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物理牛顿运动定律练习高一

编辑:sx_chenj

2014-05-16

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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