牛顿运动定律补充练习

1、牛顿运动定律练习一选择题一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动.探测器通过喷气而获得推动力.以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器匀速运动时，不需要喷气 解析：物体所受合外力的方向与运动方向在同一直线上，才能做直线运动.A选项中，探测器向后喷气，可获得一个向前的反冲力，该力与重力的合力方向偏离原运动方向，探测器不可能做直线运动，A选项错.同理B选项错.C选项中，探测器向下喷气，当向上的反冲力等于重

2、力大小时，探测器的合力为零，做匀速直线运动，C正确.D选项中探测器不喷气时，它在重力作用下将做斜抛运动，D错误. 答案：C如图3-1所示，光滑水平面上的甲、乙两物体在水平恒力F1、F2作用下运动，若F1F2,则：图3-1若撤去F1，则甲的加速度一定增大 若撤去F1，则甲对乙的作用力一定减小 若撤去F2，则乙的加速度一定增大 若撤去F2，则乙对甲的作用力一定减小其中正确的是（ ）A. B. C. D. 解析：在F1、F2作用下，对甲、乙整体，加速度a=，甲、乙间的作用力T=；若撤去F1，甲、乙的加速度a1=a,正确.甲、乙间的作用力T1=T,正确.若撤去F2，甲、乙的加速度a2=，其大小与a的大

3、小关系不确定，错误.甲、乙间的作用力T2=T,正确.故选项C正确. 答案：C.如图3-3所示，一水平方向行驶的小车中用AB、BC两细绳系住一小球，当小车匀速运动时，AB、BC绳的拉力分别为F1、F2，当小车向右匀加速运动时，AB、BC绳的拉力分别为F1、F2，则（ ）图3-3A.F1=F1,F2=F2 B.F1F1,F2F2C.F1F1,F2F2 D.F1=F1,F2F2 解析：小球在小车匀速运动和向右匀加速运动过程中位置不变，都受三个力，分别是两根绳的拉力和球的重力，如图所示.在竖直方向小球始终受力平衡，则F的大小mg/cos不变；在水平方向上，合外力由T-Fsin=0变为T-Fsin=ma

4、,则T在增大，即F2F2,F1=F1,选项D正确. 答案：D如图3-4所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁.今用水平力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将F撤去，在这一瞬间：图3-4B球的速度为零，加速度为零； B球的速度为零，加速度大小为； 在弹簧第一次恢复原长之后，A才离开墙壁； 在A离开墙壁后，A、B两球均向右做匀速运动.以上说法正确的是( )A.只有 B. C. D. 解析：撤去F前，B球受四个力作用，竖直方向的重力和支持力平衡，水平方向的推力F和弹簧的弹力平衡.撤去F的瞬间，弹簧的弹力仍为F，故B球所受合外力为F，则B球加速度为

5、a=，而此时B球的速度为零.在弹簧恢复原长前，弹簧对A球有水平向左的弹力使A压紧墙壁，直到弹簧恢复原长时A球才开始离开墙壁.A球离开墙壁后，由于弹簧的作用，使A、B均做变速运动，B选项正确. 答案：B图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接触面及a、b与斜面的接触面都是光滑的.正确的说法是( )A.a、b一定沿斜面向上运动B.a对b的作用力沿水平方向C.a、b对斜面的正压力相等D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力 解析：因F大小未知，故a、b是向上还是向下运动难以确定，故A错.分析a、b的受力情况可知

6、B、C错误.因接触面光滑，且a、b质量相等，无论F多大（方向向右），a、b都有共同的加速度，故a、b总受到相同的合外力,无论哪个方向.故D选项正确. 答案：D4.(2004辽宁、广东)三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F沿如图所示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则( )A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2a3 C.a1a2,a2a3 D.a1a2,a2a3 解析：对物块1，由牛顿第二定律：Fcos60°-(mg-Fsin60&

7、#176;)=ma1；对物块2，由牛顿第二定律：Fcos60°-(mg+Fsin60°）=ma2；对物块3，由牛顿第二定律：F-mg=ma3.比较得a1a3a2，选项C正确.如图3-2-8甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用静止不动.现保持F1不变,使F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,其大小变化图象如图3-2-8乙所示.则在此过程中,能正确描述木块运动情况的图象是( )图3-2-8图3-2-9 解析：由a=可知,木块先做加速度逐渐增大的变加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动.注意把握一个要素,合力的方向始终不变.此题可依据加速度时刻发生改

8、变的特征,迅速排除A,B,C三个选项. 答案：D. 如图38所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人.若要平板车静止在斜面上，车上的人必须 （ ）图3-8A.加速向上奔跑B.以加速度a=gsin向下加速奔跑C.以加速度a=(1+)gsin向上加速奔跑D.以加速度a=(1+)gsin向下加速奔跑 解析：以平板车为研究对象，当平板车静止在斜面上时，受力平衡，则人对平板车的摩擦力应沿斜面向上，大小f=Mgsin;以人为研究对象，人受重力、支持力、车对人沿斜面向下的摩擦力f，由牛顿定律得：mgsin+Mgsin=ma得a=(1+)gsin,方向沿斜面向下，故人必须以加速

9、度a=(1+)gsin向下加速奔跑.选项D正确. 答案：D一物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小（在上述过程中，此力的方向一直保持不变），那么如图3-5所示的v-t图象中，符合此过程中物体运动情况的图象可能是（ ）图3-5 解析：在某个力大小逐渐减小到零的过程中，合外力逐渐增大；在它逐渐从零恢复到原来大小的过程中，合外力逐渐减小，可见加速度大小先增大后减小，由于速度方向始终与加速度方向相同，则物体一直在做加速运动.从v-t图线的斜率看，D选项符合题意. 答案：D7.如图3-6所示，一弹簧振子置于粗糙水平面上，弹簧的左端与墙壁相连，

10、将弹簧拉长（在弹性限度之内）后，将物块无初速度地释放，弹簧第一次恢复自由长度时的速度为v0.则在物块运动的全过程中，其速率v0出现的情况是（ ）图3-6A.只有一次 B.有两次C.有无穷多次 D.可能多于两次，但不可能有无穷多次 解析：物块在运动过程中受两个水平方向的力，在竖直方向上受力平衡.物块在无初速地释放之后，先做加速度减小的加速运动，当弹簧的拉力与摩擦力大小相等时，速度达到最大，vmv0.接着做加速度增大的减速运动，弹簧第一次恢复原长时速度为v0，之后由于摩擦力一直做负功，物块的速率不断减小，则物块的速率为v0出现两次，选项B正确. 答案：B如图3-7所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的

11、物体，在外力作用下做不同的运动.（1）在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动；（2）在光滑斜面上做向上的匀速直线运动；（3）做竖直向下的匀速直线运动；（4）做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动.设四根弹簧伸长量分别为l1、l2、l3、l4,不计空气阻力，g为重力加速度，则（ ）图3-7A.l1l2 B.l3=l4C.l1l4 D.l2=l3 解析：设物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k，在（1）情况下l1=mg/k,在（2）情况下l2=mgsin/k,则l1l2，选项A正确.在（3）情况下l3=mg/k,在（4）情况下l4=2mg/k. 答案：A一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定

12、于加速上升的电梯中，加速度为a.如图3-2-11所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法：当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小 当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大 当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小 当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小.其中正确的是（ ）图3-2-11A. B. C. D. 解析：以物体为研究对象，分析其受力并建立直角坐标系，如图所示.在y轴方向上由牛顿定律有：fsin+Ncos-mg=ma 在x轴方向上由受力平衡得：Nsin=fcos 解式得N=m(g+a)cos,f=m(g+a)sin.可见，当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大，斜面对物体

13、的摩擦力越大；当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小，斜面对物体的摩擦力越大，故选项C正确.如图3-2-12所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速率v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2.则下列说法中正确的是（ ）若v1v2，则v2=v2 若v1v2，则v2=v1 只有v1=v2时，才有v2=v1 不管v2多大，总有v2=v2图3-2-12A. B. C. D. 解析：当物体的速度v2v1时，物体从右端滑上传送带向左匀减速一段位移（设为s）至速度为零；然后在传送带的摩擦力作用下以向

14、左匀减速时的加速度向右匀加速运动，当其速度达到v1时，物体还没到传送带的右端，最后相对传送带静止一起向右匀速运动，故v2=v1.当物体的速度v2v1时，物体在传送带上先向左匀减速一段位移至速度为零，接着以同样的加速度向右匀加速运动，当其速度达到v2时，物体刚好到达传送带的右端，故v2=v2.选项A正确. 答案：A6.(2006湖北高三联考)如图3-2-13所示，水平面上质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动时，弹簧对物块的弹力大小为5 N，物块处于静止状态.若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时（ ）图3-2-13A.物块A

15、相对小车仍静止 B.物块A受到的摩擦力方向不变C.物块A受到的摩擦力大小不变 D.物块A受到的弹力将增大 解析：由于弹簧处于拉伸状态，所以小车对物块的最大静摩擦力至少为5 N，当小车向右以a=1 m/s2加速运动时，所需合外力为F合=ma=10 N，因此静摩擦力方向向右，大小为5 N，弹簧对小车向右的弹力为5 N，物块A仍相对小车静止，A、C选项正确；而物块A的所受弹力N一直等于物体的重力，与水平方向的运动无关. 评注：静摩擦力是被动力，它会因外力的变化而变化，既表现为大小的变化也会有方向上的变化，本题的难点在于对最大静摩擦力至少为5 N的正确理解. 答案：AC7.如图3-2-14所示，质量均

16、为m的钩码P和Q用绳子相连，挂在两个高度相同的光滑的定滑轮上，处于平衡状态.在两定滑轮中点处再挂一质量为m的钩码N，设竖直段的细绳足够长，松手后（ ）图3-2-14A.N仍保持静止并处在原来位置B.N一直向下加速，直至P、Q碰到定滑轮C.N下落过程为先加速运动后减速运动D.N下落的过程中加速度逐渐变小 解析：钩码N所受合力为先减小、后增大，故加速度也先减小、后增大，但其下落过程中先加速运动后减速至零. 答案：C如图3-2-2所示，光滑斜面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态，B木块由挡板C挡住.现用一沿斜面向上的拉力F拉动木块A，使木块A沿斜面向上做匀加速直线运动.研

17、究从力F刚作用在A木块的瞬间到木块B刚离开挡板的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则如图3-2-3所示图象中能表示力F和木块A的位移x之间关系的是（ ）图3-2-2图3-2-3 解析：根据题意，设木块A由初位置运动的位移为x，且此时弹簧的形变量为x,由几何关系得x=-x 由牛顿定律得F-mgsin+kx=ma 整理有F=ma+kx,可见选项A正确. 答案：A在一种体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某人手中托着质量为5 kg的铅球进行

18、这个游戏，g取9.8 m/s2,问：（1）当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，铅球对手的作用力多大？（2）当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？ 解析：（1）在离地高于28 m时，座舱做自由落体运动，处于完全失重状态，所以铅球对手没有作用力，由牛顿第三定律可知，手对铅球也没有作用力.（2）设座舱自由下降高度为h1后的速度为v，制动时的加速度为a,制动高度为h2,由vt2-v02=2as得v2=gh1v2=2ah2联立解得：a=g根据牛顿运动定律F-mg=ma得：F=mg(+1)=mg代入数据解得F=133 N. 答案：（1）0 （2）133 N如图3-2-6所

19、示，在倾角=37°的足够长的固定斜面上，有一质量m=1 kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数=0.2.物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6 N的作用，从静止开始运动，经2 s绳子突然断了.求绳断后多长时间物体速度大小为22 m/s.（已知sin37°=0.6,g取10 m/s2）图3-2-6图3-2-7 解析：根据物体的受力情况的变化可将物体的运动分为三个阶段. 第一阶段：在最初2 s内，物体在F=9.6 N的拉力作用下，从静止开始沿斜面做匀加速运动，受力如图3-2-7所示，有：沿斜面方向F-mgsin-Ff=ma1 沿垂直斜面方向FN=mgcos 且Ff=FN 由得：a1=2 m/s2,2 s末绳断时瞬时速度v1=a1t1=4 m/s.第二阶段：从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程，设加速度为a2,则：a2=-7.6 m/s2，设从断绳到物体达最高点所需