牛顿运动定律的运用

1、精选优质文档-倾情为你奉上牛顿运动定律的运用专心-专注-专业1、 选择题1.如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图1中O为轻绳之间连接的结点，图2中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图1中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图2中的端点B沿虚线稍稍上移一些，（2图中的绳长不变）则关于图中角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是A图1、图2中的角均增大，F均不变 B图1、图2中的角均不变，F均不变 C图1中角增大、图2中角不变，张力F均不变 D图1中角减小、F不变，图2中角增大，F减小 2.如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90°

2、的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则AOq段图象可能是直线Bq段图象可能是直线C.D3.如图，质量为mB的滑块B置于水平地面上，质量为mA的滑块A在一水平力F作用下紧靠滑块B（A、B接触面竖直）。此时A、B均处于静止状态。已知A与B间的动摩擦因数为1，B与地面间的动摩擦因数为2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g。则下列说法正确的是A.F B.F2（mAmB）gC. D.4.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受

3、空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象是5.如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2，则下列说法正确的是A.物体受到的摩擦力Ff1Ff2B.物体所受摩擦力方向向右C.F1F2D.传送带速度足够大时，物体受到的摩擦力可为06.在两个足够长的固定的相同斜面体上（其斜面光滑），分别有如图所示的两套装置（斜面体B的上表面水平且光滑、长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上，另一端分别连在A

4、和C上，在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是A.两弹簧都处于拉伸状态B.两弹簧都处于压缩状态C.弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D.弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态7.如图所示,用水平力F拉着三个物体A、B、C在光滑的水平面上一起运动。现在中间物体上另置一小物体,且拉力不变,那么中间物体两端绳的拉力大小Ta和Tb的变化情况是A.Ta增大,Tb减小              B.Ta增大,Tb增大C.Ta减小,Tb增大   

5、;           D.Ta减小,Tb减小8.一长木板静止在倾角为的斜面上，长木板上一人用力推长木板上物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与斜面间的动摩擦因数为2，则下列说法正确的是A，斜面对长木板的摩擦力为mgsinB斜面对长木板的摩擦力为32mgcosC长木板对人的摩擦力为21mgcosD长木板对人的摩擦力为2mgsin二、多项选择9.（多选）如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道

6、，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度。今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则A只要h大于R，释放后小球就能通过a点B只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上C无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内D调节h的大小，可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)10.（多选）如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止

7、状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B始终无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后A物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比B物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力C物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同D物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反11.（多选）如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F8N的力作用下加速度与倾角的关系已知物块的质量m1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角的关系图线（<90°）若

8、物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是A由图象可知木板与水平面的夹角处于1和2之间时，物块所受摩擦力一定为零B由图象可知木板与水平面的夹角大于2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上C根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6m/s2D根据题意可以计算当45°时，物块所受摩擦力为Ffmgcos 45°N12.（多选）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐

9、标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系式正确的是AxA=h，aA=g B.xB=h+，aB=0C.xC=h+，aC=g      D.xCh+，aCg13.用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况。开始时遥控直升机悬停在C点正上方。若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升飞机的运动视作水平方向的匀加速直线运动。在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与

10、竖直方向的夹角始终为，假设空气对摄像机的作用力始终水平。则A轻绳中的拉力FT=mg/cosB遥控直升机加速度a=gtanC直升机所受的合外力为F合=D这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F=m(gtan-)14.如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是 A.一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为 B.一起加速过程中,C木块受到四个力的作用C.一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同D.当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变三、

11、计算题15.如图所示，方形木箱质量为M，其内用两轻绳将一质量m=1.0kg的小球悬挂于P、Q两点，两细绳与水平的车顶面的夹角分别为60°和30°。水平传送带AB长l=30m，以v=15m/s的速度顺时针转动，木箱与传送带间动摩擦因数µ=0.75，（g=10m/s2）求：（1）设木箱为质点，且木箱由静止放到传送带上，那么经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一端B处； （2）木箱放到传送带上A点后，在木箱加速的过程中，绳P和绳Q的张力大小分别为多少？16.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端

12、冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）根据vt图象，求：（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3；（2）物块质量m与长木板质量M之比；（3）物块相对长木板滑行的距离s17.如图所示，以水平地面建立x轴，有一个质量为m=1kg的木块（视为质点）放在质量为m=2kg的长木板上，木板长L=11.5m。已知木板与地面的动摩擦因数为1=0.1，m与

13、M之间的摩擦因素2=0.9（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。m与M保持相对静止且共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s，在坐标为xo=21m处有一挡板P，木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板P，g取10m/s2,求：（1）木板碰挡板P前瞬间的速度v1为多少？（2）木板最终停止运动时其左端A的位置坐标？18.如图所示，长L=1.5m，高h=0.45m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动，当木箱的速度v0=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=20N，并同时将一个质量m=1kg的小

14、球轻放在距木箱右端的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面，木箱的上表面光滑，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，求：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；（2）小球放到P点后，木箱向右运动的最大位移；（3）小球落地时木箱的速度为多大。19.如图，在光滑水平轨道的右方有一弹性挡板，一质量为M=0.5kg的木板正中间放有一质量为m=2kg的小铁块（可视为质点）静止在轨道上，木板右端距离挡板x0=0.5m，铁块与木板间动摩擦因数=0.2。现对铁块施加一沿着轨道水平向右的外力F10N，木板第一次与挡板碰前瞬间撤去外力。若木板与

15、挡板碰撞时间极短，反弹后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。（1）木板第一次与挡板碰撞前经历的时间是多长？（2）若铁块和木板最终停下来时，铁块刚好没滑出木板，则木板有多长？（3）从开始运动到铁块和木板都停下来的整个过程中，木板通过的路程是多少？参考答案1、B2、D考点：共点力的平衡【名师点睛】本题关键是受力分析后要能够区分是滑动摩擦力还是静摩擦力，然后结合平衡条件和滑动摩擦定律列式分析，基础题目。3、C4、C【名师解析】空气阻力不计时，物体只受重力，是竖直上抛运动，做匀变速直线运动，v-t图象是向下倾斜的直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg

16、+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma，故a=g-，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；v-t图象的斜率表示加速度，故图线切线的斜率不断减小，图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；故ABD错误，C正确故选C.考点：牛顿定律的应用5、C6、C7、C。设最左边的物体质量为m,最右边的物体质量为m,整体质量为M,整体的加速度a=,对最左边的物体分析,Ta=ma=;对最右边的物体分析,有F-Tb=ma,解得Tb=F-;在中间物体上加上一个小物体,则整体的加速度a减小,因为m、m不变,所以Ta减小,T

17、b增大。故C正确。8、D 二、多项选择9、CD【解析】【名师点睛】本题实质是临界问题，要充分挖掘临界条件，要理解平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动。10、AC【解析】BA受拉力及摩擦力的作用，一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力，根据胡克定律得：FA=kAx，FB=kBx，根据题意可知，kAkB，所以FAFB；撤去拉力后整体保持相对静止，以加速度a向左运动，根据牛顿第二定律得：FA+FB=2ma；故a与x成正比；故A正确；因：kAkB，故FAma，所以撤去拉力后A的弹力不足以提供加速度，对A根据牛顿第二定律得：FA+f=ma，A所受静

18、摩擦力方向水平向左，与拉力的方向相同；对B根据牛顿第二定律得：FB-f=ma，所以A受到的合力小于弹簧对B的弹力，故BD错误，C正确；故选AC。【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的直接应用，关键是正确对AB进行受力分析，注意整体法和隔离法的应用；并注意分析判断静摩擦力的方向。11、BC【解析】【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，然后结合牛顿第二定律列方程求解；此题难度适中.12、ABD【名师点睛】本题首先会分析小球的运动情况和受力情况，其次难点是抓住简谐运动的对称性分析C点对应的状态。13、AD14、AC三、计算题1

19、5、(1)              1                       1              &#

20、160;     1   还要在传送带上匀速一段距离                         1                &#

21、160;     1                   2       小球飘起，      2             2 16、牛顿第二定律；匀

22、变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的图像【分析】（1）vt图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度；（2）对三个阶段分别用牛顿第二定律列式即可求得质量之间的关系；（3）图象与坐标轴围成的面积表示位移，由vt图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离s对应图中abc的面积【解答】解：（1）由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1= m/s2=1.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2=m/s2=1 m/s2，达到同速后一起匀减速运动的加速度大小a3=m/s2=0.5 m/s2（2）对m冲上木板减速阶段：1mg=ma1对M向前加速阶段：1mg

23、2（m+M）g=Ma2物块和木板达到共同速度后向前减速阶段：2（m+M）g=（M+m）a3以上三式联立可得： =（3）由vt图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离s对应图中abc的面积，故s=10×4×m=20 m答：（1）三个阶段的加速度分别为：1.5 m/s2；1 m/s2；0.5 m/s2（2）物块质量m与长木板质量M之比为3：2；（3）物块相对长木板滑行的距离s为20 m 17、解：(1)经过分析可知，木板碰挡板前，木块和木板组成的系统保持相对静止向右匀减速运动，设木板碰挡板时的速度为，其加速度为，对二者组成的系统，由其受力分析结合牛顿第二定律有：  （1

24、）2分 其中：                （2）2分解得：（水平向右）                              

25、60;        （3）2分（2）由题意可知，当木板碰到挡板并撤掉挡板后，木板以初速度向左做匀减速运动，木块以初速度向右做匀减速运动，设木板和木块的加速度分别为和，由牛顿第二定律可知：（水平向右）                       （4）1分 （水平向左）  

26、60;                           （5）1分假设木块没有掉离木板，由于木块加速度较大，所以木块先停下，然后向左做匀加速运动，直到二者保持相对静止。设二者保持相对静止所用时间为，共同速度为，可得：          

27、                                    （6）2分解得：    （水平向左）         &#

28、160;                 （7）2分在此过程中，木块运动位移（水平向右）          （8）1分木板运动位移（水平向左）                 &#

29、160;    （9）1分所以二者相对位移，即二者相对运动时木块没有掉离木板。二者共速后，又以向左减速至停下，设其向左运动的位移为解得：                                    &

30、#160;     （10）2分最终木板左端点位置坐标为              （11）2分18、（1）木箱上表面的摩擦不计，因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态，离开木箱后将作自由落体运动由，得，小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为（2）小球放到木箱后，木箱的加速度为： 木箱向右运动的最大位移为：，小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移为。（3）由于，故小球不会从木箱的左端掉下木箱向左运动的加速度为：设

31、木箱向左运动的距离为时，小球脱离木箱设木箱向左运动的时间为，小球刚离开木箱瞬间，木箱的速度方向向左，大小为小球刚离开木箱后，。19、（1）设木板靠最大静摩擦力或滑动摩擦力产生的加速度为am，则 am=8m/s2                          （1分）     假设木板与物块不发生相对运动，

32、设共同加速度为a，则  a=4m/s 2                        （1分）因a<am，所以木板在静摩擦力作用下与物块一起以加速度a运动。设向右运动第一次与挡板碰撞前经历的时间为t，则            

33、60;                （1分）     解得        t=0.5s                     

34、            （1分）（2）设木板与挡板碰前，木板与物块的共同速度为v1，则v1=at                                 （1分）

35、解得             v1=2m/s木板第一次与挡板碰撞前瞬间撤去外力，物块以速度v1向右做减速运动，加速度大小为a1，木板与挡板碰撞后以速度v1向左做减速运动，木板与木块相对滑动，则木板加速度大小为am，设板速度减为零经过的时间为t1，向左运动的最远距离为x1，则                 &

36、#160;          （1分）                             （1分）          

37、60;                  （1分）解得           a1=2m/s2，t1= 0.25s，当板速度向左为零时，设铁块速度为，则                

38、;          （1分）设再经过时间t2铁块与木板达到共同速度v2，木板向右位移为，则 ，               （1分）                  

39、          （1分）解得      ，t2=0.15s，v2=1.2m/s，因为，所以木板与铁块达到共速后，将以速度v2运动，再次与挡板碰撞。以后多次重复这些过程最终木板停在挡板处。设木板长为L，则以木板和铁块系统为研究对象，根据能量守恒                  

40、0;   （1分）解得    L=2.5m                                   （1分）（3）设木板与挡板第二次碰后，木板向左运动的最远距离为x2，则