1、优质文档优质文档牛顿运动定律练习卷本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共 150 分考试用时 120 分钟第卷（选择题共 40 分）一、本题共 10 小题；每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。1关于牛顿第一定律有下列说法：牛顿第一定律是实验定律；牛顿第一定律说明力不是改变物体运动状态的原因；惯性定律与惯性的实质是相同的；物体的运动不需要力来维持。其中正确的是（ ）A B C D2如图 1 中所示，x、y 、z 为三个物块，k 为轻质弹簧， L 为
2、轻线。系统处于平衡状态。现若将 L 突然剪断，用 ax、a y 分别表示刚剪断时 x、y 的加速度，则有（ ）Aa x=0、 ay=0 Ba x=0、a y0 Ca x0、a y0 Da x0、a y=03如图 2 所示，m 1=2kg，m 2=3kg，连接的细线仅能承受 1N 的拉力，桌面水平光滑，为使线不断而又使它们一起运动获得最大加速度，则可以施加的水平力 F 的最大值和方向为（ ）A向右，作用在 m2 上，F=5/3NB向右，作用在 m2 上，F=2.5NC向左，作用在 m1 上，F=3/5ND向左，作用在 m1 上，F=2.5N4如图 3，两轻质弹簧和质量均为 m 的外壳组成甲、乙两
3、个弹簧秤，将提环挂有质量为 M 的重物的乙秤倒挂在甲的挂钩上，某人手提甲的提环，向下做加速度 a=0.25g 的匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）A甲的示数为 1.25(M+m)g B乙的示数为 0.75(M+m)gC乙的示数为 1.25Mg D乙的示数为 0.75Mg5如图 4 所示，跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为 mA、m B 的小球，系统处于静止状态.A、B 小球与圆心的连线分别与水平面成 60和 30角，则两球的质量之比和剪断轻绳时两球的加速度之比分别为（ ）A1：1 1：2 B1：1 1：3C ：1 1：1 D ：1 1：3图 1图 3图 4图 2m1 m2优质文档优
4、质文档36如图 5 所示，在光滑水平面上，一个斜面体被两个固定在地面上的小桩 a 和 b 挡住，然后在斜面上放一物体，下列说法正确的是（ ）A若物体加速下滑，则 b 受挤压B若物体减速下滑，则 b 受挤压C若物体匀速下滑，则 a 受挤压D若物体静止在斜面上，则 a 受挤压7如图 6 所示，质量相同的木块 A，B 用轻质弹簧连接静止在光滑的水平面上，弹簧处于自然状态。现用水平恒力 F 推 A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）A两木块速度相同时，加速度 aA=aBB两木块速度相同时，加速度 aAvB8有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆
5、筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为 （ ）A游客处于超重状态 B游客处于失重状态C游客受到的摩擦力等于重力 D筒壁对游客的支持力等于重力9在光滑水平面上有一个物体同时受到两个水平力 F1 与 F2 的作用，在第 1s 内保持静止，若两力 F1、F 2 随时间的变化如图 7 所示，则下列说法正确的是（ ）A在第 2s 内，物体做加速运动，加速度的大小恒定，速度均匀增大B在第 5s 内，物体做变加速运动，加速度的大小均匀减小，速度逐渐增大C在第 3s 内，物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度均匀减小D在第 6s 末，物体的加速度和速度均为零10皮带
6、传送机的皮带与水平方向的夹角为 ，如图 8 所示，将质量为 m 的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度 a 做匀加速直线运动，则（ ）A小物块受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块B小物块受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下图 5图 8图 7图 6优质文档优质文档C小物块受到的静摩擦力的大小可能等于 sinmgD小物块受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向第卷（非选择题 共 110 分）二、本题共三小题，21 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图 11（8 分）自制一个加速度计，其构造是：一根轻质杆，下端固定一个小球，上端装上水平轴 O，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬
7、纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并有刻度，可以直接读出加速度的大小和方向。使用时加速度计右端朝汽车前进方向，如图 9 所示。表面上，刻度线 c 在经过 O的竖直线上，则在 c 处应标上加速度大小的数值是 m/s2；刻度线 b 在 bo 连线上，且 boc =30，则在 b 处应标上加速度大小数值是 m/s2；刻度线 d 在 do 连线上，且 cod=45。汽车前进时，若细杆稳定地指示在 d 处，则 0.5s 内速度 （选填“增加”、“减少”）了 m/s。（g 取 9.8m/s2）12（9 分）火车在平直的轨道上起动时的加速度约 0.20.5m/s 2。几个同学在火车上，想测量火车起动时的加速度
8、，可以提供的器材有：A质量 m=50g 的钩码 B质量 M=500g 的玩具小车C长度约为 10cm，劲度系数约为 10N/m 的轻弹簧，弹性限度为 1.5ND长为 50cm 的刻度尺，最小刻度为 1mmE秒表此外还有一些短线和挂钩等，可以用来连接和固定所选用器材。请设计一种简单可行的实验方案，测量在平直轨道上火车起动时的加速度。设火车开始停在车站，起动后做匀加速运动，匀加速运动持续的时间约 2min。就你设计的方案，回答下列问题：（1）实验必须选用的器材 。（2）说明测量方法和步骤，指明要测量的物理量 。（3）由所测量的物理量计算加速度的公式 。13（4 分）1996 年曾在地球上空完成以牛
9、顿第二定律为基础的测定 质量的实验，实验时用质量为 m1 的双子星号宇宙飞船 A 去接触正在轨道上运行的质量为m2 的火箭组 B，接触以后，开动 A 的尾部推进器，使 A、B 共同加速，如图 10 所示，推进器平均推力为 895N，从开始到 t=7s 时间内，测得 A、B 速度改变量为 0.91m/s，且m1=3400kg，则 m2= 。三、本题共七小题，89 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。14（12 分）如图 11 所示，在水平桌面上有一质量为 2kg 的小物体，受平行于桌面沿x方向的恒力 F=8N
10、 作用，正沿 x 轴正向运动。若物体通过坐标原点时开始计时，速度为零图 9图 10A BFam1 m2优质文档优质文档之前，其位移与时间的关系为 x=12t3t 2。求：（1）t=1s 时，速度的大小和方向。（2）从计时开始经过多长时间，小物体再次经过坐标原点。15（12 分）如图 12，小木箱 abcd 的质量 M=0.18kg，高 L=0.2m，其顶部离挡板 E 的距离 h=0.8m，在木箱内放有一个质量为 m=0.02kg 的小物体 P，设想对木箱施加一个竖直向上的恒力 F 的作用，使其由静止开始向上做匀加速运动，木箱和挡板碰后立刻停在挡板处，为使小物体 P 不会和木箱顶 ad 相碰，求
11、恒力 F 的取值范围。（g=10m/s 2）16（12 分）质量为 m=20kg 的物体，在大小恒定的水平外力 F 的作用下，沿水平面做直线运动。（02）s 内 F 与运动方向相反，（24）s 内 F 与运动方向相同，物体的速度时间图象如图 13，g 取 10m/s2。求物体与水平面间的动摩擦因数。图 11图 12图 13优质文档优质文档17（14 分）如图 14 所示，A、B 两滑环分别套在间距为 1m 的光滑细杆上，A 和 B 的质量之比为 13，用一自然长度为 1m 的轻弹簧将两环相连，在 A 环上作用一沿杆方向的、大小为 20N 的拉力 F，当两环都沿杆以相同的加速度 a 运动时，弹簧
12、与杆夹角为 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 的加速度为a/，a /与 a 之间比为多少？18（13 分）如图 15 所示，在倾角 =37的足够长的固定的斜面底端有一质量 m=1.0kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数 =0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力 F=10.0N，方向平行斜面向上。经时间 t=4.0s 绳子突然断了，求：（ 1）绳断时物体的速度大小。（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？（sin37 =0.60 . cos37=0.80,g=10m/s2）图 14图 15
13、优质文档优质文档19（13 分）在海滨乐场里有一种滑沙的游乐活动。如图 16 所示，人坐有滑板上从斜坡的高处 A 点由静止开始滑下，滑到斜坡底端 B 点后沿水平的滑道再滑行一段距离到 C点停下来。若某人和滑板的总质量 m=60.0kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道的动摩擦因数均为 =0.50，斜坡的倾角 =37（sin37=0.6，cos37=0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度 g 取 10m/s2。（1）人从斜坡滑下的加速度为多大？（2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离 BC 为 L=20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB 应不超过多少？图 1
14、6优质文档优质文档20（13 分）如图 17 的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为 2.0kg 的滑块，滑块可以无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器 a、b 上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器 b 在前，传感器 a 在后。汽车静止时，传感器 a、b 的示数均为 10N。（取 g=10m/s2）（1）若传感器 a 的示数为 14N、b 的示数为 6.0N，求此时汽车加速度的大小和方向。（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器
15、 a 的示数为零。传感器a传感器b图 17优质文档优质文档参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C B B A D B BD C B AC1C 牛顿第一定律是物体在理想条件下的运动规律，由牛顿第一定律的物理意义可知，物体的运动不需要力来维持，从而说明力是改变物体运动状态的原因，而惯性是物体保持静止或匀速运动状态的一种性质，所以 C 正确。3B 若力作用在 m2 上向右运动时，最大加速度 a1=0.5m/s2，此时 F=(m1+m2)a1=2.5N。若力作用在 m1 上向左运动时，线的最大拉力作用于 m2 所产生的最大加速度a2=1/3m/s2，此时作用力 F=(m1+m2)a2=5/
16、3N。所以 B 正确。4A 乙弹簧乙和 M 组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律有， F 甲 （M+m）g=(M+m)a，F 甲 =1.25(M+m)g，根据牛顿第三定律可知乙弹簧秤的示数也为 1.25(M+m)g。7BD 弹簧从开始压缩到最短的过程中，由于弹簧弹力一直增加，所以 A 先做加速运动，当 F=kx 时，A 达到最大速度，后做减速运动。当 A，B 速度相等时，弹簧压缩至最短，此时 aAvB。110，5.66，减少，4.912方法之一：（1）ABCD （2）实验方法和步骤：用刻度尺测量弹簧的原长L0；火车静止时，将钩码挂在弹簧下，竖直吊起，测量弹簧的长度 L1；在火车的车厢内，将弹
17、簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平的桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致；当火车起动时，拉着小车的弹簧伸长，测量弹簧的长度 L2。（3） )(/)(0102MLmga133485kg14解：由表达式知，v 0=12m/s，a=6m/s 2 与 v0 反向，向 x 轴正向做匀减速运动。（1）t=1s 时，速度 v1=v0at=6m/s，方向沿 x 轴正向。（2）F 能产生的加速度 a1=F/m=4m/s26m/s2，说明小物体还受摩擦力的作用。有 F+f=ma，f=4N自计时起至物体减速到零用时 t1=v0/a=2s位移 x0=v02/2a=12m返回原点时 f
18、与 F 反向，a /=(F f)/m=2m/s2匀加速返回用时 s，所以共用时 s3/02xt )31(21tt15解：木箱和小物体 P 一起向上做匀加速运动，F(M+m)g=(m+M )a设木箱和挡板碰撞前瞬间速度为 v，v 2=2ah木箱和挡板碰后，P 做竖直上抛运动，若刚好能上升到木箱顶部，则有v2=2gL 所以 F=2.5N 又因为 F/(M+ m)g=2N 所以 2NF2.5N16解：由图象可知：（02）s 内物体做匀减速直线运动，加速度 a1=5m/s2，a 1=（F+f）优质文档优质文档/m（24）s 内物体做匀加速直线运动，加速度 a2=1m/s2， a2=(Ff)/m，又 f
19、= mg，所以解得， =0.217解：（1）先取 A+B 和弹簧整体为研究对象，弹簧弹力为内力，杆对 A、B 支持力与加速度方向垂直，在沿 F 方向应用牛顿第二定律 F=(mA+mB)a再取 B 为研究对象 F 弹 cos53=mBa联立求解得，F 弹 =25N由几何关系得，弹簧的伸长量x= (1/sin531)=0.25ml所以弹簧的劲度系数 k=100N/m（2）撤去 F 力瞬间，弹簧弹力不变，A 的加速度 a/= F 弹 cos53/mA所以 a/：a=3 1。18解：（1）物体受拉力向上运动过程中，受拉力 F，重力 mg 和摩擦力 f，设物体向上运动的加速度为 a1，根据牛顿第二定律有
20、：因sinmfgcos,gNf解得 m/s2 所以 t=4.0s 时物体的速度大小为 m/s0.1 0.81tav（2）绳断时物体距斜面底端的位移 mtas1621绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为 a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有：m/s22cossinmgm0.82解 得物体做减速运动的时间 s，减速运动的位移 m.1/avt 0.42/12tvs此后物体将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为 a3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有 3cossinmgm解得 m/s20.43a设物体由最高点到斜面底端的时间为 t3，所以物体向下匀加速运
21、动的位移s2.10,132321 tts解 得所以物体返回到斜面底端的时间为 s2.43tt总19解：（1）人和滑板在斜坡上受重力，支持力和摩擦力作用而做匀加速运动，根据牛顿第二定律：mgsin37 mgcos37=ma 解得：a=g(sin37 mgcos37)=2.0m/s2 （2）设允许斜坡的最大长度为 s，根据动能定理：优质文档优质文档mgs（sin37 mgcos37） mgL=0 解得： m0.537cossinL20解：（1）当传感器 a 的示数为 14N、b 的示数为 6.0N 时，说明左端弹簧的压力增大，右端弹簧的压力减小，以滑块为研究对象在水平方向上运用牛顿第二定律，(F 1F 2)=ma，所以 (146)=2a，a=4m/s 2，方向向右（2）设加速度为 a 时，传感器 a 的示数为 0，则左端弹簧的弹力为 0。以滑块为研究对象，运用牛顿第二定律，(10+10)=ma ，所以 a =10m/s2，方向向左。
