《牛顿运动定律》同步练习2(新人教版必修1)

“牛顿运动定律”练习题

1.下列说法正确的是（D）

A.一同学看见某人用手推静止的车，却没有推动，于是说:是因为这辆车惯性太大的缘故

B.运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大

C.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 D.放在光滑水平桌面上的两个物体，受到相同大小的水平推力，加速度大的物体惯性小 2.根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（C）

A.人只有在静止的车箱内，竖直向上高高跳起后，才会落在车箱内原来的位置 B.人在沿直线匀速前进的车箱内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 C.人在沿直线加速前进的车箱内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 D.人在沿直线减速前进的车箱内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 3.物体静止于一斜面上（如图所示），则下列说法正确的是（B） A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 4.如图所示，一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（AD）

A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大

甲 乙 B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力 C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等 D.只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大

5.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动；再改为做减速运动，则下列说法中正确的是（D）

A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力

C.只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等 D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等

6.如图所示，一个劈形物体M，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m.劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（B）

m

A.沿斜面向下的直线

M B.竖直向下的直线 C.无规则曲线

θ D.抛物线

7.一个物体受到几个力共点力的作用而处于静止状态.现把其中某一个力逐渐减小到零，然后再逐渐把这个力恢复到原值，则此过程中物体的加速度和速度如何变化？

8.如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是(CD)

A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大

B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上

C.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小

D.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大

解：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大.当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大.选CD.

9.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则（AC）

A.物体从A到O先加速后减速

m B.物体从A到O加速，从O到B减速 C.物体在A、O间某点所受合力为零

A O B D.物体运动到O点时所受合力为零

10.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定与杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬时，小球加速度

2

的大小为12m/s.若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（BC）

2

M A.22m/s,竖直向上

2

B.22m/s,竖直向下

2

C.2m/s,竖直向上

2

D.2m/s,竖直向下

N

解:原来小球处于静止状态时，若上面的弹簧为压缩状态，则拔去M瞬间小球会产生向

2/

上的加速度a=12m/s，拔去N瞬间小球会产生向下加速度a.设上下弹簧的弹力分别为FM、

FN FN FN.在各瞬间受力如图所示. M

FN=0 拔M前：FM+mg=FN ① a /

a 拔M瞬间：FN-mg=ma ②

mg /mg mg 拔N瞬间：FM+mg=ma ③

FM FM=0 FM N 联立①②③式得：拔去N瞬间小球 拔N瞬间 静止 拔M瞬间

/2

产生的加速度可能为a=a+g=22m/s ，方向竖直向下.

原来小球处于静止状态时，若上面的弹簧为拉伸状态，则拔去M瞬间小球会产生向下的

2/

加速度a=12m/s，拔去N瞬间小球会产生向上加速度a，如图所示.

FM FM M 拔M前： FN+mg=FM ①

FM=0 /

拔M瞬间：FN+mg=ma ② a

a /

拔N瞬间：FM-mg=ma ③

mg mg mg 联立①②③式得：拔去N瞬间小球 FN=0 FN FN N

/2

静止 拔M瞬间 拔N瞬间 产生的加速度可能为a=a-g=2m/s，方向竖直向上. 11.如图所示，质量为1kg的小球穿在斜杆上，杆与水平方向的夹角为300，球与杆间的动摩擦因数为

123，小球在竖直向上的拉力F的作用下以2.5m/s2的加速度沿杆加速上

2

F 滑，求拉力F是多大？（g取10m/s）

a (答案：20N)

0 30 ╮ 12．如图所示，电梯与水平面的夹角为300，当电梯加速向上 运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5求人对梯面的摩擦力是其重 力的多少倍？（

a 3） 5???

13.如图所示, m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角.求:⑴小车以a=g向右加速；⑵小车以a=g向右减速时，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？

解:⑴向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点

F1 力作用下向右加速.合外力向右，F2向右，因此G和F1的合力

v 一定水平向左，所以 F1的大小可以用平行四边形定则求出：a F2 F1=50N，可见向右加速时F1的大小与a无关；F2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程：F2-0.75G =ma计算得F2=70N.G 可以看出F2将随a的增大而增大.（这种情况下用平行四边形定则比用正交分解法简单）

⑵必须注意到:向右减速时，F2有可能减为零，这时小球将离开后壁而“飞”起来.这时细线跟竖直方向的夹角会改变，因此F1的方向会改变.所以必须先求出这个临界值。当时G和F1的合力刚好等于ma，所以a的临界值为a?3g.当a=g时小球必将离开后壁。不难看出，

4v a F1 这时F1=2mg=56N， F2=0

14.如图所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块.求：⑴箱以加速度a匀加速上升，⑵箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各多大？

解：⑴a向上时，由于箱受的合外力竖直向上，重力竖直向下， 所以F1、F2的合力F必然竖直向上.可先求F，再由F1=Fsinα和F2=

╮α Fcosα求解，得到： F1=m(g+a)sinα，F2=m(g+a)cosα 显然这种方法比正交分解法简单. y v F2 ⑵a向左时，箱受的三个力都不和加速度在一ay F2 a 条直线上，必须用正交分解法。可选择沿斜面方向

F1

F1 x 和垂直于斜面方向进行正交分解，（同时正交分解ax Gx a v a），然后分别沿x、y轴列方程求F1、F2：

G F1=m(gsinα-acosα)，F2=m(gcosα+asinα)

Gy G 经比较可知，这样正交分解比按照水平、竖直方向正交分解列方程和解方程都简单.

还应该注意到F1的表达式F1=m(gsinα-acosα)显示其有可能得负值，这意味这绳对木块的力是推力，这是不可能的.这里又有一个临界值的问题：当向左的加速度a≤gtanα时F1=m(gsinα-acosα)沿绳向斜上方；当a>gtanα时木块和斜面不再保持相对静止，而是相对于斜面向上滑动，绳子松弛，拉力为零.

0

15.如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F θ F，又经过t2=4.0s物体刚好停下。求：F的大小、最大速度vm、总位移s.

解：由运动学知识可知：前后两段匀变速直线运动的加速度a与时间t成反比，而第二

22

段中μmg=ma2，加速度a2=μg=5m/s，所以第一段中的加速度一定是a1=10m/s。再由方程

Fcos???(mg?Fsin?)?ma1可求得：F=54.5N

第一段的末速度和第二段的初速度相等都是最大速度，可以按第二段求得：vm=a2t2=20m/s 又由于两段的平均速度和全过程的平均速度相等，所以有:

vm(t1?t2)?60m 2需要引起注意的是：在撤去拉力F前后，物体受的摩擦力发生了改变.

16.如图所示，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球空径略等大于直径.

（1）当杆在水平方向固定时，调解风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数.（0.5） （2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向的 风 夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离 015m所需时间为多少？(g=10m/s2)（2s） 37╮ 17.在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于L（L比r大得多）时，两球之间无相互作用力，当两球心间的距离等于或小于L时，两球间存在恒定的斥力F.设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静

A v0 B 止的B球运动，如图所示，欲使两球不发生接触，

s?v0必须满足什么条件？（v0?3F(l?2r)/m）

L 18.如图所示，小木箱ABCD的质量M=180g，高L=0.2m，其 T E 顶部挡板E的竖直距离h=0.8m，在木箱内放有一个质量为m=20g的

h 小物块P(可视为质点).通过细轻绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒

力T，为使木箱能向上运动，并且当AD与挡板E相碰木箱停止运动

A D 后，P物体不会和木箱顶AD相碰，求拉力T的取值范围. (g=10m/s2)

L (2N

联立①②③式得：T?(M?M)(h?L)g h代入已知数据得：T<2.5N

要使木箱向上运动：T>(M+m)g=2N 所以T的取值范围为：2N

19.如图所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN. v a 解：这里有a、FN两个未知数，需要要建立两个方程，要取两次研究对象。比较后可知分别以B、（A+B）为对象较为简单（它们在水平方向上都只受到一个力作用）.可得FN?mBF

mA?mB这个结论还可以推广到水平面粗糙时（A、B与水平面间μ相同）；也可以推广到沿斜面方向推A、B向上加速的问题，有趣的是，答案是完全一样的.

20.如图所示，光滑的水平面上有甲、乙两个物体靠在一起，同时在水平力F1和F2的作用下运动.已知F1

A.如果撤去F1，则甲的加速度一定增大

F1 F2 B.如果撤去F2，则乙的加速度一定增大 甲 乙

C.如果撤去F1，则乙对甲的作用力一定减小 D.如果撤去F2，则乙对甲的作用力一定减小

21.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球.小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为（D）

O

M?mg A.g B.

mm M M?mA g C.0 D.

m22.如图所示，A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.4kg，盘C的 B

质量mC=0.6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态.当用火柴烧断O处 C 的细线瞬间，木块A的加速度aA= 0 ，木块B对盘C的压力NBC= 1.2 N.（取g=10m/s2）

23.如图所示，三个物体的质量分别为m1 、m2和m3，质量 m1 为m3的物体放在光滑的水平面上，各处的摩擦均不计，要使三个

m3 物体无相对运动，则水平推力F应为多大？ F m2 m2(m1?m2?m3)g m124.如图所示，质量为m的物体放在质量为M的光滑斜面上，为使它们在光滑的水平面上一起向左匀加速运动，水平向左的推力F的大小应该多大？

m F m对M的压力为多大？（斜面的倾角为θ）

M mg(M?m)gtan?, ╮θ cos?25.如图，倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止.求水平面给斜面的摩擦力大小和方向.

解：以斜面和木块整体为研究对象，水平方向仅受静摩擦力

╮α 作用，而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量.可以先求出

木块的加速度a?g?sin???cos??，再在水平方向对质点组用牛顿第二定律，很容易得到：Ff?mg(sin???cos?)cos?

如果给出斜面的质量M，本题还可以求出这时水平面对斜面的支持力大小为：

FN=Mg+mg(cosα+μsinα)sinα，这个值小于静止时水平面对斜面的支持力. 26.如图所示，梯形物体的质量分别为M和m，斜面的

倾角为θ，接触面都光滑.当用水平恒力F推两个物体前进时， F M m ╮θ 要使M与m不发生相对滑动，则水平推力F的最大值为多大？ （(M+m)Mgtgθ/m）) P 0

27.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块

m A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.当滑块以a=2g的

A 45° 加速度向左运动时，线中拉力等于多少？（5mg）

28.如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑.用水平力

F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？

解：先确定临界值，即刚好使A、B发生相对滑动的F值.当A、B间的静摩擦力达到5N时，既可以认为它们仍然保持相对静止，有共同的加速度，又可以认为它们间已经发生了相对滑动，A在滑动摩擦力

2

作用下加速运动.这时以A为对象得到a =5m/s；再以A、B系统为对象得到 F =（mA+mB）a =15N

⑴当F=10N<15N时， A、B一定仍相对静止，所以aA?aB?F?3.3m/s2

mA?mB⑵当F=20N>15N时，A、B间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：

F?mAaA?mBaB，而a A =5m/s2，于是可以得到a B =7.5m/s2

29.在宇宙空间站中，下列仪器仍能使用的是（C）

A.天平 B.密度计 C.测力计 D.摆钟

30.原来做匀速直线运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如下图所示.现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断， 此时升降机的运动可能是（BC）

A.加速上升 B.减速上升

A

C.加速下降 D.减速下降

31.木箱内装一球，木箱的内宽恰与球的直径相等，如图所示，当箱一初速度v0竖直上抛时，上升过程中（C） v0 A.空气阻力不计，则球对下壁b有压力 a B.空气阻力不计，则球对上壁a有压力 C.有空气阻力，则球对上壁a有压力

b D.有空气阻力，则球对下壁b有压力

32.某人在以2.5m/s2的加速度匀加速下降的升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面最多举起 60 kg的物体。若此人在一匀加速上升的升降机里最多能举起40kg的物体，则此升降机上升的加速度为 5 m/s2 （g=10 m/s2）

33.如下图所示，斜面体始终静止在水平面上，当物体m沿斜面下滑时有（ABC） A.匀速下滑时，M对地面的压力等于(M+m)g

m v O B.加速下滑时，M对地面的压力小于(M+m)g

C.减速下滑时，M对地面的压力大于(M+m)g ? M D.M对地面的压力始终等于(M+m)g A 34.如下图所示，A为电磁铁，C为胶木称盘，C上放一质量为M

B C 的铁片B，A和C(包括支架)的总质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O

点.当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（D） A.F=mg B.mg(M+m)g

35.如图所示，台秤的托盘上放一水杯，水中一木球(ρ木<ρ水)用 细线拴在杯底而处于静止状态,当细线突然断裂时,台秤的示数将(C)

A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定

36.如图所示,小球密度小于烧杯中水的密度,球固定在弹簧上,弹簧下端固定在杯底.当装置静止时,弹簧伸长△x,当整个装置在自由下落的过程中弹簧的伸长将(D) A.仍为△x B.大于△x C.小于△x D.等于零

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