《牛顿运动定律练习题含答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿运动定律练习题含答案.doc（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,牛顿运动定律练习题含答案一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v02m/s，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v14m/s的速度从右侧滑上木板，经过1s两者速度恰好相同，速度大小为v21m/s，方向向左。重力加速度g10m/s2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数1（2）木板与地面间的动摩擦因数2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。/【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】（1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解；（2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可；（
2、3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移；【详解】（1）对小滑块分析：其加速度为：，方向向右对小滑块根据牛顿第二定律有：，可以得到：；（2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：而且联立可以得到：，；（3）在时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：，方向向右；【在时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：，方向向左；在整个时间内，小滑块向左减速运动，其位移为：，方向向左则整个过程中滑块相对木板的位移大小为：。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚小滑块与木板的运动过程和受力
3、情况是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。2如图，水平桌面上静止放置一质量、长为的木板板上最右端放一质量的滑块可看做质点，以的水平力拉木板，将其从滑块下面抽出来若所有接触面间的动摩擦因数均为，.（1）求滑块与木板间的摩擦力多大，木板与桌面间的摩擦力多大；（2）求滑块从木板上掉下的时间为多少【答案】（1）6N；9N（2）1s【解析】【详解】解：(1)滑块与木板之间的摩擦力 木板与桌面间的摩擦力(2)当滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力，木板将从物体下面抽出，】对滑块，根据牛顿第二定律得：解得： 对木板：解得：滑块位移：，木板的位移： 滑落时： 代入数据解得：%3如图，有一水平传送
4、带以8m/s的速度匀速运动，现将一小物块（可视为质点）轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带左、右端间的距离为4m，g取10m/s2求：（1）刚放上传送带时物块的加速度；（2）传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间【答案】（1）（2）【解析】【分析】先分析物体的运动情况：物体水平方向先受到滑动摩擦力，做匀加速直线运动；若传送带足够长，当物体速度与传送带相同时，物体做匀速直线运动根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移，判断以后物体做什么运动，若匀速直线运动，再由位移公式求出时间￥【详解】（1）物块置于传动带左
5、端时，先做加速直线运动，受力分析，由牛顿第二定律得： 代入数据得： （2）设物体加速到与传送带共速时运动的位移为根据运动学公式可得：运动的位移： 则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动，设经历时间为，则有解得 【点睛】物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力4四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用一架质量m=2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N(g取10 ms2)(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在t
6、=5s时离地面的高度h；-(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落求无人机坠落到地面时的速度v；(3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1【答案】（1）75m（2）40m/s （3）【解析】【分析】【详解】（1）由牛顿第二定律 Fmgf=ma代入数据解得a=6m/s2|上升高度代入数据解得 h=75m（2）下落过程中 mgf=ma1代入数据解得落地时速度 v2=2a1H，代入数据解得 v=40m/s（3）恢复升力后向下减
7、速运动过程 Fmg+f=ma2代入数据解得设恢复升力时的速度为vm，则有由 vm=a1t1代入数据解得5我国科技已经开启“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户某天，东东呼叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s恰好到达他家阳台且速度为零货物上升过程中，遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F1、F2和F3大小分别为、和，货物受到的阻力恒为其重力的倍g取10m/s2计算：(1)货物的质量m；(2)货物上升过程中的最大动能Ekm及东东家阳台距地面的
8、高度h】【答案】(1) m2kg (2) h56m【解析】【分析】【详解】(1)在货物匀速上升的过程中由平衡条件得其中解得(2)设整个过程中的最大速度为v，在货物匀减速运动阶段由牛顿运动定律得由运动学公式得解得最大动能 减速阶段的位移匀速阶段的位移加速阶段，由牛顿运动定律得，由运动学公式得，解得)阳台距地面的高度6如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为=37的足够长的固定斜面上，t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=时撤去该拉力，整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示，不计空气阻力，g=10ms2，sin37=，cos37=求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)
9、拉力F的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s【答案】(1)= (2) F=15N (3)s=、【解析】【分析】由速度的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式，可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 根据v-t图象面积求解位移.【详解】（1）由图象可知，物体向上匀减速时加速度大小为：此过程有：mgsin+mgcos=ma2代入数据解得：=（2）由图象可知，物体向上匀加速时加速度大小为：a1=20m/s2此过程有：F-mgsin-mgcos=ma1代入数据解得：F=60N（3）由图象可知，物体向上滑行时间，向上滑行过程位移为：s10【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义，由斜率
10、求出加速度，其次求得加速度后，由牛顿第二定律求解物体的受力情况7质量、长的木板在动摩擦因数的水平地面上向右滑行，当速度时，在木板的右端轻放一质量的小物块如图所示当小物块刚好滑到木板左端时，物块和木板达到共同速度取，求：（1）从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；（2）小物块与木板间的动摩擦因数【答案】（1）1s （2）【解析】【分析】【详解】（1）设木板在时间t内的位移为x1；铁块的加速度大小为a2，时间t内的位移为x2则有又代入数据得t=1s（2）根据牛顿第二定律，有解得8某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m
11、/s，公交车的速度是15m/s，他们距车站的距离为50m假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车刚好到车站停下，停车10s后公交车又启动向前开去张叔叔的最大速度是6m/s，最大起跑加速度为s2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少(2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车【答案】(1)s2(2)能【解析】试题分析:(1)公交车的加速度所以其加速度大小为(2)汽车从相遇处到开始刹车时用时：汽车刹车过程中用时：张叔叔以最大加速度达到最大速度用时：|张叔叔加速过程中的位移：以最大速度跑到车站的时间因，张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上
12、车考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律9如图所示，质量为 m1 kg的长方体金属滑块夹在竖直挡板 M、N 之间，M、N与金属滑块间动摩擦因数均为 ，金属滑块与一劲度系数为k200N/m的轻弹簧相连接，轻弹簧下端固定，挡板M固定不动，挡板N与一智能调节装置相连接(调整挡板与滑块间的压力)起初滑块静止，挡板与滑块间的压力为0.现有一质量也为m的物体从距滑块L20 cm处自由落下，与滑块瞬间完成碰撞后粘在一起向下运动为保证滑块下滑过程中做匀减速运动，且下移距离为l10 cm时速度减为0，挡板对滑块的压力需随滑块下移而变化，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内g 取10 m/s2，求：(1
13、)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；(2)当滑块下移距离为d5 cm时挡板对滑块压力的大小；(3)已知弹簧的弹性势能的表达式为Epkx2(式中k为弹簧劲度系数，x为弹簧的伸长或压缩量)，求滑块速度减为零的过程中，挡板对滑块的摩擦力所做的功【答案】(1) 1J (2) 25N (3) -1J【解析】(1)设物体与滑块碰撞前瞬间速度为v0，对物体下落过程由机械能守恒定律得设碰后共同速度为v1，由动量守恒定律得根据能量守恒定律，下落物体与滑块碰撞过程中损失的机械能:上式联立数据带入得J(2)设滑块下移时加速度为a，由运动学公式得 起初滑块静止时，有当滑块下移距离为cm时弹簧的弹力对其受力分析
14、如下图所示，由牛顿第二定律得滑动摩擦力解得N(3)由功能关系可得解得J答：(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能是1J；(2)当滑块下移距离为d=5cm时挡板对滑块压力的大小是25N；(3)滑块速度减为零的过程中,挡板对滑块的摩擦力所做的功是-1J10如图所示，在光滑的水平地面上， 相距L10 m的A、B两个小球均以v010 m/s向右运动，随后两球相继滑上倾角为30的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取g10 m/s2求：A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇【答案】【解析】试题分析：设A球滑上斜坡后经过t1时间B球再滑上斜坡，则有：1sA球滑上斜坡后加速度m/s2设此时A球向上运动的位移为，则m此时A球速度m/sB球滑上斜坡时，加速度与A相同，以A为参考系，B相对于A以m/s做匀速运动，设再经过时间它们相遇，有：s则相遇时间s考点：本题考查了运动学公式的应用
