- 牛顿运动定律
- 共29769题
下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．故A错误．
B、根据牛顿第二定律a=
D、合外力很大，加速度大，速度可能为0．加速度为0，速度可能很大．故D正确．
故选D．
如图甲所示在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A，假定木板与地面之间，木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A，B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由图知，当F=3N时AB一起开始运动，则有 F=μB（mA+mB）g=3N…①
当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动，共同加速度 a=
由数学知识知，a-F图象的斜率等于 k=
由①③联立解得B与地面间的动摩擦因数为 μB=0.2
当拉力达到一定程度，木块和木板之间发生相对滑动，对木块A，所受的摩擦力恒定，加速度恒定，即aA=
由图知，aA=4m/s2，则由④解得 μA=0.4
对B，加速度aB=
由图得：
由②⑥解得：mA=0.5kg，故A错误，BCD正确．
本题选不正确的，故选：A
正确答案
7.5
解析
解得：a=gtanα=10×
当斜面的支持力恰好为零，小球受重力和拉力两个力作用，根据牛顿第二定律得：mgcotθ=ma′
解得：a′=gcotα=10×
故答案为：7.5，
（2015秋•唐山校级期末）刚买回车的第一天，小明和父母去看望亲朋，小明的爸爸决定驾车前行．当拐一个弯时，发现前面是一个上坡．一个小男孩追逐一个球突然跑到车前．小明爸爸急踏刹车，车轮在马路上划出一道12m长的黑带后停住．幸好没有撞着小男孩！小男孩若无其事地跑开了．路边目睹了全过程的一位交通警察走过来，递过来一张超速罚款单，并指出这段路最高限速是60km/h．
小明对当时的情况作了调查：估计路面与水平面间的夹角为15°；查课本可知轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.60；从汽车说明书中查出该汽车的质量是1 570kg，小明的体重是60kg；目击者告诉小明小男孩重30kg，并用3.0s的时间跑过了4.6m宽的马路．又知cos 15°=0.965 9，sin 15°=0.258 8．
根据以上信息，你能否用学过的物理知识到法庭为小明爸爸做无过失辩护？（g取9.8m/s2）
正确答案
解：对汽车进行分析，设刹车过程加速度大小为a．根据牛顿第二定律得
mgsin15°+f=ma，
N=mgcos15°
又f=μN
三式联立得
a=g（sin15°+μcos15°）
代入解得 a=8.22m/s2．
汽车刹车过程认为是匀减速运动，末速度为零，位移等于12m，根据公式v2-v02=-2ax得
说明汽车未超速．
故可以到法庭为小明爸爸做无过失辩护．
解析
解：对汽车进行分析，设刹车过程加速度大小为a．根据牛顿第二定律得
mgsin15°+f=ma，
N=mgcos15°
又f=μN
三式联立得
a=g（sin15°+μcos15°）
代入解得 a=8.22m/s2．
汽车刹车过程认为是匀减速运动，末速度为零，位移等于12m，根据公式v2-v02=-2ax得
说明汽车未超速．
故可以到法庭为小明爸爸做无过失辩护．
一辆小车在水平恒力F作用下，由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F，小车再经过t2 s停下．则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1：s2=______；小车牵引力F与所受的摩擦力Ff之比F：Ff=______．
正确答案
t1：t2
解析
解：设t1s后的速度为v，根据平均速度公式知，加速阶段的位移
根据v=at知，匀加速运动的加速度与匀减速直线运动的加速度之比a1：a2=t2：t1．
根据牛顿第二定律有：F-Ff=ma1，Ff=ma2，则
故答案为：t1：t2
一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为始终与车重成正比，与速度无关．某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度 减速滑行．整个过程中卡车牵引力保持不变，在车厢脱落t=7s后，司机才发现，求发现时卡车 和车厢之间的距离（g=l0m/s2）．
正确答案
解：对车厢受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma
其中：
f=kmg=0.2mg
拖车运动的时间：
故拖车的位移：
匀速时对整体，根据牛顿第二定律，有：
F-2f=0
卡车加速过程，根据牛顿第二定律，有：
F-f=ma2
解得：a2=2m/s2
卡车的位移：
故：△s=s2-s1=97m
答：发现时卡车和车厢之间的距离为97m．
解析
解：对车厢受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma
其中：
f=kmg=0.2mg
拖车运动的时间：
故拖车的位移：
匀速时对整体，根据牛顿第二定律，有：
F-2f=0
卡车加速过程，根据牛顿第二定律，有：
F-f=ma2
解得：a2=2m/s2
卡车的位移：
故：△s=s2-s1=97m
答：发现时卡车和车厢之间的距离为97m．
电梯里举重--某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个匀加速下降的电梯里最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小是______m/s2；若电梯以2m/s2的加速度匀加速上升时，此人在电梯中最多能举起质量为______kg的物体．（g取10m/s2）
正确答案
2.5
50
解析
解：设电梯匀加速下降的加速度为a，在地面举起物体质量为m0，在下降电梯举起物体质量为m1
则由牛顿第二定律：m1g-m0g=m1a
解得：a=
设电梯加速上升时，举起物体质量为m2
则由牛顿第二定律：m0g-m2g=m2a
解得：m2=
故答案为：2.5，50．
放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力小；
（2）物块在3-6s中的加速度大小；
（3）物块质量是多少？
正确答案
解：（1）在6-9s内物体匀速运动，
则物体所受滑动摩擦力f=F=4N
（2）由于v-t图象的斜率就是物体的加速度
则：a=
（3）在3-6s内根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：m=1kg
答：（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力为4N；
（2）物块在3-6s中的加速度大小为2m/s2；
（3）物块质量是1kg．
解析
解：（1）在6-9s内物体匀速运动，
则物体所受滑动摩擦力f=F=4N
（2）由于v-t图象的斜率就是物体的加速度
则：a=
（3）在3-6s内根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：m=1kg
答：（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力为4N；
（2）物块在3-6s中的加速度大小为2m/s2；
（3）物块质量是1kg．
正确答案
4
解析
解：对整体分析，根据牛顿第二定律得，整体的加速度为：a=
隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：FAB-μmBg=mBa，
解得：
故答案为：4．
一物体放在倾角为θ的斜面上，轻轻推动一下，恰好能沿斜面匀速下滑，则物体与斜面间的动摩擦因数μ=______．若物体初速度为v0，沿此斜面上滑，则向上滑过的最大距离为______．
正确答案
tanθ
解析
解：物体匀速下滑，处于平衡状态，对物体，由平衡条件得：
mgsinθ=μmgcosθ，
解得：μ=tanθ；
物体上滑时，对物体，由牛顿第二定律得：
-mgsinθ-mgμcosθ=ma，
解得：a=-（sinθ+μcosθ）g=-2gsinθ
由匀变速运动的速度为公式vt2-v02=2ax得：
02-v02=2（-2gsinθ）gx
解得：
x=
故答案为：tanθ，
如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.5，g取l0m/s2．
（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．
（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止．
（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值．
正确答案
解：（1）若木板固定，小滑块在滑动摩擦力作用下，做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：
所以
（2）对m：
对M：Ma2=μ2mg-μ1（m+M）g，
当速度相等时相对静止，则有：
v0-a1t=a2t，
解得：t=1s
（3）木板共速前先做匀加速运动
木板的位移
速度v1=a2t=1m/s
以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动
共同匀减速运动的位移
所以总位移为X=x1+x2=1m
答：（1）若木板固定，小滑块在木板上滑过的距离为3.6m．
（2）若木板不固定，小滑块自滑上木板开始1s后相对木板处于静止．
（3）若木板不固定，木板相对地面运动位移的最大值为1m．
解析
解：（1）若木板固定，小滑块在滑动摩擦力作用下，做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：
所以
（2）对m：
对M：Ma2=μ2mg-μ1（m+M）g，
当速度相等时相对静止，则有：
v0-a1t=a2t，
解得：t=1s
（3）木板共速前先做匀加速运动
木板的位移
速度v1=a2t=1m/s
以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动
共同匀减速运动的位移
所以总位移为X=x1+x2=1m
答：（1）若木板固定，小滑块在木板上滑过的距离为3.6m．
（2）若木板不固定，小滑块自滑上木板开始1s后相对木板处于静止．
（3）若木板不固定，木板相对地面运动位移的最大值为1m．
正确答案
解析
解：物块以8m/s速度紧靠A出发，物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次，故位移可能为16m，也可能为20m；
物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，可以将整个过程看作匀减速率直线运动，
根据速度位移关系公式，有-
解得 a=-
当x=16m时，a=-2m/s2，当x=20m时a=-1.6m/s2．
故选：C．
正确答案
解析
解：将AB作为整体，受力分析，根据牛顿第二定律F=（2m+m）a
可得，系统的加速度a=
用隔离法分析B，水平方向无摩擦，故A对B的作用力F′=ma=m×
故答案为：
正确答案
解：由题意可得：m1与m2的加速度大小相等．设斜面长为l
第一次，小物块受力情况如图所示，
设T1为绳中张力，a1为两物块加速度的大小，则有：
m1g-T1=m1a1 ①
T1-m2gsinα-μm2gcosα=m2a1 ②
由①和②式可得：
m1g-m2gsinα-μm2gconα=（m1+m2）a1 ③
第二次，m1与m2交换位置．设绳中张力为T2，两物块加速度的大小为a2，则有：
m2g-T2=m2a2 ④
T2-m1gsinα-μm1gcosα=m1a2⑤
由④和⑤式可得：
m2g-m1gsinα-μm1gcosα=（m1+m2）a2 ⑥
代入
可得
又两次均从斜面底端运动到顶端，所以
所以：
答：
解析
解：由题意可得：m1与m2的加速度大小相等．设斜面长为l
第一次，小物块受力情况如图所示，
设T1为绳中张力，a1为两物块加速度的大小，则有：
m1g-T1=m1a1 ①
T1-m2gsinα-μm2gcosα=m2a1 ②
由①和②式可得：
m1g-m2gsinα-μm2gconα=（m1+m2）a1 ③
第二次，m1与m2交换位置．设绳中张力为T2，两物块加速度的大小为a2，则有：
m2g-T2=m2a2 ④
T2-m1gsinα-μm1gcosα=m1a2⑤
由④和⑤式可得：
m2g-m1gsinα-μm1gcosα=（m1+m2）a2 ⑥
代入
可得
又两次均从斜面底端运动到顶端，所以
所以：
答：
Aa1=0，a2=0
Ba1=a，a2=0
Ca1=
Da1=a a2=-
正确答案
解析
解：力F作用时，
对A有：F弹=m1a
对B有：F-F弹=m2a
当突然撤去推力F的瞬间，弹簧弹力没有发生改变，对B受力分析有：-F弹=m2a2
解得，a1=a，a2=-
由于水平面光滑，A的合力等于弹簧的弹力，而撤去F的瞬间弹簧的弹力不变，所以A的加速度不变，仍为a．故D正确．
故选：D
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