高中物理牛顿运动定律必练题总结.docx
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1、高中物理牛顿运动定律必练题总结1单选题1、如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是()A物体通过O点时所受的合外力为零B物体将做阻尼振动C物体最终只能停止在O点D物体停止运动后所受的摩擦力为mg答案:B解析:A物体通过O点时弹簧的弹力为零,但摩擦力不为零,A错误;B物体振动时要克服摩擦力做功,机械能减少,振幅减小,做阻尼振动,B正确;CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零,若不在O点,摩擦力和弹簧的弹力平衡,停止运动时物体所受的摩擦力不一
2、定为mg,CD错误。故选B。2、重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置,是鸟类的好居处。如图所示,质量为m的鸽子,沿着与水平方向成15角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A鸽子处于失重状态B空气对鸽子的作用力大于mgC空气对鸽子的作用力的功率为mgvD鸽子克服自身的重力的功率为mgvsin15答案:D解析:A由鸽子匀速飞行可知,鸽子所受合外力为0,A错误;B由共点力平衡条件可知,空气对鸽子的作用力等于mg,B错误;C空气对鸽子的作用力竖直向上,所以空气对鸽子的作用力的功率为mgvcos75,C错误;D鸽子克服自身的重力的功率为P=-P重力由力
3、的功率表达式P重力=mgvcos(15+90)联立解得P=mgvsin15D正确。故选D。3、将倾角为的足够长的斜面体放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定(与滑块相对静止)后,悬线的方向与竖直方向的夹角为,如图所示,已知斜面体始终保持静止,重力加速度为g,若=,则下列说法正确的是()A小球、滑块的加速度为gsin,斜面体的上表面粗糙B小球、滑块的加速度为gtan,斜面体的上表面光滑C地面对斜面体的摩擦力水平向右D地面对斜面体的摩擦力水平向左答案:D解析:AB小球受到沿绳的拉力和竖直向下的重力,合力平行斜面向下,满足F=mgsin=
4、ma可得加速度a=gsin故斜面一定是光滑的,故AB错误;CD对整个系统,水平方向有向左的加速度,水平方向有向左的合外力,则地面对斜面体的摩擦力水平向左,故C错误,D正确。故选D。4、如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成,当将质量为m的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为6mg(g为重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为30,则此时每根弹簧的伸长量为()A3mgkB4mgkC5mgkD23mgk答案:D解析:物体受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有Nmgma其中N6mg,解得a5g再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析,整体受重力和两个拉力,根据牛
5、顿第二定律,在竖直方向满足2Fcos 30mgma解得F=23mg根据胡克定律,有x=Fx=23mgk故选D。5、质量为3kg的物体,在0 4s内受水平力F的作用,在4 10s内因受摩擦力作用而停止,其v-t图像如图所示。在0 4s内物体所受的拉力为()A5 NB12 NC10 ND15 N答案:D解析:在0 4 s内,由牛顿第二定律F-f=ma1在4 10s内,物体因受摩擦力作用减速到零,由牛顿第二定律-f=ma2v-t图像的斜率表示加速度,则前后两个阶段的加速度分别为a1=12-04-0m/s2=3m/s2a2=0-1210-4m/s2=-2m/s2联立以上各式可得F=15N故ABC错误,
6、D正确。故选D。6、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
7、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。7、物体质量为m5Kg放在粗糙的水平面上,在力F的作用下做a2m/s2的匀加速直线运动,方向向右,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3,则外力F为()A20NB15NC25ND10N答案:C解析:根据牛顿第二定律得a=F合m则有FmgmaF0.3510+2525N故选C。8、科学研究发现,在月球表面:没有空气;重力加速度约为地球表面的16;没有磁场。若宇航员登上月球后,在空中同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正
8、确的是()A氢气球和铅球都处于超重状态B氢气球将加速上升,铅球加速下落C氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面D氢气球和铅球都将下落,且同时落地答案:D解析:由于在月球表面没有空气,没有磁场,物体在月球表面只受重力作用,物体由静止释放,将做自由落体运动,位移h相同,运动的加速度g相同,运动的时间也一定相同,应该同时落地。自由落体运动处于完全失重状态。故选D。多选题9、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:
9、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。10、质量为3kg的物体,静止于水平地面上,在10N的水平拉力作用下,开始沿水平地面做匀加速直线运动,物体与地面间的摩擦力是4N。则()A物体在3s末的速度大小为10m
10、/sB物体在3s末的速度大小为6m/sC物体在03s内发生的位移大小为15mD物体在03s内发生的位移大小为9m答案:BD解析:根据牛顿第二定律得a=F-fm=10-43m/s2=2m/s2则3s末的速度v=at=23m/s=6m/s03s内的位移x=12at2=12232m=9m故BD正确,AC错误故选BD。11、从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的空气阻力的作用。距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2,则()A该物体的质量为2kgB空气阻力大小为2NC全过程所用的时间为
11、2+62sD物体运动过程中机械能减小了24J答案:BCD解析:AB根据动能定理Ek=F合x故图像的斜率代表了物体受到的合力,有mg+f=12mg-f=8解得m=1kg,f=2NA选项错误,B选项正确;D根据图像可知初动能为72J,回到起点的动能为48J,损失的机械能即为24J,D正确;C设初速度为v0,则12mv02=Ek=72J代入得到v0=12m/s设上升加速度为a1,时间为t1,上升位移为x,则ma1=12v0=a1t1x=12a1t12 解得t1=1s,x=6m设下降加速度为a2,时间为t2,则ma2=8x=12a2t22解得t2=62s所以总时间t有t=t1+t2=2+62sC正确;
12、故选BCD。12、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
13、;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。13、将一个物体以某一初速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体()A刚抛出时的速度最大B在最高点的加速度为零C上升时间小于下落时间D上升时的加速度小于下落时的加速度答案:AC解析:A物体在空中运动过程,有阻力做负功,机械能减小,故刚抛出时机械能最大,而刚抛出时的重力势能最小,故动能最大,速度最大,故A正确;B在最高点时,仍然受到重力作用,加速度不为零,故B错误;CD上升过程,加速度大小为a1=mg+fm下降过程加速度大小为a2=mg-fm上升时的加速度大于下落时的加速度,而上升过程的
14、逆运动是初速度为零加速度为a1的匀加速直线运动,根据h=12at2a1a2 可知上升时间小于下落时间,故C正确,D错误。故选AC。14、如图甲,足够长的长木板放置在水平地面上,一滑块置于长木板左端。已知滑块和木板的质量均为2kg,现在滑块上施加一个F0.5t(N)的水平变力作用,从t0时刻开始计时,滑块所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A图乙中t224sB木板的最大加速度为1m/s2C滑块与木板间的动摩擦因数为0.4D木板与地面间的动摩擦因数为0.1答案:ACD解析:C根据图乙可知,滑块在t2以后受到的摩擦
15、力不变,为8N,根据f1=1mg可得滑块与木板间的动摩擦因数为1=0.4C正确;D在t1时刻木板相对地面开始运动,此时滑块与木板相对静止,则木板与地面间的动摩擦因数为2=f22mg=440=0.1D正确;AB在t2时刻,滑块与木板将要发生相对滑动,此时滑块与木板间的静摩擦力达到最大,且此时二者加速度相同,且木板的加速度达到最大,对滑块有F-1mg=ma对木板有1mg-22mg=ma联立解得a=2m/s2F=12N则木板的最大加速度为2m/s2,根据F=0.5t可求得t2=24sA正确,B错误。故选ACD。15、如图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接
16、如图所示并处于平衡状态,则下列说法中可能正确的是()AM处于拉伸状态,N处于拉伸状态BM处于压缩状态,N处于拉伸状态CM处于拉伸状态,N处于原长状态DM处于原长状态,N处于拉伸状态答案:ABD解析:由于N弹簧上面与细线相连,故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸;当N弹簧处于拉伸状态时,细线对a有拉力,当拉力小于a物体的重力时,M弹簧处于压缩状态;当拉力等于a物体的重力时,M弹簧处于原长状态;当拉力大于a物体的重力时,M弹簧处于伸长状态;从上面的分析中发现共有四种情况,即N处于伸长状态,M处于压缩状态;N处于伸长状态,M也处于伸长状态;N处于伸长状态而M处于原长状态;N处于原长,M处于压缩状态。故A
17、BD正确,C错误。故选ABD。16、如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则()A水平面对C的摩擦力方向一定向左BB受到C的摩擦力一定为零C水平面对C的支持力一定小于B、C的总重力DA的质量一定大于B的质量答案:AC解析:AC对B、C整体受力分析,如图所示根据平衡条件,水平面对C的摩擦力为f=Fcos方向水平向左,水平面对C的支持力大小为N=(mB+mC)g-Fsin一定小于B、C的总重力,AC正确;BD当B所受重力沿斜面向下的分力等于绳的拉力时,B不受摩擦力,当B所受重力沿斜面向下的分力
18、不等于绳的拉力时,B受摩擦力,且A与B的质量大小无法比较,BD错误。故选AC。填空题17、在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上,传感器和计算机相连,经计算机处理后得到如图所示的压力F随时 间t变化的图象,则该同学是完成一次_ (选填“下蹲”或“起立”)的动作,该过程中 最大加速度为_ m/s2。(g取l0m/s2)答案: 起立 6解析:1 对人的运动过程分析可知,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,起立过程开始加速起立,加速度向
19、上,处于超重状态,后减速上升,加速度向下,处于失重状态,根据图像,可知是先超重,后失重,则是起立动作2当压力最大时,加速度最大,根据牛顿第三定律,压力大小等于支持力,对于该同学根据1.6G-G=ma解得a=6m/s218、两类基本问题(1)从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的_,再通过运动学的规律确定物体的_情况。(2)从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的_,结合受力分析,再根据牛顿第二定律求出_。(3)如图所示,一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平拉力F=20 N拉物体,使其由
20、A点开始运动,经过8 s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止。则:(g取10 m/s2)a.在拉力F作用下物体运动的加速度大小为_ m/s2;b.撤去拉力F瞬间物体的速度大小v=_ m/s;c.撤去拉力F后物体运动的距离x=_ m。答案: 加速度 运动 加速度 合外力 0.5 4 4解析:(1)1 如果已知物体的受力情况,可以求出合力,根据牛顿第二定律,可以求出物体的加速度。2结合运动学规律公式,可以求出物体的运动情况。(2)3 如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的加速度。4结合牛顿第二定律,可以求出物体受到的合外力。(3)5受力分析得F-mg=ma解得a=0.5m/s26
21、根据速度公式得v=at=4m/s7 撤去拉力F后,受力分析得-mg=ma解得a=-2m/s2物体运动的位移为x=-v22a=4m19、力的单位(1)力的国际单位是_,根据_定义的。当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s2,由牛顿第二定律可得,F=ma=_,我们就把它定义为1牛顿。即:1牛=1千克 米/秒2 (2)光滑水平桌面上有A、B两个相距较远的物体,已知mA=2mB当用F=10 N的水平力作用在A上时,能使A产生5 m/s2的加速度,当用2F的水平力作用在B上时,能使B产生的加速度为_m/s2。答案: 牛顿 F=ma 1kgm/s2 20解析:(1)1 力的国际
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