1、(文末附答案)高中物理牛顿运动定律解题方法技巧1单选题1、质量为2kg的物体在水平面上沿直线运动,受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示,03m物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是()A在x=5m处物体加速度大小为3m/s2B07m物体克服阻力做功为28JC07m拉力对物体做功为45JD07m合力对物体做功为68J2、现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作
2、,最终仍落在滑板原来的位置上,则下列说法错误的是()A运动员起跳时,双脚对滑板作用力的合力竖直向下B起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C运动员在空中最高点时处于失重状态D运动员在空中运动时,单位时间内速度的变化相同3、如图所示,所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下,若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线,则连线的性质为()A圆弧B抛物线C水平线D斜线4、如图所示,倾角为=37的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速转动。将一物块以v2=8m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5,传送带足够长,取sin37=0.6,cos37=0.8, g=
3、10m/s2,下列说法正确的是()A小物块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2B小物块向上运动的时间为1. 2sC小物块向上滑行的最远距离为4mD小物块最终将随传送带一起向上匀速运动5、在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B,两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动,且F1F2。以A、B为一个系统,如图甲所示,F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0+l1),系统的加速度大小为a1;如图乙所示,F1、F2相向推A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0l2),系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是()Al1=
4、l2,a1=a2Bl1l2,a1=a2Cl1=l2,a1a2Dl1l2,a1a26、如图甲所示,用体重计研究运动与力的关系,测量者先静止站在体重计上,然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则()A测量者经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段B测量者在t1t2时间内表现为失重C测量者在t3时刻速度最小D测量者在t4时刻加速度最小7、关于曲线运动,下列说法中正确的是()A物体作曲线运动时,它的速度可能保持不变B作曲线运动的物体,所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上C物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才可能作曲线运动D作曲线运动的物体,加速度方向与所受合外力方向可能
5、不一样8、如图所示,有A、B两物体,mA2mB,用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们下滑的过程中()A它们的加速度agsinB它们的加速度a0故斜面受到地面向左的摩擦力作用,故C错误;D.以斜面和物块整体为研究对象,将两物块的加速度分别分解,两物块在竖直方向均有竖直向下的加速度分量,即两物块处于失重状态,则斜面受到地面的支持力小于斜面和两物块所受重力之和,故D错误。故选AB。11、答案:CD解析:A启动时乘客的加速度方向与车厢的运动方向相同,乘客受重力和车厢的作用力,由平行四边形定则可知,车厢对乘客的作用力方向与车运动的方向不是相反关系,故A错误;BC做匀加速运动时,加速度为a=3F-8f8m
6、对后三节车厢,有F56+F-3f=3ma解得第5、6节车厢间的作用力为F56=0.125F故B错误,C正确;D对最后两节车厢,有F67-2f=2ma解得第6、7节车厢间的作用力为F67=0.75F故D正确。故选CD。12、答案:AD解析:A根据r3T2=k,核心舱的运动半径小于同步心卫星的运动半径,则对应的周期更小,即运行周期小于24h,A正确;B组合体在轨运行速度不可能大于7.9km/s,7.9km/s是最大的环绕运行速度,B错误;C火箭发射升空过程中,发动机喷出的燃气反向推动火箭上升,与空气无关,C错误;D在宇宙飞船加速升空过程中,有向上的加速度,宇航员处于超重状态;当宇航员进入空间站时,
7、重力提供向心力,处于失重状态,D正确。故选AD。13、答案:BC解析:AB在起跳过程中人不能看作质点,但地面对人脚底的支持力的位移为零,所以做功为零,故A错误,B正确;C人跳起后,在空中只受重力作用,处于完全失重状态,故C正确;D在过杆时,人可拆成两段,头到腰一段,腰以下一段,这两段在人过杆时重心都压在杆之下,合重心在杆之下,故D错误。故选BC。14、答案:BC解析:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N。对重物有mg-F=ma解得a=2m/s2方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向下。电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。故BC正确,AD错
8、误。故选BC。15、答案:AC解析:A物体在空中运动过程,有阻力做负功,机械能减小,故刚抛出时机械能最大,而刚抛出时的重力势能最小,故动能最大,速度最大,故A正确;B在最高点时,仍然受到重力作用,加速度不为零,故B错误;CD上升过程,加速度大小为a1=mg+fm下降过程加速度大小为a2=mg-fm上升时的加速度大于下落时的加速度,而上升过程的逆运动是初速度为零加速度为a1的匀加速直线运动,根据h=12at2a1a2 可知上升时间小于下落时间,故C正确,D错误。故选AC。16、答案:BC解析:AB对a受力分析,受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力,其中支持力等于重力加洛伦兹力,即Nba=mag+
9、qvB由于加速,所以洛伦兹力变大,故支持力变大,由牛顿第三定律知,a对b的压力变大。A错误,B正确;CD将a、b当成一个整体受力分析,得到F-f地=ma+mba其中f地=ma+mbg+qvB所以整体的加速度在减小。而对于a,a和b间的摩擦力为静摩擦力,则fba=maa加速度在减小,所以a、b物块间的摩擦力减小。C正确,D错误。故选BC。17、答案: gsin tank解析:1x=0时,动摩擦因数为零,则物体不受摩擦力,所以加速度大小为a=gsin2速度最大时,加速度为零,有mgcos=mgsin此时kxcos=sin解得x=sinkcos=tank18、答案: 20 88解析:1物块和铁箱保持
10、静止,则一起向右匀加速,设加速度为a,铁箱对物块的支持力为N,对物块受力分析,竖直方向根据平衡条件2N=mg水平方向,根据牛顿第二定律N=ma联立解得a=20ms2,N=20N根据牛顿第三定律可知,物块对铁箱压力的大小为20N。2把物块和铁箱看成整体,水平方向,根据牛顿第二定律F-1M+mg=M+ma代入数据解得F=88N19、答案: 起立 6解析:1 对人的运动过程分析可知,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,起立过程开始加速起立,加速度向上,处于
11、超重状态,后减速上升,加速度向下,处于失重状态,根据图像,可知是先超重,后失重,则是起立动作2当压力最大时,加速度最大,根据牛顿第三定律,压力大小等于支持力,对于该同学根据1.6G-G=ma解得a=6m/s220、答案: 4 4解析:12对物体受力分析,由牛顿第二定律得mgsin-mgcos=ma即加速度为a=gsin-gcos=4ms2又由运动学公式v2=2ax解得物体下滑2m时的速度为v=4ms21、答案: 0 1.5g解析:12 设木块A的质量为m,抽出木块C之前,木块A受到重力和弹力,有F弹=mg撤去木块C瞬间,木块C对B的支持力变为零,弹簧的弹力瞬间不变,木块A受力情况不变,故木块A
12、的加速度为零块B受重力2mg和弹簧向下的弹力,由牛顿第二定律可知,物体B的瞬时加速度为a=3mg2m=1.5g22、答案: 左 htan解析:12烧断悬线前,悬线与竖直方向的夹角,小球所受合力F=mgtan根据牛顿第二定律知,车与球沿水平向右做匀加速运动,其加速度为a=Fm=gtan烧断悬线后,小球将做平抛运动,设运动时间为t,则有h=12gt2小球在水平方向上的位移为s1=vt=v2hg对小车s2=vt+12at2=v2hg+12gtan2hg球对车的水平位移s=s1-s2=-htan负号表示落点应在点的左侧,距离OP为htan。23、答案: 质量m mg解析:略24、答案: 0.4#0.4
13、0 竖直向上#向上解析:12由牛顿第三定律知电梯对人的支持力为N=520N人的重力为mg=500N则电梯与人的加速度满足N-mg=ma解得a=0.4m/s2方向竖直向上。25、答案:(1)8104kg;(2)1.65107W解析:(1)v=54km/h=15m/s减速阶段的加速度大小为a2=vt2=1512m/s2=1.25m/s2根据f=ma2可得m=8104kg (2)匀加速阶段的位移x=v2t1=75m根据动能定理Pt1-fx=12mv2 解得P=1.65107W26、答案:(1)23m/s,74;(2)44.7N;(3)2.6m解析:(1)物块从A到B做平抛运动,有H-h=12gt2设
14、在B点竖直方向的速度为vy,则vy=gtv=v02+vy2代入数据解得v=23m/s方向与水平面的夹角为,则tan=vyv0=74(2)从A至C点,由动能定理得mgH=12mv22-12mv02设C点受到的支持力为FN,则有FN-mg=mv22R代入数据解得v2=26m/sFN44.7N根据牛顿第三定律可知,物块对圆弧轨道C点的压力大小为44.7N.;(3)由题意可知小物块对长木板的摩擦力Ff=1mg=5N长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力Ff=2(Mm)g=10N因FfFf所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动小物块在长木板上做匀减速运动,其加速度a=1g=5m/s2若到长木
15、板右端时速度刚好为0,则长木板长度至少为L=v222a=2610m=2.6m27、答案:(1)F=5N;(2)=0.00625解析:(1)冰壶从本垒圆心到前卫线做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式有:v2=2a1x1解得a1=0.25m/s2根据牛顿第二定律F=ma1解得F=5N(2)冰壶从前卫线到营垒中心做匀减速直线运动,由运动学公式有:0-v2=-2a2x2解得a2=0.0625m/s2冰壶减速前进过程中,由滑动摩擦力提供加速度,即:ma2=mg解得=0.0062528、答案:(1)12cm;(2)5.58cm。解析:(1)设玻璃管的横截面积为S,玻璃管开口向上时,空气柱的压强为p1
16、=p0+gL3=120cmHg玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分流出,封闭端会有部分真空,以L1=66cm的水银柱为对象,可知空气柱的压强变为p2=gL1=66cmHg设此时空气柱的长度为Lx,根据玻意耳定律可得p1L2S=p2LxS解得Lx=12cm(2)使玻璃管以a=5m/s2的加速度向上匀加速运动,设此时空气柱压强变为p,空气柱的长度为Lx,以上部长L3=44cm的水银柱为对象,根据牛顿第二定律可得pS-p0S-L3Sg=L3Sa解得p=p0+L3(g+a)=142cmHg根据玻意耳定律可得p1L2S=pLxS解得Lx5.58cm29、答案:(1)304.5s;(2)15029N解
17、析:(1)加速过程由运动学公式v=at1t1=4ss1=12at12减速过程s3=0+v2t3t3=10s匀速过程s2=s-s1-s3t2=s2v=290.5s总时间t=t1+t2+t3t=304.5s(2)作用力克服重力并提供了加速度,根据力的合成F=ma2+mg2F=15029N30、答案:mAgmA+mB解析:对A、B整体进行受力分析,由牛顿第二定律可得mAg=(mA+mB)a可解得a=mAgmA+mB31、答案:(1)货物能被运送到车上;(2)42J解析:(1)货物滑上传送带的速度大于传送带的速度,则货物所受滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律有mgsin37+Ff=ma1其中滑动摩擦力Ff=FN=mgcos37联立得货物的加速度a1=10m/s2取t1时刻,货物与传送带共速,有v=v0-a1t1解得t1=0.4s在t1时间内,货物运动的位移x1=v+v02t1=1.6m共速后,货物所受滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律有mgsin37-Ff=ma2联立得货物的加速度大小a2=2m/s2设货物能滑到传送带的最高点,且到最高点的速度为v,有v2-v2=-2a2L-x1解得