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1、学习必备 欢迎下载 第四章 牛顿运动定律 一、选择题 1下列事件中，属于缓解惯性不利影响的是（）A飞机着陆前，乘客要系好安全带 B相扑运动员要尽力增加自己的体重 C在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手 D运动员跑跳前须把鞋带系紧 2下列说法正确的是（）A某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 C竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力 D物体的惯性与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小 3关于牛顿第二定律，正确的说法是（）A合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比 B加速度的方向不一
2、定与合外力的方向一致 C加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同 D由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的 2 倍 4下列的各对力中，是相互作用力的是（）A悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力 C悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D悬绳拉天花板的力和电灯的重力 5竖直起飞的火箭在推力 F 的作用下产生 10 m/s2 的加速度，若推动力增大到 2F，则火箭的加速度将达到（g 取 10 m/s2，不计空气阻力）（）A20 m/s2 B25 m/s2 C30 m/s2 D40 m/s2 6向东的力
3、 F1单独作用在物体上，产生的加速度为 a1；向北的力 F2 单独作用在同一学习必备 欢迎下载 个物体上，产生的加速度为 a2。则 F1和 F2同时作用在该物体上，产生的加速度（）A大小为 a1a2 B大小为2221aa C方向为东偏北 arctan 12aa D方向为与较大的力同向 7某光滑的物体沿倾角不等而高度相等的不同斜面下滑，物体从静止开始由斜面顶端滑到底端，如图所示，以下分析正确的是（）A倾角越大，滑行时间越短 B倾角越大，下滑的加速度越大 C倾角越小，平均速度越小 D倾角为 45，滑行时间最短 8一钢球在足够深的油槽中从静止开始下落。若油对球阻力随球的速度增大而增大，则钢球在下落过
4、程中运动情况描述正确的是（）A先加速后减速，最后静止 B先加速后匀速 C先加速后减速，最后匀速 D加速度逐渐减小到零 9物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。在 A点物体开始与弹簧接触，到 B 点物体的速度为 0，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是（）A物体从 A下落到 B 的过程中，加速度不断减小 B物体从 B 上升到 A的过程中，加速度不断减小 C物体从 A下落到 B 的过程中，加速度先减小后增大 D物体从 B 上升到 A的过程中，加速度先增大后减小 10物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体速度大小变化的情
5、况是（）A由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零 B由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到某一数值 C由零逐渐增大到某一数值 D以上说法都不对 A B h 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯
6、拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 11如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则（）A容器自由下落时，小孔向下漏水 B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C将容器水平抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 12现有下面列举的物理量单位，其中属于国际单位制的基本单位的有（）A千克（
7、kg）B米（m）C开尔文（K）D牛顿（N）二、填空题 13质量为 2 kg 的物体受到 40 N、30 N 和 50 N 三个恒力的作用，刚好处于静止状态，现突然将其中 30 N 的外力撤去，其余两力不变，物体将获得 m/s2 的加速度。14一个物体受到一个逐渐减小的力的作用，力的方向跟物体初速度方向相同，物体的速度 ，物体做 运动。151966 年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用双子星号宇宙飞船 m1，去接触正在轨道上运行的火箭组 m2（发动机已熄灭）。接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的推力等于 895 N，测出飞船和火箭组的加
8、速度为 0.13 m/s2。双子星号宇宙飞船的质量为 3 400 kg，则火箭的质量为 。16 如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球 A 的加速度是 ，下面小球 B 的加速度是 。全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合
9、力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 17如图所示，小车沿水平面以加速度 a 向右做匀加速直线运动车的右端固定一根铁杆，铁杆始终保持与水平面成角，杆的顶端固定着一只质量为 m 的小球此时杆对小球的作用力为_。18如图所示，质量为 2 m 的物块 A与质量为 m 的物块 B 置于水平面上，在已知水平推力 F 的作用下，A、B 做加速运动，若水平面光滑，则 A对 B
10、 的作用力的大小为 。若水平面不光滑，且 A、B 与地面的动摩擦因数相等，则 A 对 B 的作用力的大小为 。19一个弹簧测力计最多只能挂上 60 kg 的物体，在以 5 m/s2 的加速度下降的电梯中，则它最多能挂上_kg 的物体。如果在电梯内，弹簧测力计最多只能挂上 40 kg 的物体，则加速度大小为_ m/s2。电梯的运行方式为 （指明加速或减速以及运动方向）。三、实验题 20在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是 ，精度是 mm；测量时间的工具是 ；测量质量的工具是 。实验中砂和桶的总质量 m和车与砝码的总质量 M 间必须满足的条件是 。实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时
11、间是 0.1s，图中长度单位是 cm，由此可以算出小车运动的加速度是 m/s2。四、计算题 21如图是某同学做引体向上时身体的速度时间图象。此同学身体（除胳膊外）的质量为 60 kg。在 0.25 s 时刻，该同学的胳膊给身体的力量是多大?（g 取 9.8 m/s2）22如图，不计绳、滑轮的质量及一切摩擦，大物块 Ma m A B F 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法
12、是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 在小物块 m 的牵引下，从静止开始做匀加速直线运动。现在以一个恒力 F 代替小物块，使物块 M 仍获得相同的加速度，求此恒力 F 的大小。（已知大物块的质量为 M，小物块的质量为 m，重力加速度为 g）23如图所示，沿水平方向做匀变速直
13、线运动的车厢中，悬挂一个小球，小球的悬线与竖直方向夹角 37，球和车厢相对静止，小球质量 1 kg。（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动方向；（2）求悬线对小球的拉力。24如图所示，质量 M=1 kg 的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成 =30 角，球与杆间的动摩擦因数为321，小球受到竖直向上的拉力 F=20 N，则小球沿杆上滑的加速度大小为多少？（g 取 10 m/s2）25 如图所示，一平直的传送带以速率 v=2 m/s 匀速运行，把一工件从 A处运送到 B 处，A、B 相距 d=10 m，工件与传送带间的动摩擦因数 =0.1。若从 A处把工件轻轻放到传送带上，那么经过多长时间能被传
14、送到 B 处?M F M m 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若
15、推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 参考答案 一、选择题 1ACD 2D 3C 4B 5C 6BC 7AB 解析：物体沿光滑斜面自由下滑的加速度 a=g sin ，所以 B 对。各斜面的位移 x=sinh 由 x=22at，得ght2sin1，A 对。由 v2=2ax，得 v=gh2，又因初速度都为零，所以平均速度的大小都相等。8BD 解析：开始重力大于阻力，球做加速运动。随着阻力增大，加速度越来越小，直到阻力与重力等大，速度达到最大，加速度为零，往后做匀速运动。9C 解析：在 A和 B 之间有一个重力等于弹力的平衡位置 D，从 A下落到平衡位置 D 的过程，加速度大小 a
16、=mFG，随着弹力不断增大，加速度越来越小；从平衡位置 D 下落到 B的过程，加速度大小 a=mGF，随着弹力不断增大，加速度越来越大。同理，物体从 B 上升到 A 的过程中，随着弹力不断减小，加速度先减小后增大。注意加速度要由合力决定，而不是与弹力直接挂钩。本题中有几个关键点：刚接触弹簧时 A 点，弹力为零，合力等于重力；小球受到的弹力与重力大小相等时 D 点，小球受合力为零，加速度为零，速度最大；最低点 B，弹力最大，合力向上，也最大，加速度向上最大，速度为零。小球运动过程还可用速度图象表示，OA 段对应自由下落阶段；AD 段对应弹力逐渐增v O t A D B 全带相扑运动员要尽力增加自
17、己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载
18、大到等于重力阶段；DB 段对应减速下降阶段。10C 解析：物体的加速度先由零增大到某值，再由某值减小到零，但加速度的方向不变，所以物体一直做加速运动。11CD 解析：无论容器是自由下落，还是向各个方向抛出，在运动过程中，小孔都不会有水漏出来。原因是在空中的容器和容器内的水，只受到重力的作用，重力的作用效果全部用来产生重力加速度（g=9.8 m/s2），没有使水与水之间，水与容器之间发生挤压（形变）的效果。换句话说，一点也没有了水压，处于完全失重状态。12ABC 二、填空题 1315 解析：从平衡可知，40 N 和 50 N 两个力的合力与 30 N 平衡，当把 30 N 的外力撤去时，物体所受
19、合力大小 30 N，方向与原 30 N 的力相反，根据牛顿第二定律得 a=mF=15 m/s2。14一直变大；加速度减小的加速直线 153 485 kg 解析：飞船和火箭整体作为研究对象，飞船尾部向后喷气，使得整体受到向前的推力，此推力是系统沿运动方向的合外力。系统受力及加速度方向如图所示。根据牛顿第二定律 F=ma=(m1m2)a 得：m2=aFm1=13.0895kg3 400 kg=3 485 kg 162 g，方向向下；0 解析：分别以 A，B 为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前 A，B 静止。A球受三个力，拉力 T、重力 mg 和弹力 F。B 球受二个力，重力 mg 和弹
20、簧拉力 F。所以 T=2 mg，F=F =mg。剪断时，A球受两个力，因为绳剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变，弹力还存在，所以 A受合力 2 mg，加速度大小为 2 g，方向向下。B 受力不变，所以加速度为 0。17m22ga，方向与竖直方向成 角斜向右上方，=arctan ga 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比
21、加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 解析：由于球被固定在杆上，故与车具有相同的加速度 a，以球为研究对象，根据其受力和运动情况可知小球的加速度 a 由小球重力 mg 和杆对小球的作用力 F 的合力提供，物体受力情况如图所示，由题意知合力方向水平向右。根据勾股定理可知F=m22ga，方向与竖直方向成 角斜向右上
22、方，且 =arctanga。注意由于加速度方向与合外力方向一致，因此重力与弹力的合力方向就是加速度方向。而杆对球施力就不一定沿杆的方向了。183F；3F 解析：水平面光滑时，以 AB整体为研究对象，合外力为 F，加速度为 a=mF3。再以 B为研究对象，B 在水平方向上受到的外力只有 A 对 B 的作用力，根据牛顿第二定律，其大小等于 FAB=m a=3F。水平面不光滑时，以 AB 整体为研究对象，合外力为 F 和摩擦力 3 mg 的合力，加速度为 a=mmgF33。再以 B 为研究对象，B 在水平方向上受到的外力有 A对 B 的作用力和摩擦力 mg，根据牛顿第二定律，ma=FAB mg，得
23、FAB=3F。19120；5 m/s2；向上加速或向下减速 解析：弹簧弹力最大为 F=600 N。当电梯向下加速时，物体受向下重力和向上的弹力，合力向下。根据牛顿第二定律，有 mgF=ma 得 m=120 kg 当弹簧最多只能挂 40 kg 的物体时，加速度方向向上。AB整体 F FAB B 3 mg AB整体 B F FAB mg F mg ma F 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿
24、第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载 根据牛顿第二定律，有 F mg=ma 得 a=5 m/s2 三、实验题 20刻度尺；1；打点计时器；天平；m M；0.69 解析：通过纸带计算匀变速运动的加速度时，可用相邻的两段位移之差 s=aT 2来算。如图两段位移
25、中隔了一段，即相差 2 s。2.62 cm1.24 cm=2 aT 2,T=0.1 s 得：a=0.69 m/s2 四、计算题 21612 N 解析：从速度时间图象可看出，在前 0.5 s 内，身体近似向上做匀加速直线运动。a=t v=s25.0m/s1.0=0.4 m/s2 Fmg=m a F=612 N 22mMMmg 解析：大物块 M 在小物块 m 的牵引下，以 Mm 为研究对象，系统所受合力为 mg，根据牛顿第二定律：mg=(Mm)a，得 a=mMmg 大物块 M 在 F 的牵引下，以 M 为研究对象，M 所受合力为 F，根据牛顿第二定律：F=Ma=mMMmg。讨论：当 M m 时，可
26、以得到 F m g。所以我们做验证牛顿第二定律的实验时，为了减小把牵引沙桶的重力当做外力的系统误差，要求小车和砝码的质量远远大于沙桶的质量。23（1）加速度大小43g，方向向右。车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动。G a 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体
27、的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不学习必备 欢迎下载（2）悬线拉力大小为45mg。解析：以小球为研究对象，受绳的拉力和重力两个力。因为小球随车厢沿水平方向匀变速，所以沿水平和竖直方向建立直角坐标系。拉力竖直方向分力与重力的合力为零，竖直方向：拉力竖直方向分力与重力的合力为零，有 F cos 37 =m g；水平方向：拉力水平分力为合外力，根据牛顿第二定律有 F sin 37 =m a；得 a
28、=43g，方向水平向右。F=45mg。242.5 m/s2 解析：以小球为研究对象，如图受重力、拉力、杆支持力、摩擦力四个力作用。因小球沿杆加速上滑，所以合力方向沿杆。以沿杆和垂直于杆建立直角坐标系。垂直于杆方向：F cos 30 =FN+Mg cos 30，得 FN=53N。沿杆方向：F sin 30 Mg sin 30 FN=m a，得 a=2.5 m/s2 256 s 解析：工件在传送带上先做初速为零的匀加速直线运动，再做匀速运动。匀加速运动阶段：工件受重力、支持力、滑动摩擦力。根据牛顿第二定律有：mg=m a，得 a=1 m/s2 根据运动学公式：v=a t1，v2=2ax1,得加速时
29、间 t1=2s，加速阶段位移 x1=2 m。匀速运动阶段：运动位移 x2=dx1=8 m，t2=v2x=4 s 从 A到 B 总时间 t=t1+t2=6 s。G N a Ff Ff FN 全带相扑运动员要尽力增加自己的体重在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手运动员跑跳前须把鞋带系紧下列说法正确的是某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大运动得越快的汽车越不容易停下来是因为汽量有关质量大的惯性大质量小的惯性小关于牛顿第二定律正确的说法是合力跟物体的质量成正比跟加速度成正比加速度的方向不一定与合力的方向一致加速度跟物体所受合力成正比跟物体的质量成反比加速度方向与合力方向相同由力的是悬绳对电灯的拉力和电灯的重力电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力悬绳拉天花板的力和电灯的重力竖直起飞的火箭在推力的作用下产生的加速度若推动力增大到则火箭的加速度将达到取不