第四章牛顿运动定律

1、第四章牛顿运动定律第I卷（选择题）一、选择题（每小题4分，共40分）1下列对运动的认识不正确的是( )A亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止B伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因D伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去2运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则 A球拍对球的作用力 B运动员对球拍的作用力为C运动员的加速度为 D若

2、运动员的加速度大于，球一定沿球拍向上运动3如图甲所示，在倾角为37°的粗糙足够长斜面的底端，一质量m=2kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。t=0s时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中ob段为曲线，bc段为直线，g取l0 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（ ）A在0.15s末滑块的加速度为-8 m/s2B滑块在0.ls0.2s时间间隔内沿斜面向下运动C滑块与斜面间的动摩擦因数D在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动4如图所示，、两球质量均为，它们之间用水平轻弹簧连接，

3、放在光滑的水平地面上，球同时被一水平轻绳固定于墙上，用水平力将球向右缓慢拉并达到平衡，现突然撤去外力F，关于此瞬间A、B的加速度、正确的是（ ）A BC D5如图所示，质量m1 kg的小球放在光滑水平面上，一水平放置的轻弹簧一端与墙相连，另一端与小球相连，一不可伸长的轻质细绳一端与小球相连，另一端固定在天花板上，细绳与竖直方向成45°角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰为零，取，则在烧断轻绳的瞬间，下列说法正确的是()A小球所受合外力为零B小球加速度大小为，方向向左C小球加速度大小为，方向向左D小球所受合外力的方向沿左下方与竖直方向成角6如图所示，一只质量为m的小猴抓住用

4、绳吊在天花板上的一根质量为M的竖直杆。当悬绳突然断裂时，小猴急速沿杆竖直上爬，以保持它离地面的高度不变。则杆下降的加速度为A.       B.     C.          D. 7高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。则下列说法正确的是A.人向上弹起过程中，一直处于超重状态B.人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作

5、用力C.弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力8如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质细绳相连，质量分别为mA、mB（mA>mB），B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为，A环与B球都保持静止，则下列说法正确的是( ) AB球受到的风力大小为mAgsinB当风力增大时，杆对A环的支持力不变CA环与水平细杆间的动摩擦因数为D当风力增大时，轻质绳对B球的拉力仍保持不变9如图所示为杂技“顶杆”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，杆对地面上的人的压力大小为

6、  A（M + m）gma            B（M + m）g + maC（M + m）g              D（Mm）g 10如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时逆时针运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从

7、A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（     ）A只要足够大，粮袋轻放在A时可能立刻与传送带一起匀速运动B粮袋开始运动的加速度为 ， 从A到B的时间可能等于 C无论和L值多大,粮袋的速度不可能超过D要使货物尽快到达B端，传送带的速度至少第II卷（非选择题）二、实验题（每小题10分，共20分）11某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。（保留二位有效数字）若取小车质量M0.4 kg，

8、改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是_Am15 gBm21kgCm310 g Dm4400 g为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先_.该操作是否成功判断的依据是_. 12（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验，如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下：a按图把实验器材安装好，不挂砂桶，反复移动木板下的垫木直到小车做匀速b把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶，并在砂桶中放入10枚回形针（经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g），接通电源，放在小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下

9、一系列点，取下纸带，并在纸带上写上编号；c保持小车的质量M不变，多次改变砂桶中钓的回形针的数量n，再重复步骤b；d算出每条纸带对应的加速度的值；并记入下表中e用纵坐标表示加速度a，横坐标表示回形针的枚数n，根据表中数据作出an图线。（1）如图所示为n=30时实验得到的纸带，这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为vl=054 m/s，请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3= m/s，表中第3次实验时小车运动的加速度大小为 m/s2。（均保留2位有效数字）。（2）根据上表已描出部分数据点，请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。 （3）若作出的an图线的斜率为k，

10、纵坐标轴上的截距为b，则可求得小车的质量为 ；砂桶的质量为 （结果用k、b及m0等字母表示）。三、计算题（每小题10分，共40分）13如图所示，质量m1kg的小球套在细斜杆上，斜杆与水平方向成a30°角，球与杆之间的滑动摩擦因数m，球在竖直向上的拉力F20N作用下沿杆向上滑动g取10m/s2求（1）在图中画出小球的受力图（2）求球对杆的压力大小和方向（3）小球的加速度多大？Fm14如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要

11、长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果，求：（1） 物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。（2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体C对B的拉力。15如图所示，质量M8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数0.2，小车足够长(取g10m/s2)求：(1)放上小物块瞬间，小物块与小车的加速度大小；(2)经多

12、长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放上小车开始，经过t1.5s小物块通过的位移大小16某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为=0.5，g=10m/s2，则：（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？试卷第7页，总8页本卷由【在线组卷网】自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1A【解析】试

13、题分析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这是错误的，故A选项错误；伽利略认为没有空气阻力，所有物体运动一样快，这是正确的，故B选项正确；牛顿第一定律说明里是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C选项正确；伽利略的理想斜面实验说明没有摩擦力物体将永远在水平面运动下去，故D选项正确，据题意应该选择A选项。考点：本题考查牛顿第一定律。2 C【解析】试题分析：对小球分析如下图所示:mgN根据平行四边形定则知，球拍对球的作用力，故A错误；同理，对球拍和球整体分析，根据平行四边形定则知，运动员对球拍的作用力为，故B错误；球和运动员具有相同的加速度，对小球分析如图所示，则小球所受的合力

14、为mgtan，根据牛顿第二定律得：运动员的加速度为，故C正确； 当agtan时，网球将向上运动，由于gsin小于gtan，若运动员的加速度大于，但不一定比gtan大，故球不一定会沿球拍向上运动，故D错误。考点：牛顿第二定律3AC【解析】试题分析：根据v-t图像的斜率表示加速度可求在0.ls0.2s时间内滑块的加速度a=-8 m/s2，所以A正确；由图知滑块在0.ls0.2s时间间隔内沿斜面向上减速运动，故B错误；在0.ls0.2s时间内，根据牛顿第二定律可得，代入可求，所以C正确；在滑块与弹簧脱离之前，当弹力小于重力向下的分力与摩擦力的合力时，滑块做减速运动，所以D错误。考点：本题考查v-t图

15、像、牛顿第二定律4D【解析】试题分析：由题意知，撤去外力F的瞬间，弹簧弹力不变，故A球受力不变，合外力为零，所以aA=0，B球合外力为弹簧弹力大小等于F，所以，所以D正确。考点：本题考查牛顿第二定律的瞬时性。5 B【解析】 对物体进行受力分析，由平衡条件可知，在烧断轻绳前，绳上的弹力大小，弹簧的弹力大小.在烧断轻绳的瞬间，绳上的弹力突然变为零，弹簧弹力不变，物体还受到竖直向上的支持力，该支持力与物体的重力平衡，所以物体所受的合力为10 N，加速度大小为，方向水平向左，故选项B正确6 C【解析】 小猴离地面距离不变处于平衡状态。所以受到杆对它向上的摩擦力等于它的重力mg由牛顿第三定律 杆受到向下

16、的摩擦力mg，杆又受到自身重力Mg。所以受到的合力为F=mg+Mg，加速度a=F/M= mg+Mg/ M7C【解析】试题分析：人向上弹起过程中，先加速向上，处于超重状态，然后减速向上，处于失重状态，选项A 错误；踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力和反作用力，是大小相等的关系，选项B 错误；弹簧压缩到最低点时，人的加速度向上，人处于超重状态，所以高跷对人的作用力大于人的重力，高跷对地的压力大于人和高跷的总重力，选项C 正确，D 错误。考点：牛顿第二定律；超重和失重。8B【解析】试题分析：对B球受力分析如下图，B自身重力和水平风力的合力与绳子拉力等大反向，可得水平风力，选项A错。当风力

17、增大时，绳子对B的拉力，随风力增大，绳子拉力增大，选项D错。A和B作为一个整体，竖直方向受到重力和，所以杆对A的支持力为，与风力大小无关，选项B对。对整体，水平方向受到风力F和杆对A的摩擦力，即，A与杆之间没有相对滑动为静摩擦力，所以，整理即得，选项C错。考点：共点力的平衡 整体法隔离法9 A【解析】试题分析：杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。考点： 牛顿运动定律10BC【解析】试题分析：据题意，传送带逆时针转动，物体从A静

18、止释放，两者速度不等一定相对滑动，粮袋必定有加速过程A错；粮袋加速时所受摩擦力沿斜面向下，如果,粮袋将与传送带一起匀速向下，那么物体运动时间包含加速段，位移，匀速过程时间，B正确；考虑物体一直沿传送带向下加速，即物体受到的摩擦力一直沿斜面向下，粮袋到达斜面底端速度最大，由动能定理得，C正确。同样道理，要物体尽快到达B端传送带的速度要一直大于或者等于粮袋速度，故结果与C相同，D错误。考点：本题考查牛顿第二定律，运动学关系和动能定理。11 13 ， BD 平衡小车的摩擦力 ，不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。【解析】由逐差法计算加速度大小m的质量要远小于M的质量，BD不合适为了用细线的拉力表

19、示小车受到的合外力，实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力，该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的12（1）0.65m/s；0.55m/s2；（2）见解析：（3）；【解析】试题分析：（1）由图可知，两个点之间的时间间隔T=5×0.02=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：；根据v3=v1+at得：；（2）根据描点法作出图象，如图所示：（3）对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，而在a-n图象中，n=，则，所以故小车质量，F=0时，产生的加速度是由于砂桶作用产生的，故有：mg=Ma0，解得：；考点：探究加速度与合外力的关系

20、.13球对杆的压力大小为N，方向垂直于杆向a2.5m/s2【解析】试题分析：（1）小球受力如图所示（有错误不给分不画坐标系的不扣分）（2）建立图示坐标系，沿y方向：（Fmg）cos30°FN0                            解得     

21、;  FNN                          根据牛顿第三定律，球对杆的压力大小为N，方向垂直于杆向上（3）沿x方向由牛顿第二定律得（Fmg）sin30fma        而        fm FN                   解得      a2.5m/s2              &