高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課 教科版必修1

【步步高學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】-學(xué)年高中物理第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課教科版必修1基礎(chǔ)練1．下列說(shuō)法正確的是()A．蘋(píng)果從樹(shù)上落下，落向地球，說(shuō)明蘋(píng)果受地球的作用；而地球不動(dòng)，說(shuō)明地球不受蘋(píng)果的作用B．汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，并沒(méi)有別的物體在牽引它，因此汽車的牽引力無(wú)施力物體C．奧運(yùn)會(huì)拳擊比賽中，運(yùn)動(dòng)員用力打出去的空拳，無(wú)受力物體D．噴氣式飛機(jī)飛行時(shí)，是依靠噴出的氣體對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生巨大的動(dòng)力2．下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能在繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙中完成的是()A．用天平測(cè)量物體的質(zhì)量B．用彈簧秤測(cè)物體的重力C．用溫度計(jì)測(cè)艙內(nèi)的溫度D．用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)3．如圖1所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是()圖1A．向右做加速運(yùn)動(dòng) B．向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左做加速運(yùn)動(dòng) D．向左做減速運(yùn)動(dòng)4.原來(lái)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的、具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖2所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是()圖2A．加速上升 B．減速上升C．加速下降 D．減速下降5.如圖3所示，用手提一輕彈簧，彈簧下端掛一金屬球．在將整個(gè)裝置勻加速上提的過(guò)程中，手突然停止不動(dòng)，則在此后一小段時(shí)間內(nèi)()圖3A．小球立即停止運(yùn)動(dòng)B．小球繼續(xù)向上做減速運(yùn)動(dòng)C．小球的速度與彈簧的形變量都要減小D．小球的加速度減小6.如圖4所示，用傾角為30°的光滑木板AB托住質(zhì)量為m的小球，小球用輕質(zhì)彈簧系住，當(dāng)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧恰好水平．則當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間()圖4A．小球所受合力豎直向下B．小球所受合力水平向右C．小球的加速度大小為gD．小球的加速度大小為eq\f(2\r(3),3)g7.某物體同時(shí)受到兩個(gè)在同一直線上的力F1、F2的作用做直線運(yùn)動(dòng)，其受力F1、F2與位移的關(guān)系如圖5所示，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其有最大速度時(shí)的位移是()圖5A．1m B．2mC．3m D．1.4m提升練8.如圖6所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速度均為0)，用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時(shí)間，則()圖6A．t1＜t2＜t3B．t1＞t2＞t3C．t3＞t1＞t2D．t1＝t2＝t39.直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖7所示．設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)．在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖7A．箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B．箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D．若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”題號(hào)123456789答案10.如圖8所示，甲船及人的總質(zhì)量為m1，乙船及人的總質(zhì)量為m2，已知m1＝2m2，甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對(duì)繩施加力，設(shè)甲船上的人施力為F1，乙船上的人施力為F2.甲、乙兩船原來(lái)都靜止在水面上，不考慮水對(duì)船的阻力，甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1，乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2，則F1∶F2＝________，a1∶a圖811．質(zhì)量m＝4kg的物體在F1＝10N的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．撤去F1后，經(jīng)4s物體停下來(lái)．求物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度和撤去力F1后的位移．12.一質(zhì)量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上．電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開(kāi)始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖9所示．試問(wèn)：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？(重力加速度g取10m/s2.)圖913.如圖10所示，一水平傳送帶以2m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶兩端的距離為x＝20m，將一物體輕輕地放在傳送帶一端，物體由這一端運(yùn)動(dòng)到另一端所需的時(shí)間為t＝11s，求物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.圖1014.在北京殘奧會(huì)開(kāi)幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神．為了探求上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過(guò)程簡(jiǎn)化．一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖11所示．設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為15kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起以加速度a＝1m/s2上升時(shí)，試求：圖11(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力．習(xí)題課答案1．D2.C3．AD[研究對(duì)象小球所受的合外力等于彈簧對(duì)小球的彈力，方向水平向右，由牛頓第二定律的同向性可知，小球的加速度方向水平向右．由于小球的速度方向可能向左，也可能向右，則小球及小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為：向右的加速運(yùn)動(dòng)或向左的減速運(yùn)動(dòng)．]4．BC5．D[手突然停止不動(dòng)，此后一小段時(shí)間內(nèi)，彈力大于重力，合力向上，小球加速度方向與速度方向相同，因此球做加速運(yùn)動(dòng)，隨著形變量減小，由a＝eq\f(kx－mg,m)知，球的加速度減?。甝6．D[木板撤離前對(duì)小球的彈力N＝eq\f(mg,cos30°)，木板撤離的瞬間，小球受到的重力和彈簧的拉力不變，故合外力與N大小相等，方向相反，則有：a＝eq\f(N,m)＝eq\f(2\r(3),3)g.]7．B[從F－x圖線可以看出開(kāi)始F1>F2，物體由靜止開(kāi)始沿F1方向加速，F(xiàn)1－F2＝ma，隨F1的減小物體的加速度變小，但因加速度與速度同向，速度增大，當(dāng)F1＝F2時(shí)，加速度為零，物體的速度達(dá)到最大，由圖可知此時(shí)x＝2m．故選項(xiàng)B正確．]8．D[小滑環(huán)下滑過(guò)程中受重力和桿的彈力作用，下滑的加速度可認(rèn)為是由重力沿斜面方向的分力產(chǎn)生的，設(shè)軌跡與豎直方向夾角為θ，由牛頓第二定律知mgcosθ＝ma①設(shè)圓心為O，半徑為R，由幾何關(guān)系得，滑環(huán)由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)的位移為x＝2Rcosθ②由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x＝eq\f(1,2)at2③由①②③聯(lián)立解得t＝2eq\r(\f(R,g)).小滑環(huán)下滑的時(shí)間與細(xì)桿的傾斜情況無(wú)關(guān)，故t1＝t2＝t3.]9．C[因?yàn)橄侣渌俣炔粩嘣龃?，而阻力f∝v2，所以阻力逐漸增大，當(dāng)f＝mg時(shí)，物體開(kāi)始勻速下落．以箱和物體為整體：(M＋m)g－f＝(M＋m)a，f增大則加速度a減小，對(duì)物體：mg－N＝ma，加速度減小，則支持力N增大．所以物體后來(lái)受到的支持力比開(kāi)始時(shí)要大，不可能“飄起來(lái)”．]10．1∶11∶2解析以繩為研究對(duì)象，它受甲船上的人所施的力F1和乙船上的人所施的力F2，由于繩的質(zhì)量不計(jì)(輕繩)，故由牛頓第三定律得F1＝F2，由于繩對(duì)甲船上的人所施的力F1′與F1和繩對(duì)乙船上的人所施的力F2′與F2分別為作用力與反作用力，故由牛頓第三定律可解本題．由牛頓第三定律可知力的大小應(yīng)滿足關(guān)系式F1′＝F1，F(xiàn)2′＝F2所以F1′＝F2′分別對(duì)甲、乙兩船應(yīng)用牛頓第二定律得：a1＝eq\f(F1′,m1)，a2＝eq\f(F2′,m2)，由于m1＝2m2，所以a1∶a故F1∶F2＝1∶1，a1∶a2＝1∶2.11．10m/s20m解析此題是已知受力情況求運(yùn)動(dòng)參量．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與彈力平衡，拉力與摩擦力大小相等．當(dāng)撤去F1后，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，在減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度a＝eq\f(F合,m)＝－eq\f(10,4)m/s2＝－2.5m/s2.由公式vt＝v0＋at，vt＝0得：所求速度v0＝－at＝－(－2.5)×4m/s＝10m/s.再由veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax得：所求位移x＝－eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝－eq\f(102,2×－2.5)m＝20m.或x＝eq\f(v0＋vt,2)t＝eq\f(10＋0,2)×4m＝20m.12．9m解析由題圖可知，在t＝0到t1＝2s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)大于mg，故電梯應(yīng)做向上的勻加速運(yùn)動(dòng)．設(shè)在這段時(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在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)在t1到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在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h2＝v1(t2－t1)在t2到t3＝6s的時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)小于mg，故電梯應(yīng)做向上的勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為F2，電梯及小孩的加速度為a2，由牛頓第二定律，得mg－F2＝ma2在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度h3＝v1(t3－t2)－eq\f(1,2)a2(t3－t2)2電梯上升的總高度h＝h1＋h2＋h3由以上各式代入題文及題圖的數(shù)據(jù)解得h＝9m.13．0.1解析物體輕放于傳送帶上后，是在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，若速度達(dá)到傳送帶速度后，就無(wú)摩擦力，則改做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)一直加速，則在11s內(nèi)能發(fā)生的最大位移xm＝eq\f(v,2)t＝eq\f(2,2)×11m＝11m<20m，故物體一定是先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則位移x＝eq\f(v,2)t1＋v(t－t1)，整理得t1＝2(t－eq\f(x,v))＝2×(11－eq\f(20,2))s＝2s.所以加速度a＝eq\f(v,t1)＝eq\f(2,2)m/s2＝1m/s2.由牛頓第二