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考點5牛頓運動定律及其應(yīng)用
1、根據(jù)牛頓第一定律,下列說法不正確的是( )
A.牛頓第一定律給出了慣性參考系的標(biāo)準(zhǔn)
B.慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的
C.地球由西向東轉(zhuǎn),但我們向上跳起后,還會落到原地
D.氣球吊著物體上升,某時刻繩子突然斷了,物體立刻相對于地面向下運動
2、如圖所示,輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個小鐵球,在電梯在豎直方向運行時,電梯內(nèi)乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小了,這一現(xiàn)象表明( )
A.電梯一定在上升階段
B.電梯一定在下降階段
C.乘客一定處在超重狀態(tài)
D.電梯的加速度方向一定向下
3、如圖所示,在粗糙水平板上放一個物塊,使水平板和物塊一起在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動, 為水平直徑, 為豎直直徑,在運動過程中木板始終保持水平,物塊相對木板始終靜止,則( )
A.物塊始終受到三個力作用
B.只有在、、、四點,物塊所受合外力才指向圓心
C.從到,物塊所受的摩擦力先增大后減小
D.從到,物塊處于超重狀態(tài)
4、如圖所示,甲、乙兩同學(xué)分別靜止于水平地面的臺秤上,他們用手分別豎直牽拉同一只彈簧測力計的兩端,彈簧測力計保持靜止且不計重力,下列說法正確的是( )
A.甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小
B.甲對乙的拉力大小小于乙對甲的拉力大小
C.如果甲同學(xué)增大拉彈簧測力計的力,P臺秤的示數(shù)將增大
D.如果甲同學(xué)增大拉彈簧測力計的力,Q臺秤的示數(shù)將增大
5、如圖所示,小車的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,人用水平恒力F拉繩,若人和車保持相對靜止。不計繩和滑輪質(zhì)量、車與地面的摩擦,下列說法正確的是()
A.若M=m,則車對人的摩擦力為0
B.若M=m,則車對人的摩擦力方向向右
C.若M
m,則車對人的摩擦力方向向右
6、如圖所示,質(zhì)量為m1=2 kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為M=5kg的箱子B相連,箱子底板上放一質(zhì)量為m2=1kg的物體C,不計定滑輪的質(zhì)量和一切阻力,在箱子加速下落的過程中,取g=10 m/s2,下列正確的是( )
A.輕繩對定滑輪的作用力大小為80N
B.物體A處于失重狀態(tài),加速度大小為10m/s2
C.物體A處于超重狀態(tài),加速度大小為20m/s2
D.物體C處于失重狀態(tài),對箱子的壓力大小為5N
7、如圖所示,兩個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,試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T的大小為( )
A.
B.
C.
D.
8、如圖所示,用力拉三個物體在光滑水平面上運動,現(xiàn)在中間的物體上加一塊橡皮泥,它和中間的物體一起運動,且原拉力不變,那么加上橡皮泥以后,兩段繩的拉力和的變化情況是( )
A. 增大
B. 增大
C. 減小
D. 減小
9、如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的各部分均光滑,水平部分套有質(zhì)量為mA=3kg的小球A,豎直部分套有質(zhì)量為mB=2kg的小球B,A、B之間用不可伸長的輕繩相連。在水平外力F的作用下,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),且,重力加速度g=10m/s2。則( )
A.系統(tǒng)平衡時,水平拉力F的大小為25N
B.系統(tǒng)平衡時,水平桿對小球A彈力的大小為50N
C.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為的勻加速直線運動,經(jīng)過時小球B的速度大小為4m/s
D.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為的勻加速直線運動,經(jīng)過的時間內(nèi)拉力F做的功為49.5J
10、在機場和火車站對行李進行安全檢查用的水平傳送帶如圖所示,當(dāng)行李放在勻速運動的傳送帶上后,傳送帶和行李之間的滑動摩擦力使行李開始運動,隨后它們保持相對靜止,行李隨傳送帶一起勻速通過檢測儀檢查,設(shè)某機場的傳送帶勻速前進的速度為0.4m/s,某行李箱的質(zhì)量為5kg,行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)旅客把這個行李箱小心地放在傳送帶上的A點,已知傳送帶AB兩點的距離為1.2m,那么在通過安全檢查的過程中,g取10m/s2,則()
A.開始時行李箱的加速度為0.2 m/s2
B.行李箱從A點到達(dá)B點時間為3.1s
C.行李箱內(nèi)物品質(zhì)量越大,由A到B的時間越長
D.傳送帶上將留下一段摩擦痕跡,該痕跡的長度是0.04m
11、如圖所示,質(zhì)量相等的兩物體A、B疊放在粗糙的水平面上, A與B接觸面光滑。A受到水平恒力F1的作用,B受到水平恒力F2的作用,F1與F2方向都水平向右,且F2>F1。若A 和B保持相對靜止,則B受到的摩擦力大小和方向應(yīng)為()
A. ，水平向左
B.F2-F1，水平向左
C. ，水平向右
D.F2-F1，水平向右
12、如圖所示,當(dāng)小車向右加速運動時,質(zhì)量為M的物塊相對于車廂靜止于豎直車廂壁上,當(dāng)車的加速度增大時,則()
A.物塊受靜摩擦力增大
B.物塊對車廂壁的壓力不變
C.物塊仍能相對于車廂壁靜止
D.物塊受靜摩擦力不變
13、在2008年北京殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運動員堅韌不拔的意志和自強不息的精神.為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化.一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示.設(shè)運動員質(zhì)量為65,吊椅的質(zhì)量為15,不計定滑輪與繩子間的摩擦,重力加速度取,當(dāng)運動員與吊椅一起正以的加速度上升時,試求:
1.運動員豎直向下拉繩的力;
2.運動員對吊椅的壓力.
14、如圖所示,小車質(zhì)量,與水平地面的摩擦阻力忽略不計,物體質(zhì)量,物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3.求:
1.小車在外力作用下以的加速度向右運動時,物體受的摩擦力是多大?
2.欲使小車產(chǎn)生的加速度,需給小車提供多大的水平推力?( 取)
15、如圖是利用傳送帶裝運煤塊的示意圖。其中,傳送帶的從動輪與主動輪圓心之間的距離為s=3m,傳送帶與水平方向間的夾角θ=37,煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等,主動輪軸頂端與運煤車底板間的豎直高度H =" 1.8" m ,與運煤車車箱中心的水平距離x=0.6m?，F(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一煤塊(可視為質(zhì)點)。煤塊恰好在輪的最高點水平拋出并落在車箱中心,取g=" 10" m/s2,sin37="0.6,"cos37=0.8,求:
1.主動輪的半徑;
2.傳送帶勻速運動的速度;
3.煤塊在傳送帶上直線部分運動的時間。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：BD
解析：在慣性參考系中,物體受的合外力為零時,處于平衡狀態(tài),合外力不為零時,物體的運動狀態(tài)必然改變,由牛頓第一定律的內(nèi)容知A說法正確;
慣性定律是指物體不受外力作用時所遵循的規(guī)律, 而慣性是無論物體受力與否,物體總具有的一種性質(zhì),它們的實質(zhì)不相同,B說法錯誤;
我們向上跳起后,由于慣性,保持了與地球相同的轉(zhuǎn)動速度,故落下后仍在原地,故C說法正確;繩子斷的瞬間,物體有向上的速度,則物體因慣性先向上運動,故D說法錯誤.
2答案及解析：
答案：D
解析：
3答案及解析：
答案：D
解析：在c點處,物塊可能只受重力作用,在d點處,物塊只受重力和支持力作用,在其他位置處物塊受到重力、支持力、靜摩擦力作用,選項A錯誤;物塊做勻速圓周運動,合外力提供向心力,合外力始終指向圓心,選項B錯誤;從a到b,向心力的水平分量先減小后增大,所以摩擦力先減小后增大,選項C錯誤;從b到a,向心加速度有向上的分量,物塊處于超重狀態(tài),選項D正確。
4答案及解析：
答案：C
解析：力的作用是相互的,所以甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小,故A、C錯誤;對甲同學(xué)受力分析,甲同學(xué)受到重力、臺秤戶的支持力、彈簧測力計的向下的拉力,如果甲同學(xué)增大拉彈簧測力計的力,彈簧測力計對甲同學(xué)的拉力將增大,臺秤^對甲同學(xué)的支持力將增大,故P臺秤的示數(shù)將增大,同理可知Q臺秤的示數(shù)將減小, 故C正確,D錯誤.
5答案及解析：
答案：AD
解析：對人和車整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律知加速度,方向水平向左;隔離對人受力分析,人在水平方向上受拉力、摩擦力,設(shè)摩擦力方向水平向右,根據(jù)牛頓第二定律有F-f=ma,解得。若M=m,摩擦力為零,故A正確,B錯誤;若Mm,摩擦力方向向右,大小為,故D正確。
6答案及解析：
答案：D
解析：
7答案及解析：
答案：D
解析：試題分析:據(jù)牛頓第二定律,由于水平面是光滑的,在水平方向兩個物體都只受到拉力F1、F2,在拉力作用下兩個物體一起做勻加速直線運動,兩個物體的加速度相等,則由整體法:F1-F2=(m1+m2)a,得a= (F1-F2)/( m1+m2);將m1隔離,得F1-T= m1a,
則T= ,所以D選項正確。
8答案及解析：
答案：AD
解析：在加橡皮泥之前,設(shè)C物體質(zhì)量為m,A物體質(zhì)量為m,整體質(zhì)量為M,整體的加速度,對C物體分析, ,對A物體分析,有F-Ta=ma,解得。在B物體上加上一塊橡皮泥后,則整體的加速度減小,因為m、m不變,所以Tb減小,Ta增大,故選項AD正確,BC錯誤。
9答案及解析：
答案：BCD
解析：
10答案及解析：
答案：BD
解析：
11答案及解析：
答案：B
解析：若A和B保持相對靜止,則二者的加速度相同,設(shè)水平面對的摩擦力大小為f,方向水平向左,設(shè)A和B質(zhì)量均為m, 由牛頓第二定律知,對A:F1=ma,對B:F2-f=ma,聯(lián)立得f=F2-F1,由于F2>F1,得f>0,所以水平面對B的摩擦力方向水平向左,故選B。
12答案及解析：
答案：CD
解析：以物塊為研究對象,受力分析情況如圖所示,水平方向上受到車廂的彈力N,豎直方向受到重力Mg和靜摩擦力f,根據(jù)牛頓第二定律得,水平方向有N=Ma,豎直方向有f=Mg,當(dāng)加速度增大時,N增大,物塊在豎直方向受力平衡,即f=Mg不變,物塊仍然能相對于車廂壁靜止,故選項A錯誤,CD正確;當(dāng)加速度增大時,N增大,根據(jù)牛頓第三定律得,物塊對車廂壁的壓力增大,故選項B錯誤。
13答案及解析：
答案：1.設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為和,繩拉運動員的力為.
以運動員和吊椅整體為研究對象,受到重力的大小為,向上的拉力為2,
根據(jù)牛頓第二定律
解得
根據(jù)牛頓第三定律,運動員拉繩的力大小為440,方向豎直向下.
2.以運動員為研究對象,運動員受到三個力的作用,重力大小,繩的拉力,吊椅對運動員的支持力.
根據(jù)牛頓第二定律
根據(jù)牛頓第三定律,運動員對吊椅壓力大小為275,方向豎直向下.
解析：
14答案及解析：
答案：1.
2.
解析：1.在小車水平加速運動時,物體要產(chǎn)生水平方向的加速度,只有小車施加于物體的摩擦力提供加速度.當(dāng)這一摩擦力為靜摩擦力時,物體與小車相對靜止,具有共同的加速度;當(dāng)這一摩擦力為動摩擦力時,物體與小車間有相對滑動,物體的加速度與小車的加速度不同.
認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,物體的最大加速度為.對物體,由牛頓第二定律得.
由于小車的加速度,兩者相對靜止. 由牛頓第二定律知.物體受摩擦力.
2.當(dāng)時,由于,則兩者相對滑動.對小車, 由牛頓第二定律得,推力.
15答案及解析：
答案：1.解:由平拋運動的公式得
代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s
要使煤塊在輪的最高點做平拋運動,則煤塊到達(dá)輪的最高點時對輪的壓力為零,
由牛頓第二定律,得,
代入數(shù)據(jù)得R=0.1m
2.由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
由得,即煤塊到達(dá)頂端之前已與傳送帶取得共同速度,
故傳送帶的速度為1m/s.
3.由v=at1解得
煤塊加速運動的時間t1=2.5s煤塊勻速運動的位移為s2=s-s1=1.75m,
可求得煤塊勻速運動的時間t2=1.75s煤塊在傳送帶上直線部分運動的時間t=t1+t2
代入數(shù)據(jù)解得t=4.25s
解析：
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