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專題06 牛頓運動定律 1．關(guān)于作用力與反作用力，下列說法中正確的是（ ） A. 作用力和反作用力，同時產(chǎn)生，同時消失，是不同性質(zhì)的力 B. 鋼絲繩吊起貨物勻速上升時，鋼絲繩對貨物的拉力等于貨物對鋼絲繩的拉力 C. 石頭擊雞蛋，石存蛋破，證明石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的反作用力 D. 作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，因而它們合力為零 【答案】B 2．如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示（g=10 m/s2），則正確的結(jié)論是 （ ） A. 物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài) B. 物體的加速度大小為5 m/s2 C. 物體的質(zhì)量為3 kg D. 彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm 【答案】B 【解析】物體與彈簧分離時，彈簧恢復(fù)原長，故A錯誤；剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和彈力二力平衡，有：，拉力F1為10N時，彈簧彈力和重力平衡，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有：，物體與彈簧分離后，拉力F2為30N，根據(jù)牛頓第二定律，有：，代入數(shù)據(jù)解得：，，，故B正確，C、D錯誤。 3．一只小鳥飛停在一棵細(xì)樹枝上，隨樹枝上下晃動，從最高點到最低點的過程中，小鳥（ ） A. 一直處于超重狀態(tài) B. 一直處于失重狀態(tài) C. 先失重后超重 D. 先超重后失重 【答案】C 【解析】小鳥隨樹枝從最高點先向下加速后向下減速到最低點，所以小鳥先處于失重狀態(tài)，后減速處于超重狀態(tài)，故C正確。 4．如圖所示，A，B兩物體質(zhì)量為mA，mB(mA＞mB)，由輕繩連接繞過滑輪并從靜止釋放，不計滑輪質(zhì)量和所有摩擦，則A、B運動過程中( ) A. 輕繩的拉力為(mA－mB)g B. 輕繩的拉力逐漸減小 C. 它們加速度的大小與成正比 D. 若(mA＋mB)是一定值，則加速度大小與(mA－mB)成正比 【答案】D 5．如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為，在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是 A. 小車靜止時，，方向沿桿向上 B. 小車靜止時，，方向垂直桿向上 C. 小車向右以加速度a運動時，一定有 D. 小車向左以加速度a運動時， 【答案】D 【解析】當(dāng)小車靜止時，球處于平衡狀態(tài)，則桿對小球的作用力F=mg，方向豎直向上。故AB錯誤。當(dāng)小車向右以加速度a運動時，則球的合力為F合=ma，根據(jù)平行四邊形定則知，桿對球的作用力F=，因為桿對球的作用力方向不一定沿桿，則作用力不一定等于．故C錯誤，D正確。故選D。 6．物體以某一初速度v0沿斜面上滑，物體運動的圖像如圖，其中不可能的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】物體沿斜面向上滑動的過程中，做勻減速直線運動，直到速度減為零。下滑過程中：①如果 7．如圖所示，軌道OA與傾角不同的軌道OB、OC在底端連接不計摩擦和小球經(jīng)過最低點時的機械能損失，小球自軌道OA上某一位置由靜止自由釋放，分別運動到軌道OB、OC上時，均能夠到達(dá)與出發(fā)點等高的位置．用1、2表示小球分別沿軌道OB，OC再返回到OA軌道上最高點過程中速度大小的變化規(guī)律，下列圖象正確的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】從B（C）到O的過程中，小球做加速運動，由于不計摩擦，下落的高度相同，根據(jù)機械能守 8．如圖，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為m的煤塊(可視為質(zhì)點) ，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時，傳送帶與煤塊都是以速度v作勻速直線運動；現(xiàn)讓傳送帶以加速度a作勻減速運動，速度減為零后保持靜止；又經(jīng)過一段時間，煤塊靜止，傳送帶上留下了一段黑色痕跡，重力加速度大小為g，則痕跡長度為 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】傳送帶的運動是勻減速直線運動，加速度為a，減速到零運動的位移為： 而煤塊的運動也是勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，。減速到零運動走過的位移為，由于煤塊和皮帶是同一方向運動的，所以痕跡的長度即相對位移為： 故D正確； 9．如圖1所示，光滑水平面上靜置一個薄長木板，長木板上表面粗糙，其質(zhì)量為M，t=0時刻質(zhì)量為m的物塊以水平速度v滑上長木板，此后木板與物塊運動的v-t圖像如圖2所示，重力加速度，則下列說法正確的是 A. M=m B. M=2m C. 木板的長度為8m D. 木板與物塊間的動摩擦因數(shù)為0.1 【答案】BC 10．質(zhì)量為2m的物塊A和質(zhì)量為m物塊B相互接觸放在光滑水平面上，如圖所示．若對A施加大小為F的水平推力，則兩物塊沿水平方向做加速運動．則物塊A對B的作用力的大小是（ ） A. 若水平地面光滑，物塊A對B的作用力大小為F B. 若水平地面光滑，物塊A對B的作用力大小為 C. 若物塊A與地面間無摩擦，B與地面的動摩擦因數(shù)為μ，則物體A對B的作用力大小為μmg D. 若物塊A與地面間無摩擦，B與地面的動摩擦因數(shù)為μ，則物體A對B的作用力大小為 【答案】BD 【解析】若水平面光滑，則對整體受力分析可知；F=（m+2m）a，解得，再對B分析，B水平方向只受A的作用力，由牛頓第二定律可得：T=ma=F/3，故A錯誤，B正確；若B和地面有摩擦，對整體分析有：F-μmg=3ma′；則B受力為T′-μmg=ma′，解得：，故C錯誤，D正確；故選BD。 11．如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體用輕繩連接，在M上施加恒力F，使兩物體 一起沿恒力F方向做勻加速直線運動（輕繩與恒力F方向平行），分析對比下列四種情況下兩物體間輕繩的張力大小T和兩物體的加速度大小a，正確的是 A. 四種情況中 (3)的加速度一定大于其他三種情況 B. 四種情況中(4)的加速度一定小于其他三種情況 C. 四種情況中(3)的輕繩張力一定小于其他三種情況 D. 四種情況輕繩的張力一定一樣大 【答案】AD 【解析】（1）中加速度滿足：，對m： 12．質(zhì)量為M的足夠長的木板B放在光滑水平地面上，一個質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點)放在木板上，設(shè)木塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，如圖甲所示。木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖象，取g =10 m/s2，則（ ） A. 當(dāng)F<3.5N時滑塊A受到向右的靜摩擦力 B. 木板B的質(zhì)量M =1.5 kg C. 滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為μ = 0.1 D. 當(dāng)F = 5 N時，木板B的加速度a = 4 m/s2 【答案】AD 13．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示，圖乙中紙帶的左端小車連接。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。回答下列問題： （1）該小車的加速度大小a=______m/s2（保留2位有效數(shù)字）； （2）為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)_______（填“增大”或“減小”）木板與桌面的夾角，直至打點均勻為止； （3） 打點計時器打下計數(shù)點3時小車的速度v3=______m/s（保留3位有效數(shù)字）。 【答案】(1)0.10； (2)減小 (3)0.365 【解析】（1）由題意可知：△x=aT2， （2）小車加速運動，說明平衡時墊的過高，為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)減小木板與桌面的夾角，直至打點 14．如圖所示為用拉力傳感器(能測量拉力的儀器)和速度傳感器(能測量瞬時速度的儀器)探究“加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗裝置．用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L＝48.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率． (1)實驗主要步驟如下： ①將拉力傳感器固定在小車上． ②平衡摩擦力，讓小車在不受拉力時做________運動． ③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；為保證細(xì)線的拉力不變，必須調(diào)節(jié)滑輪的高度使______________________________________________________． ④接通電源后自C點釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時的速率vA、vB. ⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作． (2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，則加速度的表達(dá)式a＝________，請將表中第4次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整_______________________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). (3)由表中數(shù)據(jù)，在圖中坐標(biāo)紙上作出a－F關(guān)系圖線____________________________． (4)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因除了拉力傳感器讀數(shù)可能偏大外，還可能是_________________________________________． 【答案】勻速直線 細(xì)線與長木板平行 4.84 如圖所示： 沒有完全平衡摩擦力 【解析】（1）②根據(jù)平衡狀態(tài)的特點可知道當(dāng)小車不受拉力時做勻速直線運動時，說明摩擦力已經(jīng)被 （4）a-F圖線如圖所示，對比圖象可知，實際圖象沒有過原點而是和橫坐標(biāo)有交點，造成原因為沒有完全平衡摩擦力 15．2007年至今，杭州“禮讓斑馬線”收獲世界級點贊，反映了這座城市對每個個體的尊重與關(guān)愛，杭州的斑馬線禮讓之風(fēng)，已然成為了杭州在全國的一張“名片”。有一天，小張開車去上班， 以72km/h的速度在一條直路上行駛，看到前面的一位行人正要走班馬線過馬路，以車子現(xiàn)有的速度完全可以通過班馬線而不撞上行人。經(jīng)過2s時間的思考，小張決定立即剎車而禮讓行人。經(jīng)過5s的勻減速，車子剛好到班馬線前停止。設(shè)汽車（含駕駛員）的質(zhì)量為1500kg。求 （1）汽車剎車時加速度的大小。 （2）汽車剎車時受到的合力的大小。 （3）駕駛員看到行人到車子停止的這段時間內(nèi)平均速度的大小。 【答案】（1）（2）6000N（3） 16．如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶始終保持v＝1 m/s的恒定速率運行，一質(zhì)量為m＝4 kg的救災(zāi)物資以初速度為零放在A處，傳送帶對救災(zāi)物資的摩擦力使救災(zāi)物資做勻加速直線運動，隨后救災(zāi)物資又以與傳送帶相等的速率運動。若救災(zāi)物資與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離l＝2 m，g取10 m/s2。 (1)求救災(zāi)物資剛開始運動時所受滑動摩擦力大小與加速度大?。? (2)求救災(zāi)物資從A運動到B的時間； (3)若救災(zāi)物資下面粘有煤灰，求救災(zāi)物資在傳送帶上留下的黑色痕跡的長度。 【答案】(1)4N, 1m/s2 (2)2.5s (3)0.5m 加速時間內(nèi)傳送帶發(fā)生的位移為 所以黑色痕跡的長度為 17．長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端沖上長木板B，直到A、B的速度達(dá)到相同，此時A、B的速度為0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm．若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25．求：（取g=10m/s2） （1）木板與冰面的動摩擦因數(shù)． （2）小物塊相對長木板滑行的距離； （3）為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板時的初速度應(yīng)滿足什么條件？ 【答案】（1）（2）（3） 【解析】（1）A、B一起運動時，受冰面對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度，且； 解得木板與冰面的動摩擦因數(shù)， （2）小物塊A在長木板上受木板對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度 小物塊A在木板上滑動時，木板B受小物塊A的滑動摩擦力和冰面的滑動摩擦力，做勻加速運動，有 有， ， 由上三式解得，為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊沖上長木板的初速度不大于最大初速度．