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專題05 牛頓運動定律 1．下列關于牛頓第一定律的說法中正確的是( ) A. 牛頓第一定律是根據(jù)伽利略的理想斜面實驗總結出來的 B. 牛頓第一定律可以用實驗直接驗證 C. 理想實驗的思維方法與質點概念的建立一樣，都是一種科學的抽象思維方法 D. 由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用 【答案】C 【解析】牛頓第一定律是牛頓在伽利略等前人實驗的基礎上，根據(jù)邏輯推理得出的，是以實驗為基礎， 2．把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉測力計A，測力計B受到A的拉力為F，測力計A受到B的拉力為F＇，則 （ ） A. F與F＇大小相等 B. F的方向水平向左 C. F＇的方向水平向右 D. F＇作用在測力計B上 【答案】A 【解析】根據(jù)牛頓第三定律的特點可知：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。故A正確；由題可知，測力計B受到A的拉力為F的方向向右。故B錯誤；測力計A受到B的拉力為F′方向為向左。故C錯誤；F′是測力計A受到B的拉力，所以是作用在A上。故D錯誤。故選：A。 3．2016年10月17日，神舟十一號載人飛船發(fā)射成功宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是 A. 火箭加速上升時，宇航員處于超重狀態(tài) B. 飛船落地前減速下落時，宇航員處于失重狀態(tài) C. 火箭加速上升時，宇航員對座椅的壓力小于自身重力 D.火箭加速上升過程中加速度逐漸減小時，宇航員處于失重狀態(tài) 【答案】A 【解析】火箭加速上升時，加速度方向向上，宇航員處于超重狀態(tài)。宇航員對座椅的壓力大于自身重力，故A正確，CD錯誤。船落地前減速下落時，加速度向上，宇航員處于超重狀態(tài)，故B錯誤；故選A。 4．如圖所示，質量為m的物體放在粗糙的水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體在方向與水平面成斜向下、大小為F的推力作用下，從靜止開始運動，則物體的加速度為（ ） A. B. C. D. 【答案】C 5．質量為45kg的小明站在電梯中的“體重計”上，當電梯豎直向下運動經(jīng)過5樓時，“體重計”示數(shù)為50kg，如圖所示．重力加速度取10m/s2．此時小明處于 A. 超重狀態(tài)，對“體重計”壓力為450N B. 超重狀態(tài)，對“體重計”壓力為500N C. 失重狀態(tài)，對“體重計”壓力為450N D. 失重狀態(tài)，對“體重計”壓力為500N 【答案】B 【解析】小明的體重只有45kg，體重計的示數(shù)為50kg，大于重力所以處于超重狀態(tài)。對“體重計”壓力為500N，故B正確，ACD錯誤，故選B。 6．如圖所示，質量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接，A球用細線懸掛起來，兩球均處于靜止狀態(tài)，如果將懸掛A球的細線剪斷，此時A和B兩球的瞬時加速度aA、aB的大小分別是( ) A. aA＝0，aB＝0 B. aA＝g，aB＝g C. aA＝3g，aB＝g D. aA＝3g，aB＝0 【答案】D 7．質量為M=50 kg的人站在地面上,人抓住繩的末端通過滑輪讓質量為m=30 kg的重物以5m/s2的加速度勻加速下落,忽略人的重心變化、繩子和定滑輪的質量及一切摩擦,則地面對人的支持力大小為(g取10 m/s2) ( ) A. 200 N B. 350 N C. 400 N D. 920 N 【答案】B 【解析】設人對繩的拉力大小為F，對重物進行分析，由牛頓第二定律得，由牛頓第三定律可知，繩對人向上的拉力與人對繩的拉力F等大反向；設地面對人的支持力為，對人進行分析，由平衡條件可得，聯(lián)立解得，B正確． 8．如圖，水平傳送帶軸心距離長為，正以的速度做勻速轉動，某物塊(可視為質點)與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)將物塊輕輕放在傳送帶左端，則該物塊到達傳送帶右端的時間為（ ） A. B. C. D. 【答案】D 9．如圖所示，在光滑地面上有一水平力F拉動小車和木塊一起做勻加速直線運動，小車的質量為M，木塊的質量為m.設加速度大小為a，木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在這個過程中木塊受到的摩擦力大小是：( ) A. μmg B. ma C. F D. F - Ma 【答案】BCD 10．質量不等的兩物塊A和B其質量分別為和，置于光滑水平面上如圖所示當水平恒力下作用于左端A上，兩物塊一起加速運動時，AB間的作用力大小為當水平力F作用于右端B上兩物塊一起加速運動時，AB間作用力大小為，則 A. 兩次物體運動的加速度大小相等 B. C. D. ：： 【答案】ACD 【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：對整體：．則兩次物體運動的加速度大小相等。分別隔離B和A得：N1=mBa，N2=mAa，則得到N1+N2=（mA+mB）a=F，N1：N2=mB：mA．故B錯誤，CD正確。故選ACD。 11．某同學站在電梯底板上，如圖所示的圖象是計算機顯示電梯在某一段時間內速度變化的情況豎直向上為正方向根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是 A. 在內，該同學對電梯底板的壓力等于他所受的重力 B. 在內，電梯在加速上升，該同學處于失重狀態(tài) C. 在內，該同學所受的支持力不變，該同學處于失重狀態(tài) D. 在內，電梯在加速下降，該同學處于超重狀態(tài) 【答案】AC 【解析】在2s～4s內，從速度時間圖象可知，該同學做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，該同學對電梯 12．如圖所示，某時刻長木板以4m/s的初速度水平向左運動，可視為質點的小物塊以4m/s的初速度水平向右滑上長木板。已知小物塊的質量為m=0.1kg,長木板的質量為M=1.5kg,長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.4,重力加速度大小為g=10m/s2,最終小物塊未滑離長木板，下列說法正確的是( ) A. 小物塊向右減速為零時，長術板的速度為1.3m/s B. 小物塊與長木板相對靜止時，速度為2m/s C. 長木板的最短長度為6m D. 當小物塊與長木板一起運動時，小物塊不受摩擦力作用 【答案】BC 【解析】根據(jù)牛頓第二定律對長木板有：，可得，小物塊的加速度，小物塊速度減小到0經(jīng)歷時間為t1=1s，此時木板向左的位移為，木板的速度，故A錯誤；小物塊向右運動的位移為，此后，小物塊開始向左加速，加速度大小為，木塊繼續(xù)減速，加速度仍為，假設又經(jīng)歷時間二者速度相等，則有，解得，此過程木板位移，速度，故B正確；小物塊的位移，二者的相對位移為，所以木板最小的長度為6m，故C正確；此后木塊和木板一起勻減速運動，因此小物塊要受到水平向右的靜摩擦力，故D錯誤。 13．為了進行驗證牛頓第二定律的實驗，現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置。 （1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響，應采取的做法是（______） A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 B．將木板帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動 C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動 D．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上 （2）有一組同學保持小車及車中的砝碼質量一定，研究加速度a與所受外力F的關系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖乙所示。圖線_____（選填“①”或“②”）是在軌道傾斜情況下得到的；小車及車中的砝碼總質量m=_____kg。 【答案】C ① 0.5 【解析】（1）將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小 14．某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系 （1）下列說法正確的是_____（填字母代號） A．調節(jié)滑輪的高度，使牽引滑塊的細繩與長木板保持平行 B．在調節(jié)木板傾斜度平衡滑塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的桶通過定滑輪拴在滑塊上 C．實驗時，先放開滑塊再接通打點計時器的電源 D．通過增減滑塊上的砝碼改變質量時，需要重新調節(jié)木板傾斜度 （2）為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于滑塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量_____滑塊和滑塊上砝碼的總質量，（選填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”） （3）如圖所示是實驗時打出的一條紙帶，ABCD……為每隔4個點取的計數(shù)點，據(jù)此紙帶可知：兩個計數(shù)點間的時間間隔為 ________s；D點位置的讀數(shù)為________cm;小車在打D點時速度大小為_________m/s;紙帶的加速度大小為_________m/s2（最后兩空結果均保留兩位有效數(shù)字） 【答案】(1)A (2) 遠小于; (3)0.1s 4.25cm 0.20 m/s; 0.43m/s2 15．如圖所示，物體的質量，物體與地面間的動摩擦因數(shù)，取．若沿水平向右方向施加一恒定拉力，使物體由靜止開始做勻加速直線運動．求： （1）物體的加速度大??； （2）末物體的速度大??； （3）末撤去拉力，物體的加速度又是多大？物體還能運動多遠？ 【答案】（1）；（2）；（3），m． 16．如圖所示,某客機的氣囊豎直高度AB=3m,斜面長度AC=5m,一質量m＝60kg的乘客從A處由靜止開始滑下,最后停在水平部分的E處．已知乘客與氣囊之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.55,忽略乘客在C處速度大小的變化,不計空氣阻力, ,求： (1)乘客在斜面AC下滑時加速度a1的大小； (2)乘客從A處開始到滑至E處的時間t。 【答案】1.6m/s2；3.23s 【解析】(1)乘客在斜面上的受力情況如右圖所示 . 設斜面的傾角為,由數(shù)學知識得；: 由牛頓第二定律,有: 17．如圖所示為雜技“頂竿”表演，一人站在地上，肩上扛一豎直竹竿，人和竹竿的總質量為M。當竿上一質量為m的人以加速度a勻加速下滑時，重力加速度為g。求： （1）竹竿上的人受到桿的摩擦力大??； （2）地面上的人受到地面的支持力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】試題分析：竿對“底人”的壓力大小應該等于竿的重力加上竿上的人對桿向下的摩擦力，竿的重力已知，求出竿上的人對桿向下的摩擦力即可解題。 （1）當竿上一質量為m的人以加速度a加速下滑，對其受力分析有mg-f=ma 解得：f=m(g- a) （2）對地面上的總質量為M的人和桿進行受力分析可得：Mg+f′=FN 由牛頓第三定律得f = f′ 解得：FN=(M+m)g-ma