高中物理牛顿运动定律知识汇总大全.docx
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1、高中物理牛顿运动定律知识汇总大全1单选题1、如图,质量相等的小球A和小球B通过轻弹簧相连,A通过轻质绳系于天花板上,系统静止,重力加速度为g。则当剪断轻绳的瞬间,下列说法正确的是()A小球B的加速度大小为gB小球B的加速度大小为gC小球A的加速度大小为gD小球A的加速度大小为2g答案:D解析:剪断轻绳的瞬间,弹簧长度不会发生突变,故B所受合外力仍为零,故B的加速度为零;剪断轻绳的瞬间A所受的合力大小与剪断之前绳子拉力大小一致,由共点力平衡可知剪断绳子前,绳子的拉力为2mg,剪断轻绳的瞬间,由牛顿第二定律可知,A的瞬时加速度大小为2g。故选D。2、如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠
2、放在水平地面上,现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,而长木板保持静止状态。己知木块与长木板间的动摩擦因数为1,长木板与地面间的动摩擦因数为2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,下列说法正确的是()A木块受到的摩擦力大小为1(m1m2)gB长木板受到的摩擦力大小为2(m1m2)gC若改变F的大小,当F1(m1m2)g时,长木板将开始运动D若将F作用于长木板,长木板与木块有可能会相对滑动答案:D解析:AB先对木块受力分析,受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力,滑动摩擦力为Ff1=1m1g根据牛顿第三定律,木块对长木板有向前的滑动摩擦力,长木板还受到重力、压力、支持力和地面对其向后
3、的静摩擦力,根据平衡条件,则木板受到的摩擦力的合力大小为0,故AB错误;C若改变F的大小,当F1(m1+m2)g时,滑块加速,但滑块与长木板的滑动摩擦力不变,故长木板与地面间的静摩擦力也不变,故木板不会运动,故C错误;D若将力F作用在长木板上时,滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力,当整体的加速度大于g时,木块一定会发生相对木板的滑动,故D正确。故选D。3、如图所示,滑轮A可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B,下滑时,物体B相对于A静止,则下滑过程中(不计空气阻力)()A绳的拉力为GB绳的拉力为GcosC绳的方向与光滑轨道不垂直DB的加速度为g sin答案:
4、D解析:D对整体分析,根据牛顿第二定律得:加速度为 a=MgsinM=gsin则B的加速度为gsin。故D正确。ABC隔离对B分析,根据牛顿第二定律知,B的合外力沿斜面向下,大小为mBa=mBgsin=Gsin由平行四边形定则知,绳的方向与轨道垂直,拉力大小为T=Gcos选项ABC错误。故选D。4、小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50kg,若电梯在竖直方向运动过程中,他看到体重计的示数为45kg时,取重力加速度g=10m/s2。下面说法中正确是()A电梯可能在加速上升,加速度大小为9m/s2B电梯可能在加速上升,加速度大小为1m/s2C电梯可能在减速上升,加速度大小为1m/s2
5、D电梯可能在减速下降,加速度大小为9m/s2答案:C解析:体重计示数减小,即小明对体重计的压力减小,即电梯处于失重状态,所以电梯的加速度方向向下,大小为a=mg-Nm=5010-451050m/s2=1m/s2所以可能在以1m/s2的加速减速上升或加速下降,故C正确,ABD错误。故选C。5、研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据,得到如图所示的“速度位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,根据图像信息,下列说法正确的是()A弹性绳原长为15mB当运动员下降10m时,处于超重状态C当运动员下降15m时,运
6、动到最低点D当运动员下降20m时,其加速度方向竖直向上答案:D解析:A15m时速度最大,此时加速度为零,所受合外力为零,弹力等于重力,弹性绳处于伸长状态,所以原长小于15m,A错误;B当运动员下降10m时,速度向下并且逐渐增大,加速度竖直向下,处于失重状态,B错误;C当运动员下降15m时,速度最大,运动员继续向下运动,没有运动到最低点,C错误;D当运动员下降20m时,运动员向下减速运动,其加速度方向竖直向上,D正确。故选D。6、中国高速铁路最高运行时速350km,被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频,高速行驶的列车窗台上,放了一枚直立的硬币,如图所示。在
7、列车行驶的过程中,硬币始终直立在列车窗台上,直到列车转弯的时候,硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币,下列判断正确的是()A硬币直立过程中,列车一定做匀速直线运动B硬币直立过程中,一定只受重力和支持力,处于平衡状态C硬币直立过程中,可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用D列车加速或减速行驶时,硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用答案:C解析:A硬币直立过程中,硬币与列车间可能存在一定的摩擦力,列车做匀速直线运动时可以直立,列车在做加速度较小的加速运动时,所需要的摩擦力也会较小,也能使硬币处于直立的状态,故A错误;B硬币直立的过程,也可能处于加速运动状态,故不一定
8、处于平衡状态,故B错误;C硬币直立过程中,可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用,故C正确;D列车加速时,硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同,列车减速行驶时,硬币受到摩擦力与列车运动方向相反,故D错误。故选C。7、如图所示,电梯内有一固定斜面,斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球,当电梯以12g的加速度匀加速上升时,电梯右侧墙壁对小球弹力为F1,当电梯以12g的加速度匀减速上升时,电梯右侧墙壁对小球弹力为F2,重力加速度为g,则()AF1:F2=3:1BF1:F2=3:2CF1:F2=4:3DF1:F2=5:4答案:A解析:设斜面对物体的弹力为FN,FN与竖直方向的夹角为,对于加速上升过程,竖
9、直方向FN1cos-mg=m12g水平方向FN1sin=F1解得F1=32mgtan对于减速上升过程,竖直方向mg-FN2cos=m12g水平方向FN2sin=F2解得F2=12mgtan因此F1=3F2故BCD错误A正确。故选A。8、如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦,下列说法正确的是()A若小车向右运动,表明车拉甲的力大于甲拉车的力B若小车静止不动,表明甲拉车的力与车拉甲的力是一对平衡力C若小车匀速向右运动,车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力D无论小车运动状态如何,甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等,方向相反答案:D解析:ABD. 无论小
10、车运动状态如何,车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与相互作用力,总是大小相等,方向相反,选项D正确,AB错误;C. 车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和力,不是同一个受力对象,不是平衡力,选项C错误;故选D。多选题9、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端的速度时间变化规律如图乙所示,t6 s时恰好到B点,重力加速度g取10 m/s2,则()A物块与传送带之间的动摩擦因数为0.1BA、B间距离为16 m,小物块在传送带上留下的痕迹是8 mC若物块质量m1 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
11、度立刻变为零,物块不能到达B端答案:AB解析:A由图乙可知,物块加速过程的加速度大小a=vt=44m/s2=1m/s2由牛顿第二定律可知ag联立解得0.1故A正确;B由于4 s后物块与传送带的速度相同,故传送带速度为4 m/s,A、B间距离x=(2+6)42m=16m小物块在传送带上留下的痕迹是l44 m442m8m故B正确;C物块对传送带的摩擦力大小为mg,加速过程传送带的位移为16 m,则物块对传送带所做的功为Wmgx0.111016 J16 J故C错误;D物块速度刚好到4 m/s时,传送带速度立刻变为零,物块将做减速运动,且加速度与加速过程的加速度大小相同,则减速过程的位移为8 m,则物
12、块可以到达B端,故D错误。故选AB。10、如图所示,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时测力计的示数为10N。在某时刻测力计的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2B电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s2C电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2D电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2答案:BC解析:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N。对重物有mg-F=ma解得a=2m/s2方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向下。电梯可
13、能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。故BC正确,AD错误。故选BC。11、如图所示.轻弹簧放在倾角为37的斜面体上,轻弹簧的下端与斜面的底端的挡板连接,上端与斜面上b点对齐。质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放,物块下滑后,压缩弹簧至c点时速度刚好为零,物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零,已知ab长为L,bc长为14L,重力加速度为g,sn37=0.6,cos37=0.8,则()A物块与斜面间的动摩擦因数为0.3B物块与弹簧作用过程中,向上运动和向下运动速度都是先增大后减小C弹簧具有的最大弹性势能为mgLD物块由静止释放到最终静止过程中,因摩擦产生的热量小于mgL答案:BD解析:A
14、设物块与斜面间的动摩擦因数为,根据动能定理有mgsin3712L-mgcos372L=0解得=316A错误;B物块与弹簧作用过程中,向下运动时,速度先增大后减小,向上运动时,速度先增大后减小,B正确;Cc点弹簧具有的最大弹性势能,ac过程应用能量守恒可得Ep=(mgsin37-mgcos37)54L=916mgLC错误;D当物块最终静止时,静止的位置位于b,c两点之间,因此因摩擦产生的热量小于mgsin3754L=34mgLD正确。故选BD。12、如图甲所示,物体以一定初速度从倾角=37的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m,选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h
15、的变化如图乙所示。g=10m/s2,sin37=0.60,cos37=0.80.则() A物体的质量m=0.67kgB物体与斜面间的动摩擦因数=0.50C物体上升过程的加速度大小a=10m/s2D物体回到斜面底端时的动能Ek=20J答案:BC解析:A在最高点物体速度为零,动能为零,物体在最高点的机械能等于重力势能,则有E=Ep+0=mgh所以物体质量为m=Egh=30103.0kg=1kg故A错误;B由功能关系可知物体机械能减少量等于克服摩擦力做的功 -mgcos37hsin37=E代入数值解得=0.5故B正确;C由牛顿第二定律可得mgsin+mgcos=ma代入数值可得a=10m/s2故C正
16、确;D物体上升过程和下滑过程克服摩擦力做的功相同,由B可知物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20J,说明物体整个过程克服摩擦力做的功为40J,整个运动过程中重力、支持力做功为零,由动能定理可得物体回到斜面底端时的动能为50J-40J=10J故D错误。故选BC。13、如图所示,A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F作用于A上,三物体一起向右匀速运动;某时撤去力F后,三物体仍一起向右运动,设此时A、B间摩擦力为f,B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动,下列判断正确的是()Af0Bf0CFN0DFN0答案:BC解析:CD开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动,可知
17、地面对B、C总的摩擦力f=FB受地面的摩擦力为23F,C受地面的摩擦力为13F;撤去F后,B、C受地面的摩擦力不变,由牛顿第二定律可知aB=23F2m=F3maC=13Fm=F3mB、C以相同的加速度向右做匀减速运动,B、C间作用力FN=0D错误,C正确;AB撤去F后,整个过程三物体无相对滑动,则A与B加速度相同,B对A有向左的摩擦力f=maB=F3A错误,B正确。故选BC。14、广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600m,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t间关系如图所示则下列相关说法正确的是()At=4.5s时,电梯
18、处于失重状态B5s-55s时间内,绳索拉力最小Ct=59.5s时,电梯处于失重状态Dt=60s时,电梯速度恰好为0答案:CD解析:A.据题,电梯在t=0时由静止开始上升,加速度向上,此时加速度a0,t=4.5s时,a0,加速度向上,电梯处于超重状态,故A错误;B.555s时间内,a=0,电梯处于平衡状态,绳索拉力等于电梯的重力,大于电梯失重时绳索的拉力,所以这段时间内绳索拉力不是最小,故B错误;Ct=59.5s时,a0,加速度方向向下,电梯处于失重状态,故C正确;D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,由几何知识可知,60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0,所以60s内速度的变
19、化量为0,而电梯的初速度为0,所以t=60s时,电梯速度恰好为0故D正确15、关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是()A物体只受重力的作用,是a=g的匀变速曲线运动B物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关C平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同D初速度越大,物体在空中的飞行时间越长答案:AC解析:A物体做平抛运动的物体,过程中只受重力,由牛顿第二定律可得加速度为g,A正确;B由水平位移公式x=v0t竖直方向的位移为h=12gt2联立可得x=v02hg故可知,平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系;B错误;C由运动的合成与分解可知,平抛运动水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运
20、动,故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同,C正确;D由竖直方向的位移公式可知,平抛运动的时间由抛出点高度决定,D错误。故选AC。16、如图,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为m0,货物的质量为m,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是()A货车的速度等于vcosB货物处于超重状态C缆绳中的拉力FT小于(m0+m)gD货车的对地面的压力小于货车的重力答案:BD解析:A把货车速度分解到绳子方向,分速度与货箱速度相等,则v=v1cos即v1=vcos故A错误
21、;B货车匀速行驶,在减小,因此货箱的速度在增大,故货物在做加速运动处于超重状态,故B正确;C因为货物和货箱处于超重状态所以FT大于(m0+m)g,故C错误;D货车受到绳子的拉力,故货车对地面的压力小于重力,故D正确。故选BD。填空题17、牛顿第二定律的内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成_,跟它的质量成_,加速度的方向跟作用力的方向_。答案: 正比 反比 相同解析:123牛顿第二定律的内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。18、如图所示,一只质量为m的小鸟停在圆弧形的树枝上休息,如果小鸟要停在树枝的A、B两点,你认为小鸟停在哪一点更
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