高中物理牛顿运动定律易错题集锦.docx

高中物理牛顿运动定律易错题集锦1单选题1、如图所示，我校女篮球队员正在进行原地纵跳摸高训练，以提高自已的弹跳力。运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分调整后，发力跳起摸到了一定的高度。某运动员原地静止站立（不起跳）摸高为1.90m，纵跳摸高中，该运动员先下蹲，重心下降0.4m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.45m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，已知该运动员的质量m=60kg，g取10m/s2。则下列说法中正确的是（）A运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态B起跳过程中运动员对地面的压力为1425NC运动员起跳时地面弹力做功不为零D运动员起跳时地面弹力的冲量为零答案：B解析：A运动员起跳后到上升到最高点，先加速后减速，所以是先超重后失重，故A错误；B运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据v=2gh1=210(2.45-1.90)m/s=11m/s在起跳过程中，根据速度位移公式可知v2=2ah解得a=v22h=1120.4m/s2=13.75m/s2对运动员，根据牛顿第二定律可知F-mg=ma解得F=1425N故B正确；CD运动员起跳时地面弹力没有位移，所以做功为零，有作用时间，冲量不为零，故CD错误。故选B。2、如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下，从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示（取g10 m/s2），则下列说法正确的是（）A05 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻恒力F反向C恒力F大小为10ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.4答案：B解析：AB由匀变速直线运动规律可得v2-v02=2ax整理得v2=2ax+v02对比图线可知，斜率为2a1=1005m/s2解得物块做匀减速直线运动的加速度大小为a110m/s2减速到零的时间为t1=v0a1=1s故01s内物块做匀减速运动，在t1s时刻恒力F反向，A错误，B正确；CD物块减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小满足2a2=6413-5m/s2解得a24m/s2两过程据牛顿第二定律分别可得Ffma1Ffma2联立两式解得F7N，f3N则动摩擦因数为=fmg=0.3CD错误。故选B。3、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）A物体通过O点时所受的合外力为零B物体将做阻尼振动C物体最终只能停止在O点D物体停止运动后所受的摩擦力为mg答案：B解析：A物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A错误；B物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B正确；CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为mg，CD错误。故选B。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=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答案：C解析：ABD由于物块的速度大于传送带的速度，所以物块相对传送带向上运动，物块受重力和沿斜面向下的滑动摩擦力，沿斜面方向有根据牛顿第二定律mgsin+mgcos=ma1代入数据解得a1=10m/s2方向沿斜面向下。设物体减速到传送带速度需要的时间为t1，有t1=v1-v2-a1=0.6s由于物体所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，因此物体相对传送带向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根据牛顿第二定律有mgsin-mgcos=ma2代入数据解得：a2=2m/s2方向沿斜面向下；最后减速到速度为零的时间为t2=v1a2=1s故小物块向上运动的时间为1.6s。故ABD错误。C小物块向上滑行的最远距离为x=v1+v22t1+v12t2=2+820.6+221m=4m故C正确。故选C。5、物体质量为m5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（）A20NB15NC25ND10N答案：C解析：根据牛顿第二定律得a=F合m则有FmgmaF0.3510+2525N故选C。6、下列说法正确的是（）A伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量B根据表达式F=Gm1m2r2可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C在由开普勒第三定律得出的表达式r3T2=k中，k是一个与中心天体有关的常量D两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力答案：C解析：A牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G，A错误；B万有引力表达式F=Gm1m2r2，只适用于质点之间的相互作用，当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，B错误；C在由开普勒第三定律得出的表达式r3T2=k中，k是一个与中心天体有关的常量，C正确；D两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力，D错误。故选C。7、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。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为（）A5 m/s2B4 m/s2C8 m/s2D10 m/s2答案：C解析：对物块分析，根据牛顿第二定律有mgsin37+mgcos37=ma代入数据解得a=8ms2故ABD错误C正确。故选C。8、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。小物块返回斜面底端时的速度大小为（）A2 m/sB22 m/sC1 m/sD3 m/s答案：B解析：物块上滑时，根据牛顿第二定律有mgsin37+mgsin37=ma1设上滑的最大位移为x，根据速度与位移的关系式有v02=2a1x物块下滑时，根据牛顿第二定律有mgsin37-mgsin37=ma2设物块滑到底端时的速度为v，根据速度与位移的关系式有v2=2a2x联立代入数据解得v=22ms故ACD错误B正确。故选B。多选题9、物块的质量m1.0 kg，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度v010 m/s开始竖直向上运动，该过程中物块速度的平方v2随路程x变化的关系图象如图所示，取g10 m/s2，物块在运动过程中受到与运动方向相反且大小恒定的阻力，下列选项中正确的是（）A恒力F大小为7 NB在t1 s时刻，物块开始反向运动C23 s内物块做匀加速运动D在物块运动路程为13 m过程中，高度上升了3 m答案：BC解析：A物块匀减速上升的加速度大小为a1v02x110025m/s210 m/s2物块匀加速下降的加速度大小为a2v22x26428m/s24 m/s2物块上升时，根据牛顿第二定律有mg+f-F=ma1物块下降时，根据牛顿第二定律有mg-f-F=ma2解得F3 Nf3 NA错误；B物块匀减速上升的时间为t1=v0a1=1010s=1s则在t1 s时刻，物块开始反向运动，B正确；C物块匀加速下降时有x2=12a2t22解得物块匀加速下降的时间为t22 s又物块匀减速上升的时间t11 s，则23 s内物块做匀加速运动，C正确；D在物块运动路程为13 m的过程中，物块先上升5 m，后下降8 m，则高度下降3 m，D错误。故选BC。10、如图甲所示，倾角为37的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m2kg的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g10m/s2，sin370.6，则（）A小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为7m/sB物体与传送带间的动摩擦因数0.5C2s内物体机械能的减少量E24 JD2s内物体与传送带摩擦产生的内能Q48J答案：BD解析：A由vt图象的面积规律可以知道传送带A、B间的距离x即为vt图线与t轴所围的面积，所以：x=12v1t1+v1+v22t2=1021m+10+1221=16m由平均速度的定义得小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为v=xt=162m/s=8m/s选项A错误；B由vt图象可以知道传送带运行速度为v110m/s，01s内物体的加速度为a1=vt=101m/s2=10m/s212s内的加速度为a2=21m/s2=2m/s2根据牛顿第二定律得a1gsin+gcosa2gsingcos联立计算得出0.537故B正确；C物体从A到B的过程中，动能的变化量为E1=12mv22=122122J=144J势能的变化量为E2mghmg（Lsin37）192J机械能的变化量EE1+E248J故C错误；D01s内，物块的位移x1=12a1t12=5m传送带的位移为x2vt110110m则相对位移的大小为x1x2x15m则12s内，物块的位移为x3=vt2+12a2t22=11m传送带的位移为x4vt210m则相对位移的大小为x2x3x41m所以相对路程的大小为sx1+x26m摩擦产生的热量为Qmgcoss0.5200.8648J故D正确。故选BD。11、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。小球某时刻正处于如图所示状态。设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）A若小车向左运动，FN可能为零B若小车向左运动，FT可能为零C若小车向右运动，FN不可能为零D若小车向右运动，FT不可能为零答案：AB解析：A. 若小车向左减速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则N为零，A正确；B. 若小车向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则拉力T为零，B正确；C. 若小车向右加速，加速度方向向右，若小球所受的拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则此时N为零，C错误；D. 若小车向右减速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则拉力T为零，D错误。故选AB。12、如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时测力计的示数为10N。在某时刻测力计的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（）A电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2B电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2C电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2D电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2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错误。故选BC。13、如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则（）A水平面对C的摩擦力方向一定向左BB受到C的摩擦力一定为零C水平面对C的支持力一定小于B、C的总重力DA的质量一定大于B的质量答案：AC解析：AC对B、C整体受力分析，如图所示根据平衡条件，水平面对C的摩擦力为f=Fcos方向水平向左，水平面对C的支持力大小为N=(mB+mC)g-Fsin一定小于B、C的总重力，AC正确；BD当B所受重力沿斜面向下的分力等于绳的拉力时，B不受摩擦力，当B所受重力沿斜面向下的分力不等于绳的拉力时，B受摩擦力，且A与B的质量大小无法比较，BD错误。故选AC。14、甲乙两队进行趣味拔河比赛，规定先动的一方判负。刚开始时两队僵持，最后甲队获胜。假设甲乙两队的手与绳子之间都没有相对滑动，拔河所用的绳子质量不计。下列说法中正确的是（）A甲队的惯性不一定比乙队的大B甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力是一对作用力与反作用力C当甲队把乙队拉动时，甲对绳的拉力大小等于乙对绳的拉力大小D甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力答案：AC解析：A. 惯性的大小与质量有关，甲队的质量不一定大于乙队的的质量，故甲队的惯性不一定比乙队的大，A正确；B. 甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力都作用在绳子上，是一对平衡力，B错误；C.由于绳子质量不计，绳子受力平衡，故甲对绳的拉力大小等于乙对绳的拉力大小，C正确；D. 甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对作用力与反作用力，D错误；故选AC。15、物体的质量为2kg，放在光滑水平面上，同时受到水平方向大小为2N和7N的两个力的作用，则物体的加速度大小可能为（）A2m/s2B3m/s2C4m/s2D5m/s2答案：BC解析：同时受到水平方向大小为2N和7N的两个力的作用，这两个力的合力取值范围为5NF9N由牛顿第二定律可得a=Fm解得2.5m/s2amg则物块与木板之间发生相对滑动，对物块，根据牛顿第二定律有F-mg=ma物解得a物=6ms2对木板，根据牛顿第二定律有mg=Ma木解得a木=2ms2（2）设力F作用的时间为t，根据位移与时间的关系式x=v0t+12at2可知，此时，物块的位移为x1=12a物t2木板的位移为x2=12a木t2又有x1-x2=L1解得t=1s（3）撤去拉力时，根据v=v0+at可知，此时，物块的速度为v物=6ms木板的速度为v木=2ms要使小物块不从木板上掉下来，则小物块到达木板最右端时与木板共速，根据动量守恒定律有mv物+Mv木=M+mv共解得v共=103ms撤去拉力后，对物块，根据牛顿第二定律有-mg=ma1解得a1=-4ms2木板的受力没有发生变化，则木板的加速度不变，根据公式v2-v02=2ax可知，物块的位移为x1=289m木板的位移为x2=169m则木板的最小长度为L=L1+x1-x2=103m28、两木块A、B质量分别为m、2m，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A在竖直方向做简谐运动，在A振动过程中，木块B刚好未离开地面。重力加速度为g，求：（1）木块A的最大加速度值；（2）B给地面的最大压力值。答案：（1）3g；（2）6mg解析：（1）由于A做简谐运动，在最高点和最低点加速度最大，在最高点时，木块B刚好对地面的压力为零，此时弹簧弹力F=kx1=2mg对A物体，根据牛顿第二定律可得F+mg=ma木块A的最大加速度a=3g（2）由对称性可知在最低点的加速度向上a=3g对A受力分析由F1-mg=maF1=4mg对B受力分析由F1+2mg=N支N支=6mg由牛顿第三定律得N压=6mg29、如图甲所示，在粗糙的水平地面上有一足够长的木板B，木板的最左端有一个小物块A，小物块A受一个外力的作用，两个物体开始运动，已知物块A和木板B的质量都为1千克，物块A和木板B之间的动摩擦因数为1=0.4，B与地面的动摩擦因数为2=0.1，设物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A运动的v2-x函数关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。求：（1）根据图象得出物块A在2米前后加速度a1和a2分别为多大？（2）当外力F0至少为多少可以使物块A相对于木板B运动？（3）物块A在运动前2米的过程中所加的外力F1为多少？运动了2米之后，作用于物块A上的外力F2又为多少？答案：（1）1m/s2；4m/s2；（2）6N；（3）4N；8N解析：（1）由图像可知：前2m内对A有v2=2a1x得出a1=1m/s22m后，对A有v12-v02=2a2xa2=4m/s2（2）对B受力分析有1mg-22mg=ma0外力F使A在B上的临界加速度为a0=2m/s2外力F对AB整体有F0-22mg=2ma0 F0=6N（3）运动前2ma1=1m/s2a0则2m后AB两个物体开始相对运动对A有F2-1mg=ma2 F2=8N30、如图所示，用F=5N的水平恒力把质量为0.5kg的物块（可视为质点）压在竖直挡板上，物块离地面高度为H=8m，物块由静止开始向下做匀加速运动，经2s到达地面。（1）求物块下落的加速度大小；（2）求物块与挡板间的动摩擦因数；（3）若将挡板做成一个倾角为37的斜面（如图），要使物块沿斜面匀速向上运动，求水平推力的大小。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）答案：（1）a=4m/s2； （2）=0.6；（3）F=13511N解析：（1）由H=12at2 可得a=2Ht2=4m/s2（2）水平方向FN=F=5N竖直方向mg-FN=ma联立得=0.6（3）受力分析如图正交分解，由平衡条件可得，x轴上有Fcos37-mgsin37-f=0y轴上有FN-Fsin37-mgcos37=0又有f=FN联立方程，解得F=13511N31、如图所示，质量为m1=1kg的小物块A，以v1=4.0m/s的初速度水平向右滑上质量为m2=1.0kg、初速度大小为v2=5.0m/s向左运动的长木板B，已知A、B之间的动摩擦因数1=0.20 ，B与地面之间的动摩擦因数2=0.40，整个过程中小物块并未从长木板上滑下，g取10 m/s2。则：（1）求小物块A刚滑上长木板B时，小物块与长木板的加速度大小和方向。（2）求从小物块A刚滑上长木板B到二者刚好相对静止时小物块的位移大小。答案：（1）10m/s2，方向水平向右；（2）4m解析：（1）以A为研究对象，根据牛顿第二定律有1m1g=m1a1解得加速度a1=1g=2m/s2方向水平向左；以B为研究对象，根据牛顿第二定律有1m1g+2(m1+m2)g=m2a2解得加速度a2=10m/s2方向水平向右（2）AB都做匀减速运动，当B的速度减为零时，所需的时间为t=v2a2=0.5s此时A的速度vA=v1-a1t=3m/s方向水平向右；此后，由于1m1g=2N2(m1+m2)g=8N所以B静止，A继续向右匀减速运动，直到停止。对A由匀变速运动推导公式v12=2a1x解得物块的位移大小为x=4m32、如图所示，水平地面上固定一倾角为37的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的挡板，一质量为1kg的物体，从离挡板距离为0.8m处的A点，以初速度1m/s沿斜面下滑，物体与挡板相撞1.010-3s后，沿着斜面上滑，设物体与斜面间的动摩擦因数=0.8，与挡板碰撞无机械能损失。sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2，求：（1）物体与挡板碰撞前的速度大小；（2）碰撞中，挡板对物体的平均作用力大小；（3）物体与挡板碰撞后，沿斜面运动的时间。答案：（1） v1=0.6m/s；（2） F=1206N；（3） 362s解析：（1）设物体沿斜面下滑的加速度大小为a1，碰撞挡板前的速度为v1，根据牛顿第二定律有mgsin37-mgcos37=ma1得a1=-0.4m/s2根据运动学公式有v12-v02=2a1x解得v1=0.6m/s（2）设物体反弹后的速度方向为正方向，挡板对小球的平均作用力大小为F，根据动量定理有Ft-mgsin37t=mv1-mv1解得F=1206N（3）分析可知，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设物体沿斜面上滑的加速度大小为a2，运动的时间为t，由牛顿第二定律有mgcos37+mgsin37=ma2a2=12.4m/s2根据运动学公式0=v1-a2t解得t=362s由mgcos37mgsin37，物体沿斜面运动的时间为362s.实验题33、图甲为测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置示意图。木板固定在水平桌面上，打点计时器连接的电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点：(1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，相邻两计数点间还有一个计时点未标出。用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，则打点计时器打计数点C时纸带的速度大小v=_m/s；打该纸带的过程中滑块的加速度大小a=_m/s2；（结果均保留两位有效数字）(2)若已知滑块的质量为m1，木板的质量为m2，托盘和砝码的总质量为m3，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数=_。（用相应的字母符号表示）答案： 0.58 4.7 =m3g-(m1+m3)am1g解析：(1)12相邻两计数点间还有一个计时点未标出，则T=0.04s；vC=xBD2T=(5.85-1.20)10-20.08m/s=0.58m/sa=xCE-xAC4T2=(9.30-3.15-3.15)10-240.042m/s2=4.7m/s2 (2)3根据牛顿第二定律可得m3g-m1g=(m1+m3)a 解得=m3g-(m1+m3)am1g34、某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为xAB=1.20cm，xBC=6.19cm，xCD=11.21cm， xDE=16.23cm。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是_点，在打出D点时物块的速度大小为_m/s（保留3位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为_（保留1位有效数字，g取9.8 m/s2）。答案： E 1.37 0.5解析：1橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E点；2