浙江省一级重点中学高三物理一轮复习练习题：牛顿运动定律

第三章 牛顿运动定律 一、对牛顿三大定律的理解

1、关于物体的惯性，下列说法中正确的是（ C ）

A 、骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡

B 、子弹从枪膛中射出后，在空中飞行速度逐渐减小，因此惯性也减小

C 、物体惯性的大小，由物体质量大小决定

D 、物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大

2、一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶。两辆汽车同时紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)，以下说法正确的是 （ C ） A 、满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大

B 、满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小

C 、两辆汽车滑行的距离相同

D 、满载货物的汽车比空车先停下来

▲3、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ AB ） A 、不受外力作用的物体可能做直线运动 B 、受恒定外力作用的物体可能做曲线运动 C 、物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动 D 、物体在变力作用下速度大小一定发生变化

▲4、汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（ BC ） A.、汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力； B 、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力； C 、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力； D 、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力。

▲5、放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用处于静止状态，若其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原值，则该物体的（ BC ）

A 、速度先增大后减小，直到某个定值

B 、速度一直增大，直到某个定值

C 、加速度先增大，后减小到零

D 、加速度一直增大到某个定值

6、重力为10N 的质点放在光滑水平地面上，受到大小为2N 的水平外力F 1的作用，再施加一个大小为6N 的水平外力F 2后，以下说法正确的是（ D ）

A ．若再施加一个大小为6N 的外力，则不可能使该质点处于平衡状态

B ．该质点所受合外力的最大值为18N ，最小值为2N

C ．F 1的反作用力作用在该质点上，方向与F 1的方向相反

D ．该质点的加速度可能为5m/s 2.

7、如图1所示，在一辆足够长的小车上，有质量为m 1、m 2的两个滑块(m 1＞m 2)原

来随车一起运动，两滑块与车接触面的动摩擦因数相同，当车突然停止后，如不考

虑其它阻力影响，则两个滑块( B )

A ．一定相碰

B ．一定不相碰

C ．若车起先向右运动，则可能相碰

D ．若车起先向左运动，则可能相碰

二、动力学问题的两种基本类型

▲1、弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg 的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N ．如果从升降机的速度为3m/s 时开始计时，则经过1s ，升降机的位移可能是（g 取10m/s 2）( AC )

A ．2m

B ．3m

C ．4m

D ．8m

图1

2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( D )

▲3、如图所示水平面上，质量为10 kg 的物块A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N 时，物块处于静止状态，若小车以加速度a =1m/s 2沿水平地面向右加速运动时（ AC ）

A 、物块A 相对小车仍静止

B 、物块A 受到的摩擦力将减小

C 、物块A 受到的摩擦力大小不变

D 、物块A 受到的弹力将增大

▲4、如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC 界面平行底面DE ，两侧面与水平面夹角分别为30

和60

，已知物块从A 静止下滑，加速至B

匀速至D ；若该物块静止从A 沿另一侧面下滑，则( BD ) A 、通过C 点的速率等于通过B 点的速率

B 、AB 段的运动时间大于A

C 段的运动时间 C 、将加速至C 匀速至E

D 、一直加速运动到

E ，但AC 段的加速度比CE 段大

5、如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x

0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块加速度大小a 随下降位移大小x 变化的图象，可能是下图中的（ D ）

6孔径略大于细杆直径，如图1所示。

（1速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的的滑动摩擦因数。 （2小球从静止出发在细杆上滑下距离s cos37°＝0.8） （1）设小球受的风力为F ，小球质量为m 又F ＝0.5mg 即5.0=μ

t

（2）设杆对小球的支持力为N F ，摩擦力为f F ，选加速度的方向为x 轴的正方向，建立直角坐标系，将各个力正交分解。 沿杆方向有

ma F mg F f =-+θθsin cos ①

垂直于杆的方向有

0cos sin =-+θθmg F F N ② N f F F μ= ③

将6.0sin =θ，8.0cos =θ，代入以上各式可解得

g a 43=

，由221

at s =可得

g s

a s t 382==

。

7、质量M=3kg 的长木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F=11N 作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到lm/s 时，将质量m=4kg 的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间动摩擦因数μ=0．2，求：

（1）物体经多少时间与木板保持相对静止?

（2）在这一时间内，物块在木板上滑行的距离多大?

解：⑴物块放到木板上到它们达到相对静止，水平方向上只受滑动摩擦力F μ=μmg=8N 。由F μ=ma 1得 a 1=F μ/m=8/4=2m/s 2

在这一时间内，设木板的加速度为a 2，则 F-F u =ma 2，a 2=(F-F μ)/M=1m/S 2 木板向右做v 0=1m/s ，a 1=1m/s 2的匀加速运动，物块与木板达到相对静止即具有相同的速度所需时间为t ．则a 1t=v 0+a 2t ， ∴t=v 0/(a 1-a 2)=ls ． ⑵在1s 内，物块相对木板向后滑行如图A-3-12-14所示． 设滑行距离为△s ，则 △s=s 2-s 1=(v 0t+a 2t 2/2)-a 1t 2/2． 代入数据得△s=0．5m ．

8、某传动装置的水平传送带以恒定速度v 0＝5m/s 运行。将一块底面水平的粉笔轻轻地放到传送带上，发现粉笔块在传送带上留下一条长度l ＝5m 的白色划线。稍后，因传动装置受到阻碍，传送带做匀减速运动，其加速度a 0＝5m/s 2，问传动装置受阻后：

（1）粉笔块是否能在传送带上继续滑动？若能，它沿皮带继续滑动的距离l ′＝?

（2）若要粉笔块不能继续在传送上滑动，则皮带做减速运动时，其加速度a 0应限制在什么范围内？

（1）先求粉笔与皮带间的动摩擦因数μ。皮带初始以v 0＝5m/s 匀速行驶，粉笔对地以a ＝μg 的加速度匀加速，划痕l ＝5m 为相对位移。则 l ＝v 0t －

02v t t ＝0v a

解得：a ＝2

02v l

＝2.5m/s 2，μ＝0.25

第二阶段，因皮带受阻，做a 0＝5m/s 2的匀减速。a 0＞a ，粉笔能在传送带上继续滑动，且皮带比粉笔先停下，粉笔还能在皮带上作相对滑动。粉笔相对皮带滑行距离为

l ′＝s 粉笔－s 皮带＝22

000

22v v a a -

＝2.5m 。 （2）因为皮带对粉笔的最大静摩擦力为μmg ，所以粉笔对地的最大加速度为μg ，为防止粉笔在皮带上相对对滑动，皮带加速度a 0应限制在μg 范围内，即a≤2.5m/s 2。

三、瞬时问题的分析和求解

1、质量分别为m A 和m B 的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下，如图所示，当细线被剪断的瞬间。关于两球下落加速度的说法中，正确的是 ( C\) A 、a A ＝a B ＝0 B 、a A ＝a B ＝g

C 、a A ＞g ，a B ＝0

D 、a A ＜g ，a B ＝0

2、如图所示，木块A 与B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是l ∶2∶3，设所有接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块C 的瞬间，木块A 和B 的加速度分别是a A ＝0，a B ＝

g 2

3

。 ▲3、用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将一端固定在墙上的水平轻弹簧压缩了x (小球与弹簧不拴接)，如图所示，将细线烧断后 ( CD )

A 、小球立即做平抛运动

B 、小球的加速度立即为g

C 、小球脱离弹簧后做匀变速运动

D 、小球落地时动能大于mgh

4、质量为50kg 的物体放在光滑的水平面上，某人用绳子沿着与水平面成45°角的方向拉物体前进，绳子

的拉力为200N ，物体的加速度大小为222s m ．在拉的过程中突然松手瞬间，物体的加速度大小为0 ▲5、如图7所示，小球质量为m ，被3点，c 竖直放置，a 、b 、c 之间的夹角均为1200大小之比为3：3：1．设重力加速度为g ，当单独剪断c 及方向可能为（BC ）

A 、g/2, 竖直向下

B 、g/2，竖直向上

C 、g/4，竖直向下

D 、g/4，竖直向上

6、如图1所示，A 、B 两滑环分别套在间距为1m 比为1:3，用一自然长度为1m 的轻弹簧将两环相连，在的、大小为20N 的拉力F 夹角为53°。（cos53°=0.6）求： （1）弹簧的劲度系数为多少？

（2）若突然撤去拉力F ，在撤去拉力F 的瞬间，A 为多少？ 分析：

（1）先取A+B 加速度方向垂直，在沿F 方向应用牛顿第二定律

a m m F B A )(+= ① 再取B 为研究对象 F cos 弹

①②联立求解得N F 25=弹 由几何关系得，弹簧的伸长量

m m x 25.0)153sin 1(=-?=? 所以弹簧的劲度系数m

N x F k /100=?=弹。

（2）撤去力F 瞬间，弹簧弹力不变，A 的加速度A

m F a ?=

'53cos 弹

比较上式1:3:='a a （方向相反）

四、超重、失重问题分析

▲1、下列实例属于超重现象的是( BD )

A 、汽车驶过拱形桥顶端

B 、荡秋千的小孩通过最低点

C 、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动

D 、火箭点火后加速升空

2、某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是 （ D ） A ．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快 B ．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快 C ．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变 D ．易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出

3、如图所示，重4N 的物体A 状态，倾角为300

烧断物块正在下滑时与静止时比较，测力计的示数（ C ）

A ．增加4N

B 。减少3N

C ．减少1N

D 。不变

4质量为m 将发生怎样的变化( B )

A 、伸长量增加

B 、 伸长量减小

C 、伸长量保持不变

D 、由伸长变为压缩

五、临界问题分析

在解答两个相互接触的物体分离的问题时，不少同学利用“物体速度相同”具体情况，利用“相互作用力为零”或“物体加速度相同”1. 利用“相互作用力为零”的临界条件

1、如图1所示，木块A 、B 的质量分别为1m 、2m 的水平面上，A 与B 的接触面垂直于图中纸面且与水平面成θ间的接触面光滑。现施加一个水平F 于A ，使A 、B 值。

解析：A 、B 一起向右做匀加速运动，F 越大，加速度a 相对运动的临界条件是：0=NA F ，此时木块A 受到重力g m 1、B 对A 的弹力N F 和水平力F 三个力的作

用。根据牛顿第二定律有

a

m m F g m F a m F F N N )(cos sin 2111+===-θθ

由以上三式可得，F 的最大值为

2

211tan )(m g m m m F θ

+=

2、如图2所示，质量m=2kg 的小球用细绳拴在倾角?=37θ（1）当斜面以2

1/5s m a =（2）当斜面以2

2/20s m a =

解析：当斜面对小球的弹力恰好为零时，小球向右运动的加速度为2/3.13s m =。

（1）g a <1，小球仍在斜面上，根据牛顿第二定律有F F T +θsin 1sin cos ma F F N T =-θθ

代入数据解之得N F T 20=

（2）g a >2cot θmg F T =αsin

代入数据，解之得N F T 520=

3、如图所示，两细绳与水平的车项面的夹角为?60当小车以大小为2g 的加速度向右匀加速运动时，绳为多少？

解析：本题的关键在于绳1速度大到一定值时，物块会“飘”起来而导致绳1mg F ma F T T =?=?30sin 30cos 20

2 所以g a 30=

因为车的加速度02a g >，所以物块已“飘”

mg mg ma F F T T 5)()(,02221=+==

2. 利用“加速度相同”的临界条件

4、如图所示，在劲度系数为k 的弹簧下端挂有质量为m 的物体，开始用托盘托住物体，使弹簧保持原长，然后托盘以加速度a 匀加速下降（a ＜g ），求经过多长时间托盘与物体分离。

解析：当托盘以a 匀加速下降时，托盘与物体具有相同的加速度，在下降过程中，物体所受的弹力逐渐增大，支持力逐渐减小，当托盘与物体分离时，支持力为零。设弹簧的伸长量为x ，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律有

k a g m x m a

kx m g )

(-=

=-所以

再由运动学公式，有221

at x =即

a x

t 2=

故托盘与物体分离所经历的时间为

ka a g m t )

(2-=

5、 如图所示，光滑水平面上放置紧靠在一起的A 、B 于A 上，拉力B F 作用于B 上，A F 、B F N t F B )22(+=，问从t=0开始，到A 、B 相互脱离为止，

解析：先假设A 、B 间无弹力，则A 受到的合外力为F A 9(=B 受到的合外力为N t F B )22(+=。在t=0时，N F A 9=2/3s m m F a A A A ==

2/31

s m m F a B B B ==

则有B A a a >

B A a a >，说明A 、B 间有挤压，A 、B 间实际上存在弹力。

随着t 的增大，A a 减小，B a 增大，但只要B A a a >，两者总有挤压。当A F 对A 独自产生的加速度与B F 对B 独自产生的加速度相等时，这种挤压消失，A 、B 开始脱离，有

B B A A m F m F = 即 622329t t +=-

解之得

s t 38

=

A 、

B 共同运动时，加速度大小为

22

/911

/6

3)

22()29(s m s m t t m m F F a B A B A =+++-=++=

A 、

B 共同位移为

m at s 3.4)38(91121212

2=??==

6、半径为R 光滑球恰好放在木块的圆槽中，OA 为m ，木块质量为M ，不计摩擦，木块B 端，球才可离槽？

θtan )(g M m F +≥

1、如图所示，光滑水平面上有质量分别为m1和木块中间用一原长为L 、劲度系数为k 力F （ B ）

A ．

k

m m Fm L )(212++

B ．

k

m m Fm L )(211+-

▲2、如图，质量为M 的楔形物A 静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m 的小物块B ，B 与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉B ，使之匀速上滑．在B 运动的过程中，楔形物块A 始

终保持静止．关于相互间作用力的描述正确的有（ CD ）

A ．

B 给A 的作用力大小为F mg - B ．B 给A 摩擦力大小为 F

C ．地面受到的摩擦力大小为θcos F

D 3、如图所示,物体A B C 放在光滑水平面上用细线a b B 上放一小物体D,D 随B 一起运动,且原来的拉力F A.T a 增大 B.T b 增大 C.T a 变小

4、如图2所示，质量为M 的斜面A μ，物体B 与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F 匀加速直线运动，两者无相对滑动。为m ，则它们的加速度a 及推力F 的大小为（ C A 、 )sin ()(,sin θμθ++==g m M F g a B 、a

C 、)tan ()(,tan θμθ++==g m M F g a

D 5个环，箱和杆的总质量为M ，环的质量为m 度大小为a 时（a ＜g ），则箱对地面的压力为（D A. Mg + mg B. Mg —ma C. Mg + ma 6、如图所示，质量为M 车静止在斜面上，车上的人可以（.C ） A ．匀速向下奔跑

B ．以加速度αsin g m M

a =

向下加速奔跑 C ．以加速度αsin )1(g m M

a +=向下加速奔跑 D ．以加速度αsin )1(g m

M

a +=向上加速奔跑 7、在一根绳下串联着两个质量不同的小球，上面小球比下面小球质量大，当手提着绳端沿水平方向并使两球一起作匀加速运动时（空气阻力不计），则下图中正确的是 (A)

8、如图7所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a

A ．(M+ m) g －ma

B ．9合，如图2突然以恒定的加速度a 直于AB 么？（以g 表示重力加速度）

解答：设桌长为L ，圆盘的质量为m 盘的加速度为1a ，所经历的时间为1t 度分别为1v 和2v 对盘运用牛顿第二定律有

11ma mg =μ ①

22ma mg =μ ②

对盘和桌布运用运动学公式有

111t a =ν ③

221t a =ν ④

12at =ν ⑤

盘在整个运动过程中的平均速度是121

ν，盘没有从桌面上掉下来的条件是

L t t v 21

)(21211≤+⑥

桌布在抽出的过程中，桌布和盘运动的距离分别为1221t v ，1121

t v ，由距离关系有

L t v t v 21

21211112=- ⑦

由以上各式解得g a 12

2

12μμμμ+≥