1、第三章 牛顿运动定律(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 4 分，共 40 分)1对下列现象解释正确的是( )A在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是物体运动的原因B向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大的缘故2下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是( )A物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零B物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向C物体所受的合力
2、与物体运动速度无直接联系D物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零3. 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：用一辆电动玩具汽车拖动另一辆无动力的玩具汽车，在两车挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时，可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图像，如图 1 所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论，其中正确的是( )图 1A作用力与反作用力的大小时刻相等B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力消失后反作用力可以慢慢消失D作用力与反作用力方向相同4在以加速度 a 匀加速上升的电梯中，有一质量为 m
3、的人，下列说法中正确的是( )A此人对地板的压力大小为 m(ga) B此人对地板的压力大小为 m(ga)C此人受到的重力大小为 m(ga) D此人受到的合力大小为 m(ga)5下列说法正确的是( )A起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的6. 如图 2 所示，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
4、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、a 2.重力加速度大小为 g.则有( )图 2Aa 10，a 2g Ba 1g，a 2gCa 10，a 1 g m MMDa 1g，a 2 gm MM7. 在小车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当小球随小车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图 3 所示若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体 M，则关于小车的运动情况和物体 M 的受力情况，以下分析正确的是 ( )图 3A小车一定向右做加速运动B小车一定向左做加速运动CM 除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用DM 除受到重力、底板
5、的支持力作用处，还可能受到向左的摩擦力作用8一个物体在水平恒力 F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间 t，速度变为 v，如果要使物体的速度变为 2v，下列方法正确的是( )A将水平恒力增加到 2F，其他条件不变B将物体质量减小一半，其他条件不变C物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D将时间增加到原来的 2 倍，其他条件不变9. 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连小球某时刻正处于图 4 所示状态设斜面对小球的支持力为 N，细绳对小球的拉力为 T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是( )图 4A若小车向左运动，N 可能为零 B若
6、小车向左运动，T 可能为零C若小车向右运动，N 不可能为零 D若小车向右运动，T 不可能为零10. 如图 5 所示， A、B 两条直线是在 A、B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为mA和 mB的物体，实验得出的两个加速度 a 与力 F 的关系图线，由图分析可知 ( )图 5A两地重力加速度是 gAgBBm AmB题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题(本题共 2 个小题，满分 16 分)11(8 分) 有一个同学用如下方法测定动摩擦因数 ，如图 6 所示，物块 m 与斜面 AB和平面 BD 都是由同种材料做成的，斜面长为 L1，A 点距平面高为 h，BD 是一足够
7、长的平面，现让 m 从 A 处由静止开始滑下，达到 B 点后顺利进入水平面，最后停止在水平面上，经多次实验，测出物块 m 静止点的平均位置在 C 处，并测得 BCL 2，通过以上数据可求得物块与水平面间的动摩擦因数 _.图 612(8 分) “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图 7 甲所示图 7(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为 0.02 s从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度 a_m/s 2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将 5 个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每
8、次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力 F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980加速度 a(ms2 ) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70请根据实验数据作出 aF 的关系图像(3)根据提供的实验数据作出的 aF 图线不通过原点，请说明主要原因三、计算题(本题共 4 个小题，满分 44 分)13(10 分) 太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝假如未来的某天你乘坐“神舟
9、 n 号”飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由 6 000 m 的高空静止下落，可以获得持续的 25 s 之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的 0.04 倍，重力加速度 g 取 10 m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度；(2)飞船在微重力状态中下落的距离14(10 分) 某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目该山坡可看成倾角 30的斜面，一名游客连同滑草装置总质量 m80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间 t5 s 内沿斜面滑下的位移 x50 m (不计空气阻力，取 g10 m/s 2，结果保留 2 位有效数字)问：
10、(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 f 为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数 为多大？15. (12 分) 如图 8 所示，放在水平面上的物体质量 m2 kg，受到一个斜向下的与水平方向成 37角的推力 F10 N 的作用，从静止开始运动已知物体与水平面间的动摩擦因数 0.25， sin 370.6， cos 370.8，g 取 10 m/s2.问：图 8(1)物体 10 s 末的速度是多大？物体 10 s 内的位移是多少？(2)若 10 s 末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少？16. (12 分) 物体静止在一水平面上，它的质量为 m，物体与水平面之间的动摩擦因
11、数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用平行于水平面的力 F 拉物体，得到加速度 a 和拉力 F 的关系图像如图 9 所示图 9(1)根据图像可以求出物体的质量 m.王敏同学分析的过程是：从图像中得到 F12 N 时，物体的加速度 a4 m/s 2，根据牛顿第二定律 Fma，求得质量 m3 kg.请判断王敏同学的分析过程是否正确，并分析原因；若不正确，请给出正确的结果(2)根据图像计算物体与水平面之间的动摩擦因数 的数值( g10 m/s 2)第三章 牛顿运动定律答案1D2CD 本题考查物体所受的合力、加速度和速度的关系，同时理解掌握牛顿第二定律 Fma .当物体所受合力不为零时，加速度一定不为
12、零；但在某一时刻瞬时速度可能为零，所以选项 D 是对的，A 是错的物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向( 运动的方向)，合力与运动速度无直接联系所以选项 B 是错误的，C 是对的3A 4.A5D 起重机钢索对货物的拉力和货物对钢索的拉力、子弹对木块的力与木块对子弹的力、大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力、图钉对木板的力和木板对图钉的力都是作用力和反作用力；作用力与反作用力总是大小相等的，故 A、B、C 选项不正确，D选项正确6C 木板未抽出时，木块 1 受重力和弹簧弹力两个力并且处于平衡状态，弹簧弹力大小等于木块 1 的重力，N mg；木块 2 受重力、弹簧向下的压力和
13、木板的支持力作用，由平衡条件可知，木板对木块 2 的支持力等于两木块的总重力撤去木板瞬间，弹簧形变量不变，故产生的弹力不变，因此木块 1 所受重力和弹簧弹力均不变，故木块 1 仍处于平衡状态，即加速度 a10，B 、D 错误；而木块 2 不再受木板支持力作用，只受重力和弹簧弹力作用，NMgMa 2，解得 a2 g，C 正确M mM7C 对小球进行受力分析可知，小球有水平向右的加速度，但小车的初速度可能向右也可能向左，所以小车的具体运动情况不能确定；M 和小球、小车都保持相对静止，也有向右的加速度，根据牛顿运动定律可以分析，物体 M 一定受到向右的摩擦力作用8D 由牛顿第二定律得 Fmgma，所
14、以 a g ，Fm对比 A、B、C 三项，均不能满足要求，故选项 A、B、C 均错，由 vat 可得选项 D对9AB 本题考查牛顿运动定律，对小球受力分析，当 N 为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可以向右加速运动或向左减速运动，A 对、C 错；当 T 为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B 对，D 错10BC11.hL21 h2 L212(1)0.16(0.15 也可)(2)如图所示(3)未计入砝码盘的重力解析 本题主要考查“探究加速度与力、质量的关系”这一探究性实验，题中用到的知识点有纸带的处理、表格数据的处理以及图像问题意在考查考
15、生对实验的探究能力以及熟练运用学过知识处理问题、分析问题的能力及绘图的能力，根据 xaT 2可计算小车的加速度，a0.16 m/s2，运用表格中绘出的数据可绘出图像，图像不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力13(1)9.6 m/s 2 (2)3 000 m解析 (1)设飞船在失重的状态下的加速度为 a，由牛顿第二定律得mgfma又 f0.04mg即 mg0.04mgma解得 a9.6 m/s 2(2)由 x at2得12x 9.6252 m3 000 m.1214(1)80 N (2)0.12解析 (1)由位移公式 x at212沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin f ma ，联立并
16、代入数值后，得fm(gsin )80 N2xt2(2)在垂直斜面方向上，Nmgcos 0，又 fN联立并代入数值后，得 0.12.fmgcos 233015(1)7.5 m/s 37.5 m (2)48.75 m解析 (1)物体在 F 的作用下做匀加速运动，设加速度为 a1Fcos 37fma 1，NFsin 37mg ，fN，联立并代入数据解得a10.75 m/s 2.此时速度 va 1t0.7510 m/s7.5 m/s，加速位移 x1 a1t2 0.75100 m37.5 m.12 12(2)F 撤去后物体做匀减速运动，设加速度为 a2，mgma 2，a 2g2.5 m/s 2，减速位移 x2 m11.25 m ，0 v2 2a2 7.57.5 22.5所以总位移 xx 1x 248.75 m.16(1)见解析 (2)0.2解析 (1)王敏同学的分析和解答是错误的，王敏错在把水平力 F 当作合外力正确的求解过程是：由图像可知，物体在水平方向受拉力 F12 N 时，物体的加速度a4 m/s 2，摩擦力的大小 f4 N ，由牛顿第二定律 F 合 ma，得 m kg2 kgF fa 12 44(2)因为 f4 N，f N ，Nmg 20 N.所以 0.2.fN
