牛頓運(yùn)動(dòng)定律經(jīng)典難題練習(xí)

珠峰教育物理研究中心PAGEPAGE16第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、選擇題1．下列事件中，屬于緩解慣性不利影響的是（） A．飛機(jī)著陸前，乘客要系好安全帶B．相撲運(yùn)動(dòng)員要盡力增加自己的體重C．在行駛的公共汽車上站立的乘客用手握住扶手D．運(yùn)動(dòng)員跑跳前須把鞋帶系緊2．下列說法正確的是（）A．某人推原來靜止的小車沒有推動(dòng)是因?yàn)檫@輛車的慣性太大B．運(yùn)動(dòng)得越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)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?yàn)槲矬w受到一個(gè)向上的推力D．物體的慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣性大，質(zhì)量小的慣性小3．關(guān)于牛頓第二定律，正確的說法是（） A．合外力跟物體的質(zhì)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(zhì)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(shí)加速度一定是半塊磚自由下落時(shí)加速度的2倍4．下列的各對(duì)力中，是相互作用力的是（）A．懸繩對(duì)電燈的拉力和電燈的重力B．電燈拉懸繩的力和懸繩拉電燈的力C．懸繩拉天花板的力和電燈拉懸繩的力D．懸繩拉天花板的力和電燈的重力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(dòng)力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到（g取10A．20m/s2 B．25m/s2 C．30m6．向東的力F1單獨(dú)作用在物體上，產(chǎn)生的加速度為a1；向北的力F2單獨(dú)作用在同一個(gè)物體上，產(chǎn)生的加速度為a2。則F1和F2同時(shí)作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度（）A．大小為a1－a2 B．大小為C．方向?yàn)闁|偏北arctan D．方向?yàn)榕c較大的力同向7．某光滑的物體沿傾角不等而高度相等的不同斜面下滑，物體從靜止開始由斜面頂端滑到底端，如圖所示，以下分析正確的是（）hA．傾角越大，滑行時(shí)間越短hB．傾角越大，下滑的加速度越大C．傾角越小，平均速度越小D．傾角為45°，滑行時(shí)間最短8．一鋼球在足夠深的油槽中從靜止開始下落。若油對(duì)球阻力隨球的速度增大而增大，則鋼球在下落過程中運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是（）A．先加速后減速，最后靜止 B．先加速后勻速C．先加速后減速，最后勻速 D．加速度逐漸減小到零9．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(diǎn)物體開始與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體的速度為0，然后被彈簧彈回。下列說法中正確的是（）ABA．物體從A下落到BABB．物體從B上升到A的過程中，加速度不斷減小C．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10．物體在幾個(gè)力作用下保持靜止，現(xiàn)只有一個(gè)力逐漸減小到零又逐漸增大到原值，則在力變化的整個(gè)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(duì)

11．如圖所示，一個(gè)盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過程中沒有轉(zhuǎn)動(dòng)且忽略空氣阻力，則（）A．容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B．將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C．將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水D．將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水12．現(xiàn)有下面列舉的物理量單位，其中屬于國(guó)際單位制的基本單位的有（）A．千克（kg） B．米（m） C．開爾文（K） D．牛頓（N）mθ圖513.如圖mθ圖5A.斜面對(duì)物體的支持力變大 B.斜面對(duì)物體的摩擦力變大C.斜面對(duì)物體的摩擦力變小 D.物體所受的合外力變大.14.關(guān)于靜摩擦力、下列說法中正確的是（）A.兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，一定有靜摩擦力存在B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的C.靜摩擦力一定是阻力D.在壓力一定的條件下，靜摩擦力的大小是可以變化的15.一物體按如圖1三種不同的方法置于粗糙的水平地面上，在水平拉力的作用下運(yùn)動(dòng)，若地面和物體各接觸面間的動(dòng)摩擦因素相同，則（）甲乙丙圖1A.物體受到的摩擦力大小關(guān)系為f甲>f乙甲乙丙圖1B.物體受到的摩擦力大小關(guān)系為f甲<f乙<f丙C.物體受到的摩擦力大小關(guān)系為f乙>f甲>f丙D.物體受到的摩擦力大小關(guān)系為f甲=f乙=f丙.16．如圖所示，小球密度小于燒杯中水的密度，球固定在彈簧上，彈簧下端固定在杯底。當(dāng)裝置靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)△x，當(dāng)整個(gè)裝置在自由下落的過程中彈簧的伸長(zhǎng)將()A．仍為△xB．大于△xC．小于△xD．等于零()A.物體向右運(yùn)動(dòng)，加速度為零B.物體向左運(yùn)動(dòng)，加速度為零C.物體加速度的方向向右D.物體加速度的方向向左18．如圖，質(zhì)量為M的斜面放在粗糙的水平地面上。幾個(gè)質(zhì)量都是m的不同物塊，先后在斜面上以不同的加速度向下滑動(dòng)，斜面始終保持靜止不動(dòng)。下列關(guān)于水平地面對(duì)斜面底部的支持力和靜摩擦力的幾種說法中正確的有()A．勻速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力為零；B．勻加速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力的方向水平向左；C．勻減速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力的方向水平向右；D．無論怎樣下滑，總是靜摩擦力為零。19．如圖所示，在光滑水平而上有一質(zhì)量為M的斜劈，其斜面傾角為α，一質(zhì)量為m的物體放在其光滑斜面上，現(xiàn)用一水平力F推斜劈，恰使物體m與斜劈間無相對(duì)滑動(dòng)，則斜劈對(duì)物塊m的彈力大小為()A.mgcosαB.C. D.20、一傾角為θ的光滑斜面固定于電梯中，如圖所示，一物體始終相對(duì)于斜面靜止，下列說法中正確的是（）A.電梯以加速度gtanθ向左加速B.電梯以加速度gtanθ向左減速C.電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)D.電梯以加速度g向上加速運(yùn)動(dòng)21、如圖所示，車廂里懸掛著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右作勻加速運(yùn)動(dòng)(空氣阻力不計(jì))時(shí)，下列各圖中正確的是( )圖3圖322．如圖4所示，小球用兩根輕質(zhì)橡皮條懸吊著，且AO呈水平狀態(tài)，BO跟豎直方向的夾角為α，那么在剪斷某一根橡皮條的瞬間，小球的加速度情況是（）不管剪斷哪一根，小球加速度均是零前斷AO瞬間，小球加速度大小a=gtanα剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=gcosα剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=g/cosα23、如圖所示，傳送帶與地面傾角為，AB的長(zhǎng)度為16m，傳送帶以10m／s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0．5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．5，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間可能為．(sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m／s)．()A．2.1sB.2.0sC.1.8sD.4.0s二、填空題13．質(zhì)量為2kg的物體受到40N、30N和50N三個(gè)恒力的作用，剛好處于靜止?fàn)顟B(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/s214．一個(gè)物體受到一個(gè)逐漸減小的力的作用，力的方向跟物體初速度方向相同，物體的速度 ，物體做 運(yùn)動(dòng)。15．1966年曾在地球上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)宇宙飛船m1，去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2（發(fā)動(dòng)機(jī)已熄滅）。接觸以后，開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速。推進(jìn)器的推力等于895N，測(cè)出飛船和火箭組的加速度為0.13m/s2。雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量為340016．如圖天花板上用細(xì)繩吊起兩個(gè)用輕彈簧相連的兩個(gè)質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時(shí)，上面小球A的加速度是，下面小球B的加速度是。aθm17．如圖所示，小車沿水平面以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．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(zhì)量為maθmABF18．如圖所示，質(zhì)量為2m的物塊A與質(zhì)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(yùn)動(dòng)，若水平面光滑，則A對(duì)B的作用力的大小為。若水平面不光滑，且A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則A對(duì)ABF19．一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)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(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)最多只能掛上40kg的物體，則加速度大小為________m/s三、計(jì)算題21．如圖是某同學(xué)做引體向上時(shí)身體的速度－時(shí)間圖象。此同學(xué)身體（除胳膊外）的質(zhì)量為60kg。在0.25s時(shí)刻，該同學(xué)的胳膊給身體的力量是多大?（g取9.8m/s22．如圖，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦，大物塊M在小物塊m的牽引下，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在以一個(gè)恒力F代替小物塊，使物塊M仍獲得相同的加速度，求此恒力F的大小。（已知大物塊的質(zhì)量為M，小物塊的質(zhì)量為m，重力加速度為g）MFMFMm23．如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛一個(gè)小球，小球的懸線與豎直方向夾角37°，球和車廂相對(duì)靜止，小球質(zhì)量1kg（1）求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)方向；（2）求懸線對(duì)小球的拉力。24．如圖所示，質(zhì)量M=1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成θ=30°角，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球受到豎直向上的拉力F=20N，則小球沿桿上滑的加速度大小為多少？（g取10m/s25．如圖所示，一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速運(yùn)行，把一工件從A處運(yùn)送到B處，A、B相距d=10m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。若從A26．（10分）一人在井下站在吊臺(tái)上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺(tái)和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計(jì)摩擦。吊臺(tái)的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為M=55kg,起動(dòng)時(shí)吊臺(tái)向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時(shí)人對(duì)吊臺(tái)的壓力。(g=9.8m/s2)27．（12分）如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過定滑輪分別與物塊A、B相連，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=8kg和mB=2kg，物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊B距地面的高度h=0.15m。桌面上部分的繩足夠長(zhǎng)?，F(xiàn)將物塊B從h高處由靜止釋放，直到A停止運(yùn)動(dòng)。求A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。（g=10m/s2）28．（15分）質(zhì)量千克的物體A放在水平地面上，與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)質(zhì)量的豎直前表面上，A、B間滑動(dòng)摩擦系數(shù)=0.5。牛頓的水平推力推A的后表面時(shí)，求A對(duì)地面的壓力。θA29．(15分)在傾角為θ的光滑斜面上端系有一勁度為k的彈簧，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球被一垂直斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變，若A以加速度α（α<gsinθθA（1）從擋板開始運(yùn)動(dòng)到球與板分離所經(jīng)歷的時(shí)間t；（2）從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球速度最大時(shí)，球的位移s.

參考答案一、選擇題1．ACD2．D3．C4．B5．C6．BC7．AB解析：物體沿光滑斜面自由下滑的加速度a=gsinθ，所以B對(duì)。各斜面的位移x=由x=，得，A對(duì)。由v2=2ax，得v=，又因初速度都為零，所以平均速度的大小都相等。8．BD解析：開始重力大于阻力，球做加速運(yùn)動(dòng)。隨著阻力增大，加速度越來越小，直到阻力與重力等大，速度達(dá)到最大，加速度為零，往后做勻速運(yùn)動(dòng)。9．CvOtADB解析：在A和B之間有一個(gè)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=，隨著彈力不斷增大，加速度越來越??；從平衡位置D下落到B的過程，加速度大小a=，隨著彈力不斷增大，加速度越來越大。同理，物體從BvOtADB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(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：剛接觸彈簧時(shí)A點(diǎn)，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(shí)D點(diǎn)，小球受合力為零，加速度為零，速度最大；最低點(diǎn)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(yùn)動(dòng)過程還可用速度圖象表示，OA段對(duì)應(yīng)自由下落階段；AD段對(duì)應(yīng)彈力逐漸增大到等于重力階段；DB段對(duì)應(yīng)減速下降階段。10．C解析：物體的加速度先由零增大到某值，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(yùn)動(dòng)。11．CD解析：無論容器是自由下落，還是向各個(gè)方向拋出，在運(yùn)動(dòng)過程中，小孔都不會(huì)有水漏出來。原因是在空中的容器和容器內(nèi)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，水與容器之間發(fā)生擠壓（形變）的效果。換句話說，一點(diǎn)也沒有了水壓，處于完全失重狀態(tài)。12．ABC13.B將物體所受的重力分解在沿斜面方向和垂直于斜面方向，由平衡條件知；，，當(dāng)θ稍微增大時(shí)，f增大，N減小，而合力不變，選B.14.D靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止，且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的兩物體之間，且靜摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力，ABC錯(cuò)，選D.15.D由于動(dòng)摩擦力的大小，三種情況的相同，N相同，所以選D.題號(hào)1617181920212223答案DBABCBDACBBDBD二、填空題13．15解析：從平衡可知，40N和50N兩個(gè)力的合力與30N平衡，當(dāng)把30N的外力撤去時(shí)，物體所受合力大小30N，方向與原30N的力相反，根據(jù)牛頓第二定律得a==15m/s2。14．一直變大；加速度減小的加速直線15．348解析：飛船和火箭整體作為研究對(duì)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(yùn)動(dòng)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F=ma=(m1＋m2)a得：m2=－m1=kg－3400kg=3485kg16．2g，方向向下；

0解析：分別以A，B為研究對(duì)象，做剪斷前和剪斷時(shí)的受力分析。剪斷前A，B靜止。A球受三個(gè)力，拉力T、重力mg和彈力F。B球受二個(gè)力，重力mg和彈簧拉力F′。所以T=2mg，F(xiàn)=F′=mg。剪斷時(shí)，A球受兩個(gè)力，因?yàn)槔K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。17．m，方向與豎直方向成β角斜向右上方，β=arctanmgmaβF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?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)其受力和運(yùn)動(dòng)情況可知小球的加速度a由小球重力mg和桿對(duì)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F=m，方向與豎直方向成β角斜向右上方，且β=arctanmgmaβF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(duì)球施力就不一定沿桿的方向了。18．；解析：水平面光滑時(shí)，以AB整體為研究對(duì)象，合外力為F，加速度為a=。再以B為研究對(duì)象，B在水平方向上受到的外力只有A對(duì)B的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，其大小等于FAB=ma=。AB整體FFABB水平面不光滑時(shí)，以AB整體為研究對(duì)象，合外力為F和摩擦力3μmg的合力，加速度為a=。再以B為研究對(duì)象，B在水平方向上受到的外力有A對(duì)B的作用力和摩擦力μmg，根據(jù)牛頓第二定律，ma=F'AB－μmg，得F'ABAB整體FFABBAB整體AB整體BFF'ABμmg3μmg19．120；5m/s2；向上加速或向下減速解析：彈簧彈力最大為F=600N。當(dāng)電梯向下加速時(shí)，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=120F當(dāng)彈簧最多只能掛40kgFa根據(jù)牛頓第二定律，有aGF－mg=maG得a=5m/s2三、計(jì)算題21．612N解析：從速度－時(shí)間圖象可看出，在前0.5s內(nèi)，身體近似向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。a===0.4m/s2F－mg=maF=612N22．解析：大物塊M在小物塊m的牽引下，以M＋m為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受合力為mg，根據(jù)牛頓第二定律：mg=(M＋m)a，得a=大物塊M在F的牽引下，以M為研究對(duì)象，M所受合力為F，根據(jù)牛頓第二定律：F=Ma=。＞＞討論：當(dāng)Mm時(shí)，可以得到F≈mg＞＞23．（1）加速度大小，方向向右。車廂向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（2）懸線拉力大小為。解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受繩的拉力和重力兩個(gè)力。因?yàn)樾∏螂S車廂沿水平方向勻變速，所以沿水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系。拉力豎直方向分力與重力的合力為零，豎直方向：拉力豎直方向分力與重力的合力為零，有Fcos37°=mg；水平方向：拉力水平分力為合外力，根據(jù)牛頓第二定律有Fsin37°=ma；得a=，方向水平向右。F=。24．2.5mFfFFfFN垂直于桿方向：Fcos30°=FN+Mgcos30°，得FN=5N。沿桿方向：Fsin30°－Mgsin30°－FN=ma，得a=2.5m25．6s解析：工件在傳送帶上先做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)。勻加速運(yùn)動(dòng)階段：工件受重力、支持力、