牛頓運動學定律練習及答案(高一)

1、2014-2015學年度1月作業(yè)卷1如圖甲所示，傳送帶以速度勻速運動，滑塊A以初速度自右向左滑上傳送帶，從這一時刻開始計時，滑塊的速度時間圖象如圖乙所示。已知，下列判斷正確的是（ ）A傳送帶逆時針轉動Bt1時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C0 t2時間內，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D0 t2時間內，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用2如圖所示彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體一直可以運動到B點。如果物體受到的阻力恒定，則A物體從A到O先加速后減速B物體從A到O加速運動，從O到B減速運動C物體運動到O點時所受合力為零D物體從A到O的過

2、程加速度逐漸減小3如圖所示，兩個由同種材料制成的物體A和B靠在一起放在粗糙的水平面上，質量之比為mAmB=21，輕彈簧右端與墻壁相連，并處于壓縮狀態(tài)。現(xiàn)在把A、B由靜止釋放，使A、B一起向左運動，當彈簧對物體A有方向向左、大小為12N的推力時，A對B的作用力大小為( ) A3 B4 C6 D124光滑的L型木板P放在固定光滑斜面上，輕質彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示若P、Q一起沿斜面加速下滑，不計空氣阻力。則木板P 的受力個數(shù)為（ ）A 3 B4 C5 D65如圖所示，水平放置的傳送帶以速度v=2 m / s向右運行，現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端，物體與

3、傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2，若A端與B端相距4 m，則物體由A到B的時間和物體到B端時的速度是：（ ）ABA2.5 s，4 m / s B1 s，2 m / s C2.5 s，2 m / s D1 s，4 / s6如圖所示，質量為M的木箱置于水平地面上，在其內部頂壁固定一輕質彈簧，彈簧下與質量為m的小球連接。當小球上下振動的過程中，木箱對地面壓力剛好等于mg，求此時小球的加速度A，方向向上 B，方向向下C，方向向下 D，方向向上7（10分）為了提高運動員奔跑時下肢向后的蹬踏力量，在訓練中，讓運動員腰部系繩拖汽車輪胎奔跑，已知運動員在奔跑中拖繩上端與地面的高度為1.2m，且恒定，輕質無彈性的拖

4、繩長2m，運動員質量為60kg，車胎質量為12kg，車胎與跑道間的動摩擦因數(shù)為，如圖甲所示，將運動員某次拖胎奔跑100m當做連續(xù)過程，抽象處理后的圖象如圖乙所示，不計空氣阻力。求：（1）運動員加速過程中的加速度大小a及跑完100m后用的時間t；（2）在加速階段繩子對輪胎的拉力大小T及運動員與地面間的摩擦力大小f人。8（14分）如圖甲所示，一物塊在t=0時刻，以初速度v0=4m/s從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，t1=0.5s時刻物塊到達最高點，t2=1.5s時刻物塊又返回底端求：qv00.54v/m×s-1t/ s1.5甲 乙（1）物塊上滑和下滑的

5、加速度大小a1，a2；（2）斜面的傾角及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù).9質量為0.1 kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應的vt圖像如圖所示球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4.設球受到的空氣阻力大小恒為f，取g10 m/s2，求：（1）彈性球受到的空氣阻力f的大?。唬?）彈性球第一次碰撞后反彈的高度h. 10如圖所示，光滑水平面上固定一傾斜角為37的粗糙斜面，緊靠斜面底端有一質量為4kg的木板，木板與斜面底端之間通過微小弧形軌道相接，以保證滑塊從斜面滑到木板的速度大小不變。質量為2kg的滑塊從斜面上高h=5m處由靜止滑下，到達傾斜底端的速度為v0=6m/s，并

6、以此速度滑上木板左端，最終滑塊沒有從木板上滑下。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)2=0.2，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。求：（1）斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)1；（2）滑塊從滑上木板到與木板速度相同經(jīng)歷的時間；（3）木板的最短長度。11（16分）如圖所示，P是傾角為30°的光滑固定斜面勁度為k的輕彈簧一端同定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質量為m的物塊A相連接細繩的一端系在物體A上，細繩跨過不計質量和摩擦的定滑輪，另一端有一個不計質量的小掛鉤小掛鉤不掛任何物體時，物體A處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行在小掛鉤上輕輕掛上一個質量也為m的物塊B后，物體A沿斜面

7、向上運動斜面足夠長，運動過程中B始終未接觸地面（1）求物塊A剛開始運動時的加速度大小a；（2）設物塊A沿斜面上升通過Q點位置時速度最大，求Q點到出發(fā)點的距離x0及最大速度vm；（3）把物塊B的質量變?yōu)镹m(N0.5)，小明同學認為，只要N足夠大，就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點時的速度增大到2vm，你認為是否正確？如果正確，請說明理由，如果不正確，請求出A沿斜面上升到Q點位置時的速度的范圍12近來，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為。每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起，死亡上千人。只有科學設置交通管制，人人遵守交通規(guī)則，才能保證行人的生命安全。如下圖所示，停車線AB與

8、前方斑馬線邊界CD間的距離為20m。質量4t、車長5m的卡車以45km/h的速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈。(1)若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過馬路，卡車司機發(fā)現(xiàn)行人，立即制動，卡車受到的阻力為1.0×104N。求卡車的制動距離；(2)若人人遵守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD。為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？13（10分）如圖所示，質量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)1=0.1，在木板的左端放置一個質量m=1kg、

9、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)2=0.4，取g=10m/s2，試求：（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，請在圖中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖像試卷第3頁，總4頁參考答案1D【解析】試題分析：從圖像可以判斷，滑塊先向左做減速運動，后向右作加速運動。所以傳送帶順時針轉動，A錯誤；滑塊向左減速、向右加速運動，在速度與傳送帶速度相等之前，滑塊相對傳送帶向左運動，所受摩擦力向右，所以t2時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大，B、C錯誤，D正確

10、?？键c：摩擦力、勻變速運動、v-t圖像、牛頓第二定律2A【解析】試題分析：物體從A點到O點過程，彈力逐漸減為零，剛開始彈簧的彈力大于摩擦力，合力向右，加速度也向右，速度也向右，物體加速，到某位置時，彈力等于摩擦力，此位置在AO之間，后來彈力小于摩擦力，合力向左，速度向右，物體減速即物體先加速后減速，故A正確，B錯誤；物體運動到O點時，彈簧的彈力為零，而滑動摩擦力不為零，則物體所受合力不為零故C錯誤物體從A點至O點先做加速度不斷減小的加速運動，后做加速度不斷增大的減速運動，故D錯誤；故選A考點：牛頓第二定律.3B【解析】試題分析：據(jù)題意，當彈簧對物體A施加12N拉力時對AB整體受力分析，應用牛頓

11、第二定律有：；隔離物體B對其受力分析，有：；兩個式子聯(lián)立求解得到：，故選項B正確?？键c：本題考查牛頓第二定律。4A【解析】試題分析：據(jù)題意，對木板受力分析，受到重力和斜面支持力，還有Q對P的壓力；由于P和Q一起運動，兩者加速度相等，則彈簧對P和Q都沒有產(chǎn)生彈力，否則兩者運動情況不相同，不可能一起運動，故彈簧對P沒有產(chǎn)生彈力，正因為如此，P和Q之間也沒有摩擦力，則選項A正確?？键c：本題考查受力分析。5C【解析】試題分析：據(jù)題意，由于物體與傳送到動摩擦因素為=0.2，其加速度為：，由于，即物體運動1m后就與傳送到速度相等，之后物體與傳送到一起做勻速運動，之后的運動時間為：，則通過傳送到的總時間為2

12、.5s；故選項C正確。考點：本題考查傳送到問題。6C【解析】試題分析：設木箱對地面壓力剛好等于mg時，彈簧的彈力為F，對木箱有，對小球：，解得，方向向下，選項C正確。考點：牛頓第二定律的應用.7（1）a=2m/s2，t=12.5s；（2）T=64N，f人=171.2N?！窘馕觥吭囶}分析：（1）根據(jù)v-t圖像可知，加速階段：加速度a=v/t=2m/s2，時間t1=v/t=2s，位移x1=at12/2=16m；勻速運動階段速度v=8m/s，時間t2=（100-x1）/v=10.5s，t=t1+t2=12.5s。（2）加速階段，以物體為研究對象，假設繩子拉力為T，與水平方向的夾角為，支持力為F，物體

13、的重力為mg，摩擦力為f，豎直方向有：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。以人為研究對象：人的質量為M，運動員與地面間的摩擦力大小f人，f人-Tcos=Maf人=171.2N?？键c：v-t圖像，牛頓第二定律8（1）8m/s2 2 m/s2 （2）【解析】試題分析：（1）由圖象可得： (2分)設物塊返回底端時的速度為v，則有 （2分） (1分) (1分)（2）上滑： (2分)下滑： (2分)解得：=30° (2分)； (2分)考點：本題考查運動學關系和牛頓第二定律。9（1）0.2N；（2）0.375m【解析】試題

14、分析：（1）設彈性球第一次下落過程中的加速度為a，由速度時間圖象得：根據(jù)牛頓第二定律得：mg-f=ma解得：f=0.2N（2）由速度時間圖象可知，彈性球第一次到達地面的速度為v=4m/s則彈性球第一次離開地面時的速度大小為v=3m/s離開地面后，根據(jù)0-v2=2ah解得：h=0.375m考點：牛頓第二定律的應用.10（1）0.48；（2）2s； （3）6m.【解析】試題分析：（1）在斜面上，由動能定理得：得1=0.48（2）在木板上滑動過程中，有 Ff=2mg由牛頓第二定律得滑塊的加速度 =2g= 2m/s木板的加速度 =1m/s2由運動學公式 得t=2s此時v1=v2=2m/s（3）設木板最

15、短長度為x，則：x M=x m=v0t得x= x mx M =6m考點：動能定理及牛頓第二定律。11 0v【解析】試題分析：（1）設繩的拉力大小為T，分別以A、B為對象用牛頓第二定律，有Tma，mgTma，則a= (4分)(2) A加速上升階段，彈簧恢復原長前對A用牛頓第二定律有Tkxma，對B用牛頓第二定律有mgT=ma，消去T得kx=2ma，上升過程x減小，a減小，v增大；彈簧變?yōu)樯扉L后同理得kx=2ma，上升過程x增大，a減小，v繼續(xù)增大；當kx=時a=0，速度達到最大可見Q點時速度最大，對應的彈力大小恰好是，彈性勢能和初始狀態(tài)相同。A上升到Q點過程，A、B的位移大小都是x0，該過程對A

16、、B和彈簧系統(tǒng)用機械能守恒定律有mgx0=mgx0sin2m·v，可得vm=（5分）（3）不正確 (2分)Nmgx0mgx0sin·(Nmm)·v2 (2分)v=，x0，當N時，0v2vm (3分)考點：本題考查牛頓運動定律、功能關系。12（1）x=31.25m （2）t=2 s【解析】試題分析：(1)據(jù)題意 由 得： （2分）汽車剎車時，阻力產(chǎn)生的加速度為a，由牛頓第二定律 得 （2分）代入數(shù)據(jù)得 制動距離 x=31.25m （2分）(2)據(jù)題意 汽車不受影響的行駛距離應該是x1=25m （1分）故黃燈的持續(xù)時間為t，則 （2分）代入數(shù)據(jù)得 時間為t=2 s （1分）考點：本題考查牛頓運動定律。13（1）1s；（2）