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高中物理牛顿运动定律知识点汇总高中物理牛顿运动定律知识点汇总单选题1、物体质量为m5Kg 放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a2m/s 的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（）2A20NB15NC25ND10N答案：C解析：根据牛顿第二定律得合=则有0.3 5 10+2 525N故选 C。2、中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）1A硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动B硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用D列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用答案：C解析：A硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故A 错误；B硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故B 错误；C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故C 正确；D列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故 D 错误。故选 C。3、如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg 的小木块以初速度为v0=10m/s 沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（）2A在t=5s 时刻，摩擦力方向发生变化B0 13s 内小木块做匀变速直线运动C斜面倾角=30D小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5答案：D解析：Ax在 05m 内，由匀变速直线运动的速度位移公式v2v02=2ax结合图象看出在 05m022010025a=m/s=10m/s2222由图示图象可知v0=100(m/s)得，v0=10m/s，则小木块匀减速运动的时间00010t=10s=1s1s 后物体反向做匀加速运动，t=1s 时摩擦力反向，A 错误；B由图示图象可知，物体反向加速运动时的加速度232=m/s2=2m/s222 8结合 A 选项可知，在 01s 内物体向上做匀减速运动，1s 后物体反向做匀加速运动，整个过程加速度a发生变化，所以整个过程不是匀变速直线运动，B 错误；3CD由牛顿第二定律得，小木块上滑有mgsin+mgcos=ma下滑有mgsinmgcos=ma代入数据解得=0.5，=37C 错误、D 正确。故选 D。4、如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A 小球，同时水平细线一端连着A 球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60，A、B 两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B 两球都静止不动，A、B 两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B 两球的加速度分别为（）AA=B=BA=2，B=0CA=3，B=0DA=23，B=0答案：D解析：4水平细线被剪断前对 A、B 两小球进行受力分析，如图所示，静止时，由平衡条件得T=sin60cos60=A+11=B又A=B解得T=23A水平细线被剪断瞬间，T消失，弹力不能突变，A 所受合力与T等大反向，1=B，所以可得T=23AB=0ABC 错误，D 正确。故选 D。5、重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置，是鸟类的好居处。如图所示，质量为m的鸽子，沿着与水平方向成15角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A=5A鸽子处于失重状态 B空气对鸽子的作用力大于C空气对鸽子的作用力的功率为D鸽子克服自身的重力的功率为sin15答案：D解析：A由鸽子匀速飞行可知，鸽子所受合外力为0，A 错误；B由共点力平衡条件可知，空气对鸽子的作用力等于，B 错误；C空气对鸽子的作用力竖直向上，所以空气对鸽子的作用力的功率为cos75，C 错误；D鸽子克服自身的重力的功率为=重力由力的功率表达式重力=cos（15+90）联立解得=sin15D 正确。故选 D。6、将倾角为的足够长的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角为，如图所示，已知斜面体始终保持静止，重力加速度为g，若=，则下列说法正确的是（）6A小球、滑块的加速度为sin，斜面体的上表面粗糙B小球、滑块的加速度为tan，斜面体的上表面光滑C地面对斜面体的摩擦力水平向右D地面对斜面体的摩擦力水平向左答案：D解析：AB小球受到沿绳的拉力和竖直向下的重力，合力平行斜面向下，满足=sin=可得加速度=sin故斜面一定是光滑的，故AB 错误；CD对整个系统，水平方向有向左的加速度，水平方向有向左的合外力，则地面对斜面体的摩擦力水平向左，故 C 错误，D 正确。故选 D。7、如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为 6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为30，则此时每根弹簧的伸长量为（）7A3B4C5D23答案：D解析：物体受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有Nmgma其中N6mg，解得a5g再对质量不计的底盘和物体m整体受力分析，整体受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，在竖直方向满足2Fcos 30mgma解得=23根据胡克定律，有23=故选 D。8、如图所示，质量=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力=8N。当小车向右运动的速度达到 3m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长。求：经多长时间两者达到相同的速度？（）8A0.5sB1sC1.5sD2s答案：D解析：小物块放到小车上后，根据题意，对小物块由牛顿第二定律得=1对小车由牛顿第二定律得 =2设经过时间两者速度相等，根据速度与时间的关系式有3+2=1解得=2s故 ABC 错误 D 正确。故选 D。多选题9、如图所示，在水平上运动的箱子内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为 2kg 的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为 30、60。在箱子沿水平匀变速运动过程中，为保持重物悬挂点O位置相对箱子不动（重力加速度为g），则箱子运动的最大加速度为（）9A B233CD332答案：BD解析：当箱子加速度向左时，当加速度完全由绳的拉力提供时，水平方向cos30=竖直方向sin30=联立解得最大加速度=3当箱子加速度向右时，当加速度完全由绳拉力提供时，竖直方向sin60=水平方向cos60=联立解得最大加速度33=故 BD 正确，AC 错误。故选 BD。1010、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动B物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关C平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同D初速度越大，物体在空中的飞行时间越长答案：AC解析：A物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g，A 正确；B由水平位移公式=0竖直方向的位移为1=22联立可得2=0故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B 错误；C由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同，C 正确；D由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D 错误。故选 AC。11、将力传感器 A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上，如11图（甲）所示。传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F t图象如图（乙）所示。则（）A2.5s 前小车做变加速运动B2.5s 后小车做变加速运动（假设细沙仍在加注中）C2.5s 前小车所受摩擦力不变D2.5s 后小车所受摩擦力不变答案：BD解析：ACD设滑块质量为M，若小车处于运动状态，连接传感器的细绳上的拉力与滑块受到的滑动摩擦力大小相等，即2=2=即示数应保持不变，结合题图乙可知，在F的变化阶段，滑块应处于静止状态，受到的为静摩擦力，传感器的示数等于静摩擦力，又等于沙桶（质量为m）的总重力，在逐渐增大，即1=1=故 2.5s 前小车处于静止，受到的静摩擦力在变大，2.5s 后小车在运动，受到的滑动摩擦力不变，AC 错误，D正确；B2.5s 后小车受到的滑动摩擦力不变，但连接沙桶的细绳上拉力增大，结合牛顿第二定律可知，小车做变加12速直线运动，B 正确。故选 BD。12、如图，质量为0.5kg的物块A 放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块A 和木箱水平底面之间的动摩擦因数为 0.3.物块 A 的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，现在要使弹簧能拉动物块A 相对木箱底面水平移动，木箱的运动情况可能是（）A竖直向下匀加速运动，加速度的大小=3m/s2B竖直向下匀减速运动，加速度的大小=6m/s2C水平向左匀加速运动，加速度的大小=3m/s2D水平向左匀减速运动，加速度的大小=6m/s2答案：ACD解析：AB要使弹簧拉动物块 A 相对木箱地面运动，物块 A 受到的木箱对他的最大静摩擦力要小于弹簧对它的拉力，即 =1.2N=N解得N 2m/s213=要让木箱在竖直方向上向下加速或者向上减速，加速大小大于2m/s2，B 错误，A 正确；C如果让木箱在水平方向运动，要使弹簧能拉动物块A 相对木箱底面向右移动，则物块的加速度要向左，根据牛顿第二定律NN解得=0.6m/s2即木箱以加速度大于0.6m/s2向左匀加速运动，C 正确。D如果让木箱在水平方向运动，要使弹簧能拉动物块A 相对木箱底面向左移动，则物块的加速度要向右，根据牛顿第二定律NN解得=5.4m/s2即木箱以加速度大于5.4m/s2向右匀加速运动，D 正确。故选 ACD。13、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的空气阻力的作用。距地面高度h在 3m 以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取 10m/s，则（）2 =5N+=5N14A该物体的质量为 2kgB空气阻力大小为 2N2 62C全过程所用的时间为sD物体运动过程中机械能减小了24J答案：BCD解析：AB根据动能定理k=合故图像的斜率代表了物体受到的合力，有=12 =8解得=1kg，=2NA 选项错误，B 选项正确；D根据图像可知初动能为72J，回到起点的动能为48J，损失的机械能即为24J，D 正确；C设初速度为v0，则1022=k=72J15代入得到0=12m/s设上升加速度为a1，时间为t1，上升位移为x，则1=120=11=11212解得1=1s，=6m设下降加速度为a2，时间为t2，则2=81=222解得6s222=所以总时间 t 有=1+2=C 正确；故选 BCD。2+6s214、如图所示，足够长水平传送带以大小为0的速度顺时针匀速转动，将一质量为m的小物块（可视为质点）静止放置在传送带的左端，同时对小物块施加竖直向上的力F，力的大小满足=，v为小物块的水平速度，小物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列所画出的小物块的水平速度v随时间变化的图象160（图中0=，m=）可能正确的是（）ABC答案：BC解析：DD小物块由静止开始向右做加速运动，开始运动后受到重力、竖直向上的力F、支持力=、水平向右的滑动摩擦力=，若0，根据牛顿第二定律可知，小物块运动的加速度大小()=可见随着速度v的增大，小物块做加速度逐渐减小的加速运动。故D 错误；00A当=0时，=，所以图线在点的切线应过点(0,0)。故 A 错误；B当=m时，=0，对应速度m=，当m 0，小物块加速到0时，小物块与传送带共速，摩擦力为零，小物块随传送带一起向右做匀速运动。故 C 正确。17故选 BC。15、一木块静止在水平地面上，下列说法中正确的是（）A木块受到的重力和支持力是一对平衡力B地面对木块的支持力与木块对地面的压力是一对平衡力C木块受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力D地面对木块的支持力与木块对地面的压力是一对作用力与反作用力答案：AD解析：AC木块受到重力和支持力作用而处于平衡状态，故重力和支持力是一对平衡力，A 正确，C 错误；BD地面对木块的支持力与木块对地面的压力是一对作用力与反作用力，B 错误，D 正确。故选 AD。16、如图所示，水平传送带A、B两端相距s2m，工件与传送带间的动摩擦因数0.4工件滑上A端瞬时速度vA5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（）A若传送带以 4m/s 顺时针转动，则vB4m/sB若传送带逆时针匀速转动，则vB3m/sC若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动，则vB3m/sD若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB3m/s18答案：AC解析：A物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为=4m/s2=若传送带以 4m/s 顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为4m/s 时的位移为22 52 42=m=1.125m22 4然后物体随传送带匀速运动，故达到B端的瞬时速度为 4m/s，A 正确；B若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B端时的速度为2=2=52 2 4 2m/=3m/sB 错误；C若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由B 选项可知因为到达B端的速度为3m/s，故最后物体到达B端的速度为=3m/s，C 正确；D因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B端的速度为 3m/s，只有当传送带的速度大于 3m/s 时到达右端的速度才可能是 3m/s，D 错误。故选 AC。填空题17、如图所示，质量为 3kg 的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数1为 0.2。此时有一个质量为 1kg 的物块静止在空铁箱内壁上，如图所示，物块与铁箱内壁间的动摩擦因数为2为 0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块对铁箱压力的大小为_N，水平拉力F的大小为_。19答案：20 88解析：1物块和铁箱保持静止，则一起向右匀加速，设加速度为a，铁箱对物块的支持力为N，对物块受力分析，竖直方向根据平衡条件2=水平方向，根据牛顿第二定律=联立解得=20ms2，=20N根据牛顿第三定律可知，物块对铁箱压力的大小为20N。2把物块和铁箱看成整体，水平方向，根据牛顿第二定律 1(+)=(+)代入数据解得=88N18、如图所示，一根质量不计的轻弹簧上端固定在天花板上，下端与一重力为G的托盘连接，托盘中有一个质量为 2G的砝码。当托盘静止时，弹簧的伸长量为L。现将托盘向下拉，弹簧又伸长了L（未超过弹簧的弹性限度），然后使托盘由静止释放，则刚释放托盘时，砝码对托盘的作用力大小等于_。20答案：4G解析：1设弹簧劲度系数为k，设砝码质量为 2m，则托盘质量为m，托盘静止，弹簧伸长L时，以托盘及砝码整体为研究对象，受力平衡，有kL=3mg伸长 2L时，释放瞬间，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得2kL-3mg=3ma解得a=g隔离砝码为研究对象，则N-2mg=2ma解得N=4mg据牛顿第三定律，砝码对托盘的作用力为4mg，即 4G。19、小明同学学习了牛顿运动定律后，自制了一个简易加速度计。如图，在轻杆的上端装有转轴，固定于竖直放置的标有角度的木板上的O点，轻杆下端固定一个小球，杆可在竖直面内自由转动。他利用这个加速度计来测量校车的加速度，测量时他应让板面竖直且与校车的运动方向_（选填“垂直”或“平行”），已知重力21加速度大小为g，当轻杆与竖直方向的夹角为时，校车的加速度大小为_。答案：平行gtan解析：12由加速度原理知，小车加速度在水平方向，则板面与校车运动方向平行，当轻杆与竖直方向的夹角为时，受力分析如图由平衡条件知，小球不上下移动，即竖直方向合力为0，则有=tan由牛顿第二定律知=解得=tan20、如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F8N 的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m1kg，通过 DIS 实验，得到如图（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取 10m/s。图（b）中图线与纵坐标交点a0为_，图（b）中图线与轴交点坐标分别222为1和2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为_。答案：6m/s静止状态解析：12当斜面倾角为1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在1和2之间时，物块处于静止状态。=0时，木板水平放置，由牛顿第二定律 =0又=联立解得0=6m/s2由图可知，当斜面倾角为1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在1和2之间时，物块处于静止状态。21、力的单位（1）力的国际单位是_，根据_定义的。当物体的质量为m=1kg，在某力的作用下获得的加速度为=1m/s2，由牛顿第二定律可得，=_，我们就把它定义为1 牛顿。即：1 牛=1 千克 米/秒（2）光滑水平桌面上有 A、B 两个相距较远的物体，已知mA=2mB当用F=10 N 的水平力作用在 A 上时，能使2223A 产生 5 m/s 的加速度，当用 2F的水平力作用在 B 上时，能使 B 产生的加速度为_m/s答案：牛顿=1kg m/s2 20解析：（1）1 力的国际单位是牛顿，根据=定义的。当物体的质量为m=1kg，在某力的作用下获得的加速度为=1m/s2，由牛顿第二定律可得，=1kg m/s2我们就把它定义为 1 牛顿。即：1 牛=1 千克 米/秒222。（2）2根据牛顿第二定律，当用F=10 N 的水平力作用在 A 上时=用 2F的水平力作用在 B 上时2=解得=20m/s222、一辆高速行驶的F1赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是_，你判断时依据的物理规律是_，请写出你判断的逻辑过程：_。答案：航天飞机牛顿第二定律见解析解析：1 两者运动状态较难改变的是航天飞机23 根据牛二定律=物体质量m越大，同样力F产生的加速度a越小，即在相同时间内，速度变化越小，速度是描述运动状态的物理量，越小说明运动状态改变越小，运动状态越难改变23、质量为m=1kg 的物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面做匀变速直线运动，动摩擦因数=0.1，其位移随时24间变化的关系式为x=2t-t（m），则物体的初速度大小是 _m/s，水平拉力的大小为_ N。2答案：2 1解析：根据匀变速直线运动位移与时间变化的关系式1=0+22与x=2t-t对照可得2v0=2m/s，a=-2m/s2假设 F 方向向前，由牛顿第二定律 =带入可得F=-1N说明 F 方向向后，大小为1N。24、如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的_，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出_。答案：加速度力解析：略解答题25、如图所示，竖直平面内一倾角=37的粗糙倾斜直轨道与光滑圆弧轨道相切于点，长度可忽略，25且与传送带水平段平滑连接于点。一质量=0.2kg的小滑块从点静止释放，经点最后从点水平滑上传送带。已知点离地高度=1.2m，长1=1.25m，滑块与间的动摩擦因数1=0.25，与传送带间的动摩擦因数2=0.2，长度2=3m，圆弧轨道半径=0.5m。若滑块可视为质点，不计空气阻力，=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）小滑块经过点时对轨道的压力；（2）当传送带以顺时针方向1=4m/s的速度转动时，小滑块从水平传送带右端点水平抛出后，落地点到点的水平距离。答案：（1）6N；（2）1.2m解析：（1）根据题意，滑块由A运动B的过程，应用动能定理121sin37 1cos371=02代入数据解得=10ms由于长度可忽略，则=10ms滑块在C点，受轨道的支持力N和本身重力，根据牛顿第二定律2N =26代入数据解得N=6N根据牛顿第三定律，小滑块经过点时对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力6N。（2）假设滑块划上传送带之后全程加速，根据牛顿第二定律2=代入数据解得=2ms2设滑块到达传送带右端的速度为，根据公式22=22代入数据解得=22ms 4ms则滑块未达到传送带右端就和传送带共速，则滑块以传送带的速度从D点水平抛出，竖直方向，由于长度可忽略，则1 1sin37=22代入数据解得=0.3s水平方向，落地点到点的水平距离=4 0.3m=1.2m26、2022 年 2 月 8 日，我国选手谷爱凌在第24 届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军参赛滑道简图如图所示，为同一竖直平面内的滑雪比赛滑道，运动员从a点自静止出发，沿滑道滑至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作其中段和段的倾角均为=37，段长1=110m，水平段长2=12m，坡高=9m设滑板与滑道之间的动摩擦因数为=0.4，不考虑转弯b和c处的能27量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量=60kg忽略空气阻力，g取10m/s2（1）运动员从a到b所用的时间；（2）运动员到达c点时的速度大小；答案：（1）8.9s；（2）23m/s解析：（1）在ab段的加速度为sin cos=根据运动公式11=22解得a=2.8m/s2t=8.9s（2）到达b点时的速度=25m/s从b到c由动能定理1122-2=2228解得vc=23m/s27、如图所示，质量为 3kg 的物体在与水平面成 37角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数，求作用力F的大小。（g3110m/s2）答案：9.4N解析：对物体受力分析，建立直角坐标系如图由vt2v202ax2020.6220.4220.5m/s20.2m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反，即方向向左。29y轴方向FN+Fsin30mgF（mg-Fsin30）x轴方向，由牛顿第二定律得Fcos30Fma即Fcos30（mgFsin30）ma解得F9.4N28、如图所示，倾角=37的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板P，上端装有光滑定滑轮，E、F是斜面上两点，P、E间距离1=0.7m，E、F间距离2=9m。轻绳跨过滑轮连接质量=4kg的平板B和质量=3kg的重物C，质量A=1kg且可看成质点的小物块A置于长=3.2m的平板B上端，初始时A、F沿斜面方向距离0=2m，当小物块A在EF区间运动时对其施加一个沿斜面向下大小=10N的恒力。已知小物块 A、平板B之间动摩擦因数1=0.75，平板B与斜面之间的动摩擦因数2=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，平板B与挡板P碰撞后不反弹。取=10m/s2。整个装置初始状态保持静止，现将轻绳剪断，求：（1）小物块 A 在轻绳剪断的瞬间所受摩擦力的大小；（2）小物块 A 由静止运动到挡板P所用的时间。30答案：（1）2N；（2）2.05s解析：（1）轻绳剪断的瞬间，设A、B相对静止一起向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得(+)sin37 2(+)cos37=(+)解得=4m/s2设B对A的静摩擦力大小为f，对A受力分析，由牛顿第二定律得sin37 fBA=解得fBA=2NA、B间的最大静摩擦力fmax=1cos=6Nf fmax，所以A、B能够相对静止一起向下做匀加速运动所以小物块A在绳剪断的瞬间所受摩擦力的大小为2N。（2）小物块A刚运动至F点时，小物块A、平板B速度满足20=231解得0=4m/s设该过程的运动时间为1，则0=1解得1=1s当小物块A进入EF区间内时，A、B之间发生相对运动，对小物块A有+sin37 1cos37=1解得1=10m/s2对平板B有1cos37+sin37 2(+)cos37=2解得2=5m/s2当小物块A刚运动至E点时，速度满足221 0=212解得1=14m/s小物块A在EF之间的运动时间为1 0=1s12=对平板B有322=0+22=9m/s平板B运动的位移为222 0=6.5m22此时平板B的下端距离P的距离为=1 +(2)=0m此时平板B与挡板刚好相撞，此后小物块A离开EF区域，在平板B的上表面匀速滑行，A离开EF区域后滑行时间为1=0.05s13=因此小物块A到达P所用的时间为=1+2+3=2.05s29、传送带被广泛地应用于车站、码头、工厂如图甲所示为一传送装置，由一个倾斜斜面和一个水平传送带组成，斜面与水平传送带平滑连接，其原理可简化为示意图乙斜面AB长度L111.25 m，倾角37，箱子与斜面AB间的动摩擦因数10.8，传送带BC长度L27 m，箱子与传送带BC间的动摩擦因数20.2，某工人将一质量为m1 kg 的箱子以初速度v05 m/s 从A处沿斜面向下运动，传送带BC保持静止（g10 m/s，sin 370.6，cos 370.8）求：（1）箱子运动到B处的速度大小；332（2）箱子在传送带BC上运动的距离；（3）若传送带BC逆时针转动，保持v22 m/s 的恒定速率仍将质量为m1 kg 的箱子以初速度v05 m/s 从A处沿斜面向下运动，求箱子在传送带上运动的时间答案：（1）4 m/s；（2）4 m；（3）4.5 s解析：（1）从A到B过程，根据牛顿第二定律有1cos37 sin37=1解得1=0.4m/s2根据速度位移公式有22 0=211解得=4m/s（2）从B到静止过程，根据牛顿第二定律有2=2根据3420 =221解得1=4m（3）从B到速度减为零的过程，根据运动学公式有0 =2s21=从速度减为零开始向左运动过程22 0=222解得2=1m sin37所以箱子最后会停在斜面上总=1+2+3=4.5s30、如图所示，倾角=30的光滑斜面固定在地面上。一质量m=1.0kg 的物体在沿斜面向上的力F作用下由静止开始从斜面底部向上运动。已知在物体运动的第1s 内力F的大小为 8.0N，在随后 2s 时间力F的大小变为354.0N，物体运动 3s 后撤去力F。设斜面足够长，重力加速度g取 10m/s，求物体向上运动的最大位移s及整个过程中力F对物体所做的功WF。2答案：5.6m；28J解析：对物体受力分析，由牛顿第二定律得第1s 内物体加速度为1 sin=3ms21=位移为11=112速度为2=1.5m1=11=3ms2s3s 内，加速度为2 sin=1ms22=速度为2=1+22=1ms位移为1+22=4m22=撤去F后，加速度为363=位移为sin=5ms20 23=23所以整个过程位移为2=0.1m=1+2+3=5.6m整个过程中力F对物体所做的功为F=11+22=28J31、如图所示，截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板X和 Y 相接触。图中 AB 高H=0.3m、AD 长L=0.5m，斜面倾角=37。可视为质点的小物块P（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是0 1。（sin37=0.6，cos37=0.8，g取 10m/s）（1）令=0，将 P 由 D 点静止释放，求小物块P 落地时速度；（2）令=0.5，将 P 由 D 点静止释放，求小物块P 在斜面上运动时间；（3）对于不同的，每次都在 D 点给小物块 P 一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面，求的取值在哪个范围内，挡板X 始终受到压力的作用。2答案：（1）3.46m/s；（2）0.71s；（3）0.75 0，所以 6.4-4.8 0得 0.75所以的取值范围为 0.75 132、如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为2b，轻绳BC长度为b。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？（要求画出受力图）39(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。（要求画出受力图）答案：(1)g，见解析图甲；(2)3g，见解析图乙解析：(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示因为AB=BC=bAC=2b故轻绳BC与AB垂直=45由牛顿第二定律mgtan=ma解得40=(2)小车向左的加速度增大，BC绳方向不变，所以AC轻绳拉力不变，BC轻绳拉力变大，BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律FTm+mgtan=mam根据题意FTm=2mg所以最大加速度为am=3g实验题33、某同学制作一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量在竖直方向运动物体的加速度。如图所示，把一根轻弹簧和一把刻度尺悬挂在铁架台上，弹簧下端不挂重物时，指针指在刻度尺的零刻度线，然后在弹簧下端固定重为1.0N的小球制作成“竖直加速度测量仪”。测量仪静止时指针所指的位置如图所示，此处标记为加速度的“0”刻度，取重力加速度=10m/s2。41（1）根据上述操作，计算得到该弹簧的劲度系数为_Nm；（计算结果保留 2 位有效数字）（2）规定竖直向上为加速度的正方向，该同学对各刻度线对应的加速度进行标记，这样，当指针稳定指向某一刻度时，就能测出其对应的加速度，则刻度尺8.00cm的刻度线应标记为_ms2，刻度尺11.00cm的刻度线应标记为_ms2。（计算结果均保留 2 位有效数字）答案：102.0 1.0解析：（1）1该弹簧的劲度系数为1.0N=10N/m10cm=（2）2当指针指向刻度尺8.00cm刻度线时，弹簧的弹力为=0.8N1N所以此时小球具有向下的加速度，则刻度尺8.00cm的刻度线应标记为1N 0.8N=2.0m/s21N10m/s2=（2）3当指针指向刻度尺11.00cm刻度线时，弹簧的弹力为=1.1N1N所以此时小球具有向上的加速度，则刻度尺11.00cm的刻度线应标记为42=1.1N 1N=1.0m/s21N10m/s234、某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出，经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为=1.20，=6.19，=11.21，=16.23。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是_点，在打出D点时物块的速度大小为_m/s（保留 3 位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为_（保留 1 位有效数字，g取 9.8 m/s2）。答案：E 1.37 0.5解析：1橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E点；2由题知，每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出，所以两个相邻计数点的时间为：T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则打出D点时物块的速度大小为+=22=代入数据解得：vD=1.37m/s；3根据匀变速直线运动的推论公式x=aT可以求出加速度的大小，得：2=+4243代入数据解得：a=-5m/s对橡胶滑块，根据牛顿第二定律有：=解得：=0.535、用如图（a）所示的实验装置测量当地重力加速度的大小。质量为m2的重锤从高处由静止开始下落，质量为m1的重锤上拖着纸带利用电磁打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行分析，即可测出当地的重力加速度g值。如图（b）给出的是实验中获取的一条纸带中的某一段，相邻两计数点间还有4 个点未画出，电源的频率为 50Hz，相邻计数点间的距离如图(b)所示。已知m1=80g、m2=120g，要求所有计算结果保留两位有效数字。则：2(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度v5=_m/s；(2)用逐差法求出重锤的加速度大小a=_m/s，而得出当地的重力加速度大小为g=_m/s；(3)测出的重力加速度的值比实际值小，其误差的主要来源有哪些()A没有使用电火花计时器 Bm1和m2的质量太悬殊C绳子和定滑轮之间存在阻力 D绳子拉力不等于m2的重力答案：1.5 1.9 9.5 C4422解析：解：(1)1由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔是T=50.02s=0.1s打计数点 5 时的速度5+6(13.78+15.70)1025=ms=1.5ms22 0.1(2)2重锤的加速度大小(6+5+4)(3+2+1)(15.70+13.78+11.92)(10.00+8.11+6.19)=102ms22299 0.1=1.9ms2=3由牛顿第二定律有m2gm1g=（m1+m2）a解得重力加速度大小为g=9.5m/s2(3)4A与没有使用电火花计时器无关，A 错误；Bm1和m2的质量相差不大，B 错误；C在使用牛顿第二定律计算加速度时，没有考虑绳子与定滑轮间存在的阻力，C 正确；D绳子拉力本身就不等于m2的重力，存在的误差与绳子拉力等不等于m2的重力无关，D 错误。故选 C。36、如图甲，为测定木块与长木板之间的动摩擦因数的装置，图中长木板水平固定，实验过程中，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。45（1）如图乙为木块在水平长木板上运动带动纸带打出的一部分点迹，0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻两计数点间还有 4 个计时点未画出，电源的频率为50 Hz。从纸带上测出x1=3.20 cm，x2=4.52 cm，x5=8.42cm，x6=9.70 cm。则木块加速度大小a=_m/s.（结果保留两位有效数字）（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m。若木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=_.（结果用g、M、m、a表示）()2答案：1.3解析：（1）1由=2可知，51=41262=422带入数据可解的12=1.3m/s22=（2）2以砝码和砝码盘为对象可得=对小车可得=联立解得()=4637、图甲所示为某实验小组同时测量A、B 两个箱子质量的装置图，其中D 为铁架台，E 为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F 为光电门，C 为固定在 A 上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外该实验小组还准备了砝码一套（总质量m0=0.5kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h。（2）取出质量为m的砝码放在 A 中，剩余砝码都放在B 中，让 A 从位置O由静止开始下降。（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A 下落到F处的速度v=_，下落过程中的加速度大小a=_。（用d、t、h表示）（4）改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m及a的数据，作出a-m图象如图乙所示。可得A 的质量mA=_kg，B 的质量mB=_kg。（重力加速度g取 9.8m/s2）2答案：22 2.5 1解析：(3)1遮光条挡光过程的平均速度等于A 下落到F处的速度=2由匀加速直线运动位移公式2=247解得2=22(4)34整体由牛顿第二定律可得(A+)(B+0)=(A+B+0)整理得对比图乙可得，图线的斜率为纵轴截距为联立解得mA=2.5kg，mB=1kg=2(A B +0)A+B+0A+B+