贵州大学物理练习第二章牛顿定律试题学生版

1、文档编码 : CI2L9I10T9W3 HS5A3R7R9X5 ZU9E1I3H1E10其次章 牛顿定律 一、简答题 1、交通事故造成的缺失与损害跟惯性有关；为了削减此类事故的发生或减小事 故造成的损害,依据你所学过的物理学问提出三条防范措施；（A类题）答：驾驶员与前排乘客要系好安全带；市区内限速行驶；保持车距；车内座椅靠 背上方乘客头部位置设置头枕等； （只要正确即可）学问点：惯性有关学问；2、汽车防止由于惯性受到损害的安全措施之一是设置头枕,头枕处于座椅靠背 上方乘客的头部位置, 是一个固定且表面较软的枕头； 请你从物理学的角度说明在发生汽车“ 追尾” 事故时,头枕会起什么作用（车的前部撞

2、上前一辆车的尾部） （A类题）答：原从前面的车速度较慢（或处于静止状态）“ 追尾” 是指车行驶中后一辆,当发生“ 追尾” 时,车突然加速,坐在座椅上的人由于惯性,保持原先的慢速运动（或静止）状态,头会突然 后仰,这时较软的头枕会爱惜头和颈部不被撞伤；学问点：惯性有关学问；3、螺旋桨飞机能不能飞出大气层为什么喷气式飞机呢（A类题）答：不能；它是利用空气的推力运动的；学问点：牛顿第三定律应用；4、写出牛顿第确定律的内容,并说明这个定律说明白物体的什么阐明白什么概 念（ A类题）答：牛顿第确定律的内容： 任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其它 物体对它作用的力迫使它转变这种状态为止；这个定律

3、说明白物体都有保护静止和作匀速直线运动的趋势；阐明白惯性和力的概念；学问点：牛顿第确定律；5、写出牛顿其次定律的内容,并说明这个定律定量的描述了力的什么定量的量 度了物体的什么（ A类题）答：牛顿其次定律的内容： 物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方 向和合外力的方向相同, 加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成 反比；这个定律定量地描述了力作用的成效,定量地量度了物体的惯性大小；学问点：牛犊其次定律的内容和意义；6、牛顿第三定律说明白作用力和反作用力之间有什么样的关系其性质如何（A 类题）答：（1）作用力和反作用力是没有主次、 先后之分； 它们是作用在同一条直线上,大小相

4、等,方向相反；（2）它们同时产生、同时消逝； （3）这一对力是作用在不 同物体上,不行能抵消；（4）作用力和反作用力必需是同一性质的力； （5）作用 力和反作用力与参照系无关；学问点：牛顿第三定律的内容；7、牛顿定律是否对全部参考系都适用假如不是,那么它的适用条件和适用范畴 是什么（ A类题）答：（1）牛顿运动定律仅适用于惯性参考系；2 牛顿运动定律仅适用于物体速度比光速低得多的情形,不适用于接近光速的 高速运动物体；3 牛顿运动定律一般仅适用于宏观物体；学问点：牛顿定律的适用范畴；8、牛顿定律一般用来解决那些问题解决问题的关键是什么（A类题）答：牛顿定律一般用来解决两类问题：一类是已知力求运

5、动； 另一类是已知运动求力；其中的关键是正确分析物体的受力情形,学问点：牛顿定律的应用范畴；9、力学中常见的力有哪几种各种力的特点和作用方式是什么（A类题）答：（1）在力学中最常见的有三种力,即重力、弹性力和摩擦力；（2）由于重力来源于地球对物体的引力,因此地球表面邻近的一切物体,不论 是处于静止或运动状态,都要受到重力的作用；（3）弹性力产生在直接接触的物体之间,并以物体的形变为先决条件；（4）两个彼此接触而相互挤压的物体之间,当存在着相对运动或相对运动趋势 时,在两个物体之间就存在着相互作用的摩擦力；学问点：力的来源和判定；10、在略去空气阻力的情形下, 轻重不等的两个物体在地球表面邻近从

6、同一高处 自由下落； 亚里士多德认为：“ 重的物体应当比轻的物体先落地”；对于亚里士多 德的这一观点,你觉得正确吗为什么（A类题）答：不正确；正确答案是两物体同时落地；由于加速度相同；学问点：牛顿定律；11、一人站在电梯中的磅称上,在什么情形下,他的视重为零在什么情形下,他 的视重大于他在地面上的体重（A类题）答：电梯下落的加速度等于重力加速度即可；电梯加速上升时；学问点：牛顿定律；12、马拉车运货 , 马拉车的力和车拉马的力是大小相等方向相反的 , 为什么马能 拉着车前进（A类题）答：由于准备车是否前进的力, 是车所受的合力, 即马拉车的力地面对车的阻 力,当此合力大于零时,车就前进了,与车

7、拉马的力（作用在马上）无关；学问点：牛顿定律；二、选择题m1 m21如以下图, 一轻绳跨过一个定滑轮, 两端各系一质量分别为 m1和 m2的重物,且 m1m2滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为 a今用一竖直向下的恒力 F m 1 g 代替质量为 m1的物体, 可得质量为 m2的重物的加速度的大小为 a ,就 A a = a B a a C a a D 不能确定 . 学问点：牛顿定律及应用 类型： B 答案： B 其次章2直立的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴 OO转动,物块 A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为 ,要使物块 A 不下落, 圆筒转动的角速度至少应为 gg

8、gR（B）g （C）R（D）R学问点：牛顿定律及应用类型： A 其次章答案： C3一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗,以匀角速度O P 绕其对称 OC旋转已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm,就由此可推知碗旋转的C 角速度约为 A 10 rad/s B 13 rad/sC 17 rad/s D 18 rad/s学问点：牛顿定律及应用类型： B 其次章答案： B4用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止当 F 逐步增大时,物体所受的静摩擦力 f A 恒为零 B 不为零,但保持不变 C 随 F 成正比地增大D 开头随 F 增大,达到某一最大值后,

9、就保持不变学问点：牛顿定律及应用 类型： A其次章答案： B5直立的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴 OO转动,物块A 紧O靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为 ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度 至少应为 AgggR（B）g （C）R（D）RO学问点：牛顿定律及应用类型： B 其次章答案： C6用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止当 F 逐步增大时,物体所受的静摩擦力 f A 恒为零 B 不为零,但保持不变 C 随 F 成正比地增大 D 开头随 F 增大,达到某一最大值后,就保持不变学问点：牛顿定律及应用 类型： A 其次章答案： B 7. 在升降机天花板上拴有轻绳

10、, 其下端系一重物, 当升降机以加速度 a1 上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承担的最大张力的一半,升时,绳子刚好被拉断问升降机以多大加速度上 A 2a1 B 2a1+ga1类型： A 其次 C 2a1g D a1g学问点：牛顿定律及应用答案： C8质量为 m的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平稳,如以下图设木板和墙壁之间的夹角为,m 当逐 渐 增 大 时 , 小 球 对 木 板 的 压 力 将 A 增加 B 削减 C 不变 D 先是增加,后又减小压力增减的分界角为45 学问点：牛顿定律及应用 难度： B 其次章答案： B 9图所示,质量为m的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为的固

11、定的光滑斜面上,就斜面给物体的支持力为 mA mgcos. B mgsin.mgmg. C cos. D sin学问点：牛顿定律及应用类型： A其次章答： C 10用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止当 F 逐步增大时,物体所受的静摩擦力 f A 恒为零 B 不为零,但保持不变 C 随 F 成正比地增大 D 开头随 F 增大,达到某一最大值后,就保持不变；学问点：牛顿定律及应用 类型： A 其次章 答案： B 11均匀细棒 OA可绕通过其一端 从水平位置由静止开头自由下落,种是正确的 O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,今使棒 在棒摇摆到直立位置的过程中, 下述说法哪一A 角速

12、度从小到大,角加速度从大到小； B 角速度从小到大,角加速度从小到大；C 角速度从大到小,角加速度从大到小；D 角速度从大到小,角加速度从小到大 .学问点：牛顿定律及应用 , 类型： A 其次章答： A 12用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止当 F 逐步增大时,物体所受的静摩擦力 f A 恒为零 B 不为零,但保持不变 C 随 F 成正比地增大 D 开头随 F 增大,达到某一最大值后,就保持不变学问点：牛顿定律及应用 类型： A其次章答案： B13. 在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A,如图所示设工件与转台间静摩擦系数为 角速度 应中意 s,如使

13、工件在转台上无滑动,就转台的Asg. B3sg.R2R3sg2sg. OA CR. DR学问点：牛顿定律及应用类型： B其次章R答案： A 14. 如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽视不计,物体 A 的质 量 m1大 于 物 体 B 的 质 量 m2 在 A、 B 运 动 过 程 中 弹 簧 秤 S 的 读 数 是A m 1 m 2 g . B m 1 m 2 g . C m 21 m 1 mm 22 g . D m 41 m 1 mm 22 g . S学问点：牛顿定律及应用 类型： C ；其次章答案： D B m 2 Am 1三、填空题1一质量为 m的物体,最初静止于 x0 处,在力

14、Fk的作用下沿直线运x2动,就物体在任意位置 x 处的速度为；学问点：牛顿定律及应用类型： B 其次章答：v2 k11mxx 02在如以下图装置中,如两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽视不计,绳子不行伸长,就在外力F 的作用下,物体m1和 m2的加速度为 a =_学问点：牛顿定律及应用 类型： C类其次章F m 1 g m 2 g答案：m 1 m 23. 质量为m的质点,在外力 F 作用下,沿x轴运动, 已知t0,质点位于原点,这是速度为 0,力F随着距离线性的削减,且x0时,FF0,xL时,F0；就质点在xL处的速率；F 通过一质量为 m的学问点：牛顿定律及应用类型： B 其次

15、章答案vF 0Lm4 一物体质量为 M,置于光滑水平地板上今用一水平力绳拉动物体前进,就物体的加速度a_学问点：牛顿定律及应用 难度： A 其次章答案：F / M m 四、运算题1、如右图所示,一漏斗绕铅直轴作匀角速度转动,其内壁有一质量为 m的小木块,木块到转轴的垂直距离为 r ,m与漏斗内壁间的静摩擦系数为 0 ,漏斗与水平方向成 角；如要使木块相对于漏斗内壁静止不动；求最小和最大角速度；（A类题, 牛顿运动定律）解：物体运动过程中始终受到重力、斜面的支持力和摩擦力,支持力的分力供应向心力,转速较小时摩擦力方向沿斜面对上,较大时摩擦力反向（沿斜面向下）；要使体保持静止,转速较小时有fxyN

16、sinfcosmr2NcosfsinmgfNmgN联立求解上述三个方程,有mingsincosrcossin转速较大时有Nsinfcosmr2NcosfsinmgfN联立求解上述三方程,有maxg sincosrcossin学问点：牛顿定律的应用；2、如右图所示系统置于加速度a=g/2g 是重力加速度 的上升的升降机内； A、B两物体的质量相等,均为 m；如滑轮与绳的质量不计,而A 与水平桌面间的滑动摩擦系数为,求绳中张力的值；（A类题, 牛顿运动定律）解：选地面为惯性参考系,设A、B 在升降机中相对升降机的加速度大小为 a ,就 A 对地面的加速度为a A a a A B 对地面的加速度为

17、a B a a B ,且 a A a B a 对 A、B 受力分析有如图,由牛顿其次定律有：对 A：m gTNfm aAa对 B：m gTm a bmgmaN写成重量式有：TfmafNmgTm a联立求解上述 4 个方程,有T3mg 143、请设计 10cm高台跳水的水池的深度,并将你的结果与国际跳水规章的水深进行比较；假定运动质量为50kg,在水中受的阻力与速度的平方成正比,比例系数为 20kgm1；当运动员的速率小到ms1时翻身,并用脚蹬池上浮； （在水中可近似认为重力与水的浮力相等； ）（B类题, 牛顿运动定律）解： 设水的深度为h,比例系数为 k, 运动员的质量为m,运动员的速度为；运

18、动 员 在 接 触 水 面 之 前 做 自 由 落 体 运 动 , 到 达 水 面 时 的 速 度 为 ：v02gH2.9 81014 m/s进入水中后,受到重力和水的阻力的作用,由牛顿其次定律有：fkv2mamdv vkds20 hdvadtvdsdvhkds50ln 1/7dt2 14mv0两边积分得：h1 .945 4 .86725. 由结果可知设计符合国际标准；4、如右图所示,水平桌面上有一质量为 M 的楔块 A ,楔角为,其上放置一小物体 B ,质量为 m ；已知 A 、B 间静摩擦系数为 0,在外力推动下 A 的加速度为 a ,欲使 B 在 A 上保持不动,问加速度a 的范畴应多大

19、（ C类题, 牛顿运动定律）解：由题设条件, A 、B 一起运动,它们之间有静摩擦力,由于 a 的大小不同,静摩擦力的方向有两种可能；图 2 、图 3 分别给出两种情形 B 的受力图,由于B 随 A 运动,故 B 的加速度沿水平方向；在图 2 情形中,对 B 应用牛顿定律在 x 方向：在 y 方向：由静摩擦力规律有上式与前两式联立得故有在图 3 情形中,由牛顿定律在 x 方向：在 y 方向：由静摩擦力规律有 以上三式联立可解出 综合上述结果可知, B 在 A 上保持不动时, 它们的共同加速度 a 应中意下述关 系学问点：牛顿定律及静摩擦问题的综合性运算；5、在水平桌面上有两个物体A 和 B,它

20、们的质量分别为m 11.0kg,m22.0kg,它们与桌面间的滑动摩擦系数 0.5 ,现在 A 上施加一个与水平成 36.9 o 角的 指向斜下方的力 Fv,恰好使 A 和 B 作匀速直线运动,求所施力的大小和物体 A和 B 间的相互作用力的大小 （ cos36.9 o 0.8）；（A 类题 , 牛顿运动定律）解：对 A ：Fcos36.9Ff1T00N1m gsin 36.9f 1N1T9.8N对 B：Tf20N2m g0f2N2由、式得m g再由、式得Fm 1m 2g29.4Ncos36.9sin 36.96、水平面上有一质量M51kg的小车 D,其上有确定滑轮D. 通过绳在滑轮两侧分别连

21、有质量为m 15kg和m 24kg的物体 A和 B, 其中物体 A 在小车的水平台面上,物体 B 被绳悬挂 . 各接触面和滑轮轴均光滑系统处于静止时,各物体关系如以下图 现在让系统运动 , 求以多大的水平力F v 作用于小车上, 才能使物体 A 与小车 D 之间无相对滑动 滑轮和绳的质量均不计,绳与滑轮间无相对 滑动 （C类题）解：建立,x y 坐标 . 系统的运动中,物体A、B及小车 D的受力如以下图,设小车 D受力 Fv时,连接物体 B 的绳子与竖直方向成 时,应有如下方程：角. 当 A、D间无相对滑动Tm a xTsinm axxaxm gTcosm g0FTTsinMa联立、式解出：2

22、 m 12 m 2联立、式解出：Fm 1m2M a x代入得：Fm 1m 2M m gF2 m 12 m 2代入数据得784N注：式也可由 A、B、D作为一个整体系统而直接得7、如以下图,质量为m2kg的物体 A放在倾角30o的 固 定 斜 面 上 , 斜 面 与 物 体A 之 间 的 摩 擦 系 数0.2 今以水平力F19.6N的力作用在A 上,求物体 A 的加速度的大小（A类题 , 牛顿运动定律）解：对物体 A 应用牛顿其次定律平行斜面方向：Fcosmgsinfrma垂直斜面方向：NmgcosNFsin0又rf由上解得FcosmgsinmgcosFsin2 0.91 m/ sm8、如以下图

23、,质量为m 的钢球 A 沿着中心为O 、半径为R的光滑半圆形槽下滑当 A 滑到图示的位置时,其速率为,钢球中心与 O 的连线 OA 和竖直方向成角,求这时钢球对槽的压力和钢球的切向加速度（A 类题 , 牛顿运动定律）v 解：球 A 只受法向力 N和重力mgv,依据牛顿其次定律法向：Nmgcosm v2/R切向：mgsinma t由式可得Nm gcos2 v /R 依据牛顿第三定律,球对槽压力大小同上,方向沿半径向外由式得 a t g sin9、大路的转弯处是一半径为 200 m 的圆形弧线,其内外坡度是按车速 60 km/h设计的,此时轮胎不受路面左右方向的力雪后大路上结冰,如汽车以 40 k

24、m/h的速度行驶, 问车胎与路面间的摩擦系数至少为多大,至滑出大路（ A类题 , 牛顿运动定律）才能保证汽车在转弯时不解：设计时轮胎不受路面左右方向的力,而法向力应在水平方向上因而有Nsin2 m v /RNcosmg2tan1N , N 为该Rg2 当有横向运动趋势时,轮胎与地面间有摩擦力,最大值为时刻地面对车的支持力 NsinNcos2 m v /RNcosNsinmgRgsin2 v cos 22 v sinRgcos2将tan1代入得0.078m 的小环状重物时,Rgv2v2122 v v2 1RgRgR当弹簧下端悬挂质量为10、弹簧原长等于光滑圆环半径弹簧的伸长也为 R 现将弹簧一端

25、系于竖直放置的圆环上顶点 A ,将重物套在圆环的 B 点,AB 长为 1.6R ,如以下图放手后重物由静止沿圆环滑动求当重物滑到最低点 力的大小（B类题, 牛顿运动定律）C 时,重物的加速度和对圆环压2解：重物在圆环 C 处的加速度 a n c v C / R 设重物对环的压力为 N在 C 点,由牛顿其次定律2N F mg m v C / R 其中 F kR mg得 N m v C 2 / R,N N m v 2C / R求 C,由机械能守恒定律1kx B 2mg 2 R 1.6 R cos 1m v C 2 1kx C 22 2 2其中 cos 1.6 R / 2 R 0.8,x B 0.6

26、 R由式得 v 2C 0.8 gRa n c v C 2/ R 0.8 gN 0.8 mg11质量为 m 的物体,在 F F 0 kt 的外力作用下沿 x 轴运动,已知 t=0 时,x00 ,v 00, 求：物体在任意时刻的加速度 a ,速度 v 和位移 x ；学问点：牛顿其次定律应用F0m类型： A类 其次章F 0mktdtQFmakaFktdvdvmdtvF 0mtt2dt2 mvdvtF 0mktdt00vdxdxvdtdtxdxtF 0tkt200m2 mxF 0t2kt32 m6 m12. 一质量为m的小球由地面以速度v 竖直上抛,如空气对其阻力的值为fmkv2,其中k为常量,求小球

27、在上升过程中任一位置时的速度,及最大上升高度；学问点：牛顿其次定律应用mkv2类型： A类 其次章解：（ 1）Fmamgm gkv2得agkv2由于advvdvdtdy由得ydyvgvdv0v 0kv2解得v1gg2 kv 0e2kyk（2）Fmkv2mgmdvmvdvv0dtdykv2gvdv；dyvdvgkv2dyhdy0vdvg0vkv2R 的圆环,一个质量为 m 的物体以初速度h1lngkv 022 kg13. 光滑水平面上固定一个半径为靠着圆环内壁, 做圆周运动； 物体与环壁的摩擦系数为 率v；,求物体任意时刻的速学问点：牛顿运动定律应用圆周运动类型： A类其次章答案：解：建立自然坐

28、标,切向ftmatmdv dt法向FnNmanmv2R而fNmv2Rmv2mdvRdt分别变量积分tRdtvdv0v0v2得vv 0RR2v 0 .x0v0t1kt3v 0t14质点沿X轴作加速运动,t0时xx0,v求：（ 1）akt时任意时刻的速度与位置；（2）akv时,任意时刻的速度与位置学问点：牛顿其次定律,难度：A类其次章解：（ 1）advvdvtktdtvv01ktdtv 002xvdxtvdtxdxtv01kt2dtxdxdt0 x002x06（2）vadvtkvdvkdt0edvvdvtkdtvv0ekt1 .dtdtvv 0v0dxvdtxdxt 0vktdtxdxxx01 kv 0ektdt0 x0 x015. 一质量为m的小球由地面以速度v 竖直上抛,如空气对其阻力的值为fmkv2,其中k