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牛頓運動定律專題歸納
牛頓運動定律專題歸納
一、牛頓第一定律、牛頓第三定律應(yīng)用
1. 關(guān)于力、運動狀態(tài)及慣性的說法，下列正確的是( )
A．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因．
B．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻
C．一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來，這說明，靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài)”
D．牛頓認為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動
E．伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去
F．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大
2. 就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是( )
A．采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明，可以通過科學(xué)進步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性
B．射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了
C．貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性
D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣�，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達到行駛目的
3. 我國《道路交通安全法》中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機)必須系好安全帶，下列說法正確的是( )
A．系好安全帶可以減小慣性 B．是否系好安全帶對人和車的慣性有影響
C．系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害 D．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害
4. 為了節(jié)約能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯，無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示．那么下列說法中正確的是( )
A．顧客始終受到三個力的作用
B．顧客始終處于超重狀態(tài)
C．顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下
D．顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下
5.下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是( )
A.由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比
FB.由m＝ a
FC.由a＝可知，物體的加速度與其所受的合力成正比，與其質(zhì)量成反比
m
FD.由m＝ a
二、牛頓第二定律應(yīng)用：超重、失重問題
6、跳水運動員從10 m跳臺騰空躍起，先向上運動一段距離達到最高點后，再自由下落進入水池，不計空氣阻力，關(guān)于運動員在空中上升過程和下落過程以下說法正確的有( )
A．上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失重狀態(tài)
B．上升過程處于失重狀態(tài)，下落過程處于超重狀態(tài)
C．上升過程和下落過程均處于超重狀態(tài)
D．上升過程和下落過程均處于完全失重狀態(tài)
7．在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖7所示．在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是( )
A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了
B．曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力
C．電梯一定在豎直向下運動
D．電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下
8.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490 N．他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖11所示，電梯運行的v－t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)(
)
9. 一個質(zhì)量為50 kg的人，站在豎直向上運動著的升降機底板上．他看到升降機上掛著一個帶有重物的彈簧測力計，其示數(shù)為40 N，如圖所示，該重物的質(zhì)量為5 kg，這時人對升降機底板的
壓力是多大？(g取10 m/s2)
10．如圖甲所示為學(xué)校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑桿，滑桿上端固定，
下端懸空．為了研究學(xué)生沿桿的下滑情況，在桿頂部裝有一拉力傳感器，
可顯示桿頂端所受拉力的大�。F(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止
開始滑下，5 s
末滑到桿底時的速度恰好為零．以學(xué)生開始下滑時刻為計時起點，傳感器顯示的拉力隨時間
變化的情況如圖乙所示，g取10 m/s2.求：
(1)該學(xué)生下滑過程中的最大速率；
(2)滑桿的長度．
三、牛頓第二定律應(yīng)用：瞬時突變問題
11.如圖4所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有( )
A．a(chǎn)1＝0，a2＝g B．a(chǎn)1＝g，a2＝g
C．a(chǎn)1＝0，a2＝m＋Mm＋Mg D．a(chǎn)1＝g，a2＝MM
12. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)．當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為( )
33A．0 Bg C．g Dg 33
13．如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為
30°光滑斜面上，若不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為( )
ggA．都等于 B.和0 22
MA＋MBgMA＋MBgC0 D．0和 MB2MB2
14. 如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之下，以加速度a做勻速直線運動，某時刻空然撤去拉力F，此瞬時A和B的加速度a1和a2，則( )
A．a(chǎn)1＝a2＝0
B．a(chǎn)1＝a，a2＝0
mmC．a(chǎn)1＝a，a2＝a m1＋m2m1＋m2
mD．a(chǎn)1＝a，a2＝－a m215質(zhì)量相等的A、B、C三個球，通過兩個相同的彈簧連接起來，如圖所示。用繩將它們懸掛于O點。則當(dāng)繩OA被剪斷的瞬間，A的加速度為 ，B的加速度為 ，C的加速度為 。
16.如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度為L2的細線上和長度為L1的彈簧
上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于
平衡狀態(tài)．求現(xiàn)將線L
2
剪斷，求剪斷
L
2的瞬間物體的加速度．
四、牛頓第二定律應(yīng)用：多過程問題
17. 將一物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設(shè)物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變，則物體( )
A．剛拋出時的速度最大 B．在最高點的加速度為零
C．上升時間大于下落時間 D．上升時的加速度等于下落時的加速度
18. 質(zhì)量為2 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等．從t＝0時刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性
變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖所示．重力加速度g取10
m/s2，則物體在t＝0至t＝12 s這段時間的位移大小為( )
A．18 m B．54 m C．72 m D．198 m
19.質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v－t圖象如圖所示．g取10 m/s2，求：
(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)水平推力F的大��；
(3)0～10 s內(nèi)物體運動位移的大�。�
20. 航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2 kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28 N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10 m/s2.
(1)第一次試飛，飛行器飛行t1＝8 s時到達高度H＝64 m，求飛行器所受阻力f的大�。�
(2)第二次試飛，飛行器飛行t2＝6 s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達到的最大高度h.
(3)為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3.
21.質(zhì)量為10 kg的物體在F＝200 N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37°，如圖13所示．力F作用2 s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25 s后，速度減為零．求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x.
(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
五、牛頓第二定律應(yīng)用：傳送帶問題
24． 傳送帶是一種常用的運輸工具，被廣泛應(yīng)用于礦山、碼頭、貨場、車站、機場等．如圖20所示為火車站使用的傳送帶示意圖．繃緊的傳送帶水平部分長度L＝5 m，并以v0＝2 m/s的速度勻速向右運動．現(xiàn)將一個可視為質(zhì)點的旅行包無初速度地輕放在傳送帶的左端，已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2.
(1)求旅行包經(jīng)過多長時間到達傳送帶的右端；
(2)若要旅行包從左端運動到右端所用時間最短，則傳送帶速度的大小應(yīng)滿足什么條件？最短時間是多少？
25. 如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面間夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動．在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ
)
26.如圖所示，傳送帶與水平面間的傾角為θ＝37°，傳送帶以10 m/s的速率運行，在傳送帶上端A處無初速度地放上質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，若傳送帶A到B的長度為16 m，？(取g＝10 m/s2)
（1）傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，求物體從A運動到B的時間為多少？
（2）傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，求物體從A運動到B的時間為多少？
27.如圖，傳送皮帶，其水平部分ab的長度為2m，傾斜部分bc的長度為4m，bc與水平面的夾角為?＝37°，將一小物塊A（可視為質(zhì)點）輕輕放于a端的傳送帶上，物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為?＝0.25。傳送帶沿圖示方向以v＝2m/s的速度勻速運動，若物塊A始終未脫離皮帶，試求小物塊A從a端被傳送到c端所用的時間。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
c
六、牛頓第二定律應(yīng)用：整體法、隔離法應(yīng)用
28．兩個物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖所示，對物體A施以水平的推力F，則物體A對物體B的作用力等于（ ）
m1m2FFm?m2 B.m1?m2 C.F A.1
于 。 m1Fm D.2 【思維擴展】（1）.若m1與m2與水平面間有摩擦力且摩擦因數(shù)均為μ則對B作用力等
（2）如圖所示，傾角為?的斜面上放兩物體m1和m2，用與斜面平行的力F推m1，
使兩物加速上滑，不管斜面是否光滑，兩物體之間的作用力總為 。
29. 如圖所示，放在粗糙水平面上的物塊A、B用輕質(zhì)彈簧秤相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ.今對物塊A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左勻加速運動，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m、M，則彈簧秤的示數(shù)為( )
MFMFA B.mM＋m
F－μ?M＋m?gF－μ?M＋m?gCM D.M mm＋M
30. 如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1＝2 kg、m2＝3 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接．兩個大小分別為F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則( )
A．彈簧秤的示數(shù)是25 N
B．彈簧秤的示數(shù)是50 N
C．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2
31. 在2008年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運動員堅韌不拔的意志和自強不息的精神．為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化如下：一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示．設(shè)運動員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2.當(dāng)運動員與吊椅一起以加速度a＝1 m/s2上升時，試求：
(1)運動員豎直向下拉繩的力；
(2)運動員對吊椅的壓力．
32如圖所示，在傾角為θ＝30°的固定斜面上，跨過定滑輪的輕繩一端系在小
車的前端，另一端被坐在小車上的人拉住．已知人的質(zhì)量為60 kg，小車的質(zhì)
量為10 kg
，繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計，斜面對小車的摩擦
阻力為人和小車總重力的0.1倍，取重力加速度g＝10 m/s2，當(dāng)人以280 N的力拉繩時，試求(斜面足夠長)：
(1)人與車一起運動的加速度大��；
(2)人所受摩擦力的大小和方向；
(3)某時刻人和車沿斜面向上的速度為3 m/s，此時人松手，則人和車一起滑到最高點所用時間為多少？
七、牛頓第二定律應(yīng)用：滑塊-木板模型
33．如圖所示，木板長L＝1.6m，質(zhì)量M＝4.0kg，上表面光滑，下表面與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4.質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊(視為質(zhì)點)放在木板的右端，開始時木板與物塊均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)給木板一向右的初速度，取g＝10m/s2，求：
(1)木板所受摩擦力的大��；
(2)使小滑塊不從木板上掉下來，木板初速度的最大值．
34.如圖所示，有一長度x＝1 m、質(zhì)量M＝10 kg的平板小車靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質(zhì)量m＝4 kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，要使物塊在2 s內(nèi)運動到小車的另一端，求作用在物塊上的水平力F是多少？(g取10 m/s2)
35.如圖所示，長12 m、質(zhì)量為50 kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50 kg的人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以4 m/s2的加速度勻加速向右奔跑至木板右端時，立刻抱住立柱(取g＝10 m/s2)，求：
(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小和方向；
(2)人在奔跑過程中木板的加速度的大小和方向；
(3)人從開始奔跑至到達木板右端所經(jīng)歷的時間．
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