牛頓運動定律章末練習題及答案.pdf

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1、人教物理必修一第 四 章： 牛頓運動定律 （章末）練習題 及答案 一、選擇題 1．下列關于慣性的敘述中正確的是 A．物體的慣性是指物體保持靜止或勻速直線運動的性質 B．慣性的大小與物體的質量、受力和運動情況等有關 C．物體的慣性是永遠存在的，但并不是永遠起作用，如加速運動的汽車其慣性就沒有起 任何作用 D．宇航員楊利偉在太空中隨飛船繞地球運動時，處于完全失重狀態(tài)，其慣性會消失 【答案】 A 2．對于一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學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：可以通過科學進

2、步使小質量的物體獲得大慣性 B． “強弩之末勢不能穿魯縞 ”，這表明強弩的慣性減小了 C．貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性 D．摩托車轉彎時，車手一方面要適當?shù)目刂扑俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，這 是為了通過調控人和車的慣性達到安全行駛的目的 【答案】 C 3．在 “探宄加速度與力、質量的關系 ”實驗中，忘記平衡阻力，而其他操作都正確，得到的 a–F圖象應該是下圖中的 【答案】 B 4．探究加速度與力、質量的關系實驗中， 以下做法正確的是 A．平衡摩擦力的方法是：在長木板的不帶滑輪的一端下面墊一塊較薄的小木板，反復移 動它，直到小車可以

3、保持勻速直線運動狀態(tài) B．平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上 C．每次給小車加放砝碼，由于研究對象質量改變，運動中所受摩擦力發(fā)生改變，所以應 重新平衡摩擦力 D．由于小車受到的拉力越大，加速度越大，為盡量多測量數(shù)據(jù)，可以換用大的砂桶，用 多裝些砂的方法增大拉力，來増大加速度。 【答案】 A 5．放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力 F 作用下，沿斜面向上做直線運 動。拉力 F 和物 塊速度 v 隨時間 t 變化的圖象如圖，則 ( ) A. 第 1 s 內物塊受到的合外力為 0.5 N B. 物塊的質量為 11 kg C. 第 1 s 內拉力 F 的功率

4、逐漸增大 D. 前 3 s 內物塊機械能先增大后不變 【答案】 AC 【解析】由圖可得， 0～ 1s 內物體的加速度為： ；由牛頓第二定律可 得： F-mgsinθ=ma； 1s 后有： F′=mgsinθ；聯(lián)立并將 F=5.5N， F′=5.0N代入解得： m=1.0kg， θ=30；第 1 s 內物塊受到的合外力為 F 合 =ma=10.5N=0.5N．故 A 正確， B 錯誤。第 1 s 內拉力 F 的功率 P=Fv， F 不變， v 增大，則 P 增大，故 C 正確。前 1s 內物塊的動能和重 力勢能均增大，則其機械能增大。 2-3s 內，動能不變，重力勢能增大，其機械能增大，所

5、 以物塊的機械能一直增大。故 D 錯誤。故選 AC。 點睛：本題的關鍵先由 v-t 圖象確定運動情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律 和平衡條件列方程求解物體的質量和斜面的傾角． 6．一個人站立在商店的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯向上加速，如圖所示。則 A. 人只受重力和踏板的支持力的作用 B. 人對踏板的壓力大小等于人所受到的重力大小 C. 踏板對人做的功等于人的機械能增加量 D. 人所受合力做的功等于人的動能的增加量 【答案】 CD 【解析】人的加速度斜向上，將加速度分解到水平和豎直方向得： ax=acosθ，方向水平向 右； ay=asinθ，方向豎直向上，水平方向

6、受靜摩擦力作用， f=ma=macosθ，水平向右，豎直 方向受重力和支持力， FN-mg=masinθ，所以 FN＞ mg，故 AB 錯誤；除重力以外的力對物體 做的功，等于物體機械能的變化量，所以踏板對人做的功等于人的機械能增加量，故 C 正 確；由動能定理可知，人所受合力做的功等于人的動能的增加量，故 D 正確；故選 CD。 點睛：解決本題時可以把加速度進行分解，結合牛頓第二定律求解，難度適中．同時學會 由運動去受力分析，并掌握功與能的關系．注意重力做功必導致重力勢能變化；除重力之 外的力做功，必導致系統(tǒng)機械能變化；合力做功必導致動能變化． 7．國際單位制中，力學的三個基本物理量是

7、 A．力、長度、時間 B．質量、長度、時間 C． “米 ”、 “千克 ”、 “牛頓 ” D． “米 ”、 “千克 ”、 “秒 ” 【答案】 B 8．下列儀器，可以用來測量國際單位制規(guī)定的三個力學基本單 位對應的物理量的是 A．刻度尺、天平、秒表 B．量筒、彈簧測力計、打點計時器 C．量筒、天平、打點計時器 D．刻度尺、彈簧測力計、秒表 【答案】 A 9．關于作用力和反作用力的以下說法，正確的是 A．一個作用力和反作用力的合力為零 B．地球對重物的作用力比重物對地球的作用力大 C．兩個物體處于平衡狀態(tài)時，作用力和反作用力的大小才相等 D．作用力和

8、反作用力同時產生同時消失 【答案】 D 10．下列說法正確的是 A．起重機用鋼索加速吊起貨物時，鋼索對貨物的力大于貨物對鋼索的力 B．子彈能射入木塊是因為使子彈前進的力 大于子彈受到的阻力 C．秒、米、牛頓都是國際單位制的基本單位 D． N、 kg、 m是在國際單位制中力學的三個基本單位。 【答案】 D 11．若水平恒力 F在時間 t內使質量為 m的物體在光滑水平面上由靜止開始移動一段距離 s，則 2F 的恒力在 2t 時間內，使質量為 m/2 的物體在同一水平面上，由靜止開始移動 的距離是 A． s B． 4s C． 10s D．

9、 16s 【答案】 D 12．如圖所示水平面上 ， 質量為 20 kg的物塊 A拴在一個被水平 拉伸的彈簧一端 ， 彈簧的 另一端固定在小車上 ， 小車靜止不動 ， 彈簧對物塊的彈力大小為 5 N時 ， 物塊處于靜止 狀態(tài) ， 若小車以加速度 a=1 m/s2沿水平地面向右加速運動時 A．物塊 A相對小車向左運動 B．物塊 A受到的摩擦力將減小 C．物塊 A受到的摩擦力大小不變 D．物塊 A受到的彈力將增大 【答案】 C 13．如圖所示，兩質量相等的物塊 、 通過一輕質彈簧連接， 足夠長、放置在水平面上， 所有接觸面均光滑．彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內．在物塊

10、上 施加一個水平恒力， 、 從靜止開始運動到第一次速度相等 的過程中，下列說法中錯誤的 是（ ） A. 當 、 加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大 B. 當 、 加速度相等時， 、 的速度差最大 C. 當 、 加速度相等時， 會速度達到最大 D. 當 、 加速度相等時，彈簧的彈性勢能最大 【答案】 A 【解析】對 、 水平方向受力分析，如圖所示 為彈簧彈力，由彈簧受力特點知，物塊 做加速度減小的加速運動，物塊 做加速度增大 的加速運動，畫出 如圖： 當 時，對 ，由牛頓第二定律有： ，對 ，由牛頓第二定律有： ， 聯(lián)立解得 ，兩物體加速度相等，對應曲線斜率 相同的 時刻，此

11、時速度差最大，除重 力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機械能增加， 時刻之后拉力依然做正功，即加 速度相等時，系統(tǒng)機械能并非最大值，故 A 錯誤， B 正確； 時刻兩物體的速度相等， 速 度達到最大值， 、 兩速度曲線之間圍成的面積達最大值，即兩物體的相對位移，彈簧被 拉到最長，彈簧的彈性勢能最大；故 CD 正確．本題選錯誤的，故選 A。 【點睛】所有接觸面均光滑，對 A、 B 受力分析，可知 A 做加速度減小的變加速運動， B 做加速度增大的變加速運動，經過時間 t 后 AB 速度相等，畫出速度時間圖象，根據(jù)圖象 即可求解． 14． 如圖所示， A 為放在水平光滑桌面上的長方形物塊，在

12、它上面放有物塊 B 和 C， A、 B、 C 的質量分別為 m、 5m、 m。 B、 C 與 A 之間的靜摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)皆為 0.1。 K 為 輕滑輪，繞過輕滑輪連接 B 和 C 的輕細繩都處于水平放置?，F(xiàn)用沿水平方向的恒定外力 F 拉滑輪，若測得 A 的加速度大小為 2m/s2，重力加速度取 g=10 m/s2則 A. 物塊 B、 C 的加速度大小也等于 2m/s2 B. 物塊 B 的加速度為 1m/s2， C 的加速度為 2m/s2 C. 外力的大小 F=2.4mg D. 物塊 B、 C 給長方形物塊 A 的摩擦力為 0.2mg 【答 案】 D 【解析】 A 與 B 的最大靜摩

13、擦力為 FB=μ?mg=0.5mg， C 與 A 的最大靜摩擦力為 FC=0.1mg， 由于 A 的加速度等于 0.20g，根據(jù)牛頓第二定律，則有： FA=ma=0.2mg， 因此 C 對 A 的作用力為 0.1mg，而 B 對 A 的作用力也為 0.1mg， AB 間保持靜止，所以 B 的加速度為 AC 間滑動； 受力分析，根據(jù)牛頓第二定律， 則有： AC 間 f 摩 =0.1mg， ab 間 f 摩 =0.1mg； B 繩上拉力 5mg0.2+0.1mg=1.1mg， C 繩也一樣 1.1mg，所以 C 的加速度為 F=2.2mg； 綜上所述， 故 D 正確。 點晴：

14、根據(jù)動摩擦因數(shù)來確定 B 對 A，與 C 對 A 的最大靜摩擦力的大小，從而確定誰在 A 上運動，再根據(jù)牛頓第二定律，即可求解。 二、非選擇題 1．物理學史上，用理想 ________實驗推翻 “力是維持物體運動的原因 ”的物理學家是 ________。 【答案】斜面 伽利略 2．如圖所示，兩個質量均為 m 的物塊 A、 B 疊放在一個直立著的勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧 上面而靜止 。 今用一豎直向下的力壓物塊 A，彈簧又縮短了 Δl（仍在彈性限度內）而靜止 。 若突然撤去此力，則在撤去此力的瞬間 A對 B的壓力為多大？ 【答案】 2klmg ?? 3．如圖所示，質量為 2kg

15、 的物體在與水平方向成 37角的斜向上的拉力 F 作用下由靜止開 始運動。已知力 F 的大小為 5N，物體與地面之間的動摩擦因數(shù) μ 為 0.2，（ sin37=0.6， cos37=0.8）求： (1)物體由靜止開始運動后的加速度大?。? (2)8s 末物體的瞬時速度大小和 8s 時間內物體通過的位移大?。? (3)若 8s 末撤掉拉力 F，則物體還能前進多遠？ 【答案】 (1)a=0.3m/s2 (2)x=9.6m (3)x′=1.44m 【解析】 (1)物體的受力 情況如圖所示： 根據(jù)牛頓第二定律，得 : Fcos37-f=ma Fsin37+FN=mg 又 f=μFN 聯(lián)立得： a= 代入解得 a=0.3m/s2 (2)8s 末物體的瞬時速度大小 v=at=0.38m/s=2.4m/s 8s 時間內物體通過的位移大小 (3)8s 末撤去力 F 后，物體做勻減速運動， 根據(jù)牛頓第二定律得，物體加速度大小 由 v2=2a′x′得 : 【點睛】本題關鍵是多次根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，然后根據(jù)運動學公式列式求 解運動學參量。