物理牛顿运动定律练习高一

牛顿运动定律练习一、选择题

1.有关惯性大小的下列叙述中，正确的是(　　)

A.物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大

B.物体所受的合力越大，其惯性就越大

C.物体的质量越大，其惯性就越大

D.物体的速度越大，其惯性就越大

解析：　物体的惯性只由物体的质量决定，和物体受力情况、速度大小无关，故A、B、D错误，C正确.

答案：　C

2.

(2011•抚顺六校联考)如右图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知mA>mB，则物体B(　　)

A.只受一个重力

B.受到重力、摩擦力各一个

C.受到重力、弹力、摩擦力各一个

D.受到重力、摩擦力各一个，弹力两个

解析：　物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A.

答案：　A

3.下列说法正确的是(　　)

A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中 都处于失重状态

C.举重运动员在举起杠铃后不 动的那段时间内处于超重状态

D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

解析：　由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态.在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为B.

答案：　B

4.

(2011•广州联考)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的 受力如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.F1的施力物体是弹簧

B.F2的反作用力是F3

C.F 3的施力物体是小球

D.F4的反作用力是F1

解析：　F1的施力物体是地球，所以A错误;F3的施力物体是小球，C正确;根据牛顿第三定律可知F2的反作用力是F3，B正确;F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，D错误.

答案：　BC

5.如右

图所示，重10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20 N，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)(　　)

A.1 N,20 m/s2　　　　　　 B.0,21 m/s2

C.1 N,21 m/s2   D.条件不足，无法计算

解析：　物体受到的滑动摩擦力Ff=μFN=μmg=0.1×10 N=1 N，水平方向上的合外力为F+Ff=ma，则a=F+Ffm=20+11 m/s2=21 m/s2.

答案：　C

6.

如图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑，现加一个竖直向下的力F作用在物体上，则施加恒力F后物体的加速度将(　　)

A.增大   B.减小

C.不变   D.无法判断

解析：　施加力F前，mgsin θ-μmgcos θ=ma①

施加力F后，(mg+F)sin θ-μ(mg+F)cos θ=ma′②

①②得aa′=mgmg+F<1，故a′>a.

答案：　A

7.如下图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　　)

A.a1=a2=0

B.a1=a，a2=0

C.a1=m1m1+m2a，a2=m2m1+m2a

D.a1=a，a2=-m1m2a

解析：　两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹=m1a.在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a;对B物体取向右为正方向，-m1a=m2a2，a2=-m1m2a，所以只有D项正确.

答案：　D

8.

汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资.有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如右图所示.设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，下列说法正确的是(　　)

A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大

C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大

D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

解析：　因为下落速度不断增大，而阻力Ff∝v2，所以阻力逐渐增大，当Ff=mg时，物体开始匀速下落.以箱和物体为整体：(M+m)g-Ff=(M+m)a，Ff增大则加速度a减小.对物体：Mg-FN=ma，加速度减小，则支持力FN增大.所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，但不可能“飘起来”.

答案：　C

9.质量为1 kg，初速度v0=10 m/s的物体，受到一个与初速度v0方向相反，大小为3 N的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s后撤去外力直到物体停下来，物体滑行的总位移为(取g=10 m/s2)(　　)

A.7.5 m    B.9.25 m

C.9.5 m   D.10 m

解析：　刚开始物体受合外力F+μmg=ma，代入数据，解得a=5 m/s2，由于a与v0方向相反，所以由v0=at得到t=2 s后物体速度为零，位移x=v02t=10 m;接下来反向匀加速运动1 s，加速度a1=F-μmgm，代入数据解得a1=1 m/s2，位移x1=12a1t2=0.5 m，方向与x相反.v1=a1t1=1×1 m/s=1 m/s，接下来做加速度a2=μg=2 m/s2的匀减速运动，所以x2=v212a2=0.25 m，所以总位移为x-x1-x2=9.25 m.

答案：　B

10.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的 重力.

(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象.

(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-1M图线如右图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?

解析：　(1)只有M与m满足M≫m才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.

(2)由于a∝1M，所以a-1M图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与1M的图象.

(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F大(或乙中盘及盘中砝码的质量大).

答案：　(1)M≫m　(2)1M　(3)拉力不同

11.

如右图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿用与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面做直线运动，已知拉力F=3.0 N，玩具的质量m=0.5 kg，经时间t=2.0 s，玩具移动 了x=4 m，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远?(取g=10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6)

解析：　一阶段　x=12at2

所以a=2 m/s2

Fcos 53°-μ(m g-Fsin 53°)=ma

所以μ=413　v=at=4 m/s

二阶段　Ff=μmg

μmg=ma′　v2=2a′x′

解以上两式并代入数据得：x′=2.6 m.

答案：　2.6 m

12.

(2010•安徽理综)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图象如右图所示.g取10 m/s2，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(2)水平推力F的大小;

(3)0～10 s内物体运动位移的大小.

解析：　(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则

a2=v2t-v20Δt2=-2 m/s2①

设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿 第二定律，有

Ff=ma2②

Ff=-μmg③

联立②③得

μ=-a2g=0.2.④

(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则

a1=v1t-v10Δt1=1 m/s2⑤

根据牛顿第二定律，有

F+Ff=ma1⑥

联立③⑥得F= μmg+ma1=6 N.

(3)解法一　由匀变速直线运动位移公式，得

x=x1+x2=v10Δt1+12a1Δt21+v20Δt2+12a2Δt22=4 6 m

解法二　根据v-t图象围成的面积，得

x=v10+v1t2×Δt1+12×v20×Δt2=46 m

答案：　(1)0.2　(2)6 N　(3)46 m

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