牛顿运动学定律练习及答案(高一)

1、2014-2015学年度1月作业卷1如图甲所示，传送带以速度匀速运动，滑块A以初速度自右向左滑上传送带，从这一时刻开始计时，滑块的速度时间图象如图乙所示。已知，下列判断正确的是（ ）A传送带逆时针转动Bt1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0 t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用2如图所示弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m。现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则A物体从A到O先加速后减速B物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C物体运动到O点时所受合力为零D物体从A到O的过

2、程加速度逐渐减小3如图所示，两个由同种材料制成的物体A和B靠在一起放在粗糙的水平面上，质量之比为mAmB=21，轻弹簧右端与墙壁相连，并处于压缩状态。现在把A、B由静止释放，使A、B一起向左运动，当弹簧对物体A有方向向左、大小为12N的推力时，A对B的作用力大小为( ) A3 B4 C6 D124光滑的L型木板P放在固定光滑斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示若P、Q一起沿斜面加速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为（ ）A 3 B4 C5 D65如图所示，水平放置的传送带以速度v=2 m / s向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带A端，物体与

3、传送带间的动摩擦因数=0.2，若A端与B端相距4 m，则物体由A到B的时间和物体到B端时的速度是：（ ）ABA2.5 s，4 m / s B1 s，2 m / s C2.5 s，2 m / s D1 s，4 / s6如图所示，质量为M的木箱置于水平地面上，在其内部顶壁固定一轻质弹簧，弹簧下与质量为m的小球连接。当小球上下振动的过程中，木箱对地面压力刚好等于mg，求此时小球的加速度A，方向向上 B，方向向下C，方向向下 D，方向向上7（10分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端与地面的高度为1.2m，且恒定，轻质无弹性的拖

4、绳长2m，运动员质量为60kg，车胎质量为12kg，车胎与跑道间的动摩擦因数为，如图甲所示，将运动员某次拖胎奔跑100m当做连续过程，抽象处理后的图象如图乙所示，不计空气阻力。求：（1）运动员加速过程中的加速度大小a及跑完100m后用的时间t；（2）在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小f人。8（14分）如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度v0=4m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t1=0.5s时刻物块到达最高点，t2=1.5s时刻物块又返回底端求：qv00.54v/ms-1t/ s1.5甲 乙（1）物块上滑和下滑的加速度大小a

5、1，a2；（2）斜面的倾角及物块与斜面间的动摩擦因数.9质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图像如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10 m/s2，求：（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h. 10如图所示，光滑水平面上固定一倾斜角为37的粗糙斜面，紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板，木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接，以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下，到达倾斜底端的速度为v0=6m/s，并以此速度滑上

6、木板左端，最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数2=0.2，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。求：（1）斜面与滑块间的动摩擦因数1；（2）滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间；（3）木板的最短长度。11（16分）如图所示，P是倾角为30的光滑固定斜面劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动斜面足够长，运动

7、过程中B始终未接触地面（1）求物块A刚开始运动时的加速度大小a；（2）设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm；（3）把物块B的质量变为Nm(N0.5)，小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2vm，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置时的速度的范围12近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全。如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距

8、离为20m。质量4t、车长5m的卡车以45km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为1.0104N。求卡车的制动距离；(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？13（10分）如图所示，质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动

9、摩擦因数2=0.4，取g=10m/s2，试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像试卷第3页，总4页参考答案1D【解析】试题分析：从图像可以判断，滑块先向左做减速运动，后向右作加速运动。所以传送带顺时针转动，A错误；滑块向左减速、向右加速运动，在速度与传送带速度相等之前，滑块相对传送带向左运动，所受摩擦力向右，所以t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，B、C错误，D正确。考点：摩擦力、匀变速运动、v-t图

10、像、牛顿第二定律2A【解析】试题分析：物体从A点到O点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧的弹力大于摩擦力，合力向右，加速度也向右，速度也向右，物体加速，到某位置时，弹力等于摩擦力，此位置在AO之间，后来弹力小于摩擦力，合力向左，速度向右，物体减速即物体先加速后减速，故A正确，B错误；物体运动到O点时，弹簧的弹力为零，而滑动摩擦力不为零，则物体所受合力不为零故C错误物体从A点至O点先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故D错误；故选A考点：牛顿第二定律.3B【解析】试题分析：据题意，当弹簧对物体A施加12N拉力时对AB整体受力分析，应用牛顿第二定律有：；隔离物体B对其受力分析

11、，有：；两个式子联立求解得到：，故选项B正确。考点：本题考查牛顿第二定律。4A【解析】试题分析：据题意，对木板受力分析，受到重力和斜面支持力，还有Q对P的压力；由于P和Q一起运动，两者加速度相等，则弹簧对P和Q都没有产生弹力，否则两者运动情况不相同，不可能一起运动，故弹簧对P没有产生弹力，正因为如此，P和Q之间也没有摩擦力，则选项A正确。考点：本题考查受力分析。5C【解析】试题分析：据题意，由于物体与传送到动摩擦因素为=0.2，其加速度为：，由于，即物体运动1m后就与传送到速度相等，之后物体与传送到一起做匀速运动，之后的运动时间为：，则通过传送到的总时间为2.5s；故选项C正确。考点：本题考查

12、传送到问题。6C【解析】试题分析：设木箱对地面压力刚好等于mg时，弹簧的弹力为F，对木箱有，对小球：，解得，方向向下，选项C正确。考点：牛顿第二定律的应用.7（1）a=2m/s2，t=12.5s；（2）T=64N，f人=171.2N。【解析】试题分析：（1）根据v-t图像可知，加速阶段：加速度a=v/t=2m/s2，时间t1=v/t=2s，位移x1=at12/2=16m；匀速运动阶段速度v=8m/s，时间t2=（100-x1）/v=10.5s，t=t1+t2=12.5s。（2）加速阶段，以物体为研究对象，假设绳子拉力为T，与水平方向的夹角为，支持力为F，物体的重力为mg，摩擦力为f，竖直方向有

13、：Tsin+F=mg水平方向有：Tcos-f=maf=Fsin=0.6，cos=0.8有以上各式得：T=64N。以人为研究对象：人的质量为M，运动员与地面间的摩擦力大小f人，f人-Tcos=Maf人=171.2N。考点：v-t图像，牛顿第二定律8（1）8m/s2 2 m/s2 （2）【解析】试题分析：（1）由图象可得： (2分)设物块返回底端时的速度为v，则有 （2分） (1分) (1分)（2）上滑： (2分)下滑： (2分)解得：=30 (2分)； (2分)考点：本题考查运动学关系和牛顿第二定律。9（1）0.2N；（2）0.375m【解析】试题分析：（1）设弹性球第一次下落过程中的加速度为a

14、，由速度时间图象得：根据牛顿第二定律得：mg-f=ma解得：f=0.2N（2）由速度时间图象可知，弹性球第一次到达地面的速度为v=4m/s则弹性球第一次离开地面时的速度大小为v=3m/s离开地面后，根据0-v2=2ah解得：h=0.375m考点：牛顿第二定律的应用.10（1）0.48；（2）2s； （3）6m.【解析】试题分析：（1）在斜面上，由动能定理得：得1=0.48（2）在木板上滑动过程中，有 Ff=2mg由牛顿第二定律得滑块的加速度 =2g= 2m/s木板的加速度 =1m/s2由运动学公式 得t=2s此时v1=v2=2m/s（3）设木板最短长度为x，则：x M=x m=v0t得x= x

15、 mx M =6m考点：动能定理及牛顿第二定律。11 0v【解析】试题分析：（1）设绳的拉力大小为T，分别以A、B为对象用牛顿第二定律，有Tma，mgTma，则a= (4分)(2) A加速上升阶段，弹簧恢复原长前对A用牛顿第二定律有Tkxma，对B用牛顿第二定律有mgT=ma，消去T得kx=2ma，上升过程x减小，a减小，v增大；弹簧变为伸长后同理得kx=2ma，上升过程x增大，a减小，v继续增大；当kx=时a=0，速度达到最大可见Q点时速度最大，对应的弹力大小恰好是，弹性势能和初始状态相同。A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是x0，该过程对A、B和弹簧系统用机械能守恒定律有mgx0=mgx0sin2mv，可得vm=（5分）（3）不正确 (2分)Nmgx0mgx0sin(Nmm)v2 (2分)v=，x0，当N时，0v2vm (3分)考点：本题考查牛顿运动定律、功能关系。12（1）x=31.25m （2）t=2 s【解析】试题分析：(1)据题意 由 得： （2分）汽车刹车时，阻力产生的加速度为a，由牛顿第二定律 得 （2分）代入数据得 制动距离 x=31.25m （2分）(2)据题意 汽车不受影响的行驶距离应该是x1=25m （1分）故黄灯的持续时间为t，则 （2分）代入数据得 时间为t=2 s （1分）考点：本题考查牛顿运动定律。13（1）1