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高一牛顿运动定律练习题及答案

第三章牛顿运动定律

【知识要点提示】

1.牛顿第一定律:一切物体总保持状态或状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2.惯性:物体保持原来的的性质叫惯性。所以牛顿第一定律也称为。惯性是物体本身的,与物体运动情况无关,与受力情况无关。是物体惯性大小的量度。

3.物体运动状态的改变是指它的发生了变化,物体运动状态变化的快慢用来描述。

4.保持物体质量不变,测量物体在不同的力作用下的加速度,可得出与成正比;保持物体所受的力不变,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,可得出与成反比。

5.牛顿第二定律的内容:物体加速度的大小跟所受的合外力成,跟物体的质量成;加速度的方向跟的方向相同。数学表达式

6.牛顿第二定律的说明

①矢量性:等号不仅表示左右两边,也表示,即物体加速度方向与方向相同。力和加速度都是矢量,

物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。

②瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同

时发生;当合外力为零时,加速度同时,加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。

③相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将,这样的坐标系叫惯性

参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在中才成立。

7.在国际单位制中,力的单位,符号,它是根据定义的,使质量为的物体产生的加速度的力叫1N 。

8.F=ma 是一个矢量方程,应用时应先,凡与正方向相同的力或加速度均取,反之取,通常取的方向为正方向。根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力,在两个互相垂直的方向上分别应

用牛顿第二定律的分量形式:F x=ma x,F y=ma y 列方程。

9 .在物理学中,我们选定几个物理量的单位作为;根据物理公式,推导出其它物理

量的单位,叫。基本单位和导出单位一起组成单位制。例如国际单位制。

10 .在力学中三个基本物理量分别为、、,在国际单位制中对应的三个基本单位

为、、。

11.牛顿第三定律的内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是

12 .物体之间的作用总是相互的,所以施力物体同时也一定是物体,物体间相互作用

的一对力叫做,其性质一定相同。

13 .我们常用牛顿运动定律解决两类问题:一类是已知要求确定;另一类

是已知要求确定,首先求解加速度是解决问题的关键。

14 .超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象,产生超重现象的条件:是

物体具有的加速度,与物体速度的大小和方向无关。

15 .失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象,产

生失重现象的条件:是物体具有的加速度,与物体速度的大小和方向无关;完全失重的条件:当物体的加速度等于时物体对支持面的压力(或对悬挂物的拉力)。例如自由落体、竖直上抛

16.平衡状态:一个物体在共点力作用下如果则称物体处于平衡状态。平衡条件:物体受到的合外力为

17 .平衡条件的推论:①几个共点力作用下处于平衡状态,任意一个力必与其余各力的②三个力作用下处

于平衡状态,若三个力彼此不平行,则它们必为③三个共点力作用下处于平衡状态,则这三个力构成【熟练掌握题例】1.关于牛顿第一定律有下列说法:①牛顿第一定律是实验定律;②牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因;③惯性定律与惯性的实质是相同的;④物体的运动不需要力来维持。其中正确的是

A.①②B.②③C.②④ D .①②④

2.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是

A .车速越大,它的惯性越大B.质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长

D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大3.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F 、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a 向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则物体的加速度(填“变大” 、“变小”

4.如图所示,一只箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,杆上套着一个小环。箱和杆的总质量为M,小环的质量为m。环沿杆加速下滑,环与杆之间的摩擦力大小为F f 。此时箱子对地面的压力大小是

5.物体A 和皮带保持相对静止一起向右运动,其速度图象如图所示。(1)若在物体A开始运动的最初2s 内,作用在A 上的静摩擦力大小是4N,则A 的质量是kg。(2)开始运动后第3s 内,

作用在A 上的静摩擦力大小是__________ N。(3)

在开始运动后的第5s 内,作用在物体A 上的静摩擦力的大小是______________ N,方向

6.如图所示,小车和人的总质量为M,人用力F 拉绳.若不计绳和滑轮

质量,不计一切摩擦,则车和人的加速度为。

7.如图所示,木块A、B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,C放大水平地面上,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑.当

沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A、B 的加速度分别是

或“不变” )。

a A ,a B _____________________

8.如图所示,一小球自空中自由落下(不计空气阻力),与正下方的

直立轻质弹簧接触并压缩弹簧直至速度为零,问从小球接触弹簧开始到小

球速度减小为零的过程中,小球的合外力(填变化情

况)、加速度、速度

9.质量为m=2 kg 的质点同时只受到相互垂直的两个力F1, F2 的作

用, 如图所示,其中F1=3N,F2=4N,求质点的加速度大小和方向.

m ?F 2 10.一根质量为M 的木棒,上端用细绳系在天花板上,棒上有一质

量为m 的猴子,如图所示,现将绳子剪断,猴子同时沿棒向上爬,若保持猴子与地面间的高度

不变,求木棒下落的加速度。https://www.sodocs.net/doc/ca6716648.html,

11.如图所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已

知人的质量为M=70 kg,吊板的质量为m=10 kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的

摩擦均可不计,取重力加速度g =10m/s2。当人以F=440 N 的力拉绳时,人与吊板的加速

度a 和人对吊板的压力N 分别为多少?

12.如图所示,在光滑的水平地面上有一个长为0.64 m,质量为4 kg 的木板A ,在木板的

左端有一个质量为2 kg 的小物体B,A 、B 之间的动摩擦因数为μ=0.2,当对B 施加水平向右的力F=10N 时,求:经过多长时间可将B 从木板A 的左端拉到右端? (设A 、B 间的

最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)

13.一水平传送带AB长为L=20m,以v=2m/s 的速度向右传送,如图所示,已知物体与传送带间动摩擦因数为μ =0.1 ,则将物体由静止放到传送带的A 端开始,运动到B 端所需的时间是多少?

14.质量m = 6kg 的物体放在水平地面上,受到与水平面成370角斜向上的拉力F = 20N 的作用,此时物体以10m/s 的速度作匀速直线运动,求:撤去外力F 后物体还能运动多远?

15.如图所示,底座上装有长 0.5m 的直立杆,它们的总质量为 200kg 。在杆上套有一个质

量为 50g 的小环 B ,它与杆之间有摩擦,假设 B 于杆之间的摩擦力大小不变。当环从直 立杆的底部以 4m/s 的初速度向上运动时, 刚好能够到达杆顶 2) 。求:

⑴在小环上升的过程中,底座对水平面的压力 N ⑵小环从杆顶落回底座需要的时间 t

16.如图所示,质量 M=10kg 的木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上,它与地面的动摩擦因数 μ=0.02 。在

木楔的倾角 θ为 30°的斜面上有一质量 m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下 滑,当滑行路程

s=1.4m 时,其速度 v=1.4m/s 。在这过程中木楔没有动,求:地面对木 楔的摩擦力的大小和方向。 ( 重力加速度取 g=10m/s 2)

17.为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数, 某同学设计了如下实验. 在小木板上固定一个 弹簧秤(弹簧

秤的质量可不计 ) ,弹簧秤下吊一个光滑小球,将木板连同小球一起放在 斜面上,如图所示。木板固定时,弹簧秤的示数为

F 1 ,放手后木板沿斜面下滑,稳定时

弹簧秤的示数是 F 2,测得斜面的倾角为 θ.试由测量的数据计算出小木板跟斜面间的动 摩擦因数 https://www.sodocs.net/doc/ca6716648.html,

18. 如图所示 , 小车的顶棚上用细线吊一小球 , 质量为 m, 车厢底板

上放一个质量为 M 的木块 , 当小车沿水平面匀加速向右运动时

30 , 木块和车厢保持相对静止 , 求:

(1) 小车运动的加速度 (2) 小球对悬线的拉力 (3) 木块受到的摩擦力

19.如图所示,在倾角为 θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧 相连接的

物块 A 、B .它们的质量分别为 m A 、m B ,弹 簧的劲度系数为

k , C 为一固定挡板。系统处于静止状 态。现开始用一恒力 F 沿斜

面方向拉物块 A 使之向上运 动,求物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a

和从开

小球悬线偏离竖直方向

g=10m/s

始到此时物块 A 的位移 d 。

20.如图所示, 传送带与地面的倾角θ =37o ,从 A 到 B 的长度为 16m, 传送带以 V 0=10m/s 的速

度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为 0.5 ㎏的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ

=0.5 ,求物体从 A 运动到 B 所需的时间是多少? (sin37o=0.6,cos37o =0.8)

21.风洞实验室中可产生水平方向的, 大 小可

调节的风力。 现将一套有小球的 细直杆放入风洞实验室。 小球孔径略 大于细杆直径。如图所示。

( 1)当杆在水平方向上固定时, 调节 风力的大小, 使小球在杆上作匀速运 动,这时小球所受的风力为小球所受 重力的 0. 5

倍。求小球与杆间的动

摩擦因数。

2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为 370 并固定,则小球从静止出发 在细杆上滑下距离 S 所需时间为多少?( sin370 = 0.6,cos370 = 0.8)

22. 某同学在用如图所示的装置探究加速度和力、 中,测得小车的加速度 的方向与桌面平行) 。

标图上作出 a — F 图象 图像的斜率的物理意义是 图像(或延长

线)与 F 轴的截距的物理意义

23.如图所示,将质量为 10kg 的小球用轻绳挂在

a 450 的光滑斜面上。当斜面以加速度

动时,求绳中张力

F / N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a / m ·s -

2

0.11

0.19

0.29

0.40

0.51

2

) 3小车和砝码的总质量为

kg .

中的数 据在坐

质量关系的实验

a 和拉力 F 的数据如下表所示(拉力

1)根据表

倾角为

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