高中物理牛頓運動定律知識大全

高中物理牛頓運動定律知識匯總大全

單選題

1、如圖，質(zhì)量相等的小球A和小球B通過輕彈簧相連，A通過輕質(zhì)繩系于天花板上，系統(tǒng)靜止，重力加速度

為段則當剪斷輕繩的瞬間，下列說法正確的是（）

oA

f

i

oB

A.小球B的加速度大小為蝎.小球B的加速度大小為g

C.小球A的加速度大小為Q.小球A的加速度大小為2g

答案D

解析

剪斷輕繩的瞬間，彈簧長度不會發(fā)生突變，故B所受臺外力仍為零，故B的加速度為零；剪斷輕繩的瞬間A所

受的合力大小與剪斷之前繩子拉力大小一致，由共點力平衡可知剪斷繩子前，繩子的拉力為2mg,剪斷輕繩的

瞬間，由牛頓第二定律可知，A的瞬時加速度大小為2g。

故選Do

2、如圖所示，質(zhì)量為如的木塊和質(zhì)量為極的長木板疊放在水平地面上，現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力

木塊在長木板上滑行，而長木板保持靜止狀態(tài)。己知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為仗，長木板與地面間的動

摩擦因數(shù)為心，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，下列說法正確的是（）

~~舉

加2

A.木塊受到的摩擦力大小為〃,《例+砌g

B.長木板受到的摩擦力大小為"（如+勿?）g

C.若改變，'的大小，當然以如+啕g時,長木板將開始運動

D.若將尸作用于長木板，長木板與木塊有可能會相對滑動

答案D

解析

AB.先對木塊受力分析，受拉力只重力、支持力和向后的滑動摩擦力，滑動摩擦力為

Pfi=%

根據(jù)牛頓第三定律，木塊對長木板有向前的滑動摩擦力，長木板還受到重力、壓力、支持力和地面對其向后的

靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，則木板受到的摩擦力的合力大小為0,故AB錯誤；

C.若改變/的大小，當

F>%(61+m2)g

時，滑塊加速，但滑塊與長木板的滑動摩擦力不變，故長木板與地面間的靜摩擦力也不變，故木板不會運動,

故C錯誤；

D.若將力夕作用在長木板上時，滑塊受木板的作用力等于二者間的滑動摩擦力，當整體的加速度大于意時,

木塊一定會發(fā)生相對木板的滑動，故D正確。

故選D。

3、如圖所示，滑輪力可沿傾角為8的足夠長光滑軌道下滑，滑輪下用輕繩掛著一個重力為6的物體氏下滑

時，物體4相對于力靜止，則下滑過程中（不計空氣阻力）（）

B

0

2

A.維的拉力為6B.繩的拉力為羔

C.繩的方向與光滑軌道不垂直D.笈的加速度為gsinS

答案：D

解析

D.本整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得：

加速度為

Mgsin。

Q=-M-=Osin。

M

則4的加速度為經(jīng)in。。故D正確。

ABC.隔離對片分析，根據(jù)牛頓第二定律知，8的合外力沿斜面向下，大小為

期々二小吆sin。=6sin9

由平行四邊形定則知，繩的方向與軌道垂直，拉力大小為

7=6cos0

選項ABC錯誤。

故選Do

4、小明站在電梯內(nèi)的體重計上，電梯靜止時體重計示數(shù)為50kg,若電梯在豎直方向運動過程中，他看到體重

計的示數(shù)為45kg時，取重力加速度gR0m/s）下面說法中正確是（）

A.電梯可能在加速上升，加速度大小為9m/sJ

3

于15m,A錯誤；

B.當運動員下降10m時，速度向下并且逐漸增大，加速度豎直向下，處于失重狀態(tài)，B錯誤；

C.當運動員下降15m時，速度最大，運動員繼續(xù)向下運動，沒有運動到最低點，C錯誤；

D.當運動員下降20m時，運動員向下減速運動，其加速度方向豎直向上，D正確。

故選Do

6、中國高速鐵路最高運行時速350km,被譽為中國“新四大發(fā)明”之一。幾年前一位來中國旅行的瑞典人在

網(wǎng)上發(fā)了一段視頻，高速行駛的列車窗臺上，放了一枚直立的硬幣，如圖所示。在列車行駛的過程中，硬幣始

終直立在列車窗臺上，直到列車轉(zhuǎn)彎的時候，硬幣才倒下。這一視頻證明了中國高鐵極好的穩(wěn)定性。關于這枚

硬幣，下列判斷正確的是（）

A.硬幣直立過程中，列車一定做勻速直線運動

B.硬幣直立過程中,一定只受重力和支持力，處于平衡狀態(tài)

C.硬幣直立過程中，可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用

D.列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車運動方向相反的摩擦力作用

答案C

解析

A.硬幣直立過程中，硬幣與列車間可能存在一定的摩擦力，列車做勻速直線運動時可以直立，列車在做加速

度較小的加速運動時，所需要的摩擦力也會較小，也能使硬幣處于直立的狀態(tài)，故A錯誤；

B.硬幣直立的過程，也可能處于加速運動狀態(tài)，故不一定處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

5

C.硬幣直立過程中，可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用，故c正確；

D.列車加速時，硬幣受到的摩擦力與列車的運動方向相同，列車減速行駛時，硬幣受到摩擦力與列車運動方

向相反，故D錯誤。

故選C。

7、如圖所示，電梯內(nèi)有一固定斜面，斜面與電梯右側墻壁之間放一光滑小球，當電梯以gg的加速度勻加速上

升時，電梯右側墻壁對小球彈力為Fl,當電梯以右g的加速度勻減速上升時，電梯右側墻壁對小球彈力為尸2,重

力加速度為g,則（）

A.乙:尸2=3:1B.F1-.F2=3:2

C.F1:F2=4:3D.Fi：F2=5:4

答案A

解析

設斜面對物體的彈力為品，大與豎直方向的夾角為氏對于加速上升過程，豎直方向

1

^osd-mg=m'-g

乙

水平方向

FNisin0=&

解得

3

F、=5mgtan。

乙

6

對于減速上升過程，豎直方向

1

mg-FN2COS0=m--g

乙

水平方向

FN2s\n0=F2

解得

1

F=5mgtan。

2乙

因此

Fi=3尸2

故BCD錯誤A正確。

故選A。

8、如圖所示，小車放在水平地面上，甲、乙兩人用力向相反方向拉小車，不計小車與地面之間的摩擦，下列

說法正確的是（）

A.若小車向右運動，表明車拉甲的力大于甲拉車的力

B.若小車靜止不動，表明甲拉車的力與車拉甲的力是一對平衡力

C.若小車勻速向右運動，車拉甲的力和車拉乙的力是一對平衡力

D.無論小車運動狀態(tài)如何，甲拉車的力總是與車拉甲的力大小相等，方向相反

答案D

7

解析

ABD.無論小車運動狀態(tài)如何，車拉甲的力與甲拉車的力是一對作用力與相互作用力，總是大小相等，方向相

反，選項D正確，AB錯誤；

C.車拉甲的力和車拉乙的力作用對象分別是甲和力，不是同一個受力對象，不是平衡力，選項C錯誤；

故選D。

多選題

9、如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，在傳送帶左端力處輕放一可視為質(zhì)點的小物決，小物塊從力

端到8端的速度一時間變化規(guī)律如圖乙所示，2二6s時恰好到8點，重力加速度g取10m/s：則（）

A.物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為〃=0.1

B.4、6間距離為16m,小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8m

C.若物塊質(zhì)量勿=1kg,物塊對傳送帶做的功為8J

D.若物塊速度剛好到4m/s時，傳送帶速度立刻變?yōu)榱悖飰K不能到達8端

答案AB

解析

A.由圖乙可知，物塊加速過程的加速度大小

Av4?

—=-m/s?=lm/s

At4

8

由牛頓第二定律可知

a=郎

聯(lián)立解得

〃=0.1

故A正確；

B.由于4s后物塊與傳送帶的速度相同，故傳送帶速度為4m/s,力、8間距離

(2+6)x4

x=---------------m=16m

乙

小物塊在傳送帶上留下的痕跡是

Ay4-

1=4x4m--m=8m

故B正確；

C.物塊對傳送帶的摩擦力大小為〃的；加速過程傳送帶的位移為16m,則物塊對傳送帶所做的功為

-fjmgx=-0,1x1x10x16J=-16J

故C錯誤；

D.物塊速度剛好到4m/s時，傳送帶速度立刻變?yōu)榱悖飰K將做減速運動，且加速度與加速過程的加速度大

小相同，則減速過程的位移為8m,則物塊可以到達8端，故D錯誤。

故選AB。

10、如圖所示，電梯的頂部掛有一人彈簧測力計，其下端掛了一個重物，電梯勻速直線運動時測力計的示數(shù)為

10N。在某時刻測力計的示數(shù)變?yōu)?N,關于電梯的運動，以下說法正確的是(g取10m/T)()

9

A.電梯可能向上加速運動，加速度大小為2m/s2B.電梯可能向下加速運動，加速度大小為2m/s2

C.電梯可能向上減速運動，加速度大小為2m/s2D.電梯可能向下減速運動，加速度大小為2m/s2

答案BC

解析

電梯勻速直線運動時，彈簧秤的示數(shù)為10N,知重物的重力等于10N。對重物有

mg-F-ma

解得

a=2m/s'

方向豎直向下，則電梯的加速度大小為2m/s2.方向豎直向下g電梯可能向下做加速運動，也可能向H故感速

運動。故BC正確，AD錯誤。

故選BCo

11、如圖所示輕彈簧放在傾角為37。的斜面體上，輕彈簧的下端與斜面的底端的擋板連接，上端與斜面上。點

對齊。質(zhì)量為的物塊從斜面上的a點由靜止釋放，物塊下滑后，壓縮彈簧至c點時速度剛好為零，物塊被反

彈后滑到數(shù)的中點時速度剛好為零，已知助長為，命長為乜，重力加速度為g,sn37°=0.6,cos37°=0.8.

4

則（）

10

b

久褶軌/c

^^7。_______________

小川〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7

A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為03

B.物塊與彈簧作用過程中，向上運動和向下運動速度都是先增大后減小

C.彈簧具有的最大彈性勢能為mgL

D.物塊由靜止釋放到最終靜止過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量小于的2

答案BD

解析

A.設物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為死根據(jù)動能定理有

mgsin37°-〃mgcos37°x2L=0

乙

解得

3

A錯誤

B.物塊與彈簧作用過程中，向下運動時，速度先增大后減小，向上運動時，速度先增大后減小B正確；

C.。點彈簧具有的最大彈性勢能，立過程應用能量守恒可得

。。59

Ep=(mgsin370—卬ngcos370)x-L=—mgL

"416

C錯誤；

D.生物塊最終靜止時，靜止的位置位于仇c兩點之間，因此因摩擦產(chǎn)生的熱量小于

。53

mgsin37x-L=-mgL

11

D正確。

故選BD°

12、如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37。的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m,選

擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能E機隨高度力的變化如圖乙所示。g=10m/s2,sin37°=0.60,

cos37°=0.80.貝IJ()

圖甲圖乙

A.物體的質(zhì)量m=0.67kg

B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.50

C.物體上升過程的加速度大小a=10m/s2

D.物體回到斜面底端時的動能a二20J

答案BC

解析

A.在最高點物體速度為零，動能為零，物體在最高點的機械能等于重力勢能，則有

E=Ep+0=mgh

所以物體質(zhì)量為

E30

m=--=———-kg=1kg

gh10x3.0”

故A錯誤；

B.由功能關系可知物體機械能減少量等于克服摩擦力做的功

12

h

-^cos37^—=AE

代入數(shù)值解得

〃=0.5

故B正確；

C.由牛頓第二定律可得

mgsina+^imgcosa=ma

代入數(shù)值可得

a=10m/s2

故C正確；

D.物體上升過程和下滑過程克服摩擦力做的功相同，由B可知物體上升過程中克服摩擦力做的功等于機械能

的減少量20J,說明物體整個過程克服摩擦力做的功為40J,整個運動過程中重力、支持力做功為零，由動能定

理可得物體回到斜面底端時的動能為

50J-40J=10J

故D錯誤。

故選BC0

13、如圖所示，月、B、。為三個完全相同的物體，當水平力歹作用于月上，三物體一起向右勻速運動；某時撤

去力?后，三物體仍一起向右運動，設此時點/，間摩擦力為一；B、C間作用力為田。整個過程三物體無相對

滑動，下列判斷正確的是（）

A./=0B./1/0

13

C.Fy=OD.RWO

答案BC

解析

CD.開始三個物體在拉力7?'的作用下一起向右做勻速運動，可知地面對〃、?？偟哪Σ亮?/p>

f'=F

受地面的摩擦力為:￡C受地面的摩擦力為，；

撤去尸后，氏。受地面的摩擦力不變，由牛頓第二定律可知

VF

即=赤=新

VF

Qc=—m=3~m

B、。以相同的加速度向右做勻減速運動，B、。間作用力

%=0

D錯誤，C正確；

AB.撤去廠后，整個過程三物體無相對滑動，則力與〃加速度相同，”對力有向左的摩擦力

F

f=maB=-

A錯誤，B正確。

故選BCo

14、廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達600m,游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達觀光平臺.若電梯簡化

成只受重力與繩索拉力，已知電梯在仁0時由靜止開始上升，a--￡間關系如圖所示.則下列相關說法正確的

是（）

14

A.r=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)

B.5s---55s時間內(nèi)，繩索拉力最小

C.々59.5s時，電梯處于失重狀態(tài)

D.￡60s時，電梯速度恰好為0

答案CD

解析

A據(jù)題，電梯在1二0時由靜止開始上升，加速度向上，此時加速度a>0,U4.5S時，a>Q,加速度向上，電

梯處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

B.5~55s時間內(nèi)，折0,電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，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；

C.U59.5S時，a<0,加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.根據(jù)a-t圖象與坐標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圖象與坐標軸所圍的面

積為0,所以60s內(nèi)速度的變化量為0,而電梯的初速度為0,所以上60s時，電梯速度恰好為0.故D正確.

15、關于平拋物體的運動，下列說法中正確的是（）

A.物體只受重力的作用，是〃招?的勻變速曲線運動

B.物體落地時的水平位移與拋出點的高度無關

C.平拋運動任一時刻的速度沿水平方向上的分量都相同

D.初速度越大，物體在空中的飛行時間越長

答案AC

15

解析

A.物體做平拋運動的物體，過程中只受重力，由牛頓第二定律可得加速度為&A正確；

B.由水平位移公式

x=vot

豎直方向的位移為

聯(lián)立可得

麻

x=v0—

故可知，平拋運動的水平位移與初速度和拋出點高度均有關系；B錯誤；

C.由運動的合成與分解可知，平拋運動水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運動，故平拋運動任一時刻

的速度沿水平方向上的分量都相同，C正確；

D.由豎直方向的位移公式可知，平拋運動的時間由拋出點高度決定，D錯誤。

故選AC。

16、如圖，一輛貨車利用跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)不可伸長的纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為他貨物的

質(zhì)量為他貨車向左做勻速直線運動，在將貨物提升到圖示的位置時，貨箱速度為匕連接貨車的纜繩與水平

方向頭角為仇不計一切摩擦，下列說法正確的是（）

16

A.貨車的速度等于rcos0

B.貨物處于超重狀態(tài)

C,纜繩中的拉力a小于（須+勿）g

D.貨車的對地面的壓力小于貨車的重力

答案BD

解析

A.把貨車速度分解到繩子方向，分速度與貨箱速度相等，則

v=v1cosO

即

故A錯誤；

B.貨車勻速行駛，。在減小，因此貨箱的速度在增大，故貨物在做加速運動處于超重狀態(tài)，故B正確；

C.因為貨物和貨箱處于超重狀態(tài)所以加大于（加什/〃）g,故C錯誤；

D.貨車受到繩子的拉力，故貨車對地面的壓力小于重力，故D正確。

故選BD0

填空題

17、牛頓第二定律的內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成跟它的質(zhì)量成加速

度的方向跟作用力的方向O

答案正比反比相同

解析

17

⑴⑵⑶牛頓第二定律的內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方

向跟作用力的方向相同。

18、如圖所示，一只質(zhì)量為771的小鳥停在圓弧形的樹枝上休息，如果小鳥要停在樹枝的人B兩點，你認為小

鳥停在哪一點更輕松（填"力”或“歹）；已知弧形樹枝1點位置切線的傾角為氏則小鳥停在該位置

時對樹枝的作用力大小為（重力加速度為g）。

答案Bmg

解析

[1]停在樹枝的月點要避免滑落，需抓牢樹枝，故小鳥停在〃點更輕松。

[2]小鳥停在該尻點時由平衡條件可得，樹枝對小鳥的作用力豎直向上，大小等于〃好由牛頓第三定律可知，

小鳥對樹枝的作用力大小為mgo

19、如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的滑動摩擦力大小等于它們間彈力的0.25倍,

現(xiàn)在對物體施加一個大小F=8N、與水平方向夾角8=37。角的斜向上的拉力。已知sin37o=0.6,cos370=

0.8,取g=lOm/s2,物體在拉力作用下5s內(nèi)通過的位移大小為。

答案16.25m

解析

18

物體受到四個力的作用，如圖所示，建立直角坐標系并分解力入

根據(jù)牛頓第二定律，X、y兩個方向分別列方程

Feos6-F尸ma

Ain8+26=0

凡為水平面對物體的支持力，即物體與水平面之間的彈力，故摩擦力

F尸亦

聯(lián)立方程，解得

c7=1.3m/s'

由運動學公式得5s內(nèi)物體的位移

1.3x5m=16.25m

20、如圖所示，質(zhì)量為2kg的貨箱放在質(zhì)量為8kg的平板小車上，貨箱與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.4,小車在

水平掛力/作用下沿光滑水平地面運動。若水平推力FI=5N,貨箱靜止在小車上，此時貨箱的加速度大小為

m/s2；若水平推力F2=50N,貨箱在小車上滑動，此時貨箱的加速度大小為m/s2；取重力加速度

g=10m/s2,小車水平。

19

答案0.54

解析

[1]水平推力0=5N,貨箱靜止在小車上，兩者一起做勻加速直線運動，有

0=（M+吟曲

解得

的=0.5m/s2

[2]水平推力F2=50N,貨箱在小車上滑動，則貨箱受滑動摩擦力加速運動，有

fimg=ma2

可得

%=閡=4m/s2

21、理想實驗是一種以可靠的事實為依據(jù)，忽略次要因素，并把實驗的情況合理外推到一種理想狀態(tài)，從而來

揭示自然現(xiàn)象本質(zhì)的假想實驗。為了說明運動和力的關系，伽利略設計了如圖所示的理想實驗。

⑴關于伽利略的這個理想實驗，下列說法正確的是（）

A.。小球沿斜面向下運動后，沿斜面向上運動，會越來越慢”，這是可靠的事實

B.“小球沿斜面向下運動后，沿斜面向上運動，會越來越慢”，這是合理外推的理想狀態(tài)

20

C.“若摩擦可以忽略不計，小球最終會達到與左側同樣的高度”，這是揭示自然現(xiàn)象的本質(zhì)

D.“如果右側斜面變成水平面，并且沒有任何阻力，小球?qū)⑦_不到原來的高度，就應永遠運動下去”，這是

揭示自然現(xiàn)象的本質(zhì)

⑵伽利略的理想實驗否定了亞里士多德關于運動和力關系的錯誤認識。亞里士多德的認識是

答案AD運動必須依靠外力的不斷作用才能維持（力是維持物體運動的原因）

解析

（1）[1]AB.“小球沿斜面向下運動后，沿斜面向上運動，會越來越慢”，這是可靠的事實，A正確、B錯誤；

c.“若摩擦可以忽略不計，小球最終會達到與左側同樣的高度”，這是合理外推的理想狀態(tài)，：：錯誤；

D.“如果右側斜面變成水平面，并且沒有任何阻力，小球?qū)⑦_不到原來的高度，就應永遠運動下去”，這是

揭示自然現(xiàn)象的本質(zhì)，D正確。

故選ADO

⑵[2]亞里士多德的認識是運動必須依靠外力的不斷作用才能維持（力是維持物體運動的原因）。

22、輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在薄壁氣缸內(nèi)，活塞橫截面積為S,氣缸質(zhì)量為％開始時活塞處于氣缸

正中間，現(xiàn)用豎直向上的力提活塞使得氣缸被提離地面，如圖所示。當氣缸內(nèi)氣體的壓強為時，氣缸將

獲得最大加速度，氣缸的最大加速度為o（外界大氣壓強為匕）

答案T囁-g

解析

21

⑴氣缸中封閉氣體的初始氣壓為

Pl=p°

當氣缸將獲得最大加速度時，氣體體積膨脹到出口處，等溫膨脹，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

匕匕=P2V2

解得

2

。二州v2=4與

當氣缸內(nèi)氣體的壓強為號時，氣缸將獲得最大加速度。

[2]此時，氣缸受重力，內(nèi)外氣壓的壓力差，向上做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律

(Po-Pz)S-mg=ma

解得

PoS

a=------g

2m

氣缸的最大加速度為a=煞-g。

2m

23、(1)在電梯中用彈簧測力計懸掛一物體，當電梯靜止不動時，測力計的指針如圖甲中題圖所示，其示數(shù)

為N；

(2)當電梯向下加速運動時，測力計的指針如圖乙中題圖所示，已知重力加速度為9.8m/s2,則此時電梯的加

速度大小為m/s2；

(3)在測力計旁邊放上一把刻度尺，如圖丙所示，可得此測力計中彈簧的勁度系數(shù)為N/mo【第(2)

(3)問的計算結果保留2位有效數(shù)字】

22

圖甲圖乙圖丙

答案：3.000.9862##63

解析

⑴囚從甲圖中可以看出測力計最小刻度為0.1N,應估讀到百分位，所以指針所指刻度為3.00N；

（2）[2]乙圖中測力計示數(shù)為2.70N對重物由牛頓第二定律得

mg—T=ma

由（1）知物體重力為3.00N,所以解得

a=0.98m/s2

（3）⑶從丙圖可以讀出彈簧測力計懸掛物體靜止不動時，彈簧的伸長量為

x=4.8cm

所以日胡克定律得

mg=kx

解得勁度系數(shù)為

k=63N/m

24、在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學站在一壓力傳感器上，傳感器和計算機相連，經(jīng)計算機處理

后得到如圖所示的壓力/隨時間1變化的圖象，則該同學是完成一次（選填“下蹲”或“起立”）的

22

動作，該過程中最大加速度為m/so（g取IOm/s）

23

1.6G

0.3G|---------.

答案：起立6

解析

[1]對人的運動過程分析可知，人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的

壓力小于人的重力的大??；在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力大

于人的重力的大小，起立過程開始加速起立，加速度向上，處于超重狀態(tài)，后減速上升，加速度向下，處于失

重狀態(tài)，根據(jù)圖像，可知是先超重，后失重，則是起立動作

⑵當壓力最大時，加速度最大，根據(jù)牛頓第三定律，壓力大小等于支持力，對于該同學根據(jù)

1.6G-G=ma

解得

a=6m/s2

解答題

25、傳送帶被廣泛地應用于車站、碼頭、工廠.如圖甲所示為一傳送裝置，由一個傾斜斜面和一個水平傳送帶

組成，斜面與水平傳送帶平滑連接，其原理可簡化為示意圖乙.斜面力〃長度/〃=11.25m,傾角8=37。，箱子

與斜面/心間的動摩擦因數(shù)〃尸0.8,傳送帶■長度乙二7m,箱子與傳送帶8。間的動摩擦因數(shù)世二0.2,某工

人將一質(zhì)量為〃尸1kg的箱子以初速度網(wǎng)=5m/s從1處沿斜面向下運動，傳送帶比'保持靜止.(g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：

(1)箱子運動到8處的速度大??；

(2)箱子在傳送帶上運動的距離；

24

(3)若傳送帶為。逆時針轉(zhuǎn)動，保持昨=2m/s的恒定速率.仍將質(zhì)量為m=1kg的箱子以初速度%)=5m/s從

力處沿斜面向下運動，求箱子在傳送帶上運動的時間.

甲

答案(1)4m/s；(2)4m；(3)4.5s

解析

(1)從4到〃過程，根據(jù)牛頓第二定律有

〃imgcos37°-mgsin37°=max

解得

%=0.4m/s2

根據(jù)速度位移公式有

詔一詔=-2%.1

解得

vB=4m/s

(2)從/，到靜止過程，根據(jù)牛頓第二定律有

42mg=ma2

根據(jù)

0-vj=-2a2Xi

25

解得

Xj=4m

(3)從8到速度減為零的過程，根據(jù)運動學公式有

j=2s

~a2

從速度減為零開始向左運動過程

詣-0=2a2x2

解得

x2=lm<4m

則箱工先勻加速1m后勻速運動

七2=is

勻速運動到q過程

x3=x1-x2=3m

=S=1-5s

因為

〃imgcos37°>mgsin370

所以箱子最后會停在斜面上

t總=￡]+上2+￡3=4.5s

26、如圖所示為滑沙游戲，游客從頂端力點由靜止滑下8s后，操縱剎車手柄使滑沙車勻速下滑至底端4點,

在水立滑道上繼續(xù)滑行直至停止。已知游客和滑沙車的總質(zhì)量而60kg,傾斜滑道/仍長/3128m,傾角/37。,

滑沙車底部與沙面間的動摩擦因數(shù)片05滑沙車經(jīng)過《點前后的速度大小不變，重力加速度g取lOm/s2,

sin370=0.6,cos370=0.8,小計空氣阻力。求：

26

(1)游客勻速下滑時的速度大小;

(2)若游客在水平滑道灰、段的最大滑行距離為16m,需對滑沙車施加多大的水平制動力。

答案:(1)16m/s；(2)180N

解析

(1)由牛頓第二定律得

秋？sin8-〃儂cos0-ma

解得游客從頂端力點由靜止加速下滑時的加速度大小

a=2m/s'

游客勻速下滑時的速度大小

r=ah=16m/s

(2)設游客在比'段的加速度大小為乩由公式

0-/=-2a'x

解得

a'-8m/s2

由牛頓第二定律得

解得制動力

27

產(chǎn)二180N

27、2022年2月8日，我國運動員谷愛凌在北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺決賽中摘得金牌，如圖所示為

其平時訓練的場景圖°一滑雪道由PV和亞V兩段組成，其中月V段傾角為必30°,段水平，月外桃V平滑連接。

谷愛凌(可視為質(zhì)點)從滑道頂端P處保持兩滑雪板平行由靜止下滑，20s后檢測到其速度達到144km/h,此

時谷愛凌調(diào)整兩滑雪板之間的角度使其保持做勻速直線運動，10s后再次使兩滑雪板平行，又經(jīng)過10s到達斜

坡底端，必處，保持兩滑雪板平行做勻減速運動，最終停止在川點處。谷愛凌及其裝備的總質(zhì)量為匹80kg。已

知谷愛凌可通過改變兩滑雪板之間的角度來調(diào)整滑雪板與雪地之間的動摩擦因數(shù)。取g-10m/s；不計空氣阻力。

求：

(1)谷愛凌勻速運動時雪地對滑雪板的摩擦力大小。

(2).伙N之間的距離。

(3)整個運動過程中谷愛凌克服摩擦力做的功。

(1)400N；(2)180V3m.(3)5.2x105J

(1)谷愛凌勻速運動時

f=mgs\n3=400N

(2)由靜止下滑,20s后檢測到其速度達到144km/h,加速度

a=gsinJ—，gcos8=

10s后再次使兩滑雪板平行，又經(jīng)過10s到達斜坡底端"處，所以繼續(xù)加速了10s,速度為

28

vM=v0+at=60m/s

保持兩滑雪板平行做勻減速運動，加速度

解得

a=2V3m/s?

K*之間的距離

v2

x===300V5m

2a

(3)斜面上總位移

VoVn+UM

=—xtx+v0xt2+——5——xt2=1300m

根據(jù)能量守恒，整個運動過程中谷愛凌克服摩擦力做的功

Wf=mgx^sinO=5.2x105J

28、如圖所示，用與水平方向成37。的恒力/=ION將質(zhì)量為/〃=1kg的物體由靜止開始從4點拉到〃點撤去力

F,已知48間距￡=2m,物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.5。求撤去外力后物體還能滑行多遠？

答案2.4m

解析

在過程中，物體受力如圖所示

29

F

其中

FN=rag-Fs\r\O

Fcos6-fiFN二mQi

-XX_X11

刖進

L-2m

后，速度設為匕則

2

v=2a1L

撤去外力后，則

-fimg=ma2

再前進位移設為乂則

2

0-v=2a2x

聯(lián)立解得

x-2.4m

29、我國“神舟十二號”飛船于2021年9月17號返回地面?！吧裰邸憋w船的返回可分為以下四個階段：制動

減速階段、自由滑行階段、再入大氣層階段、回收著陸階段。其中回收著陸階段是在距地面約10km時開始。

它先打開傘艙蓋，然后依次拉開引導傘、減速傘、牽頂傘和主降落傘，其中減速傘可把返回艙的速度從

200m/s減至60~70m/so設主降落傘把返回艙的速度由60m/s減至5m/s的過程耗時55s,在距地面1米左右

時，4臺反推發(fā)動機點火，使返回艙以3m/s的速度軟著陸，從而保證航天員著陸時的安全。假設返回艙在回

30

收著陸階段的運動是豎直向下的勻變速直線運動，燃燒的燃料質(zhì)量忽略不計.地面重力加速度g=10m/s20求：

(1)返回艙的速度由60m/s減至5m/s的過程中，質(zhì)量為60kg的航天員對飛船的作用力；

(2)平均每個反推發(fā)動機對返回艙的作用力是返回艙重力的多少。

答案：(1)660N,方向豎直向下；(2)今=怖

Mg20

解析

(1)返回艙速度由%=60m/s減小到功=5m/s,用時

ti=55s

則其加速度大小為

%一〃2

代入數(shù)據(jù)解得

2

a2=8m/s

以航天員為研究對象，由牛頓第二定律得

/合］=

解得

F合1=60N

對航天員受力分析得

尸合］=A-mg

代入數(shù)據(jù)解得

Fi=660N

由牛頓第三定律得航天員對返回艙的作用力為660N,方向豎直向下

31

(2)返回艙速度由以=5m/s減小到%=3m/s,運動位移

x=1m

則其加速度大小為

vl-vl

a=-z-----

22x

代入數(shù)據(jù)解得

2

a2=8m/s

設返回艙質(zhì)量為M以返回艙為研究對象.由牛頓第二定律得

F合2=MQ2

對返回艙受力分析得

F合2=4F2-Mg

解得

工2

而.西

30、如圖甲所示，水平地面上有一足夠長的木板C,質(zhì)量為加尸2kg。木板C上靜置一物塊B,質(zhì)量為儂kg。

現(xiàn)有一質(zhì)量為皿=2kg的物塊A以呼5m/s的速度從左端滑上木板C,木板C與地面間的動摩擦因數(shù)為

以二0.2,物塊A與木板C間的動摩擦因數(shù)為的=0.4。物塊A滑行一段距離后與物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間

極短。從物塊A滑上木板C開始計時，木板C的速度隨時間「變叱的關系如圖乙所示，設最大靜摩擦力等于

滑動摩擦力，物塊A、B大小可忽略。取QlOm/s?.求：

(1)木板C剛開始運動時的加速度大?。?/p>

(2)物塊B與木板C間的動摩擦因數(shù)〃2；

(3)物塊A、B間的最終距離。

32

答案：(1)lm/s；(2)0.4；(3)Ax=^m

JLO

解析

(1)由圖乙可知木板c開始運動時的加速度大小

(2)物塊A與木板C之間的摩擦方

%=〃1血19=8N,Ffl=7711al

木板C與地面之間的最大靜摩擦力

Ff3=〃3(61+血2+爪3)9=10N

所以開始物塊A滑動時，木板C靜止不動。物塊A、B碰撞后都向右滑動的過程中，物塊B與木板C之間的摩

擦力

Pf2=〃2血29，F(xiàn)f2=7"2a2

木板C的加速度

a=.1+.2-,3

巾3

解得

〃2—0.4

(3)由圖乙可知木板在0.5s時開始滑動，說明物塊A滑行0.5s時與物塊B碰撞，碰撞前瞬間物塊A的速度

33