必修1 第四章牛顿运动定律一、选择题1、下列关于惯性的说法中，正确的是（ ）A人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了C物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关答案：D 解析：惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确。AB2、如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球。劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线C.无规则的曲线 D.抛物线答案：B解析：由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因。如果物体在某个方向不受力，则物体在此方向上的运动状态就不会改变。对小球进行受力分析，可知小球在与斜面相碰之前，仅受竖直方向上的重力和A的支持力，小球在水平方向上并没有受到力的作用，故小球水平方向上不会发生运动状态的改变，仍保持原来的静止状态，所以其轨迹为竖直向下的直线。3、 关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是 （ ）A物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度无关B. 物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关C. 物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D. 一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了答案：AB解析 对于某个物体，合力的大小决定加速度的大小，合力的方向决定加速度的方向，而速度的方向与加速度方向无关。根据牛顿第二定律的瞬时性特征，合力一旦为零，则加速度立即为零，则速度不再发生变化，以后作匀速直线运动。选项A、B正确。4、 关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是（ ）A做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的B做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快D物体所受合外力为零时，一定处于静止状态答案 A解析 匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确。做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了，所以B选项是错的。物体所的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度就不一定增大了，选项C是错的。物体所受合外力为零时，不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D是错的。本题正确选项是A。5、如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一个水平向右的推力F的作用，已知小物块P沿斜面加速下滑，现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（ ）PFA一定变小B一定变大C一定不变D可能变小，可能变大，也可能不变答案：B解析：小物块P在推力F的作用下，沿光滑固定斜面加速下滑，设小物块的质量为m，斜面的倾角为,分析小物块的受力，并建立小物块的动力学方程，由牛顿第二定律，有：mgsin-Fcos=ma故a=gsin-（Fcos）/m 当保持F的方向不变，使其减小时，加速度a一定变大，故B选项正确。6、.如图所示， AD、BD、CD都是光滑的直角斜面，斜面固定在水平地面上，现使一小物体分别从A、B、C点由静止开始下滑到D点，所用时间分别为t1、t2、t3，则 At1t2t3 Bt3t2t1 Ct2t1=t3 Dt2t1t3答案：C、解析：沿光滑斜面下滑的加速度a为gcos （为斜面顶角），设底边长为d，可知斜面长s为，由s=at2 和数学知识可得C正确。7、 在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则（ ）A. 物体同时具有加速度和速度B. 物体立即获得加速度，速度仍为零C. 物体立即获得速度，加速度仍为零D. 物体的速度和加速度均为零答案：B 解析 外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬时，物体立即具有加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度。本题正确的选项是B。、8、如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2 ，重力加速度大小为g 。则有（ ）A， B，C，D，答案：C解析：要求抽出木板的瞬时，木块1、2的加速度大小，必须分析此瞬间物体所受的合力为多大，而分析此时的受力情况，离不开原来的受力情况分析。对木块1，木板抽出前受到一对平衡力（重力和弹簧的弹力，mg=F弹）的作用，木板抽出后的受力情况不变，因而其加速度为零。对木块2，木板抽出前受到重力和向下的弹簧弹力、竖直向上的木板的支持力，合力为零；当抽出木板的瞬时木板的支持力消失，只剩下竖直向下的力，F合= Mg+ F弹= Mg+ mg ,根据牛顿第二定律有：Mg+ mg= M a2可得：二、非选择题9、如图所示，D是一滑雪场示意图，其中AC是长L=0.8m、倾角=37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面。人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下。人与接触面间的动摩擦因数均为=0.25，不计空气阻力，（g=10m/s2，sing37=0.6，cos37=0.8）求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；(2)人在离C点多远处停下？答案：（1）2s （2）12.8m解析：人沿斜坡做匀加速运动，在水平面上人做匀减速运动。由牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出下滑时间和运动的距离。（1）人在斜坡上下滑时，受力如图所示。设人沿斜坡下滑的加速度为a，沿斜坡方向，由牛顿第二定律得：mgsin-Ff=ma滑动摩擦力Ff=FN垂直于斜坡方向有：FN-mgcos=0由匀变速运动规律得：联立以上各式得：a=gsin-gcos=4 m/s2解得：t=2s(2)人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用。设在水平面上人减速运动的加速度为，由牛顿第二定律得：mg=m a设人到达c处的速度为v，由匀变速运动规律知下滑过程：v2=2al水平面上：0-v2=-2 as联立以上各式解得s=12.8m10、某航空公司的一架客机，在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度为1800 m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动。（1）求飞机在竖直方向上产生的加速度多大？（2）试估算质量为65 kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅。答案：（1）36 m/s2 （2）1690 N 解析：（1）飞机在竖直方向做匀加速运动，由位移公式s =at2 得a =m/s2=36 m/s2 （2）设安全带提供的拉力为F，由牛顿第二定律：F+mg=ma 得F=m（a-g）=1690 N 11机车A拉着一节车厢B向右行驶。用FAB和FBA分别代表A对B和B对A的作用力。已知B行驶时受到的阻力F阻=2.0103 N。画出题中情境的草图，回答以下问题。（1）A拉B匀速行驶时，FAB与F阻有什么关系？FAB和FBA有什么关系？（要说明大小和方向两方面的关系，并说明回答的根据。）（2）A拉B加速行驶时，FAB和F阻有什么关系？FAB和FBA有什么关系？若车厢B的质量是4.0 t，加速度a是0.3 m/s2，FAB和FBA各等于多少？解析：（1）因为A拉B匀速运动，即物体处于平衡状态，因此B车厢所受的合力为零，故FAB=F阻。而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等方向相反。（2）因为A拉B加速行驶，根据牛顿第二定律：FAB-F阻=ma，所以FABF阻。而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律， 它们总是大小相等方向相反。由牛顿第二定律：FAB-F阻=maFAB=ma+F阻=4.01030.3N+2.0103N=3.2103N由牛顿第三定律：FAB与FBA是一对相互作用力，它们总是大小相等方向相反。即FAB=FBA=3.2103N12、.如图所示，质量为M的人通过定滑轮将质量为m的重物以加速度a上提。若绳与竖直方向夹角为，求： （1）人受到地面的摩擦力多大？（2）人对地面的压力多大？.解析：对物体：T-mg=ma解之得 T=m(g+a) 对人： f=Tsin N+Tcos=Mg 解之得：f=m(g+a)sin N=Mg-m(g+a)cos 13 在粗糙的水平面上，有两个相的物互接触体如图2所示，用水平力F由左向右推M，两物块一起加速运动，已知M两物块质量分别为M和m，物块与地面间的摩擦因数相同，求物体间的作用力为多大？解析、对整体运动定律F-u(M+m)g=(M+m)a对m有：FN-umg=ma解得：FN=：mf/(M+m)14、 滑雪是冬天的一项极具刺激性的体育运动,如图甲所示,滑雪者踏着雪橇(它们的总质量为100kg)在倾角37的斜面上向下滑动，在运动过程中受到的空气阻力与速度成正比，在运动过程中受到的空气阻力与速度成正比，现测得雪橇运动的t图线如图311乙所示，图中的AB直线是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线，试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因素（g取10m/s2,sin370.6）.解：由牛顿第二定律得mgsinkvmgcos=ma 当v1=5m/s时a1=2.5m/s2当v2=10m/s时a2=0分别代入式得6005k80025060010k8000k=50 =0.125 15、 如图所示，小车在水平路面上加速向右运动，一个质量为m的小球，用一条水平绳和一条斜绳（斜绳与竖直方向30），把该小球系于车内，不计绳的质量，求下列情况下，两绳对小球的拉力大小。（1）车以加速度a1运动；（2）车以加度度a2g运动.解（1）设OA、OB绳张力分别为TA、TBTA0时，加速度为a0 则a0gtang a0 a0故TA0设OB绳与竖直方向夹角为则TBcos =mgTBsinma2由得TBmg16.贝贝和晶晶在探究牛顿第二定律的过程中分别采用了以下方案：两人都在水平桌面上放上一端