牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題歸納

牛頓運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的原因．

B．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)

C．一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下來，這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”

D．牛頓認(rèn)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(yùn)動(dòng)

E．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)機(jī)后，某些一級(jí)方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度．這表明，可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性

B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)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(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí)，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會(huì)改變它的慣性

D．摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)，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(dá)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(jī))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(duì)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(dòng)扶梯，無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)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(gè)力的作用

B．顧客始終處于超重狀態(tài)

C．顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下

D．顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下

5.下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)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(yùn)動(dòng)員從10 m跳臺(tái)騰空躍起，先向上運(yùn)動(dòng)一段距離達(dá)到最高點(diǎn)后，再自由下落進(jìn)入水池，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動(dòng)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(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖7所示．在這段時(shí)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(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力

C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)

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(shí)間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖11所示，電梯運(yùn)行的v－t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?(

)

9. 一個(gè)質(zhì)量為50 kg的人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)底板上．他看到升降機(jī)上掛著一個(gè)帶有重物的彈簧測力計(jì)，其示數(shù)為40 N，如圖所示，該重物的質(zhì)量為5 kg，這時(shí)人對(duì)升降機(jī)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(jì)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�。�現(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點(diǎn))從上端由靜止

開始滑下，5 s

末滑到桿底時(shí)的速度恰好為零．以學(xué)生開始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的拉力隨時(shí)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(shí)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(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(xì)線固定在傾角為

30°光滑斜面上，若不計(jì)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(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻空然撤去拉力F，此瞬時(shí)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(gè)球，通過兩個(gè)相同的彈簧連接起來，如圖所示。用繩將它們懸掛于O點(diǎn)。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(xì)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(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變，則物體( )

A．剛拋出時(shí)的速度最大 B．在最高點(diǎn)的加速度為零

C．上升時(shí)間大于下落時(shí)間 D．上升時(shí)的加速度等于下落時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等．從t＝0時(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)水平推力F的大小；

(3)0～10 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大�。�

20. 航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2 kg，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28 N．試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時(shí)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(shí)到達(dá)高度H＝64 m，求飛行器所受阻力f的大小．

(2)第二次試飛，飛行器飛行t2＝6 s時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達(dá)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(shí)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(yùn)動(dòng)，斜面固定不動(dòng)，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(dòng)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(yùn)輸工具，被廣泛應(yīng)用于礦山、碼頭、貨場、車站、機(jī)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(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2.

(1)求旅行包經(jīng)過多長時(shí)間到達(dá)傳送帶的右端；

(2)若要旅行包從左端運(yùn)動(dòng)到右端所用時(shí)間最短，則傳送帶速度的大小應(yīng)滿足什么條件？最短時(shí)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(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)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(yùn)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(dòng)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少？

（2）傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)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(diǎn)）輕輕放于a端的傳送帶上，物塊A與傳送帶間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(shí)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(gè)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(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)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(kuò)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(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.今對(duì)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(yùn)動(dòng)，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(gè)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(gè)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(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神．為了探求上升過程中運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示．設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起以加速度a＝1 m/s2上升時(shí)，試求：

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；

(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)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�。�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(jì)，斜面對(duì)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(shí)，試求(斜面足夠長)：

(1)人與車一起運(yùn)動(dòng)的加速度大��；

(2)人所受摩擦力的大小和方向；

(3)某時(shí)刻人和車沿斜面向上的速度為3 m/s，此時(shí)人松手，則人和車一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4.質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的右端，開始時(shí)木板與物塊均處于靜止?fàn)顟B(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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，要使物塊在2 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)，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(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間．

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