高中物理牛顿运动定律知识点归纳超级精简版.docx

高中物理牛顿运动定律知识点归纳超级精简版1单选题1、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不一样答案：B解析：A曲线运动的物体，速度方向一直在变，所以曲线运动速度不可能保持不变，故A错误；B做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向一定不在一条直线上，故B正确；C只要物体的合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体就做曲线运动，力的方向不一定改变。例如平抛运动，故C错误；D由牛顿第二定律可知，加速度的方向必须与合外力方向相同，故D错误。故选B。2、研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（）A弹性绳原长为15mB当运动员下降10m时，处于超重状态C当运动员下降15m时，运动到最低点D当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上答案：D解析：A15m时速度最大，此时加速度为零，所受合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，所以原长小于15m，A错误；B当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；C当运动员下降15m时，速度最大，运动员继续向下运动，没有运动到最低点，C错误；D当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D正确。故选D。3、如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v010 m/s、质量为m1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，取g10 m/s2，则下列说法不正确的是（）A0 5 s内小木块做匀减速运动B在t1 s时刻，摩擦力反向C斜面倾角37D小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5答案：A解析：Ax在0 5m内由匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax再根据乙图，有a1=-0-v022x1=10m/s2又有v0=10m/s则小木块做匀减速运动的时间为t=0-v0-a1=0-10-10s=1sA错误，不符合题意；B在0 1s内木块做向上的匀减速运动，1s后木块做反向的匀加速运动，摩擦力反向，B正确，符合题意；CD木块做反向匀加速运动时的加速度为a2=v2-02x2=322(13-5)m/s2=2m/s2对上滑过程，有mgsin+mgcos=ma1下滑过程中，有mgsin-mgcos=ma2联立解得=0.5，=37CD正确，符合题意。故选A。4、科学研究发现，在月球表面：没有空气；重力加速度约为地球表面的16；没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是（）A氢气球和铅球都处于超重状态B氢气球将加速上升，铅球加速下落C氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D氢气球和铅球都将下落，且同时落地答案：D解析：由于在月球表面没有空气，没有磁场，物体在月球表面只受重力作用，物体由静止释放，将做自由落体运动，位移h相同，运动的加速度g相同，运动的时间也一定相同，应该同时落地。自由落体运动处于完全失重状态。故选D。5、一个倾角为=37的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数=0.25。若斜面足够长，已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2。小物块上滑的最大距离为（）A1.0 mB2.2 mC0.8 mD0.4 m答案：A解析：小物块在斜面上上滑过程受力情况如图所示 根据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma解得a=gsin37+gcos37=8m/s2小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有v12-v02=2ax解得x=v022a=1.0m故A正确，BCD错误。故选A。6、图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是（）A当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重B当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重C当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重D当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重答案：C解析：当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重。故选C。7、北京2022年冬奥会上，冰壶比赛是赛程最长的比赛项目。如图，运动员将冰壶以一定初速度推出后，冰壶沿水平冰面做直线运动直到停止，冰面上留下的痕迹长度是25m，冰壶与冰面间的动摩擦因数恒为0.008，取g=10m/s2，则冰壶的初速度为（）A105m/sB1m/sC2m/sD4m/s答案：C解析：根据牛顿第二定律mg=ma解得冰壶在冰面上的加速度a=0.08m/s2根据运动学公式0-v02=-2ax代入数据解得v0=2m/s故C正确，ABD错误。故选C。8、一质量为m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v-t图线，如图所示（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）。则（）A小物块冲上斜面过程中加速度的大小是5.0m/s2B小物块与斜面间的动摩擦因数是0.25C小物块在斜面上滑行的最大位移是8mD小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是6.4J答案：B解析：A由小物块上滑过程的速度-时间图线，可得小物块冲上斜面过程中，加速度大小为a1=vt=81=8.0m/sA错误；B对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律有mgsin37+Ff=ma1FN-mgcos37=0又Ff=FN代入数据解得=0.25B正确；C由小物块上滑过程的速度-时间图线可得，小物块沿斜面向上运动的位移x=v02t=821=4mC错误；D小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是E=2Wf=2mgcos37x=20.25200.84=32JD错误。故选B。多选题9、将一个物体以某一初速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体（）A刚抛出时的速度最大B在最高点的加速度为零C上升时间小于下落时间D上升时的加速度小于下落时的加速度答案：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。10、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（）Aa对b的压力不变Ba对b的压力变大Ca、b物块间的摩擦力变小Da、b物块间的摩擦力变大答案：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+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。11、如图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于平衡状态，则下列说法中可能正确的是（）AM处于拉伸状态，N处于拉伸状态BM处于压缩状态，N处于拉伸状态CM处于拉伸状态，N处于原长状态DM处于原长状态，N处于拉伸状态答案：ABD解析：由于N弹簧上面与细线相连，故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸；当N弹簧处于拉伸状态时，细线对a有拉力，当拉力小于a物体的重力时，M弹簧处于压缩状态；当拉力等于a物体的重力时，M弹簧处于原长状态；当拉力大于a物体的重力时，M弹簧处于伸长状态；从上面的分析中发现共有四种情况，即N处于伸长状态，M处于压缩状态；N处于伸长状态，M也处于伸长状态；N处于伸长状态而M处于原长状态；N处于原长，M处于压缩状态。故ABD正确，C错误。故选ABD。12、如图所示，质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A人起跳阶段地面对人的弹力做正功B人起跳阶段地面对人的弹力不做功C人跳起后在空中处于完全失重状态D人在过杆时重心不可能低于横杆答案：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。13、如图甲所示，一质量为m1的薄木板（厚度不计）静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是（）A滑块始终与木板存在相对运动B滑块未能滑出木板C滑块的质量m2大于木板的质量m1D在t1时刻，滑块从木板上滑出答案：ACD解析：滑块以水平初速度v0滑上木板，滑块减速，木板加速，滑块和木板的加速度的大小分别为a2m2gm2ga1m2gm1由题图乙可知，滑块的速度一直大于木板的速度，即两者之间始终存在相对运动，在t1时刻，滑块滑出木板，各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知，图像的斜率等于加速度，则a2a1即gm2gm1则m1m2故选ACD。14、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力，运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中Ek0、s0为已知量，斜面与水平面的夹角的正弦值sin=0.6，下列说法正确的是（）A滑块上升的最大高度为2710s0B滑块与斜面间的动摩擦因数为12C恒力F的大小等于2Ek0s0D滑块与斜面间因摩擦产生的热量为108Ek025答案：BD解析：A根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为s0时动能为Ek0，位移为95s0时恒力F撤去，此时动能为95Ek0，之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为115s0时动能减为Ek0，可得滑块上升过程中的最大位移为2710s0，则滑块上升的最大高度为H=2710s0sin=8150s0故A错误；B从撤去恒力至滑块上升到最高点的过程由动能定理有-mg27s010-9s05sin-mg27s010-9s05cos=0-9Ek05滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有2710mgs0sin-2710mgs0cos=27Ek025联立解得=12故B正确；C根据Ek-s图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有mgsin-mgcos=27Ek0251027s0受恒力F沿斜面上滑过程有F-mgsin-mgcos=Ek0s0联立解得F=3Ek0s0故C错误；D整个过程中因摩擦产生的热量为Q=2mgcos2710s0=108Ek025故D正确。故选BD。15、如图所示.轻弹簧放在倾角为37的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面的底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐。质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为14L，重力加速度为g，sn37=0.6，cos37=0.8，则（）A物块与斜面间的动摩擦因数为0.3B物块与弹簧作用过程中，向上运动和向下运动速度都是先增大后减小C弹簧具有的最大弹性势能为mgLD物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的热量小于mgL答案：BD解析：A设物块与斜面间的动摩擦因数为，根据动能定理有mgsin3712L-mgcos372L=0解得=316A错误；B物块与弹簧作用过程中，向下运动时，速度先增大后减小，向上运动时，速度先增大后减小，B正确；Cc点弹簧具有的最大弹性势能，ac过程应用能量守恒可得Ep=(mgsin37-mgcos37)54L=916mgLC错误；D当物块最终静止时，静止的位置位于b，c两点之间，因此因摩擦产生的热量小于mgsin3754L=34mgLD正确。故选BD。16、质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（）A若F1=F2，则m1小于m2B若m1=m2，则力F1对物体A所做的功较多C若m1=m2，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为45D若m1=m2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍答案：ACD解析：由图可知，物体A撤去拉力之前的加速度为a1=2.51.5ms2=53ms2物体B撤去拉力之前的加速度为a2=23ms2己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行，则撤去拉力后物体A、B的加速度相等为a=1ms2撤去拉力后，根据牛顿第二定律可得1m1g=m1a，2m2g=m2a可得1g=2g=1物体A撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有F1-1m1g=m1a1解得F1=83m1物体B撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有F2-2m2g=m1a2解得F2=53m2A当F1=F2即83m1=53m2则m1m2故A正确；B若两物体的质量相等，设物体质量为m，则拉力F1对物块A做的功为WA=F1xA=83m12vamta=5mJ则拉力F2对物块B做的功为WB=F2xB=53m12vbmtb=5mJ则拉力F1对物块A做的功等于拉力F2对物块B做的功，故B错误；C若两物体的质量相等，设物体质量为m，则拉力F1对物块A的冲量为I1=F1ta=83m32=4mNs拉力F2对物块B的冲量为I1=F2tb=53m3=5mNs则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为I1I2=4m5m=45故C正确；D若两物体的质量相等，设物体质量为m，则拉力F1对物块A的最大瞬时功率为P1=F1vam=83m52=203mW拉力F2对物块B的最大瞬时功率为P2=F2vbm=53m2=103mW则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍，故D正确。故选ACD。填空题17、超重（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_物体所受重力的现象。（2）产生条件：物体具有_（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。答案： 大于 竖直向上解析：略18、某同学质量为50kg，站在电梯内的水平地板上，随电梯一起做竖直方向运动，测得人对电梯的压力为520N，则电梯运行的加速度大小为_m/s2，方向为_。答案： 0.4#0.40 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。19、新冠肺炎疫情期间，防疫人员每天要对环境进行消杀。一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在南平某街道上，汽车的惯性将_（选填“增大”或“减小”或“不变”），汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力是一对_（选填“平衡力”或“相互作用力”）。答案： 减小 相互作用力解析：1喷洒消毒液的过程中，汽车的质量减小，惯性将减小；2汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力是一对相互作用力。20、三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，a放在光滑水平桌面上，a、b质量均为1kg，c的质量为2kg。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。则当c木块刚好离开水平时q弹簧的形变量大小为_cm，该过程p弹簧的左端向左移动的距离_cm。（不计滑轮摩擦，g取10m/s2）答案： 4 12解析：12开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得弹簧q压缩的长度为x1=mbgk=10500m=0.02m=2cm当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度x2=mcgk=20500m=0.04m=4cm此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为x3=mb+mcgk=30500m=0.06m=6cm根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为s=x1+x2+x3=12cm21、视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的_。答案：压力解析：略22、如图所示:在水平平直公路上匀速行驶的小车顶上，用绳子悬挂着一个小球。(1)若剪断绳子，小球将落至A、B、C中的_点；(2)若小车速度突然减小，小球将偏向_方；(3)若小车速度突然增大，小球将偏向_方。答案： B 前 后解析：(1)1小球落下时，由于具有惯性，保持原来的水平速度，车速不变，落在正下方，即B点；(2)2若车速减小，小球在水平方向相对小车向前运动，所以小球将偏向前方；(3)3若车速突然增大，小球在水平方向相对小车向后运动，所以小球将偏向后方。23、如图所示，A、B两物体用轻质细线绕过光滑的定滑轮相连，质量分别为mA=4kg，mB=8kg，物体A放在水平桌面上，物体B竖直悬挂，物体A与桌面间的动摩擦因数=0.2。现将物体B由静止轻轻释放，物体A沿桌面滑行的加速度大小等于_m/s2；若在物块A上放上一个物块C，释放物体B后物块A和C 可以一起在桌面上做匀速直线运动，则物块C的质量是_kg。答案： 6 36解析：1 对B研究，由牛顿第二定律得mBg-F=mBa1同理，对A有F-f=mAa1因为f=mAg解得A的加速度a1=6m/s22 物体B后物块A和C 可以一起在桌面上做匀速直线运动，对B研究绳子拉力F=mBg对A和Cf=(mA+mC)=F解得mC=36kg24、一个重500N的同学站在电梯的地板上，从底层出发到某层楼停止，测得电梯竖直上升的过程中速度v和时间t的数据如下表所示：t/s0123456789v/ms-102.04.05.05.05.05.05.04.03.0电梯的启动和制动过程可以看作是匀变速直线运动，取g=10m/s2，8s时地板对这位同学的支持力为_N，则电梯上升的高度是_m。答案： 450 41.25解析：1由题可知，一个同学重500N，则质量m=50kg，由表格知，8s-9s电梯减速上升，则加速度的大小为a2=4-31m/s2=1m/s2根据牛顿第二定律有mg-N=ma2解得N=450N2由表格知，0-1s电梯加速上升，则加速度大小为a1=2m/s2，则电梯加速到v1=5m/s的时间为t1=v1a1=2.5s故加速位移为h1=12a1t12=6.25m设从v1=5m/s减到v2=4m/s的时间为t，则有t=v1-v2a2=1s说明电梯是从t=7s开始减速的，故电梯匀速的时间t2=7s-t1=4.5s匀速的位移为h2=v1t2=22.5m匀减速到零的位移为h3=v122a1=12.5m则电梯上升的高度h=h1+h2+h3=41.25m解答题25、如图甲所示，传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动，一质量m=10kg的物体（可视为质点）以水平向右的速度v冲上传送带。从物体冲上传送带开始，物体在02s内受到与物体运动方向相反的水平恒力作用，24s将水平外力反向，大小不变，物体的对地速度与时间的关系图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：传送带与物体之间的动摩擦因数；答案：=0.3解析：由图像可知02s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1=v1t1=102m/s2=5m/s2由牛顿第二定律有f+F=ma224s内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a2=v2t2=22m/s2=1m/s2由牛顿第二定律有f-F=ma2联立并代入数据解得f=30N又f=mg解得=0.326、一质量为m=1kg的物块原来静止在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为=0.2，现在施加给物块一个水平方向的恒力F，使物块开始做匀加速直线运动，要求在5s内前进25m，则施加的水平恒力F为多大？（重力加速度g取10m/s2）答案：4N解析：由位移公式可得x=12at2由牛顿第二定律可得F-mg=ma联立解得水平拉力大小为F=4N27、如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为2 b，轻绳BC长度为b。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？（要求画出受力图）(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。（要求画出受力图）答案：(1)g，见解析图甲；(2)3g，见解析图乙解析：(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示因为AB=BC=bAC=2b故轻绳BC与AB垂直=45由牛顿第二定律mgtan =ma解得a=g(2)小车向左的加速度增大，BC绳方向不变，所以AC轻绳拉力不变，BC轻绳拉力变大，BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律FTm+mgtan =mam根据题意FTm=2mg所以最大加速度为am=3g28、如图所示为滑沙游戏，游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m=60kg，倾斜滑道AB长lAB=128m，倾角=37，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力。求：（1）游客匀速下滑时的速度大小；（2）若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力。答案：（1）16m/s；（2）180N解析：（1）由牛顿第二定律得mgsin-mgcos=ma解得游客从顶端A点由静止加速下滑时的加速度大小a=2m/s2游客匀速下滑时的速度大小v=at1=16m/s（2）设游客在BC段的加速度大小为a，由公式0-v2=-2ax解得a=8m/s2由牛顿第二定律得Fmg=ma解得制动力F=180N29、风洞是研究空气动力学的实验设备。如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H3.2m处，杆上套一质量m3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F15N，方向水平向左。小球以速度v08m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g10m/s2。求小球落地时的位移。答案：5.8m解析：小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为t=2Hg=0.8s小球在水平方向做匀减速运动，加速度大小为a=Fm=5m/s2水平位移为x=v0t-12at2=4.8m合位移为s=x2+H25.8m故小球落地时的位移为5.8m。30、如图所示，质量为3kg的物体在与水平面成37角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数13，求作用力F的大小。（g10m/s2）答案：9.4N解析：对物体受力分析，建立直角坐标系如图由vt2v022axavt2-v022x0.42-0.6220.5m/s2-0.2m/s2 负号表示加速度方向与速度方向相反，即方向向左。y轴方向 FN+Fsin30mgF（mg-Fsin30）x轴方向，由牛顿第二定律得Fcos30Fma即Fcos30（mgFsin30）ma解得F9.4N31、如图所示，底边AB恒定为b，当斜面与底边夹角为多大时，物体沿此光滑固定斜面由静止从顶端滑到底端所用时间才最短？答案：45解析：设斜面长度为L，有Lbcosagsin 且有L12at2解得t2bgsincos4bgsin2故当45时，所用时间最短，最短时间为tmin4bg32、如图所示，水平传动带以v0=4m/s的速率顺时针匀速运转，传动带左、右两端的距离为8m，把一可以看作质点的小物块轻放在传动带左端，物块与传动带之间的动摩擦因数为=0.2，重力加速度g取10m/s2，则：（1）经多长时间物块会与传动带共速。（2）经多长时间物块会从传动带右端掉下来。答案：（1）2s；（2）3s解析：（1）物块刚放上传动带时做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得mg=ma解得物块的加速度为a=2m/s2物块与传送带共速所需时间为t1=v0a=2s（2）物块匀加速运动的位移为s=v02t1=4m之后匀速运动到右端的时间为t2=L-sv0=1s物块从传动带左端到右端的时间为t=t1+t2=3s即经3s物块会从传动带右端掉下来。实验题33、某同学设计了如图实验方案测量当地重力加速度g的值，所用器材有：一倾角可以调节的足够长的光滑斜面、小物块、计时器、米尺等。请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤：（1）如图1所示，在斜面上选择一固定位置A，用米尺测量A与斜面底端B之间的距离L。（2）用米尺测量A相对于B的高度h。（3）让物块自A处从静止开始下滑至B，并记录所用的时间t。（4）改变_，重复步骤(2)与(3)。（5）图2是以h为纵坐标，以_为横坐标，根据实验数据作出的图象。（6）由图象可知g=_(用字母a、b、L表示)。答案： 倾斜角度（h的高度） 1t2 2aL2b解析：(4)1改变斜面倾斜角度（h的高度），重复步骤(2)与(3)。(5)2由L=12gsint2=12ghLt2解得h=2L2g1t2即以h为纵坐标，以1t2为横坐标建立坐标系；(6)3则由图像可知ba=2L2g得g=2aL2b34、某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g，细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；把质量为m0橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后使之做匀速运动；在重锤1上加上比其质量M小很多的质量为m的小钩码；左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间t。请回答下列问题：(1)为了减小对下落时间t测量的偶然误差，应补充的操作步骤为_；(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了_；A使H测得更准确B使重锤1下落的时间长一些C使系统的总质量近似等于2MD使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等(3)用实验中的测量量和已知量表示g，得g=_。答案： 重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t B g=22M+m0+mHmt2解析：(1)1多次测量、取平均值是减小测量的偶然误差的基本方法。所以应补充的操作步骤为重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。(2)2由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。故选B。(3)3根据牛顿第二定律有mg=(M+m0+n+M)a又H=12at2解得g=2(2M+m0+m)Hmt235、很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用程序，会有三条加速度图像，它们分别记录手机沿图甲所示坐标轴方向的加速度随时间变化的情况。某同学将手机水平拿到距离缓冲垫上方一定高度处，打开加速度传感器，然后松手释放，让手机自由下落，最终手机跌到缓冲垫上。观察手机屏幕上的加速度传感器的图线如图乙所示。请观察图像回答以下问题（本题结果均保留2位有效数字）（1）由图乙可读出当地的重力加速度大小约为_m/s（2）手机自由下落的高度约为_m；（3）若手机的质量为170g，缓冲垫对手机竖直方向上的最大作用力约为_N。答案： 9.8，10 0.60，1.01 2.5或2.6解析：(1)1根据图乙可读出当地的重力加速度大小约为9.8m/s2.(2)2 手机自由下落的高度约h=12gt2=129.80.42m=0.78m(3)3向上加速度最大时，缓冲垫对手机竖直方向上的作用力最大F-mg=ma解得F=2.5N36、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2。根据图中数据计算滑块的加速度a=_m/s2（保留两位有效数字）。(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_。A木板的长度lB. 木板的质量m1C滑块的质量m2D托盘和砝码的总质量m3E. 滑块运动的时间(3)滑块与木板间的动摩擦因数=_（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数_（填“偏大”或“偏小”）。答案： 0.50 CD m3g-m2+m3am2g 偏大解析：(1)1根据逐差法求解加速度a=x36-x039T2=3.88+3.39+2.88-1.40-1.89-2.4090.1210-2m/s2=0.50m/s2(2)2对托盘和砝码、滑块组成的系统应用牛顿第二定律m3g-f=m2+m3a滑动摩擦力f=m2g解得=m3g-m2+m3am2g结合上述表达式可知，ABE错误，CD正确。故选CD。(3)3根据(2)可知动摩擦因数=m3g-m2+m3am2g4系统除了受到木板的摩擦力以外，还受到纸带和打点计时器之间的摩擦力、空气阻力等，所以导致动摩擦因数的测量值偏大。37、(1)智能手机中有一个加速度传感器，在软件的驱动下，能够探测手机加速度的实时变化，并以图像形式显示出来，如图（a）所示。某学生利用如图（b）所示的实验装置来探究“当小车及手机总质量M不变的情况下，