牛頓定律測試

1、牛頓運動定律綜合評估()限時：90分鐘 總分：100分一、選擇題(每小題4分，共40分)1下列關(guān)于慣性的說法中正確的是()A物體做加速直線運動時慣性越來越大B在相同的合外力作用下，慣性小的物體的加速度小C自由下落的物體處于完全失重的狀態(tài)，此時物體的慣性消失了D戰(zhàn)斗機拋棄副油箱后，慣性減小了答案：D2雨滴在下落過程中，由于水蒸氣的凝聚，雨滴質(zhì)量在逐漸增大，同時由于下落速度逐漸增大，所受空氣阻力也將越來越大，最后雨滴將以一定速度勻速下滑在雨滴下落過程中，下列說法正確的是()A雨滴受到的重力增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B雨滴質(zhì)量逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小C由于空氣阻力逐漸增大，雨滴下落的

2、加速度逐漸減小D雨滴受到的重力增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變答案：CD3如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為和；a，b為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a，b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于()AMgmgBMg2mgCMgmg(sinsin)DMgmg(coscos)解析：對a進(jìn)行受力分析如下圖(a)，由牛頓第二定律得mgsinma1，F(xiàn)N1mgcos0；同理，對b有：mgsinma2，F(xiàn)N2mgcos0.對木塊M進(jìn)行受力分析，如下圖(b)，在豎直方向上有FNMgFN1·si

3、nFN2sin0，90°.由以上各式得FNMgmg.答案：A4一天，下著傾盆大雨某人乘坐列車時發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了列車進(jìn)站過程中，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如圖中的()解析：列車進(jìn)站時剎車，速度減小，而水由于慣性仍要保持原來較大的速度，所以水向前涌，液面形狀和選項C一致答案：C51999年10月中國第一座跨度超過千米的特大懸索橋江蘇江陰長江大橋正式通車，大橋主跨1385 m，橋全長3071 m，橋下通航高度為50 m，大橋兩座橋塔身高196 m，橫跨長江南北兩岸的兩根主纜，繞過橋塔頂鞍座由南北錠固定，整個橋面和主纜的4.8萬噸重量都懸在這兩根主纜上，如圖所示，則每根主纜上的張力約為(

4、)A2.4×108 NB6×108 NC12×109 N D2.4×109 N答案：B6如圖所示，一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為()A2(M) BMC2M D0解析：氣球勻速下降時，由平衡條件有MgFf阻設(shè)氣球吊籃中減少質(zhì)量m后氣球恰好勻速上升，有F(Mm)gf阻解得m2M2，故選A.答案：A7如下圖所示，一輕繩通過一輕質(zhì)光滑定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體A，B，A放在地面上當(dāng)B的質(zhì)量m2變化時，

5、A的加速度a的大小與m2的關(guān)系大體如選項圖中的()解析：當(dāng)m2>m1時，m2下落，m1上升，它們的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得(m2m1)g(m1m2)a，故agg；當(dāng)m2m1時，a0；當(dāng)m2趨于無窮大時，a無限逼近于g.因此C正確答案：C8如下圖所示，質(zhì)量m的球與彈簧和水平細(xì)線相連，、的另一端分別固定于P，Q兩點球靜止時，中拉力大小為T1，中拉力大小為T2，當(dāng)僅剪斷、中的一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是()A若斷，則ag，方向水平向右B若斷，則a，方向水平向左C若斷，則a，方向沿的延長線D若斷，則ag，方向豎直向上答案：B9如下圖所示，三個緊靠在一起的物體A，B，C放在水平地面上，其

6、質(zhì)量分別為mA5m，mB3m，mC2m，它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.3.當(dāng)用水平推力F5 mg作用在A上，此時，B物體受到的合外力等于()A3mg/2 B3mg/4C3mg/5 D2mg/5解析：對整體，由牛頓第二定律得F(mAmBmC)g(mAmBmC)a對B由牛頓第二定律得F合mBa聯(lián)立得F合mg.答案：C10如下圖所示，A，B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)，下列說法正確的是()A在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力解析：本

7、題考查牛頓運動定律的應(yīng)用超重和失重的知識A，B兩物體拋出以后處于完全失重狀態(tài)，無論是上升還是下降，A物體對B物體的壓力一定為零，A選項正確答案：A二、填空題(每小題5分，共20分)11一個質(zhì)量為70 kg的人在電梯中用體重計稱重，當(dāng)電梯靜止時，體重計讀數(shù)為_N，當(dāng)電梯以ag向下做勻加速運動時，讀數(shù)為_N；當(dāng)電梯以ag向下做勻減速運動時，體重計讀數(shù)為_N(g10m/s2)答案：700 01 40012已知質(zhì)量為m的木塊在大小為F的水平拉力作用下沿粗糙水平地面做勻加速直線運動，加速度為a，則木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為_若在木塊上再施加一個與水平拉力F在同一豎直平面內(nèi)的推力，而不改變木塊加速度的大

8、小和方向，則此推力與水平拉力F的夾角為_解析：對木塊受力分析如圖建立水平方向與豎直方向的正交坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得水平方向FF1ma，豎直方向FNmg0，所以.若給木塊再加一個與F在同一豎直平面內(nèi)的推力，如下圖(左)推力斜向上，由于推力的存在，其豎直分量FN減小，則F1減小，其水平分量使F方向的合力增大，故a不變是不可能的力的方向只能斜向下，如上圖(右)仍建立水平方向，豎直方向的坐標(biāo)系，由牛頓第二定律有水平方向FFcosF1ma，豎直方向FNmgFsin0，又F1FN，解以上三式得arctan.另一解法：推力作用的結(jié)果不能使a增大，其水平分量必然與因推力而增加的摩擦力平衡，推力的豎直分力使壓

9、力FN增大，從而使摩擦力增加故F的水平分量與摩擦力的變化量相等，a不變，F(xiàn)cosFsin故tan，則arctan.答案：arctan13如下圖所示，電梯與水平面夾角為30°，當(dāng)電梯加速向上運動時，人對梯面的壓力是其重力的，人與梯面間的摩擦力是其重力的_倍解析：對人受力分析，重力mg，支持力FN，摩擦力F(摩擦力方向一定與接觸面平行，由加速度的方向推知F水平向右)建立直角坐標(biāo)系，取水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，此時只需分解加速度，其中axacos30°，ayasin30°.由牛頓第二定律有Fmaxmacos30°，F(xiàn)Nmgmaymasin30

10、°，F(xiàn)Nmg，解得Fmg.答案：14用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置(示意圖)，測量木塊沿斜面下滑的加速度所提供的儀器有長木板、木塊、打點計時器(含紙帶)、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等，圖乙是打點計時器打出的一條紙帶，紙帶上標(biāo)注了O點和幾個計數(shù)點A，B，C，D等，相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有標(biāo)出，紙帶旁還給出了最小刻度為1 mm的刻度尺，刻度尺的零點與O點對齊，已知打點計時器所用交流電源的頻率是50Hz.(1)計數(shù)點C到O點的距離是_m.(2)由紙帶可以計算出木塊滑動的加速度a的大小是_m/s2(保留三位有效數(shù)字)(3)為了測定木塊與長木板間的動摩擦

11、因數(shù)，利用上述器材還需要測量的物理量有(指物理量的名稱并用符號表示出來)_.(4)用(3)中測量出的物理量及加速度a，重力加速度g，計算動摩擦因數(shù)的計算式是_解析：本題的綜合性很強(1)從圖中可以讀出是30 cm，根據(jù)尺子的最小刻度是毫米，再加上一位估計讀數(shù)，應(yīng)記錄30.00 cm，以米為單位則是0.300 0m；(2)有4個點未畫出，即T0.1s，從紙帶上讀出xAB0.084 0m，xCD0.132 0 m由勻變速運動的特點，可知xCDxAB2aT2.代入數(shù)值可得a2.40 m/s2；(3)由于物體是在一個斜面上的運動，進(jìn)行力的運算需要知道斜面的夾角，在沒有量角器的條件下，可以通過測量斜面的

12、高度和長度的辦法解決(4)對斜面上的物體進(jìn)行受力分析，沿斜面建立坐標(biāo)系，并取沿斜面向下為正，有mgsinmgcosma代入有關(guān)數(shù)據(jù)可得·.答案：(1)0.300 0(2)2.40(3)用刻度尺測量：木板長度L，木板上端到水平桌面的高度H(4)·三、計算題(共40分)15(8分)一個質(zhì)量為m的物體，靜止于水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用與水平面成的力F拉物體(如圖甲所示)，為使物體能沿水平面做勻加速運動，求F的范圍有一同學(xué)的解答如下：設(shè)物體的加速度為a，由圖乙得FcosFNma (1)FsinFNmg (2)要使物體做勻加速運動，應(yīng)滿足a>0 (3)由(1)

13、(2)(3)得F>.請對此解答做出評價，并做出正確的解答解析：該同學(xué)的解答是錯誤的原因是只考慮了勻加速的條件，沒有考慮到沿水平面運動的條件FN0正確解答如下：FcosFNma，F(xiàn)sinFNmg，a>0，F(xiàn)N0，聯(lián)立得<F.答案：<F16(10分)我國“神舟七號”飛船于2008年9月25日在酒泉航天發(fā)射場由長征2F運載火箭成功的發(fā)射升空，若長征2F運載火箭和飛船起飛時的總質(zhì)量為1.0×105 kg，火箭起飛推力3.0×106 N，運載火箭發(fā)射塔高160 m(g取10 m/s2)求：(1)假如運載火箭起飛時推動力不變，忽略空氣阻力和火箭質(zhì)量的變化，運載火

14、箭經(jīng)多長時間飛離發(fā)射塔？(2)這段時間內(nèi)飛船中質(zhì)量為65 kg的宇航員對坐椅的壓力多大？解析：(1)以運載火箭和飛船整體為研究對象，它們所受的合力F合FG，根據(jù)牛頓第二定律起飛時的加速度aF合/Mm/s220m/s2.運載火箭飛離發(fā)射塔的時間ts4.0s.(2)以宇航員為研究對象，設(shè)宇航員質(zhì)量為m，這段時間內(nèi)受坐椅的支持力為FN，所受合力為F1合，由牛頓第二定律：F1合FNmgma得FNmgma65×(1020)1.95×103 N根據(jù)牛頓第三定律，坐椅受到的壓力為1.95×103 N.答案：(1)4.0 s(2)1.95×103 N17(12分)固定光

15、滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)小環(huán)的質(zhì)量m；(2)細(xì)桿與地面間的傾角.解析：由圖得a0.5 m/s2，前2 s有Fmgsinma,2s后有Fmgsin，代入數(shù)據(jù)可解得m1 kg，30°.答案：(1)1 kg(2)30°18(10分)測定患者的血沉，在醫(yī)學(xué)上有助于對病情作出判斷，設(shè)血液是由紅血球和血漿組成的懸浮液將此懸浮液放進(jìn)豎直放置的血沉管內(nèi)，紅血球就會在血漿中勻速下沉，其下沉速率稱為血沉某人的血沉v的值大約為10mm/h，如果把紅血球近似看作是半徑為R的小球，且認(rèn)為它在血漿中下沉?xí)r的粘滯阻力為F阻6Rv，在室溫