牛頓運動定律的運用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上牛頓運動定律的運用專心-專注-專業(yè)1、 選擇題1.如圖所示，小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼，圖1中O為輕繩之間連接的結(jié)點，圖2中光滑的輕質(zhì)小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將圖1中B滑輪的端點B稍稍右移一些，圖2中的端點B沿虛線稍稍上移一些，（2圖中的繩長不變）則關(guān)于圖中角和OB繩的張力F的變化，下列說法正確的是A圖1、圖2中的角均增大，F(xiàn)均不變 B圖1、圖2中的角均不變，F(xiàn)均不變 C圖1中角增大、圖2中角不變，張力F均不變 D圖1中角減小、F不變，圖2中角增大，F(xiàn)減小 2.如圖a所示，質(zhì)量為m的半球體靜止在傾角為的平板上，當從0緩慢增大到90°

2、的過程中，半球體所受摩擦力Ff與的關(guān)系如圖b所示，已知半球體始終沒有脫離平板，半球體與平板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度為g，則AOq段圖象可能是直線Bq段圖象可能是直線C.D3.如圖，質(zhì)量為mB的滑塊B置于水平地面上，質(zhì)量為mA的滑塊A在一水平力F作用下緊靠滑塊B（A、B接觸面豎直）。此時A、B均處于靜止狀態(tài)。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1，B與地面間的動摩擦因數(shù)為2，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度為g。則下列說法正確的是A.F B.F2（mAmB）gC. D.4.以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時一個物體所受空氣阻力可忽略，另一個物體所受

3、空氣阻力大小與物體速率成正比。下列用虛線和實線描述兩物體運動的vt圖象是5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，當傳送帶分別以v1、v2的速度做逆時針運動時(v1v2)，繩中的拉力分別為F1、F2，則下列說法正確的是A.物體受到的摩擦力Ff1Ff2B.物體所受摩擦力方向向右C.F1F2D.傳送帶速度足夠大時，物體受到的摩擦力可為06.在兩個足夠長的固定的相同斜面體上（其斜面光滑），分別有如圖所示的兩套裝置（斜面體B的上表面水平且光滑、長方體D的上表面與斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的兩只彈簧一端固定在p上，另一端分別連在A

4、和C上，在A與B、C與D分別保持相對靜止狀態(tài)沿斜面自由下滑的過程中，下列說法正確的是A.兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B.兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C.彈簧L1處于壓縮狀態(tài)，彈簧L2處于原長D.彈簧L1處于拉伸狀態(tài)，彈簧L2處于壓縮狀態(tài)7.如圖所示,用水平力F拉著三個物體A、B、C在光滑的水平面上一起運動?，F(xiàn)在中間物體上另置一小物體,且拉力不變,那么中間物體兩端繩的拉力大小Ta和Tb的變化情況是A.Ta增大,Tb減小              B.Ta增大,Tb增大C.Ta減小,Tb增大   

5、;           D.Ta減小,Tb減小8.一長木板靜止在傾角為的斜面上，長木板上一人用力推長木板上物塊，使物塊與長木板間的摩擦力剛好為零，已知人、物塊、長木板的質(zhì)量均為m，人、物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為1，長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為2，則下列說法正確的是A，斜面對長木板的摩擦力為mgsinB斜面對長木板的摩擦力為32mgcosC長木板對人的摩擦力為21mgcosD長木板對人的摩擦力為2mgsin二、多項選擇9.（多選）如圖所示，M為固定在水平桌面上的有缺口的正方形木塊，abcd為半徑是R的光滑圓弧形軌道

6、，a為軌道的最高點，de面水平且有一定長度。今將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高為h處由靜止釋放，讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運動，不計空氣阻力，則A只要h大于R，釋放后小球就能通過a點B只要改變h的大小，就能使小球通過a點后，既可能落回軌道內(nèi)，又可能落到de面上C無論怎樣改變h的大小，都不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi)D調(diào)節(jié)h的大小，可以使小球飛出de面之外(即e的右側(cè))10.（多選）如圖所示，質(zhì)量相等的長方體物塊A、B疊放在光滑水平面上，兩水平輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻壁上，另一端分別與A、B相連接，兩彈簧的原長相同，與A相連的彈簧的勁度系數(shù)小于與B相連的彈簧的勁度系數(shù)。開始時A、B處于靜止

7、狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移動到某一位置（A、B始終無相對滑動，彈簧處于彈性限度內(nèi)），撤去這個力后A物塊A的加速度的大小與連接它的彈簧的形變量的大小成正比B物塊A受到的合力總大于彈簧對B的彈力C物塊A受到的摩擦力始終與彈簧對它的彈力方向相同D物塊A受到的摩擦力與彈簧對它的彈力方向有時相同，有時相反11.（多選）如圖所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F8N的力作用下加速度與傾角的關(guān)系已知物塊的質(zhì)量m1kg，通過DIS實驗，描繪出了如圖（b）所示的加速度大小a與傾角的關(guān)系圖線（<90°）若

8、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.則下列說法中正確的是A由圖象可知木板與水平面的夾角處于1和2之間時，物塊所受摩擦力一定為零B由圖象可知木板與水平面的夾角大于2時，物塊所受摩擦力一定沿木板向上C根據(jù)題意可以計算得出物塊加速度a0的大小為6m/s2D根據(jù)題意可以計算當45°時，物塊所受摩擦力為Ffmgcos 45°N12.（多選）如圖甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建立一坐

9、標軸Ox，小球的速度v隨x變化的圖象如圖乙所示其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點對應(yīng)的x坐標及加速度大小，以下關(guān)系式正確的是AxA=h，aA=g B.xB=h+，aB=0C.xC=h+，aC=g      D.xCh+，aCg13.用遙控直升機下輕繩懸掛質(zhì)量為m的攝像機可以拍攝學(xué)生在操場上的跑操情況。開始時遙控直升機懸停在C點正上方。若遙控直升機從C點正上方運動到D點正上方經(jīng)歷的時間為t，已知CD之間距離為L，直升機的質(zhì)量為M，直升飛機的運動視作水平方向的勻加速直線運動。在拍攝過程中懸掛攝影機的輕繩與

10、豎直方向的夾角始終為，假設(shè)空氣對攝像機的作用力始終水平。則A輕繩中的拉力FT=mg/cosB遙控直升機加速度a=gtanC直升機所受的合外力為F合=D這段時間內(nèi)空氣對攝像機作用力的大小為F=m(gtan-)14.如圖所示，光滑水平面上放置著四個相同的木塊，其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)?，F(xiàn)用水平拉力F拉B木塊，使四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則以下說法正確的是 A.一起加速過程中，D所受到的靜摩擦力大小為 B.一起加速過程中,C木塊受到四個力的作用C.一起加速過程中,A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同D.當F撤去瞬間，A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變?nèi)?/p>

11、計算題15.如圖所示，方形木箱質(zhì)量為M，其內(nèi)用兩輕繩將一質(zhì)量m=1.0kg的小球懸掛于P、Q兩點，兩細繩與水平的車頂面的夾角分別為60°和30°。水平傳送帶AB長l=30m，以v=15m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，木箱與傳送帶間動摩擦因數(shù)µ=0.75，（g=10m/s2）求：（1）設(shè)木箱為質(zhì)點，且木箱由靜止放到傳送帶上，那么經(jīng)過多長時間木箱能夠從A運動到傳送帶的另一端B處； （2）木箱放到傳送帶上A點后，在木箱加速的過程中，繩P和繩Q的張力大小分別為多少？16.如圖所示，質(zhì)量為M的長木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物塊，以某一水平初速度從左端

12、沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達到共同速度的過程中，物塊和木板的vt圖象分別如圖中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點的坐標為a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）根據(jù)vt圖象，求：（1）物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a1，木板開始做勻加速直線運動的加速度大小為a2，達相同速度后一起勻減速直線運動的加速度大小為a3；（2）物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比；（3）物塊相對長木板滑行的距離s17.如圖所示，以水平地面建立x軸，有一個質(zhì)量為m=1kg的木塊（視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為m=2kg的長木板上，木板長L=11.5m。已知木板與地面的動摩擦因數(shù)為1=0.1，m與

13、M之間的摩擦因素2=0.9（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。m與M保持相對靜止且共同向右運動，已知木板的左端A點經(jīng)過坐標原點O時的速度為v0=10m/s，在坐標為xo=21m處有一擋板P，木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板P，g取10m/s2,求：（1）木板碰擋板P前瞬間的速度v1為多少？（2）木板最終停止運動時其左端A的位置坐標？18.如圖所示，長L=1.5m，高h=0.45m，質(zhì)量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動，當木箱的速度v0=3.6m/s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=20N，并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小

14、球輕放在距木箱右端的P點（小球可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面，木箱的上表面光滑，木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，g取10m/s2，求：（1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間；（2）小球放到P點后，木箱向右運動的最大位移；（3）小球落地時木箱的速度為多大。19.如圖，在光滑水平軌道的右方有一彈性擋板，一質(zhì)量為M=0.5kg的木板正中間放有一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點）靜止在軌道上，木板右端距離擋板x0=0.5m，鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)=0.2?，F(xiàn)對鐵塊施加一沿著軌道水平向右的外力F10N，木板第一次與擋板碰前瞬間撤去外力。若木板與

15、擋板碰撞時間極短，反彈后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。（1）木板第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時間是多長？（2）若鐵塊和木板最終停下來時，鐵塊剛好沒滑出木板，則木板有多長？（3）從開始運動到鐵塊和木板都停下來的整個過程中，木板通過的路程是多少？參考答案1、B2、D考點：共點力的平衡【名師點睛】本題關(guān)鍵是受力分析后要能夠區(qū)分是滑動摩擦力還是靜摩擦力，然后結(jié)合平衡條件和滑動摩擦定律列式分析，基礎(chǔ)題目。3、C4、C【名師解析】空氣阻力不計時，物體只受重力，是豎直上拋運動，做勻變速直線運動，v-t圖象是向下傾斜的直線；有空氣阻力時，上升階段，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg

16、+f=ma，故a=g+，由于阻力隨著速度而減小，故加速度逐漸減小，最小值為g；下降階段，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg-f=ma，故a=g-，由于阻力隨著速度而增大，故加速度減?。籿-t圖象的斜率表示加速度，故圖線切線的斜率不斷減小，圖線與t軸的交點對應(yīng)時刻的加速度為g，切線與虛線平行；故ABD錯誤，C正確故選C.考點：牛頓定律的應(yīng)用5、C6、C7、C。設(shè)最左邊的物體質(zhì)量為m,最右邊的物體質(zhì)量為m,整體質(zhì)量為M,整體的加速度a=,對最左邊的物體分析,Ta=ma=;對最右邊的物體分析,有F-Tb=ma,解得Tb=F-;在中間物體上加上一個小物體,則整體的加速度a減小,因為m、m不變,所以Ta減小,T

17、b增大。故C正確。8、D 二、多項選擇9、CD【解析】【名師點睛】本題實質(zhì)是臨界問題，要充分挖掘臨界條件，要理解平拋運動的規(guī)律：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動。10、AC【解析】BA受拉力及摩擦力的作用，一起移動到最右端時沒有發(fā)生相對滑動，說明最大靜摩擦力大于彈簧A的彈力，根據(jù)胡克定律得：FA=kAx，F(xiàn)B=kBx，根據(jù)題意可知，kAkB，所以FAFB；撤去拉力后整體保持相對靜止，以加速度a向左運動，根據(jù)牛頓第二定律得：FA+FB=2ma；故a與x成正比；故A正確；因：kAkB，故FAma，所以撤去拉力后A的彈力不足以提供加速度，對A根據(jù)牛頓第二定律得：FA+f=ma，A所受靜

18、摩擦力方向水平向左，與拉力的方向相同；對B根據(jù)牛頓第二定律得：FB-f=ma，所以A受到的合力小于彈簧對B的彈力，故BD錯誤，C正確；故選AC?！久麕燑c睛】本題主要考查了牛頓第二定律及胡克定律的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是正確對AB進行受力分析，注意整體法和隔離法的應(yīng)用；并注意分析判斷靜摩擦力的方向。11、BC【解析】【名師點睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運動學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象得出有效信息，然后結(jié)合牛頓第二定律列方程求解；此題難度適中.12、ABD【名師點睛】本題首先會分析小球的運動情況和受力情況，其次難點是抓住簡諧運動的對稱性分析C點對應(yīng)的狀態(tài)。13、AD14、AC三、計算題1

19、5、(1)              1                       1              &#

20、160;     1   還要在傳送帶上勻速一段距離                         1                &#

21、160;     1                   2       小球飄起，      2             2 16、牛頓第二定律；勻

22、變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的圖像【分析】（1）vt圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運動，斜率表示加速度；（2）對三個階段分別用牛頓第二定律列式即可求得質(zhì)量之間的關(guān)系；（3）圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，由vt圖可以看出，物塊相對于長木板滑行的距離s對應(yīng)圖中abc的面積【解答】解：（1）由vt圖象可求出物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a1= m/s2=1.5 m/s2，木板開始做勻加速直線運動的加速度大小a2=m/s2=1 m/s2，達到同速后一起勻減速運動的加速度大小a3=m/s2=0.5 m/s2（2）對m沖上木板減速階段：1mg=ma1對M向前加速階段：1mg

23、2（m+M）g=Ma2物塊和木板達到共同速度后向前減速階段：2（m+M）g=（M+m）a3以上三式聯(lián)立可得： =（3）由vt圖可以看出，物塊相對于長木板滑行的距離s對應(yīng)圖中abc的面積，故s=10×4×m=20 m答：（1）三個階段的加速度分別為：1.5 m/s2；1 m/s2；0.5 m/s2（2）物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比為3：2；（3）物塊相對長木板滑行的距離s為20 m 17、解：(1)經(jīng)過分析可知，木板碰擋板前，木塊和木板組成的系統(tǒng)保持相對靜止向右勻減速運動，設(shè)木板碰擋板時的速度為，其加速度為，對二者組成的系統(tǒng)，由其受力分析結(jié)合牛頓第二定律有：  （1

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

25、60;        （3）2分（2）由題意可知，當木板碰到擋板并撤掉擋板后，木板以初速度向左做勻減速運動，木塊以初速度向右做勻減速運動，設(shè)木板和木塊的加速度分別為和，由牛頓第二定律可知：（水平向右）                       （4）1分 （水平向左）  

26、60;                           （5）1分假設(shè)木塊沒有掉離木板，由于木塊加速度較大，所以木塊先停下，然后向左做勻加速運動，直到二者保持相對靜止。設(shè)二者保持相對靜止所用時間為，共同速度為，可得：          

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

28、160;                 （7）2分在此過程中，木塊運動位移（水平向右）          （8）1分木板運動位移（水平向左）                 &#

29、160;    （9）1分所以二者相對位移，即二者相對運動時木塊沒有掉離木板。二者共速后，又以向左減速至停下，設(shè)其向左運動的位移為解得：                                    &

30、#160;     （10）2分最終木板左端點位置坐標為              （11）2分18、（1）木箱上表面的摩擦不計，因此小球在離開木箱前相對地面處于靜止狀態(tài)，離開木箱后將作自由落體運動由，得，小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間為（2）小球放到木箱后，木箱的加速度為： 木箱向右運動的最大位移為：，小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移為。（3）由于，故小球不會從木箱的左端掉下木箱向左運動的加速度為：設(shè)

31、木箱向左運動的距離為時，小球脫離木箱設(shè)木箱向左運動的時間為，小球剛離開木箱瞬間，木箱的速度方向向左，大小為小球剛離開木箱后，。19、（1）設(shè)木板靠最大靜摩擦力或滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度為am，則 am=8m/s2                          （1分）     假設(shè)木板與物塊不發(fā)生相對運動，

32、設(shè)共同加速度為a，則  a=4m/s 2                        （1分）因a<am，所以木板在靜摩擦力作用下與物塊一起以加速度a運動。設(shè)向右運動第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時間為t，則            

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

34、            （1分）（2）設(shè)木板與擋板碰前，木板與物塊的共同速度為v1，則v1=at                                 （1分）

35、解得             v1=2m/s木板第一次與擋板碰撞前瞬間撤去外力，物塊以速度v1向右做減速運動，加速度大小為a1，木板與擋板碰撞后以速度v1向左做減速運動，木板與木塊相對滑動，則木板加速度大小為am，設(shè)板速度減為零經(jīng)過的時間為t1，向左運動的最遠距離為x1，則                 &

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

37、60;                  （1分）解得           a1=2m/s2，t1= 0.25s，當板速度向左為零時，設(shè)鐵塊速度為，則                

38、;          （1分）設(shè)再經(jīng)過時間t2鐵塊與木板達到共同速度v2，木板向右位移為，則 ，               （1分）                  

39、          （1分）解得      ，t2=0.15s，v2=1.2m/s，因為，所以木板與鐵塊達到共速后，將以速度v2運動，再次與擋板碰撞。以后多次重復(fù)這些過程最終木板停在擋板處。設(shè)木板長為L，則以木板和鐵塊系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)能量守恒                  

40、0;   （1分）解得    L=2.5m                                   （1分）（3）設(shè)木板與擋板第二次碰后，木板向左運動的最遠距離為x2，則