牛顿运动定律及其应用练习题

1、牛顿运动定律及其应用练习题1.如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度 a做匀加速运动，车内两物体 A、B质量之比为2： 1, A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上， B通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A B的加速度大小分别为()A. a、0C. a、2aB. a、aD. 0、2a解析：选C.令物体B的质量为m剪断轻绳前，弹簧弹力大小为 F,绳子拉力大小为 T,将A、B及弹簧看作整体，则有T= 3ma隔离物体A为研究对象，则有F=2ma剪断轻绳后,绳中拉力消失，弹簧弹力不变，所以物体A受力不变，加速度大小仍为 a,而物体B所受合力为 F= ma,即 aB= 2a.2.光滑水平

2、地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B,两斜面体形状大小完全相同，质量分别为M m如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的摩擦力为零，则F1与F2之比为B. m： MA. M： mC. mi： (M m)D. M：(出 m解析：选A. Fi作用于A时，设A和B之间的弹力为 N, XA A有：Ncos 0 =Mg XB B有:，一 一一_.(M+ mi MNSin8 =maXA和B组成的整体有：Fi= ( M n) a=mgtan 8 ； F2作用于 A时,对B有：mgan 0 = ma ,对A和B组成的整体有：F2

3、= ( M m)a'M. m3.在倾角为30。的光滑斜面上，有一个箱子，箱内有一个斜面，在斜面上放置一个重 60 N的球，如图所示，当箱子在斜面上下滑时,球对箱子后壁和箱内斜面的压力分别是()Fi(M m . gtan 0 , F =A. 40 N , 30 NB. 30 N, 50 NC. 40强 N, 504 ND. 50木 N, 60J3 N解析：选C.对箱子和球整体分析，根据牛顿第二定律，有： (M+ m)gsin 30 ° = ( M+ m)a 解得：a= gsin 30 ° = 5 m/s 2 再隔离球受力分析，如图所示： 在平行斜面方向，有：mgsin

4、 30 ° + N1 - N2sin 53 ° = ma在垂直斜面方向，有：mgcos 30 ° N2cos 53 ° = 0联立解得：N1 = 4M N、2=50斓 N 根据牛顿第三定律，球对箱子后壁的压力为40>/3 N,对箱内斜面的压力为5073 N,故C项正确.4 .如图所示，足够长的木板 B放置在水平地面上，大小可忽略的铁块A静止放在木板B的最左端.从t =0时刻起对A施加一个水平向右的力 F,且力F的大小随时间t成正比增 加，已知铁块 A的加速度aA随时间t变化的图象如图乙所示，则木板 B的加速度大小aB随时间t的a，t图象是下列图中的

5、(24 6 8ml214 出FIIid|iiii q v jTi> s »-i-i-ri/ri-iI >i i v I k图乙24 6 8 101214 56 5 4 3 26 4 3 7- I G解析：选C.F的大小与时间t成正比，由图乙看出前 2 s铁块的加速度为零，这说明水平地面不光滑，t=6 s前后铁块的加速度 aA随时间t变化的图线斜率不同，这说明 26 s 内A、B以共同的加速度运动，t=6 s后，A与B发生相对滑动，木板 B的加速度不再变化.5 .如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从 A端到B端的速度一

6、时间变化规律如图乙所示，t=6 s时恰好到B点，则()A.物块与传送带之间动摩擦因数为=0.18. AB间距离为24 m,小物块在传送带上留下的痕迹是8 mC.若物块质量 m= 1 kg ,物块对传送带做的功为8 JD.若物块速度刚好到 4 m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达 B端解析：选 A.由图乙可知，物块先加速后匀速，且由图乙可知，加速过程的加速度为a422 F a mg .一=4 m/s = 1 m/s ,根据牛顿第一te律可知：a=m= m= g,由以上两式解得：= 0.1 , 2+6故A正确；AB间距离即为物块在 6 s内发生的位移，即图乙的面积：S=一1*4 m= 16

7、 m,故B错误；物块对传送带只在加速过程中做功，根据公式 W= fs，其中f= mg = 0.1 X1X10Nl= 1N,s = 4X4 m= 16 m,代入公式中可解得W=16 J,故C错误；物块速度刚好到4 m/s时，传送带速度立刻变为零，物块由于惯性向前做匀减速直线运动，减速的加速度为a=-g = - 1 m/s 2,物块从开始到速度为4 m/s时发生的位移为 x=2 m= 8 m,所以物块减v242速到零发生的位移为 m=8 m,所以物块刚好到达 B端，故D错误. 2a 26 .如图甲所示，在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为

8、m的小球.若该电梯在竖直方向行驶时突然停止，传感器显示弹簧弹力大小 F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则(A.电梯突然停止前可能在加速上升B.电梯停止后小球向下运动，加速度小于gC.电梯停止后小球向上运动，加速度小于gD.。11时间内小球处于失重状态,t 1t 2时间内小球处于超重状态解析：选C.从t = 0时刻传感器示数为 mg可知，电梯突然停止前做匀速运动，选项错误.电梯停止前，弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力，电梯停止后，弹簧拉力小于 mg说明小球向上运动， 小球受到弹簧拉力和重力， 加速度小于g,选项B错误、C正确.在 0ti时间内，弹簧弹力由 mg减小为0,说明小球处

9、于失重状态；匕12时间内，弹簧弹力由0逐渐增大到 mg说明小球仍处于失重状态，选项D错误.7 .（多选）甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直中/线运动，乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置 x随时间t的变化如图 1所示.下列说法正确的是（）方/iA.在11时刻两车速度相等or太一；8 .从0到ti时间内，两车走过的路程相等C.从ti到t2时间内，两车走过的路程相等D.在ti到12时间内的某时刻，两车速度相等解析：选CD.x-t图象斜率表示两车速度，则可知ti时刻乙车速度大于甲车速度， A错.由 两图线的从截距知，出发时甲在乙前面，ti时刻图线相交表示两车相遇，可得0到ti时间内乙车比

10、甲车多走了一段距离，B错. ti和t2两时刻图象相交，表明两车均在同一位置，从ti到t2时间内，两车走过的路程相等；在 ti至iJ 12时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即 该时刻两车速度相等.9 .（多选）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出, 鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因 数均相等，则在上述过程中 （）A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左8 .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选BD.鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，选项A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布

11、后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，选项B正确;若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，选项D正确； 鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关,故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，选项C错误；故选BD.9 .（多选）如图所不，长为 L=6 m质量为m= 10 kg的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为=0.2,一个质量为 M= 50 kgM的人从木板的左端开始向右加速跑动， 从人开始跑到人离开木板的过程中， 以下v-t图象可 能正确的是（g取10 m/s 2, a为人的v

12、-t图象，b为木板的v-t图象）（）解析：选ABC.人在木板上加速，受到木板向右的摩擦力，f = Ma,木板与地面之间的最大静摩擦力 fm=（MI+ m）g= 120 N; A中人的加速度 a1= 1 m/s2, f = Ma= 50 Nv 120 N,木 板静止不动，t = 2，3 s内人的位移x=6 m A正确；同理B正确；C中人的加速度 a = 3 m/s2, f = Ma= 150 N> 120 N,木板向左加速，f（i（M+ m）g= ma, a2= 3 m/s2, t =、/2 s 内人的 位移大小Xi = 3 m,木板的位移大小 X2= 3 m, C正确；D中木板的位移为负，应在时间轴的卜方，因此D错误.10 .（多选）如图所示，一水平传送带以Vo的速度顺时针传送， 其右端与一倾角为 e的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物 块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为 m,若物块经传送带与 斜面的连接处无能量损失，则 （）A.物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动11 物块不可能从传送带的左端滑落C.物块不可能回到出发点一，一 八1,2 vo x2?D.物块的机械能最大增量不可能大于2mV解析：选BD.设传送带的长度为 L,物块运动的过程中，物块匀加速运动的位移:若x> L,则物块在第一次冲上斜面前， 一定一直做加速运动；若x<L,则物块先加