一轮复习之牛顿运动定律牛顿运动定律2一轮复习牛顿运动定律知识点梳理牛顿运动定律3一轮复习【例1】(牛一)下列说法正确的是()A.静止的物体一定不受力,受力的物体一定运动B.物体运动状态发生变化则物体一定受力的作用C.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大D.物体运动状态不变时,有惯性,运动状态改变时没有惯性【例2】(惯性的理解)就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是()A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度。这表明,可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了C.货车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这些会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的习惯性达到行驶目的【例3】(伽利略理想斜面实验)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示。①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动。通过对这个实验的分析,我们可以得到的最直接结论是()A.自然界的一切物体都具有惯性B.光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球质量一定时,受到的力越大,它的加速度越大牛顿运动定律4一轮复习【例4】(相互作用力与平衡力)跳水一直是我国的优势项目,如图所示,一运动员站在3m跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则()A.F1和F2是一对平衡力B.F1和F2是一对作用力和反作用力C.先有力F1,后有力F2D.F1和F2方向相反,大小不相等【例5】(相互作用力与平衡力)起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是()A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力【例6】(两类基本问题)如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.g取10m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞。求在t=5s时离地面的高度h;(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度v;(3)在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1.牛顿运动定律5一轮复习【例7】(两类基本问题)如图所示,总质量为460kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180m时,以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10m/s2.关于热气球,下列说法正确的是()A.所受浮力大小为4830NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD.以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N【例8】(两类基本问题)随着科技发展,未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其中电磁弹射器是一种长度为么l1=120m的直线电机,该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵。一架质量为m=2.0×104kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N。假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。可将飞机看做质量恒定的质点,离舰起飞速度v=120m/s,航母处于静止状态,求:(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)(1)飞机在后一阶段的加速度大小。(2)飞机在电磁弹射区的加速度大小和电磁弹射器的牵引力F牵的大小。【例9】(等时圆模型)B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点;则()A.a球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.b球和c球都可能最先到达M点牛顿运动定律6一轮复习【例10】(等时圆模型)如图所示,oa、ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆,o、a、b、c、d位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点,o′为圆心。每根杆上都套着一个小滑坏,两个滑环从o点无初速释放,一个滑环从d点无初速释放,用t1,t2,t3分别表示滑环沿oa、ob、da到达a、b所用的时间,则下列关系正确的是()A.t1=t2B.t1=t3C.t1t2D.t2t3【例11】(超重与失重)某人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为正方向,则人对地板的压力在()A.t=2s时最大B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小【例12】(超重与失重)如图所示,木箱顶端固定一竖直放置的弹簧,弹簧下方有一物块,木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间内,物块对箱底刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态说法正确的是()A.减速下降B.加速上升C.物块处于超重状态D.物块处于失重状态【例13】(瞬时性问题)如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时,Ⅰ中拉力大小为F1,Ⅱ中拉力大小为F2,当剪断水平细线Ⅱ的瞬间,小球的加速度a应是()A.a=g,竖直向下B.a=g,竖直向上C.a=F2/m,方向水平向左D.a=F1/m,方向沿Ⅰ的延长线牛顿运动定律7一轮复习【例14】(瞬时性问题)如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两球用轻质弹簧相连,图乙中,A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有()A.两图中两球的加速度均为gsinθB.两图中A球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍【例15】(瞬时性问题)如图所示,吊篮A,物体B.物体C的质量分别为m、3m、2m.B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计.B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间()A.吊篮A的加速度大小为3gB.物体B的加速度大小为gC.物体C的加速度大小为2gD.A.B.C的加速度大小都等于g【例16】(临界问题)如图所示,质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面上,此时细绳平行于斜面。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是()A.当斜面以5m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为20NB.当斜面以5m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为30NC.当斜面以20m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为40ND.当斜面以20m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为60N【例17】(图像问题)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中,下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()牛顿运动定律8一轮复习【例18】(图像问题)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()【例19】(图像问题)如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A.B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F.两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是()【例20】(整体与隔离)如图所示,物体A,B间的摩擦力可以忽略不计,物体A受一水平推力F作用,使A,B一起以加速度a向左做匀加速运动,已知物体B的质量为m,物体A的斜面倾角为θ,则A对B的弹力大小为()A.mgcosθB.mg/cosθC.ma/sinθD.√(mg)2+(ma)2牛顿运动定律9一轮复习【例21】(整体与隔离)如图所示,三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、b相连,放在光滑水平面上。用水平向右的恒力F向右拉Q,使它们共同向右运动。这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta0、Tb0。若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力F拉Q,使四个木块共同向右运动(P、N间无相对滑动),这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta1、Tb1。下列说法中正确的是()A.Ta0Ta1,Tb0Tb1B.Ta0Ta1,Tb0Tb1C.Ta0Ta1,Tb0Tb1D.Ta0Ta1,Tb0Tb1【例22】(滑块木板模型)如图所示,质量M=1kg的木板A静止在水平地面上,在木板的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ1=0.3,木板长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2.(1)若水平地面光滑,计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动;(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木板右端所用的时间.【例23】(滑块木板模型)如图所示,质量m=1kg的物块A放在质量M=4kg木板B的左端,起初A、B静止在水平地面上.现用一水平向左的力F作用在木板B上,已知A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.4,地面与B之间的动摩擦因数为μ2=0.1,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,求:(1)能使A、B发生相对滑动的F的最小值;(2)若F=30N,作用1s后撤去,要想A不从B上滑落,则木板至少多长;从开始到A、B均静止,A的总位移是多少.牛顿运动定律10一轮复习【例24】(滑块木板模型)一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速度g取10m/s2)。则()A.若F=1N,则物块、木板都静止不动B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4ND.若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2【例25】(滑块木板模型)如图所示,光滑水平面上放置着质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.先用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为___.【例26】(传送带模型)如图所示,水平方向的传送带顺时针转动,传送带速度大小恒为v=2m/s,两端A、B间距离为3m.一物块从B端以初速度v0=4m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图象是图中的()牛顿运动定律11一轮复习【例27】(传送带模型)如图所