第四章牛頓運動定律

1、第四章牛頓運動定律1. 下列說法中，正確的是（）A.某人推原來靜止的小車沒有推動是因為這輛車的慣性太大B.運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大C.豎直上拋的物體拋出后能繼續(xù)上升，是因為物體受到一個向上的推力D.物體的慣性與物體的質量有關，質量大的慣性大，質量小的慣性小2. 關于牛頓第二定律，正確的說法是（）A.合外力跟物體的質量成正比，跟加速度成正比B.加速度的方向不一定與合外力的方向一致C. 加速度跟物體所受合外力成正比，跟物體的質量成反比；加速度方向與合外力方向相同D. 由于加速度跟合外力成正比，整塊磚自由下落時加速度一定是半塊磚自由下落時加速度的2倍3. 關于力

2、和物體運動的關系，下列說法正確的是（）A.一個物體受到的合外力越大，它的速度就越大B.一個物體受到的合外力越大，它的速度的變化量就越大C.一個物體受到的合外力越大，它的速度的變化就越快D.一個物體受到的外力越大，它的加速度就越大4. 在水平地面上做勻加速直線運動的物體，在水平方向上受到拉力和阻力的作用，如果要使物體的加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，下列方法中可以實現(xiàn)的是（）A.將拉力增大到原來的2倍1B.阻力減小到原來的-2C.將物體的質量增大到原來的2倍D.將物體的拉力和阻力都增大原來的2倍5. 豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推動力增大到2F,則火箭的加速度將達到（g取10

3、m/s2，不計空氣阻力）（）2222A.20m/sB.25m/sC.30m/sD.40m/s6. 向東的力F1單獨作用在物體上，產(chǎn)生的加速度為a1;向北的力F2單獨作用在同一個物體上，產(chǎn)生的加速度為a?。貝UFi和F2同時作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度（A.大小為aia2B.大小為£皆+a2aC.方向為東偏北arctan2D.方向為與較大的力同向ai7物體從某一高處自由落下，落到直立于地面的輕彈簧上，如圖所示。在A點物體開始與彈簧接觸，到B點物體的速度為0，然后被彈簧彈回。下列說法中正確的是（）A.物體從A下落到B的過程中，加速度不斷減小B.物體從B上升到A的過程中，加速度不斷減小C.

4、物體從A下落到B的過程中，加速度先減小后增大D物體從B上升到A的過程中，加速度先增大后減小&物體在幾個力作用下保持靜止，現(xiàn)只有一個力逐漸減小到零又逐漸增大到原值，則在力變化的整個過程中，物體速度大小變化的情況是（）A.由零逐漸增大到某一數(shù)值后，又逐漸減小到零B.由零逐漸增大到某一數(shù)值后，又逐漸減小到某一數(shù)值C.由零逐漸增大到某一數(shù)值D.以上說法都不對9如圖所示，一個礦泉水瓶底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設水瓶在下述幾種運動過程中沒有轉動且忽略空氣阻力，則（）A水瓶自由下落時，小孔向下漏水B.將水瓶豎直向上拋出，水瓶向上運動時，小孔向下漏水；水瓶向下運動時，小孔不向下漏

5、水C.將水瓶水平拋出，水瓶在運動中小孔不向下漏水D.將水瓶斜向上拋出，水瓶在運動中小孔不向下漏水10. 如圖所示，在傾角為:的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質量是貓質量的2倍。當繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為（）A.訓b.gsin3D.2gSflc.-gsin2二、填空題11. 質量為2kg的物體受到40N、30N和50N三個恒力的作用，剛好處于靜止狀態(tài),現(xiàn)突然將其中30N的外力撤去，其余兩力不變，物體將獲得m/s2的加速度。12. 某物體沿傾角為30°的斜面可以勻速下滑，將斜面傾角

6、增大到53。，讓該物體以5m/s的初速度沖上斜面，它上滑的最大距離是m。(sin53=0.8,cos53°=0.6)13. 1966年曾在地球上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質量的實驗。實驗時,用雙子星號宇宙飛船m1，去接觸正在軌道上運行的火箭組m2（發(fā)動機已熄滅）。接觸以后,開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速。推進器的推力等于895N，測出飛船和火箭組的加速度為0.13m/s2。雙子星號宇宙飛船的質量為3400kg,則火箭的質量為。14. 如圖所示，天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相連的兩個質量相同的小球。兩小球均保持靜止。當突然剪斷細繩時，上面小球A的加速度是下面小球

7、B的加速度是。15. 如圖所示，小車沿水平面以加速度a向右做勻加速直線運動.車的右端固定一根鐵桿，鐵桿始終保持與水平面成角，桿的頂端固定著一只質量為m的小球.此時桿對小球的作用力為16. 如圖所示，質量為2m的物塊A與質量為m的物塊B置于水平面上，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速運動，若水平面光滑，則A對B的作用力的大小為若水平面不光滑，且A、B與地面的動摩擦因數(shù)相等，則A對B的作用力的大小為。17. 一個彈簧測力計最多只能掛上60kg的物體，在以5m/s2的加速度下降的電梯中，則它最多能掛上kg的物體。如果在電梯內，彈簧測力計最多只能掛上40kg的物體，則加速度大小為m/s2。電梯的運

8、行方式為（指明加速或減速以及運動方向）。（g取10m/s2）三、實驗題18. 在驗證牛頓第二定律的實驗中，測量長度的工具是，精度是mm;測量時間的工具是;測量質量的工具是。實驗中砂和桶的總質量m和車與砝碼的總質量M間必須滿足的條件是。實驗中打出的紙帶如圖所示，相鄰計數(shù)點間的時間是0.1s,圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運動的加速度是m/s2。四、計算題19如圖是某同學做引體向上時身體的速度一時間圖象。此同學身體(除胳膊外)的質量為60kg。在0.25s時刻，該同學的胳膊給身體的力量是多大20.如圖所示，質量M=1kg的小球穿在斜桿上,斜桿與水平方向成0=30°角，球與桿間的動摩

9、擦因數(shù)為?(g取9.8m/s2)F2=20N，則小球沿桿上滑的加速度大小為多少？(g取10m/s)21將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動，金屬塊始終沒有離開上頂板。當箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的壓力顯示的壓力為6.0N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0N。(g=10m/s2)(1)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱的運動情況。(2)要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的?22.如圖所示，一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速

10、運行，把一工件從A處運送到B卩=0.1。若從A處把工件輕輕放到處，A、B相距d=10m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)傳送帶上，那么經(jīng)過多長時間能被傳送到B處？Al參考答案一、選擇題1. D2. C3. CD4. DFFf2F2Ff解析：a=-,2a=-mm5. C解析：Fmg=mai/F=mg+mai當推動力增大到2F，則：2Fmg=ma?2(mg+mai)mg=m(2ai+g)=ma：2a2=2a1+g=30m/s6. BC解析：加速度為矢量，兩個互相垂直的矢量的合成可以用勾股定理計算。7. C解析：在A和B之間有一個重力等于彈力的平衡位置D，從A下落到平衡位置D的過/程，加速度大小a=GF，

11、隨著彈力不斷增大，加速度越來越?。粡钠胶馕恢肈下落到Bm的過程，加速度大小a=F-G，隨著彈力不斷增大，加速度越來越大。同理，物體從B上m升到A的過程中，隨著彈力不斷減小，加速度先減小后增大。注意加速度要由合力決定，而不是與彈力直接掛鉤。本題中有幾個關鍵點：剛接觸彈簧時A點，彈力為零，合力等于重力；小球受到的彈力與重力大小相等時D點，小球受合力為零，加速度為零，速度最大；最低點B,彈力最大，合力向上，也最大，加速度向上最大，速度為零。小球運動過程還可用速度圖象表示，OA段對應自由下落階段；AD段對應彈力逐漸增大到等于重力階段；DB段對應減速下降階段。&C解析：物體的加速度先由零增大到某

12、值，再由某值減小到零，但加速度的方向不變，所以物體一直做加速運動。9. CD解析：無論水瓶是自由下落，還是向各個方向拋出，在運動過程中，小孔都不會有水漏出來。原因是在空中的水瓶和水瓶內的水，只受到重力的作用，重力的作用效果全部用來產(chǎn)生重力加速度(g=9.8m/s2),沒有使水與水之間，水與水瓶之間發(fā)生擠壓(形變)的效果。換句話說，一點也沒有了水壓，處于完全失重狀態(tài)。10. C解析：貓保持平衡，對板的摩擦力為Ff=mgsin板在平行于斜面方向受到的力為2mg訕+mgsin板的加速度為a=3mgsin-=sni2m2二、填空題11. 15解析：從平衡可知，40N和50N兩個力的合力與30N平衡，當

13、把30N的外力撤去時，物體所受的合力大小為30N,方向與原30N的力相反，根據(jù)牛頓第二定律得a=F=15m/s2。m12. 1.09解析：物體在勻速運動時有關系mg$ill二mgcos30o二肺艸二仝3F=m.a2+g2，方向F，加速度為a=。再以B3m當斜面傾角變?yōu)?3°時，并向上運動時，加速度為a=gsin53+gcos53=8+2J32上升的最大距離為x=I-1.09m2a13. 3485kg解析：飛船和火箭整體作為研究對象，飛船尾部向后噴氣，使得整體受到向前的推力，此推力是系統(tǒng)沿運動方向的合外力。系統(tǒng)受力及加速度方向如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律IFF=ma=(mi+m?)a得:

14、F895m2=m1=kg3400kg=3485kga0.1314. 2g,方向向下；0解析：分別以A,B為研究對象，做剪斷前和剪斷時的受力分析。剪斷前A,B靜止。A球受三個力，拉力T、重力mg和彈力F。B球受二個力，重力mg和彈簧拉力F'。所以T=2mg,F=F'mg。剪斷時，A球受兩個力，因為繩剪斷瞬間拉力不存在，而彈簧有形變，瞬間形狀不可改變，彈力還存在，所以A受合力2mg，加速度大小為2g，方向向下。B受力不變，所以加速度為0。15. ma2g2，方向與豎直方向成角斜向右上方，=arctang解析：由于球被固定在桿上，故與車具有相同的加速度a,以球為研究對象，根據(jù)其受力和

15、運動情況可知小球的加速度a由小球重力mg和桿對小球的作用力F的合力提供，物體受力情況如圖所示，由題意知合力方向水平向右。根據(jù)勾股定理可知與豎直方向成角斜向右上方，且=arctana。g注意由于加速度方向與合外力方向一致，因此重力與彈力的合力方向就是加速度方向。而桿對球施力就不一定沿桿的方向了。16.解析：水平面光滑時，以AB整體為研究對象，合外力為為研究對象，B在水平方向上受到的外力只有A對B的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，其大3小等于FFab=ma=B匚-FabAB口整體水平面不光滑時，以AB整體為研究對象，合外力為F和摩擦力3mg的合力，加速A對B的作用力和度為a=_3mg。再以B為研究對象，

16、B在水平方向上受到的外力有3m摩擦力卩mg根據(jù)牛頓第二定律，ma=F'AB-卩mg得F'AB=F。33mg-1FmgF'ab1_1*1_1ABB217.120;5m/s；整體向上加速或向下減速解析：彈簧彈力最大為F=600N。當電梯向下加速時，物體受向下重力和向上的彈力，合力向下。根據(jù)牛頓第二定律，有mg-F=ma得m=120kg|F0*G當彈簧最多只能掛40kg的物體時，加速度方向向上。根據(jù)牛頓第二定律，有Fmg=ma得a=5m/s2三、實驗題18.刻度尺；1;打點計時器；天平；mvM;0.69解析：通過紙帶計算勻變速運動的加速度時，可用相鄰的兩段位移之差Ax=aT2

17、來算。如圖兩段位移中隔了一段，即相差2Ax。22.62cm1.24cm=2aT,T=0.1s得a=0.69m/s2四、計算題19. 612N解析：從速度一時間圖象可看出，在前_v0.1m/s2a=0.4m/st0.25sFmg=maF=612N0.5s內，身體近似向上做勻加速直線運動。20. 2.5m/s2解析：以小球為研究對象，如圖受重力、拉力、桿支持力、摩擦力四個力作用。因小球沿桿加速上滑，所以合力方向沿桿。以沿桿和垂直于桿建立直角坐標系。垂直于桿方向：Fcos30=Fn+Mgcos30，得Fn=5、3N沿桿方向：Fsin30°Mgsin30°Fn=ma，得a=2.5m/s221. (1)勻速運動；加速度為10m/s2的向下的勻減速運動解析：箱子做向上的勻減速運動時，受力如圖，加速度方向向下:mg+6N10N=ma/m=0.5kg(1)由于金屬塊與上頂板沒有離開，下傳感器