第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律試題匯編 新課標(biāo) 人教版 必修1（通用）

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1、第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律試題匯編 本章的概念包括： 1. 牛頓第一定律 A. 牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律 B. 慣性與質(zhì)量 2. 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 C. 加速度與力的關(guān)系 D. 加速度與質(zhì)量的關(guān)系 3. 牛頓第二定律 E. 牛頓第二定律—— F. 力的單位—— 4. 力學(xué)單位——國際單位制：SI G. 力學(xué)的基本單位 ① 長度：米 ② 質(zhì)量：千克 ③ 時(shí)間：秒 H. 國際單位制（包括：長度、質(zhì)量、時(shí)間、）還有電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度 5. 牛頓第三定律 I. 作用力和反作用力

2、 J. 牛頓第三定律 6. 用牛頓定律解決問題（一） K. 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 L. 從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 7. 用牛頓定律解決問題（二） M. 共點(diǎn)力的平衡條件 N. 超重和失重 分類試題匯編 一、選擇題 1．【02北京】質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩 擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F 的推動(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)，則F的 大小為： A． B． C． D． 2．【02粵·桂·豫】跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板

3、上的人拉住，如圖 所示，已知人的質(zhì)量為70kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì) 量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。取重力加速度g=10m/s2。當(dāng)人以440N的 力拉繩時(shí)，人與吊板的加速度a和人對吊板的壓力F分別為 A. a=1.0m/s2, F=260N B. a=1.0m/s2,F=330N C. a=3.0m/s2 F=110N D. a=3.0m/s2 F=50N 3．【02上?！ご赫小扛鶕?jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以下選項(xiàng)中正確的是 A 人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會(huì)落在車廂的原來位置。 B 人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳

4、起后，將落在經(jīng)起點(diǎn)的后方 C 人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高挑起后，將落在起跳點(diǎn)的后方 D 人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方 4．【04大綜合】三個(gè)完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同?，F(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上，用的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動(dòng)。令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則 A．a(chǎn)1=a2=a3 B．a(chǎn)1=a2,a2>a3 C．a(chǎn)1>a2,a2a2,a2>a3 5．【04全國Ⅰ】下列哪個(gè)說法是正確的？ A．體操運(yùn)動(dòng)員雙

5、手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)； B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)； C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)； D．游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)。 6．【04全國Ⅱ】放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t 的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為 2 1 3 0 2 4 6 8 10 F／N t／s 2 0 2 4 6 8 10 4 t／s v／m/s

6、 A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝ C．m＝0.5kg，μ＝0.2 D．m＝1kg，μ＝0.2 7．【04上?！だ砭C】行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞引直怕傷害，人們設(shè)計(jì)了安全帶。假定乘客質(zhì)量為70 kg，汽車車速為108 km/h（即30 m/s），從踩下剎車到車完全停止需要的時(shí)間為5 s，安全帶對乘客的作用力大小約為 A．400N B.600N C.800N D.1000N 8．【05廣東】一汽車在路面情況相同的

7、公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是 Ａ．車速越大，它的慣性越大 Ｂ．質(zhì)量越大，它的慣性越大 Ｃ．車速越大，剎車后滑行的路程越長 Ｄ．車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大 9．【05江蘇·理綜】有兩個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=4N，它們的合力F的大小可能是 A.1N 　　　 B.5N　　　　　C.7N 　　　　D.9N 10．【05全國Ⅰ·理綜】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速大小為，g為重力加速度。人對電梯底部的壓力為 A． B．2mg C．mg D． F P 1

8、1．【05全國Ⅱ·理綜】如圖所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑?，F(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度　 A．一定變小 B．一定變大 C．一定不變　　　 D．可能變小，可能變大，也可能不變 F l2．【05全國Ⅲ·理綜】如圖所示，一物塊位于光滑水平桌面上，用 一大小為F 、方向如圖所示的力去推它，使它以加速度a右運(yùn)動(dòng)。 若保持力的方向不變而增大力的大小，則 A . a 變大 B .不變 C．a(chǎn)變小 D . 因?yàn)槲飰K的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢 13．【06四川·理綜】質(zhì)量不計(jì)的彈簧下端

9、固定一小球。現(xiàn)手持彈簧上端使小球隨手在豎直方向上以同樣大小的加速度a(a＜g)分別向上、向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若忽略空氣阻力，彈簧的伸長分別為x1、x2；若空氣阻力不能忽略且大小恒定，彈簧的伸長分別為、。則 A． B． C． D． 二、填空題 1．【01上?！?1999年11月20日我國成功發(fā)射和回收了“神舟”號(hào)實(shí)驗(yàn)飛船，標(biāo)志著國 的運(yùn)載火箭技術(shù)水平已躋身于世界先進(jìn)行列。 圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射實(shí) 驗(yàn)。該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為2.0×106Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為

10、 m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng) 秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2） 2．【01全國】一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示，圖2是打出的紙帶的一段. （1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑 的加速度a= . （2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有 用測得的量及加速度a表

11、示阻力的計(jì)算式為= . 3．【04大綜合】2020年10月，神舟五號(hào)載人航天飛船成功發(fā)射并順利返回，標(biāo)志著我國已經(jīng)成為載人航天技術(shù)大國，這是中國人數(shù)千年飛天夢想的實(shí)現(xiàn)。 飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為v0，此時(shí)開動(dòng)反沖火箭，使船開始做減速運(yùn)動(dòng)，最后落地時(shí)的速度減為v。若把這一過程當(dāng)作為勻減速運(yùn)動(dòng)來計(jì)算，則其加速度的大小等于 。 已知地球表面處的重力加速度為g，航天員的質(zhì)量為m，在這過程中航天員對坐椅的壓力等于 。 三、計(jì)算題 1．【02全國·綜合】蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)

12、 作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60Kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s，若把在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。（g=10m/s2） 【解】將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從h1高處下落，剛接觸網(wǎng)時(shí)速度的大小 (向下) 彈起后到達(dá)的高度h2，剛離開網(wǎng)時(shí)速度的大小 （向上） 速度的改變量 (向上) 以a表示加速度，表示接觸時(shí)間，則 接觸過程中運(yùn)動(dòng)員受到向上的彈力F和向下的重力mg。由牛頓第二定律， F－mg=ma 由以上五式解得， 代入數(shù)值得 F=1.5×103N

13、2．【04全國Ⅲ】 如圖所示，兩個(gè)用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中輕線的拉力T。 【解】 設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則有 F1－F2=(m1+m2)a ① 根據(jù)牛頓第二定律，對質(zhì)量為m1的物塊有F1－T=m1a ② 由①、②兩式得 ③ 3．【05全國Ⅲ·理綜】 如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接 C θ A B 的物塊A 、B ．它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k ,

14、 C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A 使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊B 剛要離開C時(shí)物塊A 的加速度a 和從開始到此時(shí)物塊A 的位移d。重力加速度為g。 【解】 令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知 mAgsinθ=kx1 　　　　　　 ① 令x2表示B 剛要離開C時(shí)彈簧的伸長量，a表示此時(shí)A 的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知 kx2=mBgsinθ 　 ② F－mAgsinθ－kx2=mAa 　 　 ③ 由② ⑧ 式可得a=

15、 ④ 由題意 d=x1+x2 ⑤ 由①②⑤式可得d= ⑥ 4．【03江蘇】實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：一木塊放在水平長木板上，左側(cè)栓有一細(xì)軟線， 跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連。木塊右側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。在重物牽引下，木塊在木板上向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖2給出了重物落地后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)，試根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，求木塊與木板間的摩擦因數(shù)μ。要求寫出主要的運(yùn)算過程。結(jié)果保留2位有效數(shù)字。（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，不計(jì)紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2） 【解】 由給出的

16、數(shù)據(jù)可知，重物落地后，木塊在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別是： 　s1＝7.72cm，　　s2＝7.21cm，　　s3＝6.71cm，　　s4＝6.25cm, 　s5＝5.76cm，　　s6＝5.29cm，　　s7＝4.81cm，　　s8＝4.31cm， 以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有 △s=[(s5－s1)+(s6－s2)+(s7－s3)+(s8－s4)]＝4aT2 　又知　　T=0.04s　　　解得　　a=－3.0m/s2 　重物落地后木塊只受摩擦力的作用，以m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓定律，有 ?。蘭g=ma　　解得：μ=0.30 A B a 5．【

17、04全國Ⅰ】 一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ1，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ2。現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？(以g表示重力加速度) 【解】 對盤在桌布上有 μ1mg = ma1 ① 在桌面上有μ2mg = ma2 ② υ12 =2a1s1 ③ υ12 =2a2s2 ④ 盤沒有從桌面上掉下的條件是s2≤1 l - s1

18、 ⑤ 對桌布 s = 1 at2 ⑥ 對盤 s1 = 1 a1t2 ⑦ 而 s = 1 l + s1 ⑧ 由以上各式解得a≥( μ1 + 2 μ2) μ1g/ μ2 ⑨ 6．【06全國Ⅱ】 一質(zhì)量為m＝40kg的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。 【解】 由圖可知，在t＝0到t＝t1＝2s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于mg，故

19、電梯應(yīng)做向上的加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f1，電梯及小孩的加速度為a1，由牛頓第二定律，得f1－mg＝ma1 ① 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h1＝a1t2。 ② 在t1到t＝t2＝5s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)等于mg，故電梯應(yīng)做勻速上升運(yùn)動(dòng)，速度為t1時(shí)刻電梯的速度，即V1＝a1t1， ③ 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h2＝V2（t2－t1）。 ④ 在t2到t＝t3＝6s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于mg，故電梯應(yīng)做向上的減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為f1，電梯及小孩的加速度為a2，由牛頓第二定律，得 mg－f2＝

20、ma2， ⑤ 在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h3＝V1(t3－t2)－a 2(t3－t2)2。 ⑥ 電梯上升的總高度h＝h1＋h2＋h3。 ⑦ 由以上各式，利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得h＝9 m。 ⑧ 7．【06全國I】 一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長度。 【解】 根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤

21、塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動(dòng)，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度ao。根據(jù)牛頓定律，可得 a = μg ① 設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于vo，煤塊則由靜止加速到v，有 vo = aot ② v = at ③ 由于a

22、⑤ ⑥ 傳送帶上留下的黑色痕跡的長度 = so-s ⑦ 由以上各式得 ⑧ [參考答案] 一、選擇題 1．C 2． B 3．C 4．C 5．B 6．A 7．A 8．AC 9．B 10．D 11．B l2．A 13．A 二、填空題 1． 3.81 m/s2； 7.25s（答3.83s同樣給分） 2．（1）4.00m/s2 (3.90~4.10m/s2之間都正確) （2）小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)是距離及這兩點(diǎn)的高度差h. 3．