1、第四章 牛頓運(yùn)動定律章節(jié)復(fù)習(xí)題一、單選題1下列說法中正確的是()A 只有正在向上運(yùn)動的物體，才有可能處于超重狀態(tài)B 超重就是物體所受的重力增加C 物體處于超重狀態(tài)時，地球?qū)λ囊ψ兇驞 超重時物體所受的重力不變【答案】D【解析】向下減速的物體，加速度向上，也處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；超重就是物體對豎直懸線的拉力和對水平面的壓力大于重力，物體所受的重力是不變的，選項B錯誤；物體處于超重狀態(tài)時，地球?qū)λ囊Σ蛔?，選項C錯誤；超重時物體所受的重力不變，選項D正確；故選D.2如圖所示，圓柱形的倉庫內(nèi)有三塊長度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部的圓心O點，而上端則擱在倉庫側(cè)壁，三塊滑塊與

2、水平面的夾角依次是30º、45º、60º。若有三個小孩同時從a、b、c處開始下滑（忽略阻力），則:A a處小孩先到O點 B b處小孩先到O點C c處小孩先到O點 D a、b、c處小孩同時到O點【答案】B【解析】斜面上小孩的加速度：a=gsin；斜面的長度s=12at2，得：12gsint2Rcos，t=4Rgsin2，把與水平面的夾角分別代入得：ta83R3g，tb4Rg，tc83R3g，知tbta=tc，即b先到，ac同時到。故B正確，ACD錯誤。故選B。3如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)下列說法正確的是( )A 在上升和下降

3、過程中A對B的壓力一定為零B 上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C 下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D 在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力【答案】A【解析】以A、B整體為研究對象：在上升和下降過程中僅受重力，由牛頓第二定律知加速度為g，方向豎直向下。再以A為研究對象：因加速度為g，方向豎直向下，由牛頓第二定律知A所受合力為A的重力，所以A僅受重力作用，即A和B之間沒有作用力，故A正確，BCD錯誤；故選A。4如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T現(xiàn)用水平拉力F拉其

4、中一個質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運(yùn)動，則以下說法正確的是（ ）A 質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用B 當(dāng)F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷C 當(dāng)F逐漸增大到1.5T時，輕繩還不會被拉斷D 輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為0.667T【答案】C【解析】A. 質(zhì)量為2m的木塊受到重力、質(zhì)量為m的木塊的壓力、m對其向后的靜摩擦力、輕繩的拉力和地面的支持力五個力的作用，故A錯誤；BC. 對三個木塊整體，由牛頓第二定律可得：a=F/6m，隔離后面的組合體，由牛頓第二定律可得：輕繩中拉力為F=3ma=F/2，由此可知，當(dāng)F逐漸增大到2T時，輕繩中拉力F=T，輕繩剛好被拉斷，故

5、B錯誤，C正確；D. 輕繩剛要被拉斷時，輕繩的拉力剛好為T，后面兩個木塊的加速度a=T/（3m），對質(zhì)量為m木塊研究，由牛頓第二定律得摩擦力為f=ma=T/3=0.33T，故D錯誤。故選：C.5如圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時，傳送帶突然啟動，方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送帶啟動后A M靜止在傳送帶上 B M受到的摩擦力不變C M下滑的速度減小 D M可能沿斜面向上運(yùn)動【答案】B【解析】物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時，物體受重力、支持力、沿皮帶向上的滑動摩擦力；傳送帶突然啟動，方向如圖中箭頭所示，物體仍然受重力、支持力、沿皮帶向上的滑動摩擦力；

6、據(jù)f=mgcos，物體受到的摩擦力不變，物體仍沿傳送帶以速度v勻速下滑。故B項正確，ACD三項錯誤。6物體A放在物體B上，物體B放在光滑的水平面上，已知mA=8kg，mB=2kg，A、B間動摩擦因數(shù)=0.2，如圖所示若現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用于物體A上，g=10m/s2，則下列說法正確的是（ ）A 當(dāng)拉力F16N時，A靜止不動B 當(dāng)拉力F16N時，A相對B滑動C 無論拉力F多大，A相對B始終靜止D 當(dāng)力拉F=16N時，A受B的摩擦力等于3.2N【答案】D【解析】當(dāng)A、B剛要發(fā)生相對滑動時，對B，根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度為：a=mAgmB=0.2×802=8m/s2。此時拉力F

7、為：F=（mA+mB）a=10×8N=80N。當(dāng)F80N時，A，B都相對靜止，當(dāng)F80N時，A相對B滑動。故ABC錯誤。當(dāng)F=16N時，A、B相對靜止，整體的加速度為：a=FmA+mB=168+2m/s2=1.6m/s2，對B有：f=mBa=2×1.6N=3.2N，故D正確；故選D。7如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端與木板相連，木塊A緊靠木塊B放置，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為A,B，且A>B用水平力F向左壓A，使彈簧被壓縮，系統(tǒng)保持靜止撤去F后，A、B向右運(yùn)動并最終分離下列判斷正確的是（ ）A A、B分離時，彈簧長度一定等于原長B A、B分離時，彈簧長

8、度一定小于原長C A、B分離時，彈簧長度一定大于原長D A、B分離后極短時間內(nèi)，A的加速度大于B的加速度【答案】C【解析】當(dāng)A、B分離的瞬間，A、B間的作用力為零，兩者加速度相同，對A，加速度大小aA=Ag，由于A、B的加速度相同，又AB，可知aBBmBg+F彈mBBg+F彈mB，可知彈簧處于伸長狀態(tài)，即彈簧的長度一定大于原長，故C正確，AB錯誤。A、B分離后極短時間內(nèi)，A的加速度不變，B的加速度增大，則A的加速度小于B的加速度，故D錯誤。故選C。8如圖所示,有兩個相同材料的物體組成的連接體在斜面上向上運(yùn)動,當(dāng)作用力F一定時,m2所受繩的拉力()A 僅與有關(guān)B 可能與斜面動摩擦因數(shù)有關(guān)C 可能

9、與系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)D 僅與兩物體質(zhì)量有關(guān)【答案】D【解析】對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得：a=F-(m1+m2)gsin-(m1+m2)gcosm1+m2；隔離m2分析，設(shè)物體間的拉力為T，由牛頓第二定律得：T-m2gsin-m2gcos=m2a，解得：T=m2Fm1+m2；由上數(shù)據(jù)分析知：繩子的拉力與無關(guān)，與動摩擦因數(shù)無關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，僅與兩物體的質(zhì)量有關(guān)。故ABC錯誤，D正確。故選D。9作用于水平面上某物體的合力F與時間t的關(guān)系如圖所示，各個時刻時間間隔依次相等，設(shè)力的方向向右為正，則將物體從下列哪個時刻由靜止釋放，該物體會始終向左運(yùn)動 （ ） A t1時刻 B t2時刻C t3時刻

10、D t4時刻【答案】B【解析】根據(jù)力與加速度，加速度與速度的關(guān)系可知：t1、t3時刻由靜止釋放，物體將做往復(fù)運(yùn)動，t4時刻靜止釋放時物體將一直向正方向運(yùn)動，t2時刻靜止釋放，物體將一直向左運(yùn)動，故ACD錯誤，B正確。故選B。10廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺.若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升， 間關(guān)系如圖所示則下列相關(guān)說法正確的是 （ ）A t=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)B 555s時間內(nèi)，繩索拉力最小C t=59.5s時，電梯處于超重狀態(tài)D t=60s時，電梯速度恰好為0【答案】D【解析】據(jù)題，電梯在t=0

11、時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a0t=4.5s時，a0，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯誤。555s時間內(nèi)，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯誤。t=59.5s時，a0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤。根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0故D正確。故選D。11如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x3.5 m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0

12、.1，取重力加速度大小g10 m/s2。工件滑上A端瞬時速度vA4 m/s，達(dá)到B端的瞬時速度設(shè)為vB，則下列說法不正確的是A 若傳送帶不動，則vB3 m/sB 若傳送帶以速度v4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB3 m/sC 若傳送帶以速度v2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB3 m/sD 若傳送帶以速度v2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB2 m/s【答案】D【解析】A、若傳送帶不動，工件的加速度a=-mgm=g=-0.1×10m/s2=-1m/s2，由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得：vB2-vA2=2ax，代入數(shù)據(jù)解得：vB=3m/s，故A正確；B、若傳送帶以速度v=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動

13、，工件的受力情況不變，由牛頓第二定律得知，工件的加速度仍為a=-g，工件的運(yùn)動情況跟傳送帶不動時的一樣，則vB=3m/s，故B正確；C、若傳送到以速度v=2m/s順時針轉(zhuǎn)動，因為滑塊在A點的速度大于傳送帶的速度，所以滑塊先做勻減速直線運(yùn)動，加速度仍為a=-g，當(dāng)速度減小到2m/s所經(jīng)過的位移x'=vA2-v22a=16-42m=6m3.5m，知滑塊到達(dá)B端前一直在減速運(yùn)動，則根據(jù)速度位移公式得：vB2-vA2=2ax，可知到達(dá)B點時速度仍為vB=3m/s，故C正確，D錯誤。12如圖，光滑細(xì)桿BC、DC和AC構(gòu)成矩形ABCD的兩鄰邊和對角線，ACBCDC543，AC桿豎直，各桿上分別套有

14、一質(zhì)點小球a、b、d，a、b、d三小球的質(zhì)量比為123，現(xiàn)讓三小球同時從各桿的頂點由靜止釋放，不計空氣阻力，則a、b、d三小球在各桿上滑行的時間之比為( )A 111 B 543 C 589 D 123【答案】A【解析】設(shè)AC=5L，BC=4L，DC=3L,a、b、d三小球在各桿上滑行的時間分別為t1、t2、t3，加速度分別為a1、a2、a3。由幾何知識得，BC的傾角為=53°，DC的傾角為=37°，如圖所示：a球為自由下過程，a1=g 由5L=12gt12，得 t1=10Lg根據(jù)牛頓第二定律得：沿BC下滑的小球，加速度為 a2=mgsinm=gsin53°=0.

15、8g由位移時間公式得：4L=12a2t22，得 t2=10Lg沿DC下滑的小球，加速度為 a3=mgsinm=gsin37°=0.6g由位移時間公式得：3L=12a3t32，得 t3=10Lg，所以t1:t2:t3=1:1:1，故選項A正確，選項BCD錯誤。二、多選題13如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，桿與水平方向的夾角為(0°90°)，一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放改變直桿與水平方向的夾角，當(dāng)直桿與水平方向的夾角為30°時，小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動的時間最短，重力加速度為g，則() A 恒力F一定

16、沿與水平方向成30°角斜向右下的方向B 恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向成30°角斜向右下的方向C 若恒力F的方向水平向右，則恒力F的大小為3mgD 恒力F的最小值為32mg【答案】BCD【解析】根據(jù)題意，小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動的時間最短，則加速度最大，即力與重力的合力方向沿桿的方向，那么恒力F的方向不確定，故A錯誤；由于小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動的時間最短，即加速度方向沿桿的方向，而恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾30°斜向右下的方向，即為桿的方向，故B正確；要使時間最短，則加速度最大，即不論F多大，沿何種方向，確定的力F與mg的合力方向沿桿向下，當(dāng)恒

17、力F的方向水平向右，如圖所示的受力，則有：F=mgtan30°=3mg，故C正確；合力F合與mg、F三力可構(gòu)成矢量三角形，如下圖所示：由圖可知，當(dāng)F與F合垂直時，即與斜面垂直時，F(xiàn)有最小，則有：Fmin=mgsin60°=32mg，故D正確；故選BCD。14如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)tan ，則圖中能客觀地反映小木塊的運(yùn)動情況的是()A B C D 【答案】BD【解析】小木塊剛放上傳送帶時，所受的滑動摩擦力方向沿斜面向下，物體將沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二

18、定律得：mgmgsin+mgcos=ma1，解得a1=gsin+gcos；當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由tan知：mgmgsinmgcos，因此小木塊繼續(xù)沿傳送帶勻加速下滑，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律得：mgmgsin-mgcos=ma2，解得 a2=gsin-gcos；比較知道 a1a2，根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，所以第二段圖線的斜率變小。故AC錯誤，BD正確。故選BD。15一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則A t=1 s時物塊的速率為1 m/sB t=2 s時物塊的動量大小為2 kg·m

19、/sC t=3 s時物塊的動量大小為3kg·m/sD t=4 s時物塊的速度為1 m/s【答案】ACD【解析】前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律，a=Fm22=1m/s2，則0-2s的速度規(guī)律為：v=at；t=1s時，速率為1m/s，故A正確；t=2s時，速率為2m/s，則動量為P=mv=4kgm/s，故B錯誤；2-4s，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，a=-0.5m/s2，所以3s時的速度為v3=v2-at=1.5m/s，動量為3kgm/s，同理4s時速度為1m/s，故CD正確；故選ACD。三、解答題16游船從碼頭沿直線行駛到湖對岸，小明對過程進(jìn)行觀察，記錄數(shù)據(jù)如下表，運(yùn)動過程運(yùn)動時

20、間運(yùn)動狀態(tài)勻加速運(yùn)動040s初速度v0=0；末速度v=4.2m/s勻速運(yùn)動40640sv=4.2m/s勻減速運(yùn)動640720s靠岸時的速度vt=0.2m/s（1）求游船勻加速運(yùn)動過程中加速度大小a1，及位移大小x1；（2）若游船和游客總質(zhì)量M=8000kg，求游船勻減速運(yùn)動過程中所受合力的大小F；（3）求游船在整個行駛過程中的平均速度大小 。【答案】(1) 0.105m/s2, 84m (2) 400N(3) 3.86m/s【解析】（1）根據(jù)a=vt 代入數(shù)據(jù)可解得：a1=4.240=0.105m/s2 根據(jù)x1=vt=v0+vt2t=84m （2）游船勻減速運(yùn)動過程的加速度大小a2=4.2-

21、0.2720-640=0.05m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得到F=ma=8000×0.05=400N所以游船勻減速運(yùn)動過程中所受的合力大小F=400N勻加速運(yùn)動過程位移x1=84m 勻速運(yùn)動位移x2=vt=4.2×(640-40)m=2520m勻減速運(yùn)動過程位移x3=vt=v+vt2t=176m 總位移x=x1+x2+x3=84+2520+176m=2780m 行駛總時間為t=720s所以整個過程中行駛的平均速度大小v=xt總=3.86m/s 綜上所述本題答案是：(1) 0.105m/s2, 84m (2) 400N(3) 3.86m/s17下暴雨時，有時會發(fā)生山體滑坡或泥石

22、流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為=37°的山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時間內(nèi)，A、B間的動摩擦因數(shù)1減小為38，B、C間的動摩擦因數(shù)2減小為0.5，A、B開始運(yùn)動，此時刻為計時起點；在第2s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?保持不變。已知A開始運(yùn)動時，A離B下邊緣的距離l=27m，C足夠長，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（取重力加速度大小g=10m/s2 sin37°=35）求：（1）在02s時間內(nèi)A和B加速度的大?。?/p>

23、2）A在B上總的運(yùn)動時間【答案】（1）a1=3m/s2 ,a2=1m/s2 （2） 4s【解析】（1）在02s時間內(nèi)，A和B的受力如圖所示，期中f1、N1是A和B之間的摩擦力和正壓力的大小，f2、N2是B與C之間的摩擦力和正壓力的大小，方向如圖所示f1=1N1 N1=mgcos f2=2N2 N2=N1+mgcos 規(guī)定沿斜面向下為正。設(shè)A和B的加速度分別為a1和a2，由牛頓第二定律得mgsin-f1=ma1 mgsin-f2+f1=ma2 聯(lián)立式，并代入題給條件得a1=3m/s2 a2=1m/s2 （2）在t1=2s時，設(shè)A和B的速度分別為v1和v2，則v1=a1t1=6m/s v2=a2t

24、1=2m/s t>t1時，設(shè)A和B的加速度分別為a1'和a2'。此時A與B之間摩擦力為零，同理可得 a1'=6m/s2 a2'=-2m/s2 即B做減速運(yùn)動。設(shè)經(jīng)過時間t2，B的速度減為零，則有v2+a2't2=0 聯(lián)立式得t2=1s 在t1+t2時間內(nèi)，A相對于B運(yùn)動的距離為s=(12a1t12+v1t2+12a1't22)-(12a2t12+v2t2+12a2't22)=12m<27m 此后B靜止不動，A繼續(xù)在B上滑動。設(shè)再經(jīng)過時間t3后A離開B，則有-s=(v1+a1't2)t3+12a1't32 可得

25、t3=1s （另一解不合題意，舍去） 設(shè)A在B上總的運(yùn)動時間為t總，有t總=t1+t2+t3=4s 18如圖所示，足夠長的傾角=37°的光滑斜面體固定在水平地面上，一根輕繩 跨過定滑輪，一端與質(zhì)量為ml=1 kg的物塊 A連接，另一端與質(zhì)量為m2=3kg的物塊 B連接，繩與斜面保持平行開始時，用手按住 A，使 B懸于距地面 高 H=0.6m 處，而 A靜止于斜面底端。現(xiàn)釋放 B，試求 A在斜面上向上滑行 的最大距離？ （設(shè) B 落地后不再彈起，且所有接觸面間的摩擦均忽略不計， sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）【答案】1.2m【解析】【

26、詳解】在B落地前，設(shè)兩者的加速度為a1，繩子的拉力為T； B落地時的速度為v，B落地后A的加速度為a2，則根據(jù)牛頓第二定律可得T-m1gsin37°=m1a1，m2g-T=m2a1，聯(lián)立解得a1=6m/s2；根據(jù)位移速度公式可得v2=2a1H；當(dāng)B落地后，A以v減速上滑，則0-v2=2a2x，聯(lián)立解得x=0.6m；故A在斜面上向上滑行的最大距離L=H+x=1.2m19如圖所示，木板靜止于水平地面上，在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊。已知木塊的質(zhì)量m1 kg，木板的質(zhì)量M4 kg，長L2.5 m，上表面光滑，下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)0.2?，F(xiàn)用水平恒力F20 N拉木板，g取10 m/

27、s2。(1)求木板加速度的大小；(2)如果其他條件不變，若木板的上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為10.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？(3)若保持（2問）木板的長度、木塊質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)、木板與地面間的動摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為30 N，則木塊滑離木板需要多長時間？【答案】(1)2.5 m/s2 (2)F25 N (3)2 s【解析】（1）木板受到的摩擦力Ff=（M+m）g=10N木板的加速度aF-FfM=2.5m/s2（2）設(shè)木塊的最大加速度為a木塊，木板的最大加速度為a木板，則a木塊1g3m/s2對木板：F1-1mg-（M+m）g=Ma木板木板能從木塊的下方抽出的條件：a木板a木塊解得：F25N（3）木塊的加速度a木塊1g3m/s2木板的加速度a木板F2-1mg-(m+M)gM=4.25m/s2木塊滑離木板時，兩者的位移關(guān)系為x木板-x木塊=L即12a木板t212a木塊t2L代入數(shù)據(jù)解得：t=2s20如圖所示，m1從光滑的斜面上的A點由靜止開始運(yùn)動，與此同時小球m2在距C點的正上方4.5L處自由落下，m1以不變的速率途經(jīng)斜面底端B點后繼續(xù)在光滑的水平面上運(yùn)動，在C點恰好與自由下落的小球m