牛顿运动定律综合练习.doc

第三章运动定律综合练习【例题精选】：1．一物体通过总位移一半的平均速度是v1通过位移后一半的平均速度是v2，则其在整个位移上的平均速度为： A． B． C． D． 由单位制可看出A选项是正确的 2．解释现象：人能把端着的一盆水泼出去？ 人端着一盆水泼出：盆和水原状态是运动的，当盆在人力的作用下由运动到停止，改变了原来的状态，而水还未来得及受力仍保持原来的运动状态，所以水离开了盆泼了出去3．如图所示，水平传送带传送质量为2kg的物体，在传送过程中物体和传送带间无相对滑动，试问在下列情况下物体所受摩擦力的大小和方向 （1）以0.2m/s的速度加速传送时，摩擦力的大小为 N，方向 （2）以0.2m/s2的加速度匀速传送时摩擦力的大小为 N，方向 （3）以0.2m/s\222222的加速度减速传送时摩擦力的大小为 N，方向 解答分析：（1）由于加速则加速度方向与传送方向一致，而加速度方向与合外力的方向与一致物体受力：mg、N、f，其中mg N, SF合= f = ma = 20.2 = 0.4(N)，方向向右 （2）由于匀速运动SF = 0，没有相对运动和相对运动趋势，∴ f = 0，方向无。

（3）由于减速，a = －0.2m/s2，a的方向与v相反，SF 与a方向一致，物体受力为：mg、N、f，其中 mgN，f大小 = m(－a) = －0.22 = 0.4(N)，方向向左4．一质量为m的物体，放在倾角为a的固定斜面上，物体与斜面的摩擦因数为m，对物体施加一水平力F，如图所示，试求F取什么样的值时，物体从静止开始沿斜面以加速度a运动？ 解答分析：由于题目所给条件中，加速度a的方向没有说明，因此处于斜面上的物体加速度a的方向有两种可能性：即平行斜面向上或向下，从而速度和摩擦力的方向也有两种可能性，由此可知F不是一个值所以讨论可分为两种情况 （1）设加速度a的方向平行斜面向上，此时物体向上运动共受四个力作用，重力mg，支持力N，推力F，摩擦力f，如右图所示建立直角坐标系；平行斜面向上为x轴正方向，垂直斜面上为y轴的正方向，用正交分解法，将力分解到两轴上 根据牛顿第二定律列方程： （2）设a的方向平行斜面向下，此时物体向下运动，f的方向平行斜面向上，建立直角坐标系，将各力正交分解如右图所示： 依据牛顿第二定律列方程： 此题答案有两解 由上可知，对物体运动状态进行分析时一定要将各种情况都考虑到，如果物体要静止在斜面上，即a = 0，推力应满足的条件是： 5．如右图中，PQ是一个由轻弹簧支撑的平台（质量忽略）弹簧另一端固定在地面上，一重物m从高处落下并粘在平台上，设整个过程中弹簧发生的形变一直是弹性形变，重物在第一次降到最低点之前，它的速度最大的位置是 A．重物非常接近平台时 B．重物落到平台上但弹簧还未形变时 C．当弹簧弹力等于重物重力时 D．当弹簧被最大限度压缩时 解答分析：先分析重物从开始下落时到第一次降到最低点之前的受力情况在与PQ平台按触电前只受重力是自由落体是匀变速直线运动，速度一直是在增加，重物一旦与平台接触，由于弹簧形变产生了向上的弹力，此时重物受到mg（向下）F弹向上，SF合 < mg，且随着形变的加F增大，SF减小，加速度减小（2a < g）速度增加的慢还是增加，当形变加大弹力增大至 F = mg时，SF = 0, a = 0，速度就不在增加而达到了最大。

此后形变再度加大，弹力增大F = mg, SF > 0且向上，a向上重物做减速运动，直至形变最大（即重物第一次降到最低点）弹力最大，SF最大，重物速度减为零因此正确选项为C 6．物体原来静止在水平地面上，在水平向东、大小不变的力作用下物体作匀加速运动，经过一段位移到A点时速度为v，此时作用力方向不变，大小立即增大为原来的三倍，又经过同样大的一段位移到B点时速度为，如果这时作用力方向仍不变，大小立即减小为开始时，那么，物体经过与A到B同样长的时间后速度为 解答分析：由题意建立物理情景示意图，如下图示 由匀变速直线运动的速度位移公 式 由匀变速直线运动速度公式，则有 将(2)代(3)则 7．如右图所示A（可视为质点）和B的质量各为m、M，B为一块长木板静置在光滑水平面上，A以v0初速度滑上B的左端，A、B间的动摩擦因数为m，要使A不从B的右端掉下去，试求板长的最小值 解答分析：依题意A、B间有滑动摩擦力f，且A主动去蹭B，所以对B来说f向右，对A来说f向左，所以A、B相互作用的结果，使A减速，使B加速，要求A不从B的右端掉下去的条件是：A滑到B的右端时二者的速度应相等，无相对运动。

解法可有如下几种： 解法一：首先建立物理情景显出物理过程的示意图 设二者等速时速度为v，板长为L，A的位移S1，B的位移S2，如右图所示，对A：对B：，由上四式可得 解法二：利用平均速度公式运算简便些，其中t的表达式与解法（一）相同 解法三：利用v—t图象解，如右图所示，L的值可用△O C v0面积表达，t的表达式同解法（一） 解法四：更换参照系，用相对运动解，取板为参照系，则A的加速度为（a1 + a2），A滑到板的最右端相对于板停下，位移就是L “说明”本例在中学物理中具有典型性，上述解法具有普遍意义，未来一些物理问题可仿此处理，在后续课程第四、五章中有许多物理现象完全不同的问题但其相互作用的共性与本例相同本例所提供的四种解法都能用在熟练掌握本例的基础上，并注意知识的迁移综合练习】：一、选择题：四个选项中至少有一选项是正确的，共有6小题，每小题5分，共30分，答对而不全的得3分1．以下说法正确的是 A．力是维持物体运动的原因 B．只有物体做变速运动时，物体才呈现出惯性 C．物体做匀速直线运动时所受合外力必为零 D．牛顿第一定律是理想状态下的规律，没有普遍意义 2．放在斜面上处于静止的物体，受到三个力：G、N、f静，以下有关力的分析正确的是 A．G、N、f静三个力的合力为零。

B．斜面受到物体的作用力的合力大小不等于重力 C．N和f静两个力的反作用力的合力方向是竖直向下的 D．N的反作用力是物体对斜面的压力 3．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时立即关闭发动机滑行，直到停止，运动过程中的v—t图象图示，设汽车的牵引力为F，阻力为f，则 A．F ∶ f = 3∶ 1 B．F ∶ f = 4∶ 1 C．F ∶ f = 1∶ 3 D．F ∶ f = 1∶ 4 4．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（g取10m/s2） A．2.5m/s2 B．7.5m/s2 C．10m/s2 D．12.5m/s2 5．一物体做方向不变的运动，所受合外力的方向始终与速度方向相同，但合外力的大小逐渐减直至为零，则在此过程中 A．速度逐渐减小，当合外力为零时，速度为零 B．速度逐渐增大，当合外力为零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当合外力为零后，位移继续增大 D．位移逐渐增大，速度保持不变，当合外力为零后，位移不再增大 6．如右图所示，质量为2kg的物体A正在粗糙水平面上向右运动。

现给A施加一个水平向左大小是20N的水平拉力F若A与地面的动摩擦因数为0.2则：（g取10m/s2） A．在施力后很短时间内，A物体受摩擦力大小为4N方向向右 B．在施力后很短时间内，A物体受摩擦力大小为4N方向向左 C．在施力后一段时间内，A物体受摩擦力可能为零 D．在施力较长时间后，A物体受摩擦力大小为4N，方向向右 二、填空题：共7小题，每小题5分，共35分7．质量为10kg的物体，以10m/s的初速度在粗糙水面上滑行，物体跟水平面之间的动摩擦因数为0.2，此物体滑行后第4s末的速度 m/s，第10末的速度大小为 m/sg取10m/s）8．物体从倾角为37的斜面的顶端内静止滑下，滑到底端的速度是它从顶端的自由下落到地面速度的，则物体与斜面间的摩擦因数 9．小球以24m/s的初速度竖直上抛，设小球受到空气阻力大小恒定，为球重的0.2倍，那么小球上升到最高点所需时间为 s，小球上升的最大高度为 mg取 10m/s2）10．物体在高为h的斜面上端从静止开始斜面匀加速下滑当它滑到距地面高为 时所用的时间是滑到底端所用时间的 倍当下滑时间是滑到底端的一半时，距地面的高度为 h。

11．小物块从倾角为q长为S的斜面的顶端由静止开始下滑，物块与斜面的摩擦因数为m，求物块滑到斜面底端所需的时间t = 12．一物块放在水平地面上，在水平恒力F作用下，从静止开始运动，经一段时间将力撤去，物块在水平地面上又滑行了同样一段时间停下来，则地面对物块的摩擦力大小为 13．如右图所示，在竖直的车厢后壁上放着一个质量为m的物体，物体与车壁之间的滑动摩擦因数为m，为了使物体能紧贴着车壁不致滑下，车厢最少以a = 的加速度在水平轨道上进行三、计算题：共3小题，14、16题各10分，15题15分，共25分14．如右图所示，一个质量为5kg的一楔形木块，静置在水平桌面上，楔形木块的倾角为37，与桌面间的滑动摩擦因数为0.2，有一个质量为1kg 的物块置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的为了保持物块相对斜面静止，可用一水平F推楔形木块，求水平力F大小？（g取10m/s2）15．一物体置于光滑水平面上，受到6N水平拉力作用下，从静止出发经2s速度加到24m/s，（g取10m/s2），求： （1）物体的质量是多少？ （2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？ （3）物体在这个竖直向上的力的作用下，速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升 的高度为多大？16．水平传送带长度为20m，以2m/s的速度匀速运动。

已知某物体与传送带间摩擦因数0.1，物体从放到传送带一端开始，到另一端所需时间？【综合练习二】：一、选择题：共5小题，每小题6分，共30分，每题四选项中至少一个正确，选对得6分，选对不全得4分，错选不选得零分1．如右图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化的情况是 A．合力变小，速度变小 B．合力变小，速度变大 C．合力先变小后变大，速度先变小后变大 D．合力先变小后变大，速度先变大后变小 2．一个物体沿光滑斜面从静止开始下滑，那么 A．只要高度相同，滑到底端所用的时间与斜面倾角无关 B．只要高度相同，滑到底端的速率与斜面倾角无关 C．质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率不变 D．质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率也减半 3．质量为3m的物体，放在粗糙的水平面上，受水平推力F的作用产生的加速度大小为a1，当水平推力变为2F时，物体产生的加速度大小为a2，比较a1和a2大小的关系 A．a2 = 2a1 B．a2 > a1 C．a2 < a1 D．条件不足无法判断 4．用力F使物体从静止开始沿水平而运动，经时间t撤去F，又经2t时间，物体停下来，运动过程中阻力恒定，则物体受到阻力大小等于 。