4kg 的物块 在一个平行于斜面向上的拉力 F 40N 作用下 从静止开始沿斜面向上运动 如图 10 所示 已知斜面足够长 倾角 37 物块与斜面间的动摩擦因数 0 2 力 F 作用了 5s 求物块在 5s 内的位移 及它在 5s 末的速度 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 答案 考点考点 9 对超重和失重的理解对超重和失重的理解 思考判断 说明超重说明物体的重力增大了 失重说明物体的重力减小了 物体超重时 加速度向上 速度也一定向上 物体失重时 也可能向上运动 应用牛顿运动定律进行整体分析时 可以分析内力 物体完全失重时 物体的重力为零 尽管物体的加速度不是竖直方向 但只要加速度在竖直方向上有分量 物体就会出现超重和失重的状态 尽管整体没有竖直方向的加速度 但只要物体的一部分具有竖直方向的分量 整体也会出现失重的状态 在完全失重的情况下 平常一切由重力产生的物理现象都要会完全消失 考点考点 10 动力学的临界问题动力学的临界问题 20 如图 质量 m 1kg 的物块放在倾角为 的斜面上 斜面体质量 M 2 kg 斜面与物块间的 动摩擦因数 0 2 地面光滑 37 现对斜面体施一水平推力 F 要使物体 m 相对斜面静 止 力 F 应为多大 g 10m s2 设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 6 21 如图所示 质量为M的框架放在水平地面上 一轻弹簧上端固定在框架上 下端固定一个质量为m的小球 小球上下振动时 框架始终没有跳起 当框架 对地面压力为零瞬间 小球的加速度大小为 A g B g C 0 D g 22 质量为 m 1kg 的小滑块 可视为质点 放在质量为 M 3kg 的长木板的右端 木板上表面光滑 质量为 m 1kg 的小滑块 可视为质点 放在质量为 M 3kg 的长木板的右端 木板上表面光滑 木板与地面之间的动摩擦因数为 0 2 木 板长 L 1m 开始时两者都处于静止状态 现对木板施加水平向右的恒力 F 12N 为使小滑块不掉下木板 试求 用水平恒力 F 作用的最长时间 练习题练习题 1 如图 5 所示 物体 A B 质量分别为 m1 m2 物块 C 在水平推力作用下 三者相对静止 一起向右以 a 5m s2的加速度匀加速运动 不计各处摩擦 取 g 10 m s2 则 m1 m2为 A 1 2B 1 3 C 2 1D 3 1 2 如图 6 所示 质量分别为 m1 m2的两个物体通过轻弹簧连接 在力 F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动 m1在光滑地面上 m2在空中 已知力 F 与水平方向的夹角为 则 m1的加速度大小为 A B C D Fcos m1 m2 Fsin m1 m2 Fcos m1 Fsin m2 3 A 固定在光滑水平桌面上 测力端通过轻质水平细绳与滑块相连 滑 块放在较长的小车上 如图 7 甲所示 传感器与计算机相连接 可获得力 随时间变化的规律 一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮 一端连接小车 另一端系沙桶 整个装置开始处于静止状态 现在向沙桶里缓慢倒入细沙 力传感器采集的 F t 图象如图乙所示 则 A 2 5s 前小车做变加速运动 B 2 5s 后小车做变加速运动 C 2 5s 前小车所受摩擦力不变 D 2 5s 后小车所受摩擦力不变 4 如图 8 所示 一质量为 m 的滑块 以初速度 v0从倾角为 的斜面底端滑上斜面 当其速度减为零后又沿斜面 返回底端 已知滑块与斜面间的动摩擦因数为 若滑块所受的摩擦力为 Ff 所受的合外力为 F合 加速度为 a 速度为 v 规定沿斜面向上为正方向 在滑块沿斜面运动的整个过程中 这些物理量随时间变化的图象大致正